Геопросторові бази даних в ГІС
Спеціальність: Інженерія геоінформаційних систем
Код дисципліни: 6.193.08.E.041
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Картографія та геопросторове моделювання
Лектор: доцент, к.т.н. Нікулішин Володимир Ігорович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
фахові компетентності:
Блок 1. «Інженерія просторових даних»
1.1. Розуміння концепції, принципів та компонентів національної інфраструктури геопросторових даних
1.3. Уміння проводити збір, опрацювання, зберігання, представлення і передачу просторових даних, включаючи використання великих обсягів даних для видобутку цінної інформації;
Результати навчання: Блок 1. «Інженерія просторових даних»
РН1.1.Розуміти концепції, принципи та компоненти національної інфраструктури геопросторових даних, геоінформаційних стандартів і метаданих, протоколи та геоінформаційні інструменти для забезпечення сумісності та обміну даними.
РН1.3. Володіти основами створення та використання веб-геоінформаційних систем, включаючи можливості вебкартографії та взаємодії з геоінформаційними сервісами геопросторових даних в мережі Інтернет.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Проектування баз геопросторових даних
Інженерія геопросторових даних в ГІС
Вебкартографія
Методи машинного навчання в ГІС
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна "Геопросторові бази даних в ГІС" є продовженням попередньої курсу "Проєктування баз геопросторових даних" та є спрямованою на розширення розуміння студентів у галузі геопросторових даних і їхнього практичного застосування в геоінформатиці. Вона розглядає більш глибокі аспекти використання геоданих, зокрема налаштування баз даних, просторовий аналіз, інтеграцію даних і використання розширень для оптимізації продуктивності. Студенти отримають можливість докладніше вивчити концепції та принципи геопросторових баз даних, зокрема структуру, взаємозв'язки та інтеграцію з іншими інформаційними системами. Окрім того, вони поглиблять знання про специфіку роботи з конкретними інструментами, такими як PostGIS, і навчаться застосовувати їх для проведення просторового аналізу, створення геопросторових запитів та оптимізації роботи з базами даних. Такий підхід дозволить студентам глибше розуміти принципи геоінформаційних систем та підготує їх до вирішення складних завдань у цій галузі.
Опис: 1. Структури геопросторових даних:
У цій темі вивчається організація та структура геопросторових даних в контексті баз даних. Студенти ознайомляться з основними концепціями та принципами створення структур для зберігання геоданих, такими як векорні та растрові.
2. Просторові розширення систем керування базами даних:
Ця тема розглядає різні методи та засоби розширення функціональності систем керування базами даних (СКБД) для підтримки геоданих. Вивчається використання просторових розширень для забезпечення ефективного зберігання, індексації та опрацювання геоданих.
3. Просторове розширення PostGIS до PostgreSQL бази даних:
Студенти детально ознайомляться з PostGIS як просторовим розширенням для PostgreSQL бази даних. Вони дізнаються, як встановити та налаштувати PostGIS, а також використовувати його для роботи з геоданими, включаючи введення, зміну, видалення та аналіз геоданих.
4. Маніпуляція та аналіз геопросторових даних за допомогою просторових запитів:
В цій темі розглядається використання просторових запитів для маніпуляції та аналізу геоданих. Студенти вивчають основні просторові операції, такі як об'єднання, перетин, визначення відстані тощо, а також розробляють навички створення складних запитів для вирішення конкретних завдань.
5. Інтеграція геопросторових баз даних з QGIS та ArcGIS Pro:
У цій темі досліджується способи інтеграції геопросторових баз даних з популярними геоінформаційними системами QGIS та ArcGIS Pro. Студенти навчаються підключати та використовувати дані з баз даних у цих програмах для створення карт, виконання аналізу та візуалізації результатів.
6. Оптимізація просторових баз даних. Просторовий індекс GIST:
Тут розглядаються методи оптимізації роботи просторових баз даних. Студенти дізнаються про використання просторового індексу GIST для підвищення продуктивності запитів та оптимізації доступу до даних.
Методи та критерії оцінювання: Перевірка виконання лабораторних робіт у відповідному програмному середовищі, машинний контроль; перевірка письмових звітів лабораторних робіт; захист лабораторних робіт; усне, комбіноване і фронтальне опитування; оцінка активності, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень; екзамен - тестовий контроль та усне опитування.
Критерії оцінювання результатів навчання: • Робота на лабораторних заняттях (виконання лабораторних робіт), усне опитування (захист звітів з лабораторних робіт) (40%).
• Підсумковий контроль (екзамен 60%, письмова та усна форма)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: Базова
1. Системи керування базами геоданих для інфраструктури просторових даних. Навчальний посібник. / Кейк Д., Лященко А.А., Путренко В.В., Хмелевський Ю., Дорошенко К., Говоров М. – Планета-Прінт, 2017. – 456 с.
2. Геоінформаційні системи і бази даних: монографія.- Кн.1 / В.І. Зацерковний, В.Г., Бурачек, О.О. Железняк, А.О. Терещенко. – Ніжин: НДУ ім.. М.Гоголя, 2014.-492с.
3. Geodatabase Workbook. GIS by ESRI. [Електронний ресурс]. Режим доступу: downloads.esri.com/Support/documentation/ao_/710GeodatabaseWorkbook.pdf
4. Spatial Databases. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.sciencedirect.com/book/9781558605886/spatial-databases
5. PostGIS. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://postgis.net/
Допоміжна
1. Вступ до геоінформаційних систем для інфраструктури просторових даних. Навчальний посібник. / Б.Магваір, Н.М. Пашинська, Л.М.Даценко, М.Говоров, В.В. Путренко . – Планета-Прінт, 2016. – 396 с.
2. Домашня сторінка ESRI. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.esri.com/en-us/home
3. Документація по ArcGIS Pro. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://pro.arcgis.com/en/pro-app/latest/get-started/get-started.htm
4. Oracle's spatial database [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.oracle.com/database/spatial/
5. Microsoft SQL server spatial [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://learn.microsoft.com/uk-ua/sql/relational-databases/spatial/spatial-data-sql-server?view=sql-server-linux-ver16
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).