Detail předmětu
Geografické informační systémy 2
Akademický rok 2023/24
NEA042 předmět zařazen v 1 studijním plánu
NPC-GK zimní semestr 2. ročník
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.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Cíl
Porozumění informačním systémům a databázím s vazbou na územní identifikaci.
Znalosti
Základní znalosti potřebné pro návrh GIS.
Schopnost realizovat projekt GIS v prostředí Geomedia Intergraph a Arc/Info.
Schopnost realizovat projekt GIS v prostředí Geomedia Intergraph a Arc/Info.
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.
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.
Prerekvizity
počítačová gramotnost, základy databází, statistika, aplikovaná matematika
Jazyk studia
čeština
Kredity
5 kreditů
semestr
zimní
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
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.
Nabízet zahraničním studentům
Nenabízet
Předmět na webu VUT
Přednáška
13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné
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
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
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.