25.03.10 – картография (географические науки)

Специальность

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 10 февраля 2017 г. №30

Цель программы-минимум – сформировать у соискателей ученой степени целостную систему знаний, включающих общенаучные подходы, важнейшие закономерности визуализации и картографирования географической оболочки, ее компонентов, социально-экономических объектов, явлений и процессов, их динамики, а также проблем, связанных с антропогенным воздействием на природную среду.

Основные задачи программы-минимум:

изучение особенностей картографирования природной среды, социально-экономических объектов, явлений и процессов, а также воздействия хозяйственной деятельности человека на геосистемы различных уровней;

расширение знаний о современных методах тематического и комплексного картографирования, включая методы дистанционного зондирования и геоинформационных технологий, определение возможности разработки собственных методик, необходимых для реализации темы диссертации;

изучение общих закономерностей и методик картографирования рельефа, покровных отложений, гидрографии, почв, растительности, ландшафтов, социально-экономических объектов, явлений и процессов, а также особенностей проектирования и составления тематических карт разных масштабов;

расширение знаний теоретических и экспериментальных прикладных проблем, решаемых картографическими методами в различных отраслях знаний;

установление места и роли картографических методов в оптимизации природной и техногенной среды, решении прикладных проблем в отраслях народного хозяйства.

Соискатель должен знать:

  • методологические подходы использования картографии в различных отраслях наук;
  • проблемы и методики физико-географического, социально-экономического и экологического картографирования;
  • роль картографических методов в изучении и классификации природных, социально-экономических, антропогенных объектов, явлений и процессов, показе их разнообразия;
  • приемы и методы обработки аэрокосмических изображений с целью изучения и картографирования природных и техногенных объектов, явлений и процессов;
  • технологии компьютерного составления картографических произведений;
  • особенности использования геоинформационных систем (ГИС) в картографии.
  • Ключевые слова, понятия, определения: атлас географический, аэрокосмические методы, генерализация картографическая, географическая информационная система, географические базы данных, геоинформационное картографирование, географическая карта, геоизображения, геоиконика, картографирование, картографические проекции, картографическая семиотика, картографический метод исследования, компьютерная картография, картографическое моделирование, методы дешифрирования, проектирование карт, редактирование карт, составление карт, системное картографирование.

 

  • Картография. Определение научной дисциплины. Картография в системе наук. Структура картографии. Понятие об общегеографическом, тематическом и комплексном картографировании, их состоянии и перспективах.

 

  • История картографии. Картография античного времени. Картография в средние века. Картография нового времени. Картография новейшего времени. Развитие картографии в Беларуси. Современные тенденции развития картографии.

 

Картографические произведения. Типы и виды картографических произведений, требования, предъявляемые к ним. Определение и свойства географической карты. Элементы географической карты, их сущность и назначение. Понятие о цифровых и электронных картах. Географические атласы как системные картографические произведения. Значение географической карты в практике и науке.

 

Геодезические основы карт и спутниковое позиционирование. Системы координат и высот, применяемые в международной и отечественной картографии. Глобальные системы навигации и позиционирования ГЛОНАСС, GPS, Galileo.

 

Математическая основа географических карт. Элементы математической основы географических карт. Эллипсоид Ф.Н. Красовского. Понятие о картографических проекциях. Масштабы, масштабные ряды карт. Искажения в картографических проекциях (длин, площадей, углов и форм). Классификация проекций по характеру искажений; по ориентировке картографической сетки в зависимости от положения точки полюса принятой системы координат; по виду нормальной картографической сетки; по составу параметров математических элементов. Выбор проекций. Наиболее употребимые проекции для карт мира, полушарий, материков, океанов и отдельных стран. Проекции топографических карт. Рамки карты, компоновка, ориентирование карт. Разграфка и номенклатура многолистных карт.

 

Картографическая семиотика. Язык карты. Картографические знаки, их виды и функции. Способы картографического изображения: значков, линейных знаков, знаков движения, качественного и количественного фона, ареалов, точечный способ, изолиний, локализованных диаграмм, картограммы и картодиаграммы. Способы изображения рельефа. Рельефные макеты и рельефные карты. Понятие о цифровых моделях рельефа. Надписи на картах и их виды. Требования к картографическим шрифтам. Понятие о картографической топонимике. Передача на картах иноязычных названий.

 

Картографическая генерализация. Сущность и факторы генерализации. Виды генерализации. Геометрическая точность и содержательная достоверность генерализации. Особенности генерализации в зависимости от характера распространения картографируемых объектов и явлений. Влияние генерализации на выбор способов изображения. Географические принципы генерализации. Проблемы автоматизации генерализации.

 

Классификация географических карт. Атласы. Классификация географических карт по охвату территории, масштабу, назначению, принципам составления, содержанию. Типы и виды географических карт. Общегеографические, тематические и специальные карты. Географические атласы: определение, классификация, особенности. Типовая структура атласов. Национальные и региональные атласы. Понятие об электронных атласах, методах их составления и способах представления.

 

Источники для создания карт. Общегеографические карты как единая географическая основа. Картографические источники. Материалы дистанционного зондирования. Статистические данные. Текстовые источники и др. Анализ и оценка географических карт и атласов как источников.

Проектирование, составление и издание карт. Основные этапы создания карт. Особенности составительских и редакционных работ при создании общегеографических и тематических карт. Изготовление многолистных карт. Составление и редактирование географических атласов. Картоиздательские процессы.

 

Использование карт.  Понятие об использовании карт. Основные способы использования карт. Анализ картографического изображения. Картографический метод исследования. Изучение по картам структуры, взаимосвязей, зависимостей и динамики географических явлений. Точность и достоверность количественных определений по картам. Математико-картографическое моделирование и автоматизация процессов использования карт.

 

Компьютерные технологии в картографии. Взаимодействие картографии, дистанционного зондирования и ГИС. Понятие об электронных картах местности. Цифровая модель местности и цифровая модель рельефа. Понятие компьютерной графики. Мультимедийные картографические изображения. Интернет- картографирование. Техническое и программное обеспечение компьютерного создания карт.

 

Геоизображения и геоиконика. Понятие и определение геоизображений. Виды геоизображений. Классификация геоизображений. Системы геоизображений. Графические образы и их распознавание. Единая теория геоизображений. Масштабы пространства. Временные диапазоны геоизображений. Генерализация геоизображений.

 

Фундаментальные понятия геоинформатики и ГИС. Основные теоретические концепции в геоинформатике. Определение и толкование базовых понятий геоинформатики: пространственный объект, пространственные данные, географическая информационная система. Классификация моделей пространственных объектов и данных. Общие представления о ГИС. Типы ГИС. Основные этапы развития ГИС. Карты как основа ГИС. Понятие геоинформационного картографирования.

 

Представление и организация информации в базах данных ГИС.  Типы и источники пространственных данных Проектирование географических баз данных. Требования к базам данных. Представление объектов в базах данных. Пространственная информация. Атрибутивная информация. Модели баз данных в ГИС. Системы управления базами данных (СУБД) в ГИС. Задачи и функции СУБД в ГИС. Организация и форматы данных. Качество данных и контроль ошибок. Особенности интеграции разнотипных данных.

 

Техническое и программное обеспечение ГИС. Требования к техническому и программному обеспечению ГИС. Характеристика технических средств ГИС. Технологии ввода графической информации, преобразования форматов данных и графической визуализации информации. Сравнительный обзор современных программных ГИС-пакетов.

 

Элементы ГИС-технологий. Координатная привязка и трансформирование геоизображений. Дискретная привязка географических данных. Операции с данными в векторном формате. Хранение и преобразование растровых данных. ГИС-технологии совмещения и оценки пригодности данных.

 

Географический анализ и пространственное моделирование в ГИС. Методы пространственного анализа в ГИС. Методы пространственного моделирования в ГИС. Применение пространственных моделей. Обеспечение принятия пространственных решений.

 

Задачи и методы геоинформационного картографирования. Определение и задачи геоинформационного картографирования. Географические основы геоинформационного картографирования. Методы геоинформационного картографирования. Автоматизированная генерализация карт. Формализация и алгоритмизация процесса картографирования. Новые направления и технологии геоинформационного картографирования.

 

Методы дистанционных исследований. Сущность и связь с географическими дисциплинами. История развития аэрокосмических методов. Роль и значение дистанционных методов в географических исследованиях, состояние и перспективы развития.

 

Физические основы дистанционных методов. Электромагнитный спектр. Солнечное излучение и его отражение объектами земной поверхности. Характеристика собственного излучения Земли. Искусственное излучение. Влияние атмосферы на регистрируемое излучение.

 

Носители съемочной аппаратуры. Носители для воздушной съемки. Космические носители. Виды орбит космических летательных аппаратов. Классификация орбит в зависимости от высоты, формы, периода обращения космического аппарата вокруг Земли и положения плоскости орбиты относительно плоскости экватора.

 

Виды съемок.  Виды съемок в зависимости от используемых носителей: аэросъемка и космическая съемка. Виды съемок в зависимости от используемой аппаратуры и спектрального диапазона.

 

Типы аэрокосмических снимков и их классификация. Фонд космических снимков. Систематизация данных дистанционного зондирования по высоте, масштабу и пространственному разрешению, диапазону регистрируемого излучения, технологическим способам получения снимков. Характеристика основных типов снимков.

 

Теоретические основы дешифрирования снимков. Предмет и сущность дешифрирования. Виды дешифрирования. Признаки дешифрирования: прямые (тон и цвет, форма, размер, рисунок изображения, падающая тень) и косвенные (рельеф, растительность, гидрография). Технологическая схема процесса дешифрирования. Методы камерального дешифрирования: визуальный и автоматизированный.

 

Компьютерная обработка спутниковых данных. Методы цифровой обработки космических снимков. Предварительная обработка спутниковых изображений (улучшение изображений). Геометрическая коррекция. Радиометрическая коррекция. Яркостная коррекция. Тематическая обработка снимков. Методы дешифрирования, основанные на преобразовании спектральных яркостей: синтез изображений, анализ главных компонент, расчет индексов. Алгоритмы классификации: контролируемой и неконтролируемой. Алгоритмы выполнения географического анализа по космическим снимкам. Программное обеспечение для цифровой обработки космических снимков.

 

Космическое картографирование.  Использование снимков в различных областях географических исследований. Применение материалов космических съемок для обновления и составления топографических и общегеографических карт. Космические фотокарты. Применение данных дистанционного зондирования в ГИС и тематическом картографировании.

 

Основная литература

  1. Антонович, К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии: в 2 т. К.М. Антонович; ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». – М.: ФГУП «Картгеоцентр» – 2005. – Т. 1. – 334 с.
  2. Антонович, К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии: в 2 т. К.М. Антонович; ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». – М.: ФГУП «Картгеоцентр» – 2006. – Т. 2. – 360 с.
  3. Берлянт, А.М.  Картография: учебник: для студентов высших учебных заведений / А. М. Берлянт; Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Географический факультет. – М.: Книжный дом Университет, 2014. – 447 с.
  4. Берлянт, А.М. Теория геоизображений / А.М. Берлянт. – М.: ГЕОС, 2006. – 262 с. 
  5. Берлянт, А.М. Картографический метод исследования / А.М. Берлянт. – М.: Изд. МГУ, 1988, 2-е изд. – 252 с.
  6. Бугаевский, Л.М. Математическая картография / Л.М. Бугаевский. – М.: Златоуст, 1998. – 400 с. 
  7. Географическое картографирование: карты природы: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Картография и геоинформатика» / Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Географический факультет; [Е.А. Божилина и др.; под редакцией Е.А. Божилиной]. – М.: Книжный дом «Университет», 2010. – 314 с. 
  8. Картоведение: Учеб. для вузов по специальностям 013700 «Картография» / А.М. Берлянт, А.В. Востокова, В.И. Кравцова и др.; Под ред. А.М. Берлянта; Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. – М.: Аспект пресс, 2003. – 476 с.
  9. Книжников, Ю.Ф.  Аэрокосмическое зондирование. Методология, принципы, проблемы / Ю.Ф. Книжников. – М.: МГУ, 1997. – 129 с.
  10. Книжников, Ю.Ф.  Аэрокосмические методы географических исследований: [учебник по направлению «География» и специальностям «География» и «Картография»] / Ю.Ф. Книжников, В.И. Кравцова, О.В. Тутубалина. – Москва: Академия, 2011. – 410 с.
  11. Кравцова, В.И. Космические методы картографирования: Учеб. пособие для студентов, обучающихся по направлению «География и картография», спец. «Картография» / Под ред. Ю.Ф. Книжникова. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. – 240 с.
  12. Лурье, И.К. Геоинформационное картографирование: методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков: учебник: для высших учебных заведений по специальности 020501 ― «Картография», направления 020500 ― «География и картография» / И.К. Лурье; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Географический факультет. – М.: Книжный дом Университет, 2010. – 423 с.
  13. Лурье, И.К. Теория и практика цифровой обработки изображений: учебное пособие для магистрантов университетов / И.К. Лурье, А.Г. Косиков; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Географический факультет, Кафедра картографии и геоинформатики, Центр геоинформационных технологий. – М.: Научный мир, 2003. – 166 с.
  14. Прохорова Е.А. Географическое картографирование. Социально-экономические карты.– М.: Изд. Моск. ун-та. 2009. – 230 с. 
  15. Салищев, К. А. Проектирование и составление карт / К.А. Салищев. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. – 239 с.
  16. Сваткова, Т.Г. Географическое картографирование. Общегеогра-фические карты / Т.Г. Сваткова, Н.А. Алексеенко. – М., Изд. Моск. ун-та. 2008. – 150 с.
  17. Серапинас, Б.Б. Математическая картография: учебник по специальностям «Картография» и «География» / Б.Б. Серапинас. – М.: Академия, 2005. – 335 с.
  18.  Геоинформатика: учебник для высших учебных заведений по специальностям «География», «Экология», «Природопользование», «Геоэкология», «Прикладная информатика (по областям)»: в 2 кн. / [Е.Г. Капралов и др.]; под редакцией В.С. Тикунова. – М.: Академия, 2008. – Кн. 1. – 352 с.
  19.  Геоинформатика: учебник для высших учебных заведений по специальностям «География», «Экология», «Природопользование», «Геоэкология», «Прикладная информатика (по областям)»: в 2 кн. / [Е.Г. Капралов и др.]; под редакцией В.С. Тикунова. – М.: Академия, 2010. – Кн. 2. – 480 с.

Дополнительная литература

  1. Берлянт, A.M. Геоинформационное картографирование / А.М. Берлянт. – М.: Астрея, 1997, – 64 с.
  2. Билич Ю. С. – Проектирование и составление карт: [Учеб. по спец. «Картография»] / Под ред. Л.М. Бугаевского. – М.: Недра, 1984. – 366 с. (Высш. образование).
  3. Бугаевский, Л. М., Геодезия. Картографические проекции: Справочное пособие / Л.М. Бугаевский, Л.А. Вахрамеева. – М.: Недра, 1992. – 294 с. 
  4. Бугаевский, Л.М., Геоинформационные системы. Учебное пособие для вузов / Л.М. Бугаевский, В.Я. Цветков – М.: Златоуст, 2000. – 222 с.
  5.  Геоинформатика: Толковый словарь основных терминов / ГИС-ассоциация и др.; [Баранов Ю.Б. и др.]; Под ред. А.М. Берлянта, А.В. Кошкарева, – М.: ГИС-ассоциация, 1999. – 205 с.
  6. Горбук, С.В. Космические системы дистанционного зондирования Земли / С.В. Горбук, В.Е. Гершензон. – М.: Издательство А и Б, 1997. – 296 с.
  7. Гурьянова, Л.В. Аппаратно-программные средства ГИС: Курс лекций / Л.В. Гурьянова. – Минск: Белорус. гос. ун-т, 2004. – 150 с.
  8. Де Мерс, Майкл Н. Географические информационные системы. Основы / Майкл Н. де Мерс – М.: Дата+, 1999. – 506 с.
  9. Евтеев, О. А. Проектирование и составление социально-экономических карт / О.Е. Евтеев: Учеб. для вузов по направлениям «География», «География и картография». – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999. – 223 с.
  10. Жуков, В.Т.  Математико-картографическое моделирование в географии / В.Т. Жуков, С.Н. Сербенюк, В.С. Тикунов; Под ред. К.А. Салищева. – М.: Мысль, 1980. – 224 с.
  11. Заруцкая, И.П.  Проектирование и составление карт: Общегеогр. карты. [Учеб. для ун-тов по спец. «Картография» и «География»]. / И.П. Заруцкая, Т.Г. Сваткова. – М.: Изд-во МГУ, 1982. – 208 с.
  12. Киенко, Ю.П. Введение в космическое природоведение и картографирование: Учеб. для геодез. и картогр. специальностей вузов / Ю.П. Киенко. – М.: Картгеоцентр: Геодезиздат, 1994. – 214 с.
  13. Кравцова, В.И.  Космические методы исследования почв: учебное пособие для высших учебных заведений по географическим специальностям / В.И. Кравцова. – Москва: Аспект пресс, 2005. – 189 с.
  14. Математическая картография: [Учеб. для вузов по спец. «Картография»] / Л.А. Вахрамеева, Л.М. Бугаевский, З.Л. Казакова. – М.: Недра, 1986. – 285 с.
  15. Салищев К. А. Картоведение: [Учеб. по спец. «Картография»] / К.А. Салищев. – М.: Изд-во МГУ, 1990. – 399 с.
  16. Сербенюк, С. Н. Картография и геоинформатика – их взаимодействие / С.Н. Сербенюк; Под ред. В. А. Садовничего. – М.: Изд-во МГУ, 1990. – 157 с.
  17. Справочник по картографии / [А.М. Берлянт и др.]; Под ред. Е.И. Халугина. – М.: Недра 1988. – 427 с.
  18. Тикунов B.C. Моделирование в картографии: [Учеб.  по направлению «География», специальности «Картография»] / В.С. Тикунов – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. – 403 с.
  19. Геоинформационный портал ГИС-ассоциации [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gisa.ru/ – Дата доступа: 28.10.2016.
  20. Резидент. Профессиональные геоинформационные системы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.resident.ru/. – Дата доступа: 28.10.2016.
  21. DATA+. Геоинформационные системы для бизнеса и общества [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dataplus.ru/ – Дата доступа: 28.10.2016.