4405

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Родионова С.В.

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы),

по выполнению курсовой работы

для обучающихся по дисциплине «Геоинформационные системы» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика направленность (профиль) Прикладная информатика в экономике

Нижний Новгород

2022

УДК 004.9

Родионова С.В. / Геоинформационные системы: учебно-методическое пособие / А.Ю. Платов; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 14 с.– Текст: электронный.

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Геоинформационные системы» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям, а также в написании курсовой работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Геоинформационные системы» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика, направленность (профиль) Прикладная информатика в экономике.

© А.Ю. Платов, 2022

© ННГАСУ, 2022

2

Оглавление

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основными целями освоения учебной дисциплины «Геоинформационные системы» является

достижение результатов обучения, предусмотренных установленным в ОПОП индикаторами

достижения компетенций. В процессе освоения дисциплины студент должен

Знать:

что такое геоинформационная системы, характеристики и основные инструментальные средства

ГИС, основные приемы использования ГИС на примере пакета прикладных программ MapInfo

Уметь:

создавать электронные карты, создавать атрибутивные таблицы для добавления данных к объектам на карте, создавать тематические карты, создавать библиотеки символов, создавать надписи на карте, создавать диаграммы, создавать макеты для вывода карт на печать.

основными приемами использования ГИС на примере пакета прикладных программ MapInfo

Данная дисциплина позволит студентам не только систематизировать полученные теоретические

знания, укрепить исследовательские навыки, но и даст возможность ориентироваться в новом

предметном поле прикладной информатики.

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1.Понятия об информационных (ИС) и геоинформационных системах (ГИС)

Что такое информационная и геоинформационная системы. Применение в экологии, картографии и их место в комплексе наук о Земле. Основные термины в геоинформационных системах. Понятия об измерениях наблюдениях, мониторинге. Классификация ГИС и процесс их развития.

2.Структура ГИС как интегрированной системы

4

Основные элементы структуры геоинформационных систем. Понятие о базах данных и их разновидностях. Входные и выходные характеристики в базах данных. История развития ГИС и экоинформатики в России. Применение экспертных систем в ГИС, методов обработки различных данных и моделирования.

3.Функциональные возможности современных ГИС

Обзор ГИС существующих в настоящее время и их функциональные возможности и назначение. Регистрация, ввод и хранение данных. Разновидности растрового представления и комбинаторного. Системы управления базами данных. Создание экспертных систем. Анализ данных и моделирование. Методы и средства визуализации данных. Отражение динамики географических объектов, пространственно-временных характеристик систем с помощью компьютерных карт, символов. Системы поддержки принятия решений. Конкретные примеры применения ГИС.

4.Инструментальные средства ГИС, назначения и возможности.

Основные инструментальные средства ГИС: доступ к базам данных, обработка чертежей САПР, модули программ, геокодирование, картографические проекции, преобразование данных, компоновка и вывод на принтер.

5.Основные пакеты ГИС используемые в настоящее время и их характеристики

Характеристики последних версий геоинформационных систем. Требования к ГИС и этапы проектирования. Примеры реализации ГИС. Глобальные проекты, международные программы и региональные ГИС. Коммерческие пакеты программ (Arc/Info, ArcView, MapInfo, GeoGraf/GeoDraw и др.). Опыт применения ГИС для изучения окружающей среды (вопросы мониторинга и моделирование окружающей среды, экологические экспертизы хозяйственных проектов и др.).

1.3Вспомогательная литература для изучения дисциплины

1.Капралов Евгений Геннадьевич. Сборник задач и упражнений по геоинформатике : учеб. пособие для студентов вузов по экол. спец.. / Капралов Евгений Геннадьевич, Тикунов Владимир Сергеевич, Заварзин Андрей Владимирович, Ильясов А. К., Кравцова В. И., Лурье И. К., Рыльский И. А. ; под ред. В.С.Тикунова. – М. : Изд. центр "Академия", 2009. – 512 с. – ISBN ISBN 978-5-7695-4247-3.

2.Коновалова Наталья Владимировна. Введение в ГИС : учеб. пособие. / Коновалова Наталья Владимировна, Капралов Евгений Геннадьевич ; Гос. ком. Рос. Федерации по высш. образованию, Петрозавод. гос. ун-т. – Петрозаводск, 1995. – 148 с. – ISBN ISBN 5-230-09040-5.

5

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме,

а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций,

предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания,

обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве

6

случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Контрольные вопросы

1.Понятия о геоинформационных системах, ГИС с различных позиций.

2.Применение ГИС в различных науках (экология, география, геоэкология, картография и т.п., примеры), классификация ГИС.

3.Структура интегрированной системы, элементы ГИС как интегрированной системы, системы и подсистемы ГИС, процессы и класс задач.

4.История развития ГИС и экоинформатики в России.

5.Экспертные системы в ГИС, примеры применения.

6.Общие сведения о системном построении информационной системы.

7.Схема обобщенной ГИС, системный подход при ее разработке.

8.Функциональные возможности ГИС.

9.Особенности организации данных в ГИС.

10.Создание цифровых карт, разработка атрибутивных баз, создание оверлеев и тематических

карт

11.Обзор ГИС существующих в настоящее время и их функциональные возможности.

7

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на занятие.

При подготовке к практическим занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2Примеры задач для практических занятий

1.Понятия о геоинформационных системах, ГИС с различных позиций.

2.Применение ГИС в различных науках (экология, география, геоэкология, картография и т.п.,

примеры), классификация ГИС.

3.Входные и выходные характеристики в базах данных ГИС.

4.Общие сведения о системном построении информационной системы.

5.Схема обобщенной ГИС, системный подход при ее разработке.

6.Функциональные возможности ГИС.

7.Обзор ГИС существующих в настоящее время и их функциональные возможности.

8.Общие принципы построения моделей данных в ГИС, основные понятия моделей данных.

8

4. Методические указания по организации самостоятельной работы

4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются:

-систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и умений студентов;

-углубление и расширение теоретических знаний;

-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

-развитие познавательных способностей и активности студентов:

-формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связанная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, дипломной работе, а также к защите ВКР. В данном разделе рассматривается только самостоятельная работа первого вида.

Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация.

Планирование самостоятельной работы включает:

-уяснение задания на самостоятельную работу;

-подбор рекомендованной литературы;

-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.

Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:

-изучение рекомендованной литературы;

-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);

-взаимное обсуждение материала.

9