Wprowadzenie do Systemów Informacji Geograficznej (GIS). W bloku tym zaprezentowana zostanie definicja Systemu Informacji Geograficznej (GIS), jego generalna struktura oraz historia i obecne trendy w rozwoju systemu.

Geoinformatyka. Tu przedstawiona zostanie struktura danych w systemie GIS, główne grupy narzędzi służących do zarządzania danymi oraz różne typy oprogramowania służące do budowy baz GIS i analizowania informacji przestrzennych.

Case Studies. Na kilku praktycznych przykładach zaprezentowane zostaną możliwości wykorzystania systemów GIS w takich dziedzinach, jak planowanie przestrzenne, geomarketing, archeologia.

Systemy odniesień przestrzennych. Przedstawienie historycznych i obecnych sposobów określania położenia punktu w przestrzeni, charakterystyka systemów geodezyjnych wykorzystywanych w Polsce, zarządzanie systemem odniesień w środowisku GIS.

Cyfrowe systemy pomiarowe. Na zajęciach terenowych zaprezentowane zostaną sposoby prowadzenia pomiarów z wykorzystaniem urządzeń typu tachimetr laserowy i GNSS RTK. Przedstawione zostaną możliwości tych urządzeń, ich mocne i słabe strony, a także procedury działania na zmierzonych punktach na poziomie urządzenia i po ich transferze do środowiska GIS.

Fotogrametria cyfrowa. Na zajęciach terenowych zaprezentowane zostaną możliwości wykonania dokumentacji fotogrametrycznej z wykorzystaniem drona. Program zakłada wprowadzenie teoretyczne, czynności operacyjne i programowanie misji. Wykonane podczas zajęć zdjęcia posłużą do stworzenia modelu 3D i jego obróbki na potrzeby środowiska GIS.

Systemy skanowania 3D. Zajęcia terenowe i laboratoryjne mają za zadanie zaprezentować możliwości pozyskiwania danych przestrzennych z wykorzystaniem skanera 3D.

Technologie satelitarne i lotnicze. Blok ma za zadanie wprowadzić w zagadnienia teledetekcji. Zaprezentowane zostaną różne typu urządzeń i różne metody analizy danych wykorzystywane podczas prowadzenia tego typu badań.

Technologia ALS. Podczas tych zajęć szczegółowo omówiona zostanie jedna z fotogrametrycznych metod pomiarowych, która bardzo często wykorzystywana jest w różnych dziedzinach gospodarki. Przedstawiony zostanie proces pozyskiwania danych, ich obróbki i wizualizacji.

Ogólnodostępne dane ALS. Opisanie specyfikacji ogólnodostępnych danych przestrzennych obszaru Polski wraz z dostępnymi formatami, ich dokładnością oraz sposobami ich pozyskiwania i udostępniania.

Wstęp. Wprowadzenie do przestrzennych baz danych. Instalacja i konfiguracja bazy PostgreSQL oraz PostGIS. Struktura bazy danych.

Podstawy języka SQL. Zapytania SELECT, INSERT, DELETE. Warunki WHERE. Złączenia.

Omówienie podstawowych koncepcji PostGIS. Metadane. Typy geometrii. Relacje przestrzenne. Układy współrzędnych. Funkcje i operatory przestrzenne.

Operacje na danych przestrzennych. Relacje przestrzenne (intersects, contains, covers, coveredBy, disjoint, crossing, touching, overlapping). Funkcje analityczne (pomiary, topologia, analizy przestrzenne). Funkcje zarządzające (układy współrzędnych, typy i wymiary geometrii, walidacja itd.). Funkcje geometryczne (tworzenie geometrii, envelope, centroid, point on surface, generalizacja współrzędnych, generalizacja geometrii itd.).

Zasilenie bazy danych. Formaty eksportu (WKT, GML, KML, GeoJSON, SHP). Narzędzia wbudowane. Narzędzia zewnętrzne (OGR2OGR, QGIS, osm2pgsql).

Eksport danych. Formaty eksportu (WKT, GML, KML, GeoJSON, SHP). Narzędzia wbudowane (pgsql2shp). Narzędzia zewnętrzne (OGR2OGR, QGIS).

Rozwiązywanie problemów. Wykorzystanie funkcji i operatorów w zapytaniach SQL. Pomiary (konwersja pomiędzy jednostkami, pomiary geodezyjne, zmiana układów współrzędnych).

Wykorzystanie PostGIS jako źródło danych w aplikacji QuantumGIS.

Wykorzystanie PostGIS jako źródło danych WMS/WFS (Geoserver).

Podczas zajęć każdy uczestnik będzie samodzielnie wykonywał zadania na uprzednio zainstalowanej przestrzennej bazie danych. Program szkolenia będzie miał pełne odzwierciedlenie w zajęciach praktycznych, których tematyka będzie pokrywać zakres począwszy od instalacji i konfiguracji bazy a skończywszy na wykorzystaniu bazy jako źródła danych w aplikacjach przestrzennych.

Przetwarzanie danych przestrzennych w R. Reprezentacja obiektów przestrzennych. Wizualizacja danych przestrzennych. Import i eksport danych przestrzennych.

Analiza wzorców punktowych. Wstępna analiza wzorców punktowych (funkcje G i F). Analiza wzorców punktowych drugiego rzędu (funkcje K, L). Interpolacja wzorców punktowych.

Analiza atrybutów przestrzennych. Statystyka Morana. Autokorelacja przestrzenna.

Grupowanie przestrzenne (k-means, DBSCAN).

Klasyfikacja przestrzenna (drzewa decyzyjne, klasyfikator Bayesa, lasy losowe).

Słuchacze zapoznają się z metodami eksploracji danych przestrzennych oraz z podstawowymi metodami statystycznymi wykorzystywanymi do analizy takich danych. Podczas zajęć każdy uczestnik będzie samodzielnie wykonywał prezentowane analizy danych przestrzennych.

Wprowadzenie do WebGIS.

Podstawy HTML, CSS oraz języka JavaScript. Zmienne, funkcje, wyrażenia. Typy danych. Instrukcje sterujące: pętle, warunki. Tworzenie elementów strony. Korzystanie z jQuery: referencja do elementów strony, modyfikacja obiektów strony.

Programowanie z OpenLayers3. Omówienie źródeł danych. Warstwy. Obsługa układów współrzędnych. Mapa. Interakcja z użytkownikiem.

Wygląd mapy – style i symbolizacja.

Komunikacja z serwerem AJAX.

Łączenie komponentów w jedną całość – budowa interaktywnej mapy.

W ramach przedmiotu każdy uczestnik będzie samodzielnie wykonywał zadania, których ostatecznym wynikiem będzie utworzenie webowej aplikacji mapowej. Program zajęć będzie miał pełne odzwierciedlenie w zajęciach praktycznych, a omawiane zagadnienia będą dokładnie wyjaśniane i prezentowane w postaci przykładów.

Plan zajęć praktycznych będzie obejmował m.in.:

• Tworzenie strony html, ładowanie bibiotek zewnętrznych oraz plików CSS
• Tworzenie i konfiguracja obiektu mapy
• Dodawanie danych do mapy (warstwy bazowe OSM oraz warstwy WMS)
• Implementacja interakcji z użytkownikiem (nawigacja, pomiary, rysowanie)

Wprowadzenie do architektury systemów GIS.

Import i przechowywanie danych przestrzennych. Tworzenie przestrzennej bazy danych. Dane przestrzenne w bazie danych. Narzędzia i sposoby importu danych przestrzennych. Przetwarzanie danych przestrzennych w bazie danych (funkcje, operatory, konstruktory, zapytania przestrzenne, widoki). Struktura danych w kontekście efektywnego udostępniania danych.

Udostępnianie danych przestrzennych. Serwer danych przestrzennych – wstęp, instalacja, konfiguracja (zmienne systemowe, katalogi danych i plików konfiguracyjnych). Źródła danych – integracja z przestrzenną bazą danych i zasobami plikowymi. Publikowanie danych przestrzennych przy pomocy standardów OGC i innych formatów wyjściowych. Cachowanie danych dla usług OGC. Edycja danych przestrzennych w bazie danych za pomocą standardów OGC.

Prezentowanie danych przestrzennych. Konsumowanie usług danych przestrzennych oraz innych źródeł w środowisku przeglądarki za pomocą bibliotek JavaScript.

Zarządzanie danymi w zintegrowanym środowisku GIS.

Osoby uczestniczące w zajęciach dowiedzą się jak dobrać i skomponować poszczególne elementy systemu na wszystkich jego warstwach od bazy danych i zasobów plikowych, przez serwer danych przestrzennych i aplikacji webowych prezentujących dane przestrzenne w środowisku przeglądarki internetowej, kończąc na zagadnieniach związanych z zarządzaniem danymi w systemie za pomocą oprogramowania typu desktop. W trakcie zajęć wykorzystane zostaną między innymi przestrzenna baza danych, serwer danych przestrzennych i standardowe protokoły udostępniania danych przestrzennych oraz biblioteki umożliwiające łatwe prezentowanie danych na stronie internetowej. Uczestnicy po teoretycznym wstępie dotyczącym architektury systemu, szczegółowo zaprojektują całość systemu i samodzielnie zaimplementują podczas zajęć zaproponowane w projekcie rozwiązania.