Detail předmětu

Geografické informační systémy 2

FAST-NEA042Ak. rok: 2021/2022

Geografický informační systém (GIS), jeho účel, funkce a struktura; vztah GIS a CAD; geografický (topografický) objekt, homeomorfismus, informační a databázové systémy, dolování dat (genetické algoritmy, neuronové sítě), základy teorie grafů, datové modely v GIS (rastr, vektor, maticová data), topologie v GIS, digitální modely reliéfu, organizace DMT dat v GIS; problematika standardizace v oblasti GIS (metadata, kvalita dat, chyby v datech), ontologie, big data, multikriteriální analýza, mapová algebra, Web-GIS, prostorové analýzy, reverzní inženýrství, BIM.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Dalibor Bartoněk, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav geodézie (GED)

Výsledky učení předmětu

Základní znalosti potřebné pro návrh GIS.
Schopnost realizovat projekt GIS v prostředí Geomedia Intergraph a Arc/Info.

Prerekvizity

počítačová gramotnost, základy databází, statistika, aplikovaná matematika

Osnovy výuky

1. Úvod, definice GIS, historie, struktura, vztah k ostatním oborům, geografický objekt, zpracovatelský řetězec GIS, matematický základ geo-databáze (homeomorfismus).
2. Teorie informace. Informační systémy (IS) , definice a druhy IS, UML diagramy, struktura ISKN, IS ve státní správě (systém 4 základních registrů), GeoInfoStrategie.
3. Databázové systémy. Relační a objektový model dat, relační algebra, jazyk SQL. Prostorové datové struktury, prostorové dotazy SQL, deduktivní databáze.
4. Dolování dat, metody (shluková analýza, umělé neuronové sítě, genetické algoritmy).
5. Základy teorie grafů. Definice, základní pojmy, modely uložení struktury, základní grafové algoritmy využívané v GIS (minimální kostra, minimální cesta mezi dvěma uzly, úloha čínského listonoše, Hamiltonovská cesta). Planární grafy, barvení grafu.
6. Topologie. Historie, matematický a pragmatický přístup. Topologie podle normy DIGEST.
7. Datové modely v GIS. Rastr, vektor, maticová data. Zdroje dat pro GIS v ČR a zahraničí.
8. Problematika zpracování dat velkých objemů (Big Data).
9. Metadata, kvalita dat, chyby v datech. Směrnice INSPIRE, ontologie.
10. Digitální modely terénu. Definice, algoritmy tvorby a optimalizace, problematika 3D zobrazení.
11. Mapová algebra, GIS on-line, webové mapové služby, webové portály.
12. Prostorové analýzy. Historie, měřicí a klasifikační funkce, funkce v okolí, funkce překrytí, spojovací funkce.
13. Multikriteriální analýza, metody , aplikace, zpětné (reverzní) inženýrství, problematika BIM.

Učební cíle

Porozumění informačním systémům a databázím s vazbou na územní identifikaci.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-GK magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Dalibor Bartoněk, CSc.

Osnova

1. Úvod, definice GIS, historie, struktura, vztah k ostatním oborům, geografický objekt, zpracovatelský řetězec GIS, matematický základ geo-databáze (homeomorfismus). 2. Teorie informace. Informační systémy (IS) , definice a druhy IS, UML diagramy, struktura ISKN, IS ve státní správě (systém 4 základních registrů), GeoInfoStrategie. 3. Databázové systémy. Relační a objektový model dat, relační algebra, jazyk SQL. Prostorové datové struktury, prostorové dotazy SQL, deduktivní databáze. 4. Dolování dat, metody (shluková analýza, umělé neuronové sítě, genetické algoritmy). 5. Základy teorie grafů. Definice, základní pojmy, modely uložení struktury, základní grafové algoritmy využívané v GIS (minimální kostra, minimální cesta mezi dvěma uzly, úloha čínského listonoše, Hamiltonovská cesta). Planární grafy, barvení grafu. 6. Topologie. Historie, matematický a pragmatický přístup. Topologie podle normy DIGEST. 7. Datové modely v GIS. Rastr, vektor, maticová data. Zdroje dat pro GIS v ČR a zahraničí. 8. Problematika zpracování dat velkých objemů (Big Data). 9. Metadata, kvalita dat, chyby v datech. Směrnice INSPIRE, ontologie. 10. Digitální modely terénu. Definice, algoritmy tvorby a optimalizace, problematika 3D zobrazení. 11. Mapová algebra, GIS on-line, webové mapové služby, webové portály. 12. Prostorové analýzy. Historie, měřicí a klasifikační funkce, funkce v okolí, funkce překrytí, spojovací funkce. 13. Multikriteriální analýza, metody , aplikace, zpětné (reverzní) inženýrství, problematika BIM.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Dalibor Bartoněk, CSc.

Osnova

1. Úvod, seznámení s tématy, podmínky udělení zápočtu. Základní informace o produktu Arc/Info, základy práce s ArcCatalog a ArcGIS. 2. Vodohospodářský projekt – 1. část. 3. Vodohospodářský projekt – 2. část. 4. Klasifikace obrazu - řízená. 5. Využití neřízené klasifikace – vyhodnocení povodní. 6. Vzdálenostní analýzy. 7. Hydrologické modelování. 8. Práce s databází, DMT, profily. 9. Produkt QGIS, základní informace, seznámení s prostředím programu. 10. Projekt v QGIS – zpracování mračna bodů. 11. Skriptovací jazyk Python, alternativně tvorba on-line geo-web aplikací. 12. Využití jazyka Python v QGIS. 13. Zápočtový projekt.