Экологическая геоинформатика

Спецкурс ориентирован на студентов 1 курса магистратуры и проводится в осеннем семестре. Форма итоговой отчётности — зачёт.

Цель занятий: преподать студентам навыки работы с пространственными данными для решения экологических задач и познакомить их с основами использования географических информационных систем.

 

Курс включает 8 практических занятий:

  1. Введение в географические информационные системы. Пространственные данные. Определение геоинформатики. Ее предмет и метод. Географическая информационная система, понятие о данных, информации и знаниях. Функции ГИС. Классификация ГИС. Пространственные данные, определение, их источники. Пространственные объекты, их базовые типы. Модели пространственных данных. Топологические и нетопологические модели. Модели непрерывных полей. Переходы между представлениями пространственных данных. Файловая структура векторных и растровых данных в ГИС. Знакомство с QGIS.
  2. Системы координат и проекции. Отображение земной поверхности на плоскости. Геоид и эллипсоид. Параметры земного эллипсоида. Общеземной и локальный эллипсоиды. Датум, типы датумов. Географическая и прямоугольная системы координат. Картографическая проекция. Виды искажений на карте. Проекции по характеру искажений. Картографические проекции по виду вспомогательной поверхности, по виду нормальной картографической сетки и по способу получения. Выбор проекции.
  3. Визуализация пространственных данных. Визуализация пространственных данных настройкой отображения слоев. Тематическое форматирование. Шкалы измерений данных. Легенда. Типы легенд. Методы классификации для визуализации.
  4. Анализ пространственных данных. Цель и функции анализа пространственных данных в ГИС. Картометрические операции. Запросы и выборки. Непространственные и пространственные запросы. Операторы и функции. Картографическое наложение, типы наложений. Анализ расстояний. Буферные зоны.
  5. Анализ пространственных данных: поверхности. Поверхности, их растровые и векторные модели. Геометрия поверхностей, угол и экспозиция склона. Интерполяция, ее задачи, глобальные и локальные функции. Понятие детерминистских и геостатистических методов.
  6. Данные дистанционного зондирования Земли. Дистанционное зондирование Земли. Спектральные характеристики наземных объектов. Геометрические характеристики и структура изображения наземных объектов. Классификация данных ДЗЗ. Основные свойства космических снимков. Спектральное, пространственное, радиометрическое и временное разрешению.
  7. Обработка данных дистанционного зондирования: преобразование и улучшение. Уровни обработки и коррекция космических снимков. Ортотрансформирование. Преобразования гистограммы. Синтез спектральных каналов. Преобразование и улучшение космических снимков. Пространственная фильтрация. Индексы и отношения. Паншарпенинг.
  8. Классификация космических снимков. Классификация космических снимков, ее задачи. Методы контролируемой (с обучением) и неконтролируемой (без обучения) классификации. Алгоритм быстрого выделения кластеров, ISODATA. Параметрические и непараметрические методы контролируемой классификации.

 

Литература

Де Мерс М. Н. Геоинформационные системы. Основы. М.: Дата+, 1999.

Капралов Е.Г.и др. Геоинформатика: Учеб. для студ. Вузов. М: Издательский центр «Академия», 2005.

Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. Москва, Техносфера, 2008.

 

Составитель – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Михаил Юрьевич Соловьев