Твой персональный наставник в карьере

Открытое образование

Геоинформационные системы

  • Начальный уровень
  • Наставник: Нет
  • Сертификат: Есть
  • Формат: Online
  • Рассрочка: Нет
  • Язык: Русский
  • Осталось мест: не ограничено
Записаться

Геоинформационные системы

Организатор курса: МФТИ, Физтех
Программа обучения
Раздел 4. Часть 1. Цифровая модель рельефа. 4D-модели, зависящие от времени
  • 2,5D vs 3D, действительный vs воображаемый. Изолинии (горизонтали).
  • Регулярная сеть (матрица высот).
  • Иррегулярная сеть (TIN).
  • Методы построения ЦМР.
  • Задачи, решаемые с помощью ЦМР.
  • Время. Жизненный цикл первичных данных.
  • Версионность.
  • Хронологическая модель данных.
  • Задачи имитационного моделирования реальных процессов - ретроспективный анализ, прогнозирование.
  • Моделирование природных и антропогенных процессов
  • Картографический интерфейс.
  • Слои.
  • Интерактивность.
  • Связанные представления.
  • Мультимедиа.
  • Анимации.
  • Моделирование движения по маршруту. Неевклидова метрика (картсхемы, картоиды).
  • Таблицы, диаграммы, гистограммы, схемы.
  • Печатные карты, 3D-печать.
  • Виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR).
  • OZI Explorer.
  • Garmin BaseCamp.
  • SASPlanet.
  • Модель геоданных, ввод и хранение данных, функции геоанализа и моделирования.
  • Почему не ГИС?
Раздел 5. Часть 2. Обзор Blue Marble Global Mapper
  • Blue Marble Global Mapper.
  • Модель геоданных.
  • Ввод и хранение данных.
  • Атрибутивные данные.
  • Классификаторы.
  • Функции геоанализа и моделирования.
  • А может быть, ГИС?
Раздел 6. Часть 1. QGis. Введение
  • Модель интерфейса пользователя.
  • Проект и настройки проекта.
  • Слои и источники.
  • Работа с файлами, СУБД и удаленными хранилищами данных.
  • Стили.
  • Операции и инструменты.
  • Анализ данных.
  • Открытая архитектура.
  • Модули, управление модулями.
  • Консоль, механизм сценариев.
  • Справочные материалы.
Раздел 6. Часть 2. QGis. Входные данные.
  • Источники. Библиотека GDAL.
  • Файловые форматы векторных данных: shapefile, GeoPackage.
  • Файловые форматы растровых данных: GeoTIFF, варианты с файлами привязки.
  • WKT/WKB. Интернет-источники, форматы WMS/WMTS, XYZ, WFS и другие.
  • QuickOSM, пример получения данных для Клинского района.
Раздел 7. Часть 1. QGis. Слои.
  • Слой и источник.
  • Векторные слои.
  • Точки, линии, полигоны.
  • Свойства векторных слоев.
  • Таблицы атрибутов.
  • Растровые слои.
  • Слои данных.
  • Связь данных и векторных объектов.
  • Временные слои.
  • Виртуальные слои.
  • Калькулятор полей.
  • Калькулятор растра.
Раздел 7. Часть 2 QGis. Работа с системами координат
  • Система координат проекта и слоя. EPSG.
  • СК и единицы измерения.
  • Выбор подходящей СК/проекции (пример: WGS84 - WGS84/Pseudo-Mercator - UTM).
  • Операции над системой координат слоя (исходная, изменение, перепроецирование).
  • Перепроецирование «на лету» (под СК проекта).
  • Геопривязка растрового изображения.
Модуль Georeferencer.
  • Выбор подложки для операции привязки.
  • Пример (Тращеево).
  • Использование для ручной привязки Blue Marble Global Mapper.
  • Особенности высокоширотных и полярных областей. UPS.
  • Пример: данные Modis.
Раздел 8. Введение в SQL
  • Реляционные БД.
  • Тип, поле, запись, таблица.
  • Первичные и вторичные ключи, ссылки. Индексы.
  • Объектные БД, хронологические БД.
  • Краткая история языка SQL.
  • Построение SQL-запроса.
  • Команда SELECT.
  • Примеры.
  • Модификация данных.
  • Метаданные, DDL.
  • Представления.
  • Триггеры, процедуры.
  • Индексы. SpatiaLite (расширение SQLite).
  • Пространсвенные расширения: подход
  • OpenGIS Consortium (OGC) – “ Simple Features for SQL”.
  • WKB/WKT.
  • Реализация в рамках PostGIS (расширения PostgreSQL).
  • EWKB/EWKT (3DM, 3DZ, 4D координаты). SRID.
  • Типы данных GEOMETRY и GEOGRAPHY.
  • Функции доступа.
  • Примеры использования в запросах.
Раздел 9. Часть 2. QGis. Работа с базами данных.
  • Менеджер БД (модуль DB Manager).
  • Создание, модификация, доступ к БД (на примере PostGIS).
  • Конфигурирование и запуск сервера БД, использование утилиты pgAdmin.
  • Создание слоев с источником PostGIS.
  • Формирование запросов.
  • Примеры запросов в QGis.
  • Использование представлений.
  • Альтернативы.
  • SpatiaLite/GeoPackage.
  • Механизм фильтров для слоя.
Раздел 10. Часть 1. QGis. Работа с растром. Работа с навигационными приборами. Пользовательские системы координат
  • Параметры отображения растровых слоев.
  • Виртуальный растр.
  • Перепроецирование.
  • Калькуляторы растра (встроенный, GDAL, SAGA).
  • Инструмент raster alignment (перепроецирование, обрезка, ресамплинг).
  • Пример использования для полевых измерений.
  • Постановка задачи исследовательской группе треком и точками, выгрузка в формат GPX.
  • Импорт результата (трек, данные, формирование связанного слоя).
  • Еще раз про ESPG.
  • Пользовательские системы координат, формат PROJ.4.
  • Другие форматы описания СК (WKT, MapInfo).
  • Пример определения границ объекта, изначально заданных в МСК-26.
  • Создание и редактирование векторных объектов.
  • Выделение.
  • Операции над векторными объектами.
  • Преобразования векторных объектов.
  • Операции над векторными слоями.
  • Растеризация.
  • Операции над растровыми слоями.
  • Построение регулярных сеток.
  • Векторизация.
  • Растровый слой как ЦМР (пример – определение области прямой видимости).
  • Комплексный пример – обработка данных нетмониторинга.
Раздел 11. Часть 1. QGis. Стили и рендеринг. QGIS-сервер.
  • На что влияет стиль.
  • Работа со стилями.
  • Рендеринг векторных слоев.
  • Отображение объектов, подписи, диаграммы, 3D.
  • Классификация, использование аттрибутивных данных.
  • Механизм выражений.
  • QGIS-сервер.
  • Настройка проекта QGis для использования сервером.
  • Особенности установки и конфигурирования сервера, интеграция с WEB-сервером Apache.
  • Поддержка WMS и WMTS, примеры запросов.
  • Пример: WMS-источник на примере проекта из предыдущей лекции, использование SASPlanet в качестве клиента.
Раздел 11. Часть 2. QGis. Работа с ячеистыми структурами (mesh data).
  • Модель геоданных mesh. 2D, 3D.
  • Наборы данных, ассоциированные с узлами.
  • Временной аспект.
  • Слои, загрузка, поддерживаемые форматы.
  • Стили и рендеринг.
  • Визуализация скалярных и векторных данных.
  • Работа с временной шкалой.
Раздел 12. Часть 1. QGis processing framework
Модуль processing framework.
  • Единый интерфейс пользователя для алгоритмов.
  • Панель «инструменты анализа».
  • Библиотеки QGis, GDAL, SAGA, GRASS.
  • Настройка параметров и запуск.
  • Результат и история.
  • Автоматизация: пакетная обработка, консоль Python, графическое моделирование.
  • Примеры использования.
Раздел 12. Часть 2. QGis processing framework. Графическое моделирование.
  • Построение пользовательских алгоритмов на основе существующих.
  • Инструмент Graphical modeler.
  • Интерфейс пользователя.
  • Входные параметры, схема применения, связи, выход.
  • Пример – расчет TWI.
  • Дополнительные численные параметры.
  • Вычисляемые параметры.
  • Пример – карта бассейнов водосбора.
  • Построение комплексных моделей и связанные с ними проблемы.
  • Особенности графической нотации.
  • Возможности аналогичных инструментов в других продуктах на примере ArcGIS.
Раздел 13. Часть 1. Введение в язык программирования Python.
  • Краткая характеристика языка.
  • Интерпретатор.
  • Программная модель.
  • Типы, объекты.
  • Классы и наследование.
  • Функции, методы.
  • Динамическое связывание.
  • Структура кода.
  • Выражения.
  • Простые операторы.
  • Составные операторы.
  • Модули, пакеты, импорт.
  • Исключения.
  • Библиотеки и использование в научной деятельности.
  • Пример: работа с библиотекой pyhdf (данные Modis, парсинг формата HDF4).
Раздел 13. Часть 2. QGis processing framework. Реализация алгоритмов на языке Python.
  • Получение представления графической модели на языке Python.
  • Класс QgsProcessingAlgorithm, реализация наследника.
  • Главный метод. Основные интерфейсы Processing Framework API (краткий обзор).
  • Пример – карта бассейнов водосбора.
  • Использование консоли Python для вызова библиотечных алгоритмов.
  • Для чего это нужно (задачи, не решаемые средствами графического моделирования).
Раздел 14. Часть 1. WEB ГИС. Обзор подхода, примеры
  • Клиент-серверная модель.
  • Использование возможностей WEB-браузеров. Java Script.
  • Библиотека OpenLayers.
  • Подход к реализации, возможности.
  • Примеры.
  • Использование источников и интеграция с ГИС-сервером (на примере QGis).
  • ArcGis Online.
  • Интерфейс для разработчика и результирующие WEB-приложения.
  • Пример (из набора обучающих примеров «Learn ArcGis»).
  • Не только QGis: обзор альтернатив.
  • Универсальные и специализированные решения.
  • Задачи обработки и анализа данных ДЗЗ, сетевой анализ.
Знания и навыки, которые приобретете
  • Работы с популярными ГИС в качестве продвинутого пользователя навыками создания, модификации и анализа геоданных
  • Использования ПО, рассмотренного в рамках курса
  • Проектирования и реализации специализированного ПО, использующего программный интерфейс популярных ГИС
  • Самостоятельного освоения программ, предназначенных для работы с геоданными

Построй план своего карьерного развития