Desenvolupament de Software per a la Informació Geogràfica i Espacial

Crèdits
3
Tipus
  • MEI: Optativa
  • MIRI: Optativa
  • MDS: Optativa
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits , però té capacitats prèvies
Departament
MAT
Web
https://mat-web.upc.edu/fib/dsige/
Els sistemes d'informació geogràfica permeten emmagatzemar, analitzar i visualitzar informació espacial sobre el món real. Donada l'enorme quantitat de dades que el software geogràfic ha de ser capaç de gestionar, és indispensable disposar de tècniques algorísmiques i d'estructures de dades eficients especialment dissenyades per aquest tipus d'informació.
En aquesta assignatura es presentarà una selecció de temes fonamentals per al desenvolupament d'algorismes per a sistemes d'informació geogràfica. Els continguts seleccionats seran introduïts en el context d'aplicacions reals, seguits de la presentació de tècniques informàtiques avançades que proporcionen solucions eficients a aquests problemes geogràfics.

Professorat

Responsable

Altres

Hores setmanals

Teoria
4
Problemes
0
Laboratori
0
Aprenentatge dirigit
0
Aprenentatge autònom
7.1111

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Específiques

  • CTE7 - Capacitat per a comprendre i poder aplicar coneixements avançats de computació d'altes prestacions i mètodes numèrics o computacionals a problemes d'enginyeria.
  • CTE11 - Capacitat per a conceptualitzar, dissenyar, desenvolupar i avaluar la interacció persona-ordinador de productes, sistemes, aplicacions i serveis informàtics.
  • CTE12 - Capacitat per a la creació i explotació d'entorns virtuals, i per a la creació, gestió i distribució de continguts multimèdia.

    • Competències Tècniques Generals

    Genèriques

  • CG4 - Capacitat pel modelat matemàtic, càlcul i simulació en centres tecnològics i d'enginyeria d'empresa, particularment en tasques de recerca, desenvolupament i innovació en tots els àmbits relacionats amb l'Enginyeria en Informàtica.
  • CG6 - Capacitat per a la direcció general, direcció tècnica i direcció de projectes de recerca, desenvolupament i innovació en empreses i centres tecnològics, en l'àmbit de l'Enginyeria en Informàtica.
  • CG8 - Capacitat per a l'aplicació dels coneixements adquirits i de resoldre problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis i multidisciplinaris, essent capaços d'integrar aquests coneixements.

    • Competències Transversals

    Ús solvent dels recursos d'informació

  • CTR4 - Gestionar l'adquisició, l'estructuració, l'anàlisi i la visualització de dades i d'informació de l'àmbit de l'enginyeria informàtica, i valorar de forma crítica els resultats d'aquesta gestió.

    • Raonament

  • CTR6 - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat de resoldre problemes en la seva àrea d'estudi. Capacitat d'abstracció: capacitat de crear i utilitzar models que reflecteixin situacions reals. Capacitat de dissenyar i realitzar experiments senzills, i analitzar-ne i interpretar-ne els resultats. Capacitat d'anàlisi, de síntesi i d'avaluació.

    • Bàsiques

  • CB6 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits y la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
  • CB9 - Que els estudiants posseeixin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant d'una manera que haurà de ser en gran mesura autodirigida o autònoma.

    • Objectius

    1. Saber què són els sistemes d'informació geogràfica (SIG).
      Competències relacionades: CTE11, CTR4, CB9, CG6, CG8,
    2. Analitzar en profunditat problemes concrets que ha de poder resoldre un sistema d'informació geogràfica.
      Competències relacionades: CTE7, CTE11, CTE12, CTR6, CG4, CG8,
    3. Estudiar els algorismes que hi han darrere dels sistemes d'informació geogràfica.
      Competències relacionades: CTE11, CTR6, CB6, CG4,
    4. Conèixer les diverses formes de representar i processar informació geogràfica i espacial.
      Competències relacionades: CTE7, CB9, CG4,

    Continguts

    1. Introducció als sistemes d'informació geogràfica, a la informació espacial i als algorismes geomètrics
      Principis bàsics de la informació espacial i dels sistemes d'informació geogràfica. Exemples d'aplicacions de GIS. Introducció als algorismes geomètrics. Relació entre la implementació d'un GIS i els algorismes geomètrics.
    2. Representació de mapes, combinació i superposició de subdivisions geogràfiques
      Introducció a la combinació de mapes. Unificació de sistemes de coordenades. Estructures de dades per a representar mapes i subdivisions geogràfiques. Algorismes per a calcular superposicions de subdivisions. Algorismes i estructures de dades per localitzar punts en subdivisions geogràfiques.
    3. Models digitals de terrenys, terrenys vectorials i raster
      Models per representar terrenys. Models raster i TIN (triangulated irregular network). Algorismes bàsics per rasters i TINs. Recorregut i localització en TINs. Conversió entre models diferents de terrenys.
    4. Algorismes per a l'anàlisi de terrenys: problemes de visibilitat i d'hidrografia
      Aplicacions de anàlisis de terrenys a visibilitat i hidrografia. Càlcul de viewsheds i watersheds en rasters i TINs. Supressió de mínims locals i altres artifacts.
    5. Diagrames de Voronoi aplicats a problemes de facility location i anàlisi de patrons geogràfics
      Definició del diagrama de Voronoi. Aplicacions a GIS. Algorismes per a construir el diagrama de Voronoi.
    6. Algorismes bàsics per cartografia digital: generalització d'atributs i etiquetat de mapes
      Introducció als mapes i la cartografia. Principis del disseny de mapes. Simbolització i generalització cartogràfica. Simplificació de línies, algorisme de Douglas-Peucker. Etiquetatge de mapes.
    7. Ampliació de temes específics a elecció dels estudiants
      Els temes específics seran definits pels estudiants i docents durant la primera meitat del curs.

    Activitats

    Activitat Acte avaluatiu


    Introducció

    Introducció als sistemes d'informació geogràfica, a la informació espacial i als algorismes geomètrics
    Objectius: 1
    Continguts:
    Teoria
    4h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    7h

    Representació de mapes, combinació i superposició de subdivisions geogràfiques


    Objectius: 2 3 4
    Continguts:
    Teoria
    4h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    7h

    Models digitals de terrenys


    Objectius: 2 3 4
    Continguts:
    Teoria
    5h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    7h

    Diagrames de Voronoi


    Objectius: 2 3 4
    Continguts:
    Teoria
    4h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    7h

    Algorismes per a l'anàlisi de terrenys


    Objectius: 2 3
    Continguts:
    Teoria
    4h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    7h

    Algorismes bàsics per cartografia digital


    Objectius: 2 3
    Continguts:
    Teoria
    4h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    7h

    Altres temes específics a definir durant el curs


    Objectius: 2 3
    Continguts:
    Teoria
    2h
    Problemes
    0h
    Laboratori
    0h
    Aprenentatge dirigit
    0h
    Aprenentatge autònom
    6h

    Metodologia docent

    El curs és de caràcter teóric/pràctic, amb l'exposició dels temes teòrics fundamentals, seguits de la discussió dels aspects pràctics associats, y la presentació d'eines pràctiques per a resoldre'ls.

    Mètode d'avaluació

    L'avaluació es basarà en un projecte final que consistirà en una part teòrica i una de cerca i anàlisi de bibliografia sobre un problema concret de GIS, i en la participació en classe.

    Bibliografia

    Bàsic

    Complementari

    Capacitats prèvies

    - Coneixements bàsics d'estructures de dades
    - Coneixements bàsics de tècniques algorísmiques