PV019 Geografické informační systémy

Fakulta informatiky
podzim 2021
Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k, z.
Vyučující
RNDr. Milan Drášil, CSc. (přednášející)
Garance
RNDr. Milan Drášil, CSc.
Katedra počítačových systémů a komunikací – Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: RNDr. Milan Drášil, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Katedra počítačových systémů a komunikací – Fakulta informatiky
Rozvrh
Po 13. 9. až Po 6. 12. Po 16:00–17:50 A319
Předpoklady
! PA049 GIS a veřejná správa
Předpokladem jsou základní znalosti prostředí relačních databází, základní techniky sorting/searching, složitosti algoritmů, základní kurz matematické analýzy, lineární algebry a znalosti analytické geometrie na středoškolské úrovni.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 78 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Kurz je zaměřen na bázové informační technologie používané v SW pro vývoj GIS serverů a klientských aplikací využívající GIS technologie. Přednáška je zaměřena prakticky, uváděné techniky jsou doprovázeny příklady.
Výstupy z učení
Po absolvování kurzu se student bude orientovat v základech informačních technologií používaných v GIS, standardech WEB služeb v této oblasti a v algoritmizaci geometrických úloh z této oblasti.
Osnova
  • 1. GEOINFORMAČNÍ SYSTÉM, MÍSTO NA POVRCHU ZEMĚ.
  • 1.1. Vymezení pojmu GIS
  • 1.2. Místo na zemském povrchu
  • 1.3. Kde jsem? Stručný pohled do historie
  • 1.4. Vývoj navigačních pomůcek
  • 1.5. Geodézie
  • 2. KARTOGRAFICKÁ ZOBRAZENÍ A MAPY
  • 2.1. Základní typy zobrazení
  • 2.2. Nejpoužívanější souřadné systémy v ČR
  • 2.3. Transformace souřadných systémů
  • 2.4. Tradiční mapy a pojmy související s GIS
  • 2.5. Mapové dílo v ČR
  • 3. DATOVÉ SKLADY GEOINFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ
  • 3.1. Typy prostorových dat
  • 3.2. Architektura poskytování dat v GIS
  • 3.3. Rastrové datové sklady
  • 3.4. Vektorové datové sklady
  • 3.5. Zobrazování geometrie na displeji počítače
  • 3.6. Webové služby a jejich standardy
  • 3.6.1. OGC – Web Map Service (WMS)
  • 3.6.2. OGC – Web Map Tile Service (WMTS)
  • 3.6.3. OGC Web Feature Service (WFS)
  • 4. EFEKTIVNÍ PŘÍSTUP K PROSTOROVÝM DATŮM
  • 4.1. Najdi objekt (a rychle!!!)
  • 4.2. Formalizace úlohy vyhledání
  • 4.3. Metoda „GRID
  • 4.4. Modifikace binárních stromů pro prostorové vyhledávání, kD stromy
  • 4.5. Quad Tree – Kvadrantové stromy
  • 4.6. R-stromy
  • 5. FUNKCE A OPERACE NAD GEOMETRICKÝMI OBJEKTY
  • 5.1. Konverzní funkce (OGC)
  • 5.2. Měřící funkce
  • 5.3. Polohové funkce
  • 5.4. Geometrické operátory
  • 6. RASTROVÁ DATA V GIS
  • 6.1. Kvantitativní charakteristiky obrazu
  • 6.2. Operace nad obrazy
  • 6.3. Transformace rastrových dat
  • 7. TOPOLOGICKÉ ÚLOHY V GIS
  • 8. 3D GEOMETRIE V GIS
  • 8.1. 3D Geometrické primitivy
  • 8.2. Odhad normály množiny 3D bodů
  • 8.3. 3D polygon
  • 8.4. Mračna bodů
  • 8.5. Osvětlení mračna podle normál
  • 8.6. Vlastní hodnoty a vektory kovarianční matice
  • 8.7. Variance povrchu
  • 8.8. Automatické trasování linií v mračnu bodů
  • 8.9. Triangulace
  • 9. PŘÍLOHY
  • 9.1. Metoda řešení nelineárních rovnic, Newton–Raphson
  • 9.2. Metoda nejmenších čtverců – lineární regrese
  • 9.3. Krátké repetitorium lineární algebry
  • 9.3.1. Vektorový prostor
  • 9.3.2. Lineární kombinace vektorů
  • 9.3.3. Báze vektorového prostoru
  • 9.3.4. Skalární součin, unitární prostor
  • 9.3.5. Schwarz–Cauchy Lemma
  • 9.3.6. Norma vektoru
  • 9.3.7. Norma indukovaná skalárním součinem
  • 9.3.8. Metrika
  • 9.3.9. Metrika indukovaná normou
  • 9.3.10. Měření v unitárním prostoru
  • 9.3.11. Operátor
  • 9.3.12. Projekční operátory
  • 9.3.13. Ortogonální projekce
  • 9.3.14. Centrální projekce
  • 9.3.15. Vlastní vektory a vlastní hodnoty operátoru
  • 9.3.16. Hermitovské operátory
  • 9.3.17. Vlastní hodnoty a vlastní vektory hermitovských operátorů
  • 9.3.18. Analýza hlavních component (PCA)
Literatura
  • Technical manuals of GIS systems
Výukové metody
Přednášky
Metody hodnocení
Kurz je zakončen ústní zkouškou.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2022.