Интеграция, визуализация и анализ пространственных данных

Бакалавриат 2022/2023

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 (География глобальных изменений и геоинформационные технологии)

Направление: 05.03.02. География

Кто читает: Базовая кафедра Института географии РАН

Где читается: Факультет географии и геоинформационных технологий

Когда читается: 3-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Анискина Татьяна Андреевна, Тумасьева Варвара Анатольевна

Язык: русский

Кредиты: 3

Контактные часы: 60

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Дисциплина является обязательной для всех студентов образовательной программы «География глобальных изменений и геоинформационные технологии» и основана на базовых знаниях в области географии, информатики и статистики, полученных студентами на первом курсе. Обучение направлено на формирование и развитие навыков работы с настольными географическими информационными системами (ГИС) для визуализации пространственных процессов и явлений реального мира, анализа и моделирования пространственных взаимосвязей и подготовки готовых картографических продуктов. В ходе обучения последовательно рассматриваются методы сбора и редактирования пространственных данных, современные возможности визуализации картографической информации, а также публикации готовых карт и приложений. Изучение моделей пространственного анализа поэтапно раскрывает возможности ГИС, начиная от базового анализа близости, наложения и пригодности, и заканчивая моделированием в 3D (анализ видимости и освещенности объектов, кубы пространство-время) и сетевым анализом (транспортное моделирование, сетевые гравитационные модели). Также рассматриваются статистические методы обработки данных и модели прогнозирования (анализ горячих точек, анализ кластеров и выбросов, регрессионный анализ). В рамках семинарских занятий студенты выполняют практические задания, охватывающие весь процесс — от сбора и визуализации данных до их комплексного многофакторного анализа, интерпретации и публикации полученных результатов. Знания и навыки, приобретенные в результате освоения данного курса, необходимы для дальнейшего изучения дисциплин, связанных с пространственным моделированием, статистическим анализом и прогнозированием, а также для успешного выполнения проектных и квалификационных работ в области географических исследований.

Цель освоения дисциплины

Формирование базовых знаний о методах загрузки данных из различных источников в БГД и последующего их оформления и редактирования в настольных ГИС
Изучение возможностей автоматизации рабочих процессов в ГИС, создания сложных моделей обработки географических данных (Model Builder)
Освоение методов генерализации данных для создания карт различных масштабов и целей
Получение навыков подготовки и анализа растровых данных, включая различные методы интерполяции, возможности создания производных поверхностей из ЦМР, использование Алгебры карт для извлечения областей растровых данных по условиям
Освоение методов и получение практического опыта моделирования пригодности территории: бинарное, взвешенное, нечеткое наложение
Изучение возможностей использования инструментов пространственной статистики (описательной и индуктивной), включая кластеризацию, анализ горячих точек и выбросов, регрессионный анализ;
Освоение методов 3D-анализа и моделирования объектов реального мира, способов создания, анализа и визуализации данных в виде кубов Пространство-Время в 2D и 3D
Формирование навыков моделирования и анализа транспортных сетей, изучение методов измерения пространственно-временной доступности

Планируемые результаты обучения

Формирует различными программными средствами цифровой образ пространственных процессов и явлений реального мира

Содержание учебной дисциплины

Базовые методы интеграции, визуализации и анализа пространственных данных

Элементы контроля

Практические работы (1 модуль)
Практическая работа оценивается по 5 критериям, каждый из которых оценивается максимально в 2 балла: 1)соответствие содержания работы поставленной задаче, 2) соответствие изложения требованиям оформления научных текстов, 3) логическая ясность и целостность, 4) корректность применения инструментов и методов, 5) качество представления результатов. Таким образом, суммарная оценка за практическую работу составляет 10 баллов.
Практические работы (2-3 модули)
Практическая работа оценивается по 5 критериям, каждый из которых оценивается максимально в 2 балла: 1)соответствие содержания работы поставленной задаче, 2) соответствие изложения требованиям оформления научных текстов, 3) логическая ясность и целостность, 4) корректность применения инструментов и методов, 5) качество представления результатов. Таким образом, суммарная оценка за практическую работу составляет 10 баллов.
Тестирование (1 модуль)
Проект (1 модуль)
Проект оценивается по 5 критериям, каждый из которых оценивается максимально в 2 балла: 1. Логическая структура проекта (последовательность и связь отдельных задач). 2. Применение современных и релевантных проблеме методов исследования и работы с данными, программных инструментов и источников данных. 3. Обоснованность и достоверность полученных результатов и выводов. 4. Качество изложения, визуализации и презентации результатов. 5. Критическая оценка полученных результатов, понимание ограничений примененных методов и источников данных.
Экзамен (3 модуль)
Практические работы (5 модуль)
Экзамен (5 модуль)
Практические работы (6 модуль)
Экзамен (6 модуль)

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 3 модуль
0.1 * Практические работы (1 модуль) + 0.1 * Практические работы (1 модуль) + 0.3 * Практические работы (2-3 модули) + 0.3 * Практические работы (2-3 модули) + 0.15 * Проект (1 модуль) + 0.15 * Проект (1 модуль) + 0.15 * Тестирование (1 модуль) + 0.15 * Тестирование (1 модуль) + 0.3 * Экзамен (3 модуль) + 0.3 * Экзамен (3 модуль)
2022/2023 учебный год 1 модуль
0.5 * Практические работы (5 модуль) + 0.5 * Практические работы (5 модуль) + 0.5 * Экзамен (5 модуль) + 0.5 * Экзамен (5 модуль)
2022/2023 учебный год 2 модуль
0.5 * Практические работы (6 модуль) + 0.5 * Практические работы (6 модуль) + 0.5 * Экзамен (6 модуль) + 0.5 * Экзамен (6 модуль)

Список литературы

Авторы

Медведев Андрей Александрович
Анискина Татьяна Андреевна
Тумасьева Варвара Анатольевна

Программа дисциплины