Térinformációs rendszerek és alkalmazásaik intelligens környezetekben

A tantárgy angol neve: Geographical Information Systems and Their Applications in Intelligent Environments

Adatlap utolsó módosítása: 2016. november 6.

Tantárgy lejárati dátuma: 2020. július 15.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak

Mérnök informatikus szak

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIIIAV17   2/0/0/v 2  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Kovács Kálmán,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.iit.bme.hu/
4. A tantárgy előadója

Dr. Kovács Kálmán egyetemi docens, BME VIK IIT

Dr. Bakonyi Péter vezető tanácsadó, BME VIK EIT

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít -
6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:
-
7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célja, hogy a hallgatók alapvető ismereteket szerezzenek a térinformációs rendszerekről, valamint a gyakorlatban hasznosítható ismereteket kapjanak a térinformációs rendszerek széleskörű alkalmazási lehetőségeiről (navigáció, adatok vizualizációja, intelligens város és épület, klíma és környezeti állapotváltozás, regionális gazdasági-társadalmi változások, stb.). 

A térinformatika alkalmazásaihoz szükséges helymeghatározás műszaki, technológiai vonatkozásai a tárgyban csak áttekintő, rendszerező, értékelő jelleggel szerepelnek. A tárgy a feladatok modellezésére, a modellnek megfelelő paraméter jellemzők meghatározására, az adatgyűjtő technológiák kiválasztására, az adatrendszerek kialakítására, az adatok feldolgozására és végül közérthető vizuális megjelenítésére fókuszál.

A félév során legalább egy gyakorlati alkalmazás helyszíni bemutatására is sor kerül (pl. MVM OVIT, FÖMI - Földmérési és Távérzékelési Intézet, OMSZ - Országos Meteorológiai Szolgálat, stb.).

8. A tantárgy részletes tematikája

A tárgy keretében először áttekintjük az alapfogalmakat: Információs társadalom – intelligens rendszerek, térinformatika tudomány és térinformációs rendszerek; majd a térinformációs rendszerek legismertebb alkalmazásait.

Ezt követően a térinformációs rendszerek definícióját, tervezését és létrehozását vizsgáljuk:

Térinformációs rendszerek létrehozása. Adattípusok, adatnyerési módok, aggregációs szint. Geometriai adatok nyerése; Helymeghatározás matematikai és geodéziai alapjai, helymeghatározási technikák (pl. műholdas GPS, távérzékeléses, mobil, RFID, stb.) áttekintése, rendszerezése a kinyerhető helyinformációk alkalmazhatósága szempontjából (pontosság, skálázhatóság, stb.). Attribútum adatnyerő eljárások (elsődleges, másodlagos); Távérzékelés (alapelve, formái, jellemzői). A fizikai jellemzők észlelhetőségétől függő távérzékelési módszerek megválasztása. A távérzékelési információnyerés pontosságának növelése és korrekcióinak módszerei. Térinformatikai célú képfeldolgozás, -előkészítés, -elemzés. Digitális kép, matematikai módszerek, szűrés és torzítás-mentesítés.

A következő három előadáson azt a modern és gyorsan változó IKT környezetet mutatjuk be, amelyben a  térinformációs rendszereket alkalmazni kívánjuk. Ezek a témák az Internet mint az információs táradalom kritikus infrastruktúrája, az új generációs hálózatok, valamit a RFID technológia. Végül rövid áttekintést adunk a tárgyak internete témakörről.

Ezt követően a térinformációs rendszerek néhány alkalmazási területét tekintjük át, elsősorban a modellek, a rendelkezésre álló és nyerhető adatok, az elemzések és a kontextusok szempontjából:

1) Térképészet, navigáció, logisztika térinformatikai vonatkozásai; Térhasználat, területfejlesztés; legismertebb hazai ill. európai térinformációs adatrendszerek.

2) Hálózatos infrastruktúrák, távközlési hálózatok tervezésének, üzemeltetésének, forgalommérésének térinformatikai vonatkozásai; Intelligens város komplex fejlesztések térinformatikai vonatkozásai; Közmű hálózatok, intelligens városüzemeltetés; Intelligens közlekedési hálózatok.

3) Klímaváltozás és hatásának vizsgálata: környezeti állapot, társadalmi hatások; Katasztrófák észlelése, katasztrófa elhárítás; Földhasználat, termésbecslés  térinformatikai vonatkozásai.

4) Közigazgatás, regionalitás térinformatikai vonatkozásai (adatok, kontextusok);

5) Néhány új alkalmazási terület (pl. belső terek).

 Végül egy összefoglaló órával zárjuk a félévet, ahol mindenki bemutatja az évközi feladatát.

 

Ütemezés:

Oktatási hét

Témakör

1.( 2x45 perc )

  • Információs társadalom – intelligens rendszerek
  • Térinformatika tudomány és térinformációs rendszerek
  • Térinformációs rendszerek alkalmazása különböző területeken
  • Ismert hazai és európai térinformációs adatrendszerek

2.

  • Térinformációs rendszerek (definíció, osztályozás)
  • Térinformációs rendszerek létrehozása (Elméleti modell → Logikai modell → Fizikai modell → Megjelenítési modell)
  • Adattípusok, adatnyerési módok, aggregációs szint

3.

  • Geometriai adatok nyerése
  • Helymeghatározás matematikai és geodéziai alapjai
  • Helymeghatározási technikák (műholdas GPS, távérzékelés, mobil, RFID, stb. áttekintése, rendszerezése a kinyerhető helyinformációk alkalmazhatósága szempontjából (pontosság, skálázhatóság, stb.)

4.

  • Attribútum adatnyerő eljárások (elsődleges, másodlagos)
  • Távérzékelés (alapelve, formái, jellemzői), a fizikai jellemzők észlelhetőségétől függő távérzékelési módszerek megválasztása
  • A távérzékelési információnyerés pontosságának növelése és korrekcióinak módszerei

5.

  • Térinformatikai célú képfeldolgozás, -előkészítés, -elemzés
  • Digitális kép, matematikai módszerek, szűrés és torzítás-mentesítés

6.

  • Internet  az információs táradalom kritikus infrastrutúrája

7.

  • Új generációs hálózatok

8.

  • RFID , Tárgyak internete

9.

  • Térinformációs rendszerek néhány alkalmazási területe 1:
    • Térképészet, navigáció, logisztika térinformatikai vonatkozásai
    • Térhasználat, területfejlesztés

     (Modellek, rendelkezésre álló és nyert adatok, elemzések, kontextusok.)

10.

  • Térinformációs rendszerek néhány alkalmazási területe 2:
    • Hálózatos infrastruktúrák, távközlési hálózatok tervezésének, üzemeltetésének, forgalommérésének térinformatikai vonatkozásai

o    Intelligens város komplex fejlesztések térinformatikai vonatkozásai

    • Közmű hálózatok, intelligens városüzemeltetés
    • Intelligens közlekedési hálózatok

     (Modellek, rendelkezésre álló és nyert adatok, elemzések, kontextusok.)

11.

  • Térinformációs rendszerek néhány alkalmazási területe 3:
    • Klímaváltozás és hatásának vizsgálata: környezeti állapot, társadalmi hatások
    • Katasztrófák észlelése, katasztrófa elhárítás
    • Földhasználat, termésbecslés  térinformatikai vonatkozásai

     (Modellek, rendelkezésre álló és nyert adatok, elemzések, kontextusok.)

12

  • Térinformációs rendszerek néhány alkalmazási területe 4:
    • Közigazgatás, regionalitás térinformatikai vonatkozásai (adatok, kontextusok)
    • Néhány új alkalmazási terület (pl. belső terek)

     (Modellek, rendelkezésre álló és nyert adatok, elemzések, kontextusok.)

13.

·         Térinformatikai adatok feldolgozásának alapvető matematikai módszereinek alkalmazhatósága

o    Mérések a képeken

o    Elemzések statisztikai alapjai,

o    Eredmények vizualizációja

14.

Összefoglalás - beszámolók

 

 


9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás.
10. Követelmények

Egy évközi házi feladat elkészítése, amelynek része az adott alkalmazási terület ismertetése, és egy – a hallgató által megismert - alkalmazás részletes bemutatása.

A feladat beadásának határideje a szorgalmi időszak utolsó napján 12 óra.

A házi feladat értékelésre kerül (1-től 5-ig). Elfogadható szintű (> 1) elkészítése a vizsgára bocsátás feltétele.
A tárgy szóbeli vizsgával zárul. A félév teljesítésének feltétele a szóbeli vizsgán elért legalább elégséges osztályzat.

A félévi osztályzat a vizsgán elért osztályzat (50% súllyal) és a házi feladat értékelésének (50% súllyal) kerekített átlaga.


a.) A szorgalmi időszakban: házi feladat 
b.) A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga
c.) Elővizsga: -
11. Pótlási lehetőségek

A félévközi követelmény (házi feladat) különeljárási díj mellett a pótlási hét utolsó napján 12 óráig benyújtható.

12. Konzultációs lehetőségek

Az előadások után, illetve a hallgatókkal előzetesen egyeztetett időpontokban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Az előadások az tárgy web oldalain megtalálhatók.

Javasolt irodalom:

Detrekői Ákos, Szabó György (2002): Térinformatika, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest

Dömölki B. (szerk.) (2008): Égen-földön informatika – Az információs társadalom technológiai távlatai, NHIT, Budapest

Laurini, R., Thompson, D. (1992): Fundamentals of Spatial Information Systems, Academic Press, London

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra28
Félévközi készülés órákra6
Felkészülés zárthelyire0
Házi feladat elkészítése10
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása4
Vizsgafelkészülés12
Összesen60
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Kovács Kálmán

egyetemi docens

BME VIK IIT

Dr. Bakonyi Péter

vezető tanácsadó

BME VIK EIT

Egyéb megjegyzések

A tantárgy magyar elnevezése: 

Térinformációs rendszerek és alkalmazásaik intelligens környezetekben 

A tantárgy angol elnevezése: 

Geographical Information Systems and their Applications in Intelligent Environments