Математическое моделирование физических полей Земли, природных и атмосферных процессов



страница1/6
Дата01.02.2018
Размер82.5 Kb.
ТипПрограмма-минимум
  1   2   3   4   5   6


Министерство образования и науки Российской Федерации

ПРОГРАММА-МИНИМУМ

кандидатского экзамена по специальности



25.00.35 «Геоинформатика»

по физико-математическим и техническим наукам



Программа-минимум


содержит 17 стр.

2007

Введение

Настоящая программа основана на следующих дисциплинах: геоинформация, закономерности и методы ее получения, фиксации, накопления, обработки и использования, теория и методология создания геоинформационных систем с целью сбора, систематизации, хранения, анализа, преобразования, отображения и распространения геоданных; компьютерное моделирование, вычислительный эксперимент, тематическая обработка и анализ геопространственных данных на основе информационных систем и технологий.

Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии по наукам о Земле при участии МГУ им. М.В. Ломоносова.


1. Общие представления о геоинформатике.

Основы теории системной организации информационных процессов
Понятие о геоинформатике как науке по изучению законов и методов регистрации, хранения, передачи, обработки и интерпретации разнопараметровой и многоуровневой геоинформации. Цели и объекты приложения геоинформатики. Термины и основные понятия.

Создание и развитие геоинформационных систем в науках о Земле, в географии, картографии, геологии, геодезии, природопользовании, землеустройстве, экологии, океанологии, геофизике и др.

Информационные ресурсы природных и социально-экономических геосистем. Геоинформация: виды, ее свойства и измерение. Проблемы преобразования геоинформации. Геоинформационное пространство.

Информационные процессы: основные понятия и их классификация. Системный подход к организации информационных процессов: эталонная модель взаимодействия открытых систем, цели, задачи и методы многоуровневой организации информационных процессов. Организация и модели процессов сбора, передачи, обработки, фиксации, накопления, представления геоинформации и знаний. Геоинформационные системы и их место в проблеме изучения природных и социально-экономических геосистем, их взаимодействия и развития посредством компьютерного моделирования и анализа геопространственных данных.

Основные понятия системы, как совокупности отдельных объектов, рассматриваемых как единое целое. Основные атрибуты системы: объект, субъект, свойства. Основные понятия сложной системы управления: взаимозависимость отдельных свойств системы, иерархическая организация, осуществимость, множественность, несовместимость, конфинтуитивное поведение. Основные принципы описания сложных систем: принцип содержательности языка описания, принцип моделируемости, принцип целенаправленности. Принципы «физичности»: целостность, автономность, масштабируемость. Лингвистическое и математическое определение целостности и автономности. Понятие модели. Принципы моделируемости: дополнительность, действия, неопределенность. Лингвистическое и математическое определение моделируемости. Принцип целенаправленности, его лингвистическое и математическое определение. Понятие больших систем. Иерархия систем. Объектно-ориентированные модели. Открытые модели. Интерфейс открытых систем.

Системный анализ как научная дисциплина, занимающаяся проблемами принятия решений в условиях большого объема информации различной природы. Методология, аппаратная реализация. Свойства систем. Системология – наука об общих признаках организации сложных систем. Системотехника – методология проектирования сложных систем. Множественность описаний каждой системы; единство функционально-целевых и причинно-следственных отношений.

Анализ проблемных ситуаций, для которых создается геоинформационная система. Этапы системного подхода к разрешению проблемной ситуации: концептуализация, спецификация, синтез модели, проверка адекватности модели, ее реализация, исследование модели, оптимизация. Системный анализ факторов, порождающих проблемную ситуацию. Семантическая сеть как модель проблемной ситуации. Системотехническая последовательность: глобальная цель – локальная цепь – требования – задачи – функции – структуры.
2. Математическое моделирование физических полей Земли, природных и атмосферных процессов
2.1. Элементы теории поля и векторный анализ.

Скалярные и векторные поля. Основные дифференциальные и интегральные характеристики поля. Разложение векторного поля на его составляющие. Модели векторных полей: потенциальное, соленоидальное, гармоническое поля. Классификация основных уравнений математической физики. Обратные задачи. Стационарные и динамические задачи математической физики. Понятия корректно и некорректно поставленных задач. Обусловленность линейных операторных уравнений. Примеры плохой обусловленности при моделировании ФПЗ и решении задач дистанционного зондирования (ДЗ). Подходы к решению плохообусловленных систем.


2.2. Координатно-временные системы отсчета. Представление геопространственных данных.

Инерциальная система отсчета. Геоцентрические системы координат. Звездные каталоги. Топоцентрические, местные и орбитальные системы координат. Системы звездного, всемирного, эфемеридного времени.

Координатные системы, применяемые при регистрации и обработке данных дистанционного зондирования: аффинные, однородные, проективные координаты. Элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимка.

Прямоугольные и географические системы координат в картографии. Картографические проекции и проблемы их выбора.

Установление связи между различными системами координат и отсчета. Методы поддержания и уточнения элементов ориентирования координатных систем, используемых для представления геопространственных данных.
2.3. Математические модели физических полей Земли.

Классификация физических полей Земли. Нормальное гравитационное поле Земли и принципы его моделирования. Возмущающий потенциал Земли и его представление через ряды по шаровым функциям. Основные модели и принципы изучения фигуры Земли. Теория М.С.Молоденского.

Описание рельефа поверхности Земли: геоморфологический, топографический, ландшафтный, геодинамический подходы. Модели поверхности Земли, их представление и картографирование. Методы аппроксимации и интерполяции для описания поверхности Земли.

Электромагнитные поля излучения Земли, их классификация и анализ. Волновой подход к описанию полей излучения. Пространственные и угловые спектры волновых полей. Модели отражения и радиотеплового излучения земной поверхности. Основные принципы линейной теории переноса для описания оптических полей излучения.


2.4. Модели природных образований и явлений.

Роль и место моделирования при мониторинге окружающей среды. Методы моделирования. Спектральные характеристики отражения и излучения природных образований. Дискриминатный анализ природных образований по их спектральным отражательным характеристикам. Моделирование переноса загрязняющих веществ в водной среде, системе растительность-почва и атмосфере. Информационный подход при описании и идентификации природных образований.


2.5. Моделирование многомерных систем и сигналов.

Источники визуальных сообщений и их классификация. Математическое описание двумерных сигналов на примере изображений. Описание цветных и спектрозональных изображений. Информационный подход к оценке качества изображений. Корреляционные способы измерения импульсного отклика системы и обнаружения сигнала. Отношение сигнал/шум. Линейные системы с несколькими входами и несколькими выходами. Оптимальные частотные характеристики и функции когерентности для линейных систем. Матричные формулы описания многомерных линейных систем. Принципы моделирования нелинейных систем.



Каталог: file -> other
file -> Русские глазами французов и французы глазами русских. Стереотипы восприятия
other -> Программа вступительного экзамена по профилю подготовки
other -> Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности
other -> Программа минимум кандидатского экзамена по специальности
other -> Ii теоретические основы специальности
other -> Вопросы к экзамену кандидатского минимума по «истории и философии науки»
other -> Шифр специальности
other -> Высшая аттестационная комиссия России
other -> Программа минимум кандидатского экзамена по специальности
other -> Настоящая программа кандидатского экзамена составлена в соответствии с паспортом данной специальности экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Минобразования России по праву и политологии при участии мгу им. М. В


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница