• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2020/2021

Методы пространственного анализа городских данных

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус: Курс обязательный (Городское планирование)
Направление: 07.03.04. Градостроительство
Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Язык: русский
Кредиты: 4
Контактные часы: 66

Программа дисциплины

Аннотация

В современном городе ежедневно генерируются огромные массивы разнородных данных: от показаний счетчиков электричества и обращений жителей в городскую администрацию до поисковых запросов горожан и их ежедневных перемещений. В основе любых управленческих решений, принимаемых в современном городском планировании, лежит комплексный и междисциплинарный анализ всего объема доступной информации по изучаемой территории – от агломерации до отдельного квартала. Анализ всей совокупности информации открывает новые возможности и позволяет использовать оптимальные и гибкие подходы в сфере управления городским развитием. На обучение слушателей основам работы с подобными – локализованными в пространстве – данными, основам их получения, обработки, анализа и визуализации и направлен данный курс.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Познакомить слушателей с различными видами данных, используемых в процессах городского планирования и управления
  • Дать слушателям систематизированное представление об основах пространственного анализа, базирующегося на традиционных картографических и на современных геоинформационных методах исследования
  • Научить слушателей базовым навыкам работы с современными геоинформационными системами (ГИС)
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Город и данные
    Город как система. Новейшие знания о городе. Данные в городских исследованиях и городском планировании. Понятие "умного" города. Новые источники данных о городе VS традиционная городская статистика. Проблемы существующей статистики. Технологические платформы для анализа городских данных. Примеры использования данных о городе в городском планировании и городских исследованиях.
  • Фундаментальные понятия картографии и геоинформатики
    История становления картографии как науки. Понятие о геоинформатике. Основные картографические дисциплины. Карта как ключевой носитель результатов пространственного анализа. Веб-картография. Определение карты (картосхемы), ее критерии, элементы и свойства. Манипулятивные свойства картографического изображения. Современное состояние социально-экономического картографирования. Взаимодействие картографии и геоинформатики. Основные этапы проектирования и составления карт (понятие авторства в картографии). Существующие классификации карт. Определение и задачи геоинформатики. Основные теоретические концепции в геоинформатике. Определение геоинформационной системы (ГИС) и двоякость трактовки. Основные этапы развития ГИС. Карта / Картосхема как один из продуктов ГИС. Техническое и программное обеспечение ГИС – требования к ПО, преобразования форматов данных, графическая визуализация информации, общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов. Понятие о послойной организации данных. Понятие об источниках пространственных данных (не только городских).
  • Математическая основа карт. Картографические способы изображения. Картографическая генерализация
    Математическая картография. Математическая основа карт – обобщенное понятие о геодезических и прямоугольных системах координат; теоретические основы проекций (базовые проекции и методы их распознавания, классификация проекций, принципы выбора проекций для решения различных картографических задач). Типы искажений и их природа. Классификация проекций по характеру искажений. Координатные сетки. Классификация проекций по виду нормальной картографической сетки. Работа с различными системами координат и проекциями, совместимость данных с различной географической привязкой. Выбор оптимальной проекция для визуализации и проведения расчетов. Картографическая семиотика. Картографические способы изображения (значки, линейные знаки, изолинии и псевдоизолинии, качественный и количественный фон, ареалы, знаки движения и т.д.). Выбор способа изображения для того или иного явления. Применение картографических способов изображения. Компоновка и редакционная подготовка картографических произведений. Принципы визуализации пространственных данных. Картографическая генерализация – сущность, виды и факторы. Виды генерализации. Географические принципы генерализации; генерализация объектов разной локализации. Проблемы автоматизированной генерализации и мультимасштабного картографирования
  • Источники пространственных данных. Типы данных в ГИС
    Обзор различных источников картографических данных (картографические источники, материалы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), экономические данные, текстовые источники). Представление и организация географической информации в базах данных ГИС (в т.ч. в базах геоданных). Типы и источники пространственных данных, понятие о векторных и растровых данных, понятие о ДЗЗ. Основные источники городских пространственных данных. Их ограничения и возможности. Основные форматы данных, преобразования форматов. Качество данных и контроль ошибок (типы ошибок в данных и их источники, позиционная точность данных, точность атрибутивных данных, логическая непротиворечивость, полнота). Особенности интеграции разнотипных данных. Совмещение пространственных и табличных данных. Операции с растровыми и векторными данными. Проблема геопривязки растровых данных. оцифровка привязанных растровых данных. Создание новых классов пространственных данных. Знакомство с пространственными данными в ГИС – интерфейс, различные способы отображения информации, построение простейших изображений. Режим данных и режим компоновки. Форматы данных и их совместимость с другими программными пакетами.
  • Полевые методы сбора городских данных
    Задачи полевого сбора данных. Проблема неполноты имеющихся данных о городе. Понятие репрезентативности данных на разных масштабных уровнях. Полевые методы как часть дизайна городского исследования. Обогащение данных. Существующие технологии сбора данных о городе. Понятие о системах позиционирования. Запись треков. Привязка наблюдений к трекам. Обработка полевых данных в ГИС.
  • Основы пространственного анализа и обработки городских пространственных данных
    Методы использования карт – картографический метод исследования, система приемов анализа карт. Описания по картам, приемы математико-картографического моделирования. Способы работы с картами – изучение структуры, взаимосвязей, динамики. Методы пространственного анализа и их реализация в ГИС. Классификация объектов, исследование взаимосвязей объектов. Фильтрация данных по атрибутивной информации. Анализ наложения, выбор объектов по пространственным критериям, построение запросов. Создание буферных зон, расчет геометрических характеристик объектов, тематическое согласование слоев. Понятие об основах растрового анализа. Построение стандартизованных сеток. Использование методов пространственного анализа в комплексных городских исследованиях. Визуализация пространственных данных. Методы интервального разбиения выборки.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашнее задание
    Домашнее задание выполняется в составе команд, схема разбиения на команды носит случайный характер и определяется преподавателем. Не позднее чем за 15 дней до последнего семинарского занятия подробное описание направляется командам.
  • неблокирующий Полевое задание
  • неблокирующий Лабораторная работа 1
  • неблокирующий Лабораторная работа 2
  • неблокирующий Лабораторная работа 3
  • неблокирующий Лабораторная работа 4
  • неблокирующий Лабораторная работа 5
  • неблокирующий Лабораторная работа 6
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    0.2 * Домашнее задание + 0.1 * Лабораторная работа 1 + 0.1 * Лабораторная работа 2 + 0.1 * Лабораторная работа 3 + 0.1 * Лабораторная работа 4 + 0.1 * Лабораторная работа 5 + 0.1 * Лабораторная работа 6 + 0.2 * Полевое задание
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Offenhuber D., Ratti C. Decoding the city: Urbanism in the age of big data. Birkhäuser, 2014.
  • Seghrouchni, A. E. F. (2016). Enablers for Smart Cities (Vol. 1). Somerset, UNITED STATES: Wiley-ISTE. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1433950
  • Вострокнутов А. Л., Супрун В. Н., Шевченко Г. В. ; Под общ. ред. Вострокнутова А.Л. - ОСНОВЫ ТОПОГРАФИИ. Учебник для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 196с. - ISBN: 978-5-9916-9797-2 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/osnovy-topografii-437977

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Stimmel, C. L. (2015). Building Smart Cities : Analytics, ICT, and Design Thinking. Boca Raton: Auerbach Publications. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1054416
  • ГОНЧАРОВ РУСЛАН ВЯЧЕСЛАВОВИЧ, САПАНОВ ПАВЕЛ МАМАЕВИЧ, & ЯШУНСКИЙ АЛЕКСЕЙ ДМИТРИЕВИЧ. (2013). Технология сбора пространственных данных в полевых городских исследованиях. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.C2A60930