Desarrollo de Software para la Información Geográfica y Espacial

Créditos
3
Tipos
  • MEI: Optativa
  • MIRI: Optativa
  • MDS: Optativa
Requisitos
Esta asignatura no tiene requisitos , pero tiene capacidades previas
Departamento
MAT
Web
https://mat-web.upc.edu/fib/dsige/
Los sistemas de información geográfica permiten almacenar, analizar y visualizar información espacial sobre el mundo real.
Debido a la enorme cantidad de datos que el software geográfico debe poder gestionar, es indispensable disponer de técnicas algorítmicas y de estructuras de datos eficientes especialmente diseñadas para este tipo de información.
En esta asignatura se presentará una selección de temas fundamentales para el desarrollo de algoritmos para sistemas de información geográfica.
Los contenidos seleccionados serán introducidos en el contexto de aplicaciones reales, seguidos de la presentación de técnicas informáticas avanzadas que proporcionen soluciones eficientes a estos problemas geográficos.

Profesorado

Responsable

Otros

Horas semanales

Teoría
4
Problemas
0
Laboratorio
0
Aprendizaje dirigido
0
Aprendizaje autónomo
7.1111

Competencias

Competencias Técnicas de cada especialidad

Específicas

  • CTE7 - Capacidad para comprender y poder aplicar conocimientos avanzados de computación de altas prestaciones y métodos numéricos o computacionales a problemas de ingeniería.
  • CTE11 - Capacidad para conceptualizar, diseñar, desarrollar y evaluar la interacción persona-ordenador de productos, sistemas, aplicaciones y servicios informáticos.
  • CTE12 - Capacidad para la creación y explotación de entornos virtuales, y para la creación, gestión y distribución de contenidos multimedia.

    • Competencias Técnicas Genéricas

    Genéricas

  • CG4 - Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería en Informática.
  • CG6 - Capacidad para la dirección general, dirección técnica y dirección de proyectos de investigación, desarrollo e innovación, en empresas y centros tecnológicos, en el ámbito de la Ingeniería Informática.
  • CG8 - Capacidad para la aplicación de los conocimientos adquiridos y de resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y mulitidisciplinares, siendo capaces de integrar estos conocimientos.

    • Competencias Transversales

    Uso solvente de los recursos de información

  • CTR4 - Gestionar la adquisición, la estructuración, el análisis y la visualización de datos e información del ámbito de la ingeniería informática y valorar de forma crítica los resultados de esta gestión.

    • Razonamiento

  • CTR6 - Capacidad de razonamiento crítico, lógico y matemático. Capacidad para resolver problemas dentro de su área de estudio. Capacidad de abstracción: capacidad de crear y utilizar modelos que reflejen situaciones reales. Capacidad de diseñar y realizar experimentos sencillos, y analizar e interpretar sus resultados. Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.

    • Básicas

  • CB6 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB9 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

    • Objetivos

    1. Saber qué son los sistemas de información geográfica (SIG).
      Competencias relacionadas: CTE11, CTR4, CB9, CG6, CG8,
    2. Analizar en profundidad problemas concretos que debe poder resolver un sistema de información geográfica.
      Competencias relacionadas: CTE7, CTE11, CTE12, CTR6, CG4, CG8,
    3. Estudiar los algoritmos que hay detrás de los sistemas de información geográfica.
      Competencias relacionadas: CTE11, CTR6, CB6, CG4,
    4. Conocer las diversas formas de representar y procesar información geográfica y espacial.
      Competencias relacionadas: CTE7, CB9, CG4,

    Contenidos

    1. Introducción a los sistemas de información geográfica, la información espacial y los algoritmos geométricos
      Principios básicos de la información espacial y los sistemas de información geográfica. Ejemplos de aplicaciones de GIS. Introducción a los algoritmos geométricos. Relación entre la implementación de un GIS y los algoritmos geométricos.
    2. Representación de mapas, combinación y superposición de subdivisiones geográficas
      Introducción a la combinación de mapas. Unificación de sistemas de coordenadas. Estructuras de datos para representar mapas y subdivisiones geográficas. Algoritmos para calcular superposiciones de subdivisiones. Algoritmos y estructuras de datos para localizar puntos en subdivisiones geográficas.
    3. Modelos digitales de terrenos, terrenos vectoriales y raster
      Modelos para representar terrenos. Modelos raster y TIN (triangulated irregular network). Algoritmos básicos para rasters y TINs. Recorrido y localización en TINs. Conversión entre modelos diferentes de terrenos.
    4. Algoritmos para el análisis de terrenos: problemas de visibilidad e hidrografía
      Aplicaciones de análisis de terrenos en visibilidad e hidrografía. Cálculo de viewsheds y watersheds en rasters y TINs. Eliminación de mínimos locales y otros artifacts.
    5. Diagramas de Voronoi aplicados a problemas de facility location y análisis de patrones geográficos
      Definición del diagrama de Voronoi. Aplicaciones a GIS. Algoritmos para construir el diagrama de Voronoi.
    6. Algoritmos básicos para cartografía digital: generalización de atributos y etiquetado de mapas
      Introducción a los mapas y la cartografía. Principios del diseño de mapas. Simbolización y generalización cartográfica. Simplificación de líneas, algoritmo de Douglas-Peucker. Etiquetado de mapas.
    7. Ampliación a temas específicos a elección de los estudiantes
      Los temas específicos serán definidos por los estudiantes y los docentes durante la primer mitad del curso.

    Actividades

    Actividad Acto evaluativo


    Introducción

    Introducción a los sistemas de información geográfica, la información espacial y los algoritmos geométricos
    Objetivos: 1
    Contenidos:
    Teoría
    4h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    7h

    Representación de mapas, combinación y superposición de subdivisiones geográficas


    Objetivos: 2 3 4
    Contenidos:
    Teoría
    4h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    7h

    Modelos digitales de terrenos


    Objetivos: 2 3 4
    Contenidos:
    Teoría
    5h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    7h

    Diagramas de Voronoi


    Objetivos: 2 3 4
    Contenidos:
    Teoría
    4h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    7h

    Algoritmos para el análisis de terrenos


    Objetivos: 2 3
    Contenidos:
    Teoría
    4h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    7h

    Algoritmos básicos para cartografía digital


    Objetivos: 2 3
    Contenidos:
    Teoría
    4h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    7h

    Otros temas específicos a ser definidos durante el curso


    Objetivos: 2 3
    Contenidos:
    Teoría
    2h
    Problemas
    0h
    Laboratorio
    0h
    Aprendizaje dirigido
    0h
    Aprendizaje autónomo
    6h

    Metodología docente

    El curso es de carácter teórico/práctico, incluyendo la exposición de los temas téoricos fundamentales, seguido de la discusión de los aspectos prácticos que conllevan, y la presentación de las herramientas prácticas necesarias para abordarlos.

    Método de evaluación

    La evaluación se basará en un proyecto final que consistirá en una parte teórica y una de búsqueda y análisis de bibliografía sobre un problema concreto de GIS, y en la participación en clase.

    Bibliografía

    Básico

    Complementario

    Capacidades previas

    - Conocimientos básicos de estructuras de datos
    - Conocimientos básicos de técnicas algorítmicas