Географический факультет МГУ
   сегодня 21 октября / суббота / неделя верхняя
Выберите кафедру  
 

Основные направления научных исследований

Кафедра картографии и геоинформатики является крупным научно-исследовательским центром, занимая передовые позиции в отечественной и мировой картографии. При кафедре созданы научные лаборатории аэрокосмических методов, автоматизации в картографии, цифровой картографии и фотограмметрии и центр геоинформационных технологий. Кафедра признана в России ведущей научной школой географической картографии, целью которой является разработка теории картографии как науки о картографическом моделировании и познании геосистем.

Современная картография как наука о картах многогранна, поскольку карта, обладая разносторонними свойствами и разнообразием функций, является и моделью действительности, и каналом передачи пространственной информации, и особым языком географии и других наук о Земле. Как и многие другие стороны нашей жизни, карты значительно изменились благодаря компьютерам и средствам связи. Широко развиваются исследования по геоинформационному картографированию, созданию ГИС, мультимедиа, компьютерных презентаций, освоению новейших программных продуктов, внедрению Интернет-картографирования.

В связи с этим, основным направлением научных исследований кафедры является развитие теории и методов географической картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования для изучения природных и социально-экономических геосистем.

Научная работа кафедры картографии и геоинформатики ведется в рамках приоритетного направления "Географическая картография, геоинформатика и аэрокосмическое зондирование" по двум фундаментальным темам: "Картографирование с использованием геоинформационных, аэрокосмических методов и телекоммуникации для эколого-географических исследований и образования" (№ госрегистрации 0120.0 603974), научный руководитель темы – доктор географических наук, профессор Александр Михайлович Берлянт, и "Аэрокосмические технологии исследований динамики природной среды" (№ госрегистрации – 0120.0 603975), научный руководитель – доктор географических наук, профессор Юрий Фирсович Книжников.

В рамках этих тем сотрудники кафедры в настоящее время ведут работы по нескольким направлениям:

  • Теория и методология взаимодействия картографии, геоинформатики, аэрокосмических методов и телекоммуникационных технологий: исследования в области базовых теоретических концепций геоинформатики как отрасли науки, ГИС-технологий и геоинформационных методов географических исследований, интеграции картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования, создания и использования геоизображений, создания локальных инфраструктур пространственных данных.
  • Тематическое картографирование природных, социально-экономических и геоэкологических геосистем, включая разработку методик компьютерного тематического картографирования при составлении комплексных и синтетических медико-демографических, социально-экономических, медико-экологических, климатических карт территории РФ и областей; создание эколого-географических карт оценки территории добычи нефти и хранения газа и акваторий морей; разработка новых подходов к картографированию особо охраняемых природных территорий.
  • Новые методы исследований и моделирования геосистем, новые виды геоизображений: разработка методик создания анимационных виртуальных геоизображений на основе трехмерных картографических моделей географических полей; принципов формирования элементов содержания мультимедийных карт культурных исторических ландшафтов; создания электронных анимационных карт; разработка оригинальных методов моделирования рельефа и создание ЦМР для разных территорий; создание картографических Веб-приложений, разработка специализированного программного обеспечения.
  • Развитие университетского географического образования в области картографии, геоинформатики и аэрокосмических методов: в рамках сформулированной концепции системы картографического и геоинформационно-картографического университетского образования в области наук о Земле, экологии, рационального природопользования разработка инновационных учебных программ, подготовка новых учебников и учебных пособий с включением интерактивных и инновационных компонентов и других материалов, представленных в электронной форме (тексты лекций, компьютерные презентации, цифровые базы данных и материалы ДЗ, учебные ГИС с комплектом учебных заданий, учебные инфраструктуры пространственных данных (ИПД), специальные компьютерные программы контрольно-обучающего и справочного типов).
  • Аэрокосмические исследования, картографирование и мониторинг природных и антропогенных процессов: изучение и картографирование устьевых областей и дельт рек с использованием тепловых и радиолокационных снимков, аэрокосмические исследования северной границы леса, разработка методики (технологии) структурометрического определения планового контура аномальных образований в теле осадочных пород земной коры по аэрокосмическим снимкам.
  • Исследование свойств цифровых стереомоделей и их применение для изучения динамики геосистем высокогорий: Разработка основных научных положений учения о стереоскопической модели местности, исследования эволюции и динамики горных ледников Центрального Кавказа за период от МГГ до МПГ (1957-2007 гг.) и ледниковых и селевых катастроф на Центральном Кавказе и в других районах, сравнение механизмов их образования и выработка единых методик исследования.
  • Научно-методические основы аэрокосмического образования. Межкафедральный компьютерный аэрокосмический практикум для географов: определение роль практикумов в формировании аэрокосмических компетений у географов, научно-методические разработки по освоению и внедрению нового оборудования и программного обеспечения межкафедрального аэрокосмического практикума в учебный процесс, а также учебных заданий по изучению динамики объектов по снимкам.

    К важнейшим факторам, свидетельствующим об актуальности научных исследований кафедры следует отнести следующие:
  • Ориентация практически всех научных исследований на геоинформационную тематику, разработка и создание ГИС разного типа и назначения: ресурсных (ГИС-"Черное море", ГИС по Астраханскому заповеднику, макет ГИС "Волга" и др.), справочных (ГИС "Россия", ГИС по преступности в России), учебных (ГИС "Сатино") и ряда других, развитие электронного картографирования, главным образом, геоэкологической направленности, создание электронных тематических карт и атласов разного назначения (например, атлас «Политический ландшафт в России», серия электронных карт территории МГУ), мультимедийных картографических произведений (Атлас "МГУ на Воробьевых горах") и компьютерных презентаций, интенсивное внедрение компьютерных технологий в обработку материалов аэрокосмического зондирования и в космическое картографирование;
  • Расширение спектра программного обеспечения научных исследований и учебного процесса, включая использование собственных программных пакетов (MAG, Digitmap и т. п.) и современных коммерческих ГИС для обработки векторных и растровых изображений (ArcView, MapInfo, ArcGIS, Erdas Imagine, Ilwis др.);
  • Издание многих оригинальных монографий, учебников и учебных пособий, справочной литературы (словарей и энциклопедий) по теории и методам геоинформатики, геоинформационному картографированию, аэрокосмическому зондированию, компьютерному геоэкологическому картографированию, системам спутникового позиционирования, подготовка и защита кандидатских и докторских диссертаций по этой тематике, а также участие во всех крупных международных и всероссийских научных форумах, связанных с геоинформационными технологиями и картографированием.

В научно-исследовательских работах принимают активное участие студенты и магистранты кафедры, выполняющие курсовые, дипломные и магистерские работы, а также работы на производственных практиках по основным темам НИР кафедры, а также аспиранты.

Основные новые теоретические и научно-практические результаты исследований:

  • Разработаны основы теории и методы геоинформационного картографирования, включая оперативное, динамическое, анимационное, стереоанаглифическое, виртуальное и мультимедийное картографирование.
  • Впервые обобщены фундаментальные проблемы интеграции методов и технологий картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования, определены главные факторы их взаимодействия, обоснована концепция синтетической дисциплины – геоиконики.
  • Впервые сформулирована единая концепция геоизображений и разработана общая теория геоизображений, оценки их качества. Разработан понятийно-терминологический аппарат картографии и геоинформатики, созданы первые в России "Толковый словарь терминов по геоинформатике", толковый словарь "Карта", энциклопедический "Картографический словарь", члены коллектива являются авторами, составителями, членами редколлегий ряда энциклопедий ("Большая Российская Энциклопедия", "Новая Российская энциклопедия", Энциклопедия для юношества "Земля" и др.).
  • Для обоснования единой теории геоизображений разработан комплект компьютерных презентаций, включающий 6 тем по основным разделам картографии, аэрокосмического зондирования, геоинформационного картографирования, геоиконики. Выполнены исследования по использованию электронных глобусов как основы глобального картографирования. Изданы монографии "Общая теория геоизображений" и "Глобусы".
  • Впервые разработана концепция типовой интегрированной обучающей ГИС для университетов России, практически реализованная в учебной ГИС "Сатино". Версии этой ГИС с 1995 г. широко используются в постоянно развиваемом компьютерном ГИС-практикуме.
  • Впервые сформулированы принципы, определены методы и технологии проектирования системы распределенных баз данных коллективного пользования для полевых физико-географических исследований. Разработана новая методика двухэтапного проектирования таких БД, основное назначение которой - создание тематических атрибутивных БД и их интеграция в систему, обеспечивающую пространственно согласованное комплексное описание территорий путем создания виртуального слоя "Точки описаний". Разработки применены при создании системы БД территории УНС "Сатино". Для доступа к пространственным данным и их визуализации разработано интерактивное средство – веб-сайт, доступный в локальной сети факультета по ссылке http://satinoserv.lan/satino.
  • Выполнены исследования в области создания мультимедийных Интернет-атласов: создан Интернет-атлас на примере крупного городского архитектурного комплекса – кампуса «Московский университет на Ленинских горах» (http://www.geogr.msu.ru/atlas/ и http://www.dataplus.ru:8080/website/msu/); составлен и подготовлен к изданию Интернет-атлас особо охраняемой природной территории - Национального парка "Угра". Такие атласы можно оперативно обновлять по мере поступления новой информации, тем самым, обеспечивая постоянное "дежурство" по атласу или картографический мониторинг.
  • Усовершенствованы геоинформационные технологии, разработаны новые методы цифрового моделирования геополей, созданы оригинальные программные продукты, комплекс дешифрирования и глобального спутникового позиционирования и др.
  • Выполнены новые разработки по геоинформационному региональному геоэкологическому картографированию, составлены серии компьютерных карт разной тематики, атласы (в том числе, Интернет-атласы, CD-атласы и презентации), созданы новые тематические базы пространственных данных, опубликованы обобщающие методические работы;
  • Впервые выполнены исследования по применению методов и технологий глобального спутникового позиционирования в географических исследованиях. Методика внедрена в полевые географические исследования и учебные практики;
  • Развито научное направление "Аэрокосмическое зондирование" для решения географо-картографических задач. Впервые разработаны: концепция единого фонда космических снимков, теория аэрокосмической генерализации, методы дешифрирования многозональных снимков, цифрового стереоскопического и анаглифического моделирования;
  • Предложены новые методики картографирования динамики природных и хозяйственных объектов на основе использования многовременных снимков с применением: цветового синтезирования разновременных изображений и их фенологической коррекции с созданием "цветового дешифровочного ключа"; создания композитных снимков; методов классификации больших массивов снимков; полевого геоинформационного картографирования.
  • В развитие методов цифрового стереомоделирования разработана концепция двух-уровневого исследования дискретной стереомодели – на пиксельном микро-уровне путем построения графических стереограмм и на макро-уровне реальных снимков путем экспериментального исследования точности измерений цифровой стереомодели в зависимости от различных факторов. Экспериментальные исследования показали, что цифровая стереоскопическая модель метрически весьма устойчива. Создано программно-аппаратное оснащение специализированного компьютерного стереокласса для междисциплинарного аэрокосмического практикума.
  • Сформирована и разработана концепция системы картографического и геоинформационно-картографического университетского образования в области наук о Земле, экологии, рационального природопользования. Концепция реализована в новой магистерской программе "Компьютерные, аэрокосмические и телекоммуникационные технологии географического картографирования и моделирования".
  • За последние 5 лет изданы фундаментальные учебники "Картография", "Картоведение", "Геоинформатика", "Основы геоинформатики и создание ГИС", "Теория и практика цифровой обработки изображений", "Аэрокосмические методы исследования", первый учебник по геоинформационному картографированию для университетов "Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков" и др., которые используются в университетах России и стран СНГ.

Версия для печати

Полезные ресурсыФотогалереяСотрудникам

Публикации

Дискретная пиксельная стереомодель: графическое моделирование
Кравцова В.И.
2014. Подробнее Все 

Диссертации

Информация о предстоящих защитах диссертаций на соискание ученой степени кандидата, доктора географических наукПодробнее 

Специальности и направления подготовки

Кафедра ведет подготовку бакалавров, дипломированных специалистов и магистров по следующим направлениям и специальностям Подробнее