FI:PV019 Geografické informační systémy - Informace o předmětu

PV019 Geografické informační systémy

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

• Analýza a zpracování obrazu (program FI, N-VIZ)
• Aplikovaná informatika (program FI, B-AP)
• Aplikovaná informatika (program FI, N-AP)
• Bezpečnost informačních technologií (angl.) (program FI, N-IN)
• Bezpečnost informačních technologií (program FI, N-IN)
• Bioinformatika a systémová biologie (program FI, N-UIZD)
• Bioinformatika (program FI, B-AP)
• Bioinformatika (program FI, N-AP)
• Computer Games Development (program FI, N-VIZ_A)
• Computer Graphics and Visualisation (program FI, N-VIZ_A)
• Computer Networks and Communications (program FI, N-PSKB_A)
• Cybersecurity Management (program FI, N-RSSS_A)
• Formální analýza počítačových systémů (program FI, N-TEI)
• Grafický design (program FI, N-VIZ)
• Graphic Design (program FI, N-VIZ_A)
• Hardware Systems (program FI, N-PSKB_A)
• Hardwarové systémy (program FI, N-PSKB)
• Image Processing and Analysis (program FI, N-VIZ_A)
• Informační bezpečnost (program FI, N-PSKB)
• Informační systémy (program FI, N-IN)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-EB)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-FY)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-GE)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-GK)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-CH)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-IO)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-MA)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-TV)
• Informatika (angl.) (program FI, D-IN4)
• Informatika (program FI, B-INF) (2)
• Informatika (program FI, D-IN4)
• Informatika ve veřejné správě (program FI, B-AP)
• Informatika ve vzdělávání (program FI, B-IVV) (2)
• Information Security (program FI, N-PSKB_A)
• Kvantové a jiné neklasické výpočetní modely (program FI, N-TEI)
• Matematická informatika (program FI, B-IN)
• Paralelní a distribuované systémy (program FI, B-IN)
• Paralelní a distribuované systémy (program FI, N-IN)
• Počítačová grafika a vizualizace (program FI, N-VIZ)
• Počítačová grafika a zpracování obrazu (program FI, B-IN)
• Počítačová grafika (program FI, N-IN)
• Počítačové sítě a komunikace (program FI, B-IN)
• Počítačové sítě a komunikace (program FI, N-IN)
• Počítačové sítě a komunikace (program FI, N-PSKB)
• Počítačové systémy a technologie (angl.) (program FI, D-IN4)
• Počítačové systémy a technologie (program FI, D-IN4)
• Počítačové systémy a zpracování dat (program FI, B-IN)
• Počítačové systémy (program FI, N-IN)
• Principy programovacích jazyků (program FI, N-TEI)
• Programování a vývoj aplikací (program FI, B-PVA)
• Programovatelné technické struktury (angl.) (program FI, N-IN)
• Programovatelné technické struktury (program FI, B-IN)
• Programovatelné technické struktury (program FI, N-IN)
• Řízení kyberbezpečnosti (program FI, N-RSSS)
• Řízení vývoje služeb (program FI, N-RSSS)
• Řízení vývoje softwarových systémů (program FI, N-RSSS)
• Services Development Management (program FI, N-RSSS_A)
• Služby - výzkum, řízení a inovace (angl.) (program FI, N-AP)
• Služby - výzkum, řízení a inovace (program FI, N-AP)
• Sociální informatika (program FI, B-AP)
• Software Systems Development Management (program FI, N-RSSS_A)
• Software Systems (program FI, N-PSKB_A)
• Softwarové systémy (program FI, N-PSKB)
• Strojové učení a umělá inteligence (program FI, N-UIZD)
• Teoretická informatika (program FI, N-IN)
• Učitel informatiky a správce sítě (program FI, N-UCI)
• Učitelství informatiky pro střední školy (program FI, N-UCI) (2)
• Učitelství výpočetní techniky pro střední školy (program FI, N-SS) (2)
• Umělá inteligence a zpracování přirozeného jazyka (program FI, B-IN)
• Umělá inteligence a zpracování přirozeného jazyka (program FI, N-IN)
• Vývoj počítačových her (program FI, N-VIZ)
• Zpracování a analýza rozsáhlých dat (program FI, N-UIZD)
• Zpracování obrazu (program FI, N-AP)
• Zpracování přirozeného jazyka (program FI, N-UIZD)

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.

• Statistika zápisu (podzim 2021, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/fi/podzim2021/PV019