Algoritmy digitální kartografie a GIS

Garant předmětu:

Tomáš Bayer

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

Katedra geomatiky

Anotace:

Automatizace postupů v digitální kartografii s využitím rule-based strategií. Implementace vybraných úloh počítačové kartografie ve zvoleném programovacím jazyku. Tvorba grafických výstupů v prostředí Qt.

Požadavky:

1. Znalost vybraných pasáží geometrie a diskrétní matematiky.

2. Znalost programování ve zvoleném jazyce (včetně OOP).

3. Znalost základních algoritmických strategií (rekurze).

4. Znalost vybraných pasáží teoretické informatiky (teorie grafů).

5. Praktická zkušenost s implementací algoritmů.

6. Vhodná zkušenost s typografickýcm systémem LaTeX.

Osnova přednášek:

1. Základní pojmy a vztahy výpočetní geometrie.

2. Základní algoritmické strategie ve výpočetní geometrii.

3. Geometrické vyhledávání bodů.

4. Konvexní obálky ve 2D.

5. Triangulační algoritmy ve 2D/2.5D.

6. Digitální modely terénu a jejich analýzy.

7. Voronoi diagram a zobecněné Voronoi teselace.

8. Topologická kostra a její využití kartografii.

9. Množinové operace s polygony.

10. Buffer.

11. Kartografické generalizační algoritmy.

12. Rekonstrukce povrchů z bodových množin.

13. Vývoj a směřování současné digitální kartografie.

Osnova cvičení:

Zpracování čtyř úloh v dvou či tříčlenném týmu:

1. Point Location Problem a jeho implementace. Rychlé vyhledání polohy vzhledem k množině nekonvexních polygonů.

2. Generalizace obrysů budov metodami minimum area enclosing rectangle, wall average, weighted bisector.

3. Konstrukce digitálního modelu terénu metodou Delaunay triangulace, konstrukce vrstevnic. Analýza sklonu a expozice terénu.

4. Částečná modifikace tvaru generalizovaného prvku s využitím energetických splinů. Testování modelů s různým počtem fixních prvků, generalizovaných prvků a překážek.

Cíle studia:

1. Automatizace postupů v digitální kartografii.

2. Přehled rule-based strategií pro řešení kartografických problémů.

3. Interakce digitální kartografie s počítačovou grafikou, výpočetní geometrií, geoinformatikou, matematikou.

4. Přehled základních algoritmických strategií z oblasti kartografie/výpočetní geometrie.

5. Návrh optimálního řešení kartografického problému.

6. Praktická implementace těchto postupů ve zvoleném programovacím jazyce.

Studijní materiály:

[1] de Berg, van Kreveld, Overmars M., Schwarzkopf O.: Computational Geometry, 2000, Springer

[2] Rourke O. J.: Computational Geometry in C, 2005, Cambridge University Press

[3] Bayer T.: Algoritmy v digitální kartografii, 2008, UK v Praze

[4] Žára J. & kol.: Moderní počítačová grafika, 2004, Computer Press

Poznámka:

Další informace:

http://web.natur.cuni.cz/~bayertom/index.php/teaching/algoritmy-v-digitalni-kartografii

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Geodézie a kartografie, specializace Geomatika (povinně volitelný předmět)
• Geodézie a kartografie, specializace Geomatika (povinně volitelný předmět)