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:
- 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.
- 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.
- Визуализация пространственных данных. Визуализация пространственных данных настройкой отображения слоев. Тематическое форматирование. Шкалы измерений данных. Легенда. Типы легенд. Методы классификации для визуализации.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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