Министерство образования и науки РФ Утверждена Ученым Советом Института

Министерство образования и науки РФ
ФГАОУ ВПО "УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Утверждена
Ученым Советом Института
естественных наук УрФУ
«
» _____________20___ г.
Председатель Ученого Совета
Института естественных наук
________________ В.В.Кружаев
Программа вступительного экзамена в магистратуру
по направлению 230400 «Информационные системы и технологии»
Екатеринбург
2012
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
Геоинформатика
Географические информационные системы. Основные задачи и области применения
геоинформационных систем. Цифровое картографирование как основа геоинформационных
систем. Основы обработки и представления картографической информации. Принципы
классификации геоинформационных систем. Понятие объекта, типы и свойства объектов.
Система классификации объектов. Классификаторы. Атрибутивные и пространственные
характеристики объектов. Типы данных и топологические связи между ними. Послойный
принцип организации пространственной информации. Цифровые топографические карты.
Математическая и геодезическая основы цифровых карт. Источники данных. Способы
создания цифровых карт. Структура объектов векторной карты. Топологические отношения
в ГИС. Цифровое моделирование рельефа. Основные операции по созданию и обработке
цифровых моделей трехмерных объектов. Использование ЦМР.
Управление данными
Подходы к организации дореляционных баз данных. Системы, основанные на
инвертированных списках, иерархические и сетевые базы данных. Элементы теории
множеств. Множества, операции над множествами, понятие отношения, примеры
отношений. Базовые понятия реляционной модели данных. Общая характеристика
реляционной модели данных. Понятие домена. Трехзначная логика. Отношения, атрибуты и
кортежи отношения, свойства отношений, первая нормальная форма. Целостная часть
реляционной модели данных. Потенциальные и внешние ключи. Целостность сущностей и
целостность внешних ключей. Стратегии поддержания ссылочной целостности. Реляционная
алгебра. Замкнутость реляционной алгебры. Основные реляционные операторы. Отношения
совместимые по типу. Теоретико-множественный аппарат реляционной алгебры.
Объединение, вычитание, декартово произведение, пересечение. Специальные реляционные
операторы. Выборка, проекция, соединение и его варианты, деление. Зависимые
реляционные операторы. Запросы, не реализуемые средствами реляционной алгебры.
Нормальные формы отношений. Этапы разработки базы данных и критерии оценки качества
логической модели. Первая нормальная форма. Функциональные зависимости. Вторая и
третья нормальные формы, их достоинства и недостатки. Формулировка теоремы Хеза.
Алгоритм нормализации. Нормальная форма Бойса–Кодда. Четвертая нормальная форма.
Формулировка теоремы Фейджина. Пятая нормальная форма. Алгоритм приведения к пятой
нормальной форме. Элементы модели «сущность — связь». Основные понятия ER-диаграмм.
Пример разработки простой ER-модели. Концептуальные и физические ER-модели.
Защита информации и информационная безопасность
Основные понятия информационной безопасности компьютерных систем. Пути реализации
угроз безопасностей. Принципы криптографической защиты информации. Традиционные
симметричные криптосистемы. Перестановочные шифры. Шифры замены. Шифры
хеширования. Стандарт шифрования DES. Базовый алгоритм шифрования. Основные
режимы работы алгоритма симметричного шифрования на примере DES-алгоритма.
Государственный симметричный стандарт шифрования Российской Федерации (ГОСТ
28147-89). Базовый алгоритм шифрования. Асимметричные криптосистемы. Концепция
шифрования с открытым ключом. Понятие однонаправленных функций. Криптосистема
RSA.
Геодезия
Государственные геодезические сети. Способы построения геодезических сетей:
триангуляция, трилатерация, полигнометрия, динамическая триангуляция, длиннобазисная
радиоинтерферометрия, спутниковые методы. Высокоточные угловые измерения. Способы
измерений направлений и углов. Наилучшие периоды для производства угловых измерений.
Точность измерений. Высокоточные линейные измерения. Эталон длины. Нормальные меры,
промежуточные. Принцип действия и основные узлы импульсно-фазовых светодальномеров.
Высокоточное геометрическое нивелирование. Назначение. Точность. Методика
нивелирования I и II классов. Форма и размеры Земли. Определение радиуса Земли
Эратосфеном. Геоид, квазигеоид, референц-эллипсоид, общий земной эллипсоид.
Высшая геодезия
Геометрия земного эллипсоида. Основные параметры. Связь между ними. Взаимные
нормальные сечения. Геодезические линии. Поведение геодезической линии и нормальных
сечений на земном эллипсоиде. Прямая и обратная геодезические задачи. Способы решения
геодезических задач. Решение сфероидических треугольников методом Лежандра и по
способу аддитаментов. Проектирование результатов геодезических измерений с земной
поверхности на эллипсоид. Астрономическое нивелирование. Вывод формул. Астрономогравиметрическое нивелирование. Системы счета высот. Приближенные, ортометрические,
нормальные, динамические высоты.
Математическая картография
Классификация картографических проекций. Проекция Гаусса–Крюгера.
Фотограмметрия
Аэрофотосъемка — основной метод получения информации для составления карт.
Основные требования к оборудованию и аэрофотоснимкам при аэрофотосъемке. Искажения
аэрофотоснимков. Методы учета и исправления искажений. Условия и методы получения
стереомоделей. Продольный и поперечный параллаксы при аэрофотосъемке. Космическая
фотосъемка поверхности Земли. Особенности и масштаб. Применение. Особенности
обработки космических снимков.
Космическая геодезия
Навигационные и геодезические спутниковые определения. Навигационные уравнения.
Глобальные навигационные спутниковые системы GPS и Глонасс. Применение в геодезии.
Современные геоцентрические геодезические системы координат: WGS-84, ПЗ-90.
Динамические методы космической геодезии. Основное уравнение динамического метода.
Разложение геопотенциала. Модели гравитационного поля Земли.
Геофизика
Скоростной разрез Земли. Внутренние источники энергии Земли и планет. Разделение
геомагнитного поля на поле внутренних и внешних источников. Абсолютная геохронология.
Возраст Земли.
Сферическая астрономия
Точки и линии небесной сферы. Системы астрономических координат. Системы счёта
времени. Звёздное, солнечное и атомное время. Системы UT, AT, UTC, ET.
Общая астрометрия
Основные принципы определения астрономических координат точек на земной
поверхности. Зенитальные методы определения координат места наблюдения. Азимутальные
методы определения координат места наблюдения. Основы определения экваториальных
координат звезд из меридианных наблюдений. Относительные и абсолютные определения
склонений. Инструменты. Общая теория меридианных инструментов для определения
склонения. Относительные и абсолютные методы определения прямых восхождений.
Инструменты. Общая теория меридианных инструментов для определения прямого
восхождения. Основы фотографического метода в астрометрии. Связь измеренных,
тангенциальных и экваториальных координат. Методы Тернера и Шлезингера определения
координат небесных объектов. Определение собственных движений и параллаксов звезд
фотографическим методом.
Небесная механика
Кеплеровы элементы орбит. Интегралы площадей и энергии в задаче двух тел.
Общая астрофизика
Методы определения расстояний до небесных тел (геометрические, фотометрические,
космологические). Определение масс тел Солнечной системы (Земли, Луны, планет, Солнца
и др.). Способы оценки масс звезд, звездных скоплений, галактик и скоплений галактик.
Телескоп — основной астрономический инструмент. Основные характеристики.
Функциональное использование. Разрешающая способность наземной оптической системы.
Дифракция, аберрация, турбулентный диск, астроклимат. Многоцветная фотометрия.
Основные статистические соотношения для нормальных звезд. Источники звездной энергии.
Основные стадии звездной эволюции. Происхождение химических элементов.
Наблюдательные основы космологии. Крупномасштабная структура Вселенной.
Звездная астрономия
Типы звездного населения Галактики. Строение Галактики. Закономерности в
звездных движениях. Движение Солнца в Галактике. Вращение Галактики.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. М., УРСС, 2001
2. Жаров В.Е. Сферическая астрономия. Фрязино: Век-2, 2006.,
3. Ковалевский Ж. Современная астрометрия. Фрязино: Век-2, 2004.
4. Засов А.В., Постнов К.А. Общая астрофизика. Фрязино: Век-2, 2011.
5. Поклад Г.Г., Гриднев С.П. Геодезия. М.: Академический проект, 2008.
6. Кусов В.С. Основы геодезии, картографии и космоаэросъмки. М., Издательский центр
«Академия», 2009.
7. Генике А.А., Побединский Г.Г. Глобальные спутниковые системы определения
местоположения и их применение в геодезии. – М.: Картгеоцентр, 2004.
8. Дементьев В.Е. Современная геодезическая техника и ее применение. Тверь: ООО ИПП
«Ален», 2006.
9. Берлянт А.М.. Картография. Учебник для вузов. - М.: Аспект Пресс, 2002. –323 с.
Дополнительная
1. Берлянт А.М.. Геоинформационное картографирование. Учебник для вузов. - М.: Астрея,
1997. –64 с.
2. Бугаевский Л.М., Цветков В.Я. Геоинформационные системы Учебное пособие для вузов.
– М, 2000, -222 с.
3. Майкл Н. ДеМерс. Географические информационные системы. Основы. /Пер. с англ. – М:
Дата+, 1999.- 491 с.
4. Билич Ю.С., Васмут А.С. Проектирование и составление карт. Учебник для вузов. - М.:
Недра, 1984. –365 с.
5. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. /Под ред. Берлянта А.М.,
Кошкарева А.В. М.: ГИС-Ассоциация, 1999. 205 с.
6. Цифровая картография и геоинформатика. Краткий терминологический словарь. /Под ред.
Жалковского Е.А. М.: Картгеоцентр – Геоиздат, 1999. 44 с.
7. Булгаков Н.П., Рывина Е.М., Федоров Г.А. Прикладная геодезия. М.: Недра, 1990.
8. Муравьев А.В., Гойдышев Б.И. Инженерная геодезия. М.: Недра, 1982.
9. Федоров В.И., Шилов П.И. Инженерная геодезия. М.: Недра, 1982.
10. Родионов В.И. Геодезия. М.: Недра, 1987.
11. Шимбирев Б.П. Теория фигуры Земли. М.: Недра, 1975.
12. Яковлев Н.В. Высшая геодезия. М.: Недра, 1989.
13. Мещеряков Г.А. Теоретические основы математической картографии. М.: Недра, 1968.
14. Лобанов А.Н. Фотограмметрия. Наземная стереофотограмметрическая съемка. М.: Недра,
1983.
15. Лобанов А.Н. Аэрофототопография. М.: Недра, 1971.
16. Келль Л.Н. и др. Фотограмметрия. М.: Недра, 1989.
17. Урмаев М.С. Космическая фотограмметрия. М.: Недра, 1989.
18. Баранов В.Н., Бойко Е.Г., Краснорылов И.И. и др. Космическая геодезия. М.: Недра,
1986. 407 с.
19. Жарков В.Н., Трубицын В.П. Физика планетных недр. М.: Наука, 1980.
20. Хачай Ю.В. Прямые задачи геотермии. Екатеринбург. 1994.
21. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистка,
1998.
22. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. Учебное пособие. Петрозаводск: Изд-во
Петрозавод. ун-та, 1995. –148 с.
23. Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика /Под ред. Д.В. Лисицкого. - М.:
Картгеоцентр – Геоиздат, 1993. – 213 с.
24. Королев Ю.К. Общая геоинформатика. Часть 1. Теоретическая геоинформатика. Вып.1. М.: Дата+, 1998. –118 с.
25. Гиршберг М.А. Геодезия. Ч.1. М.: Недра, 1967.
26. Чижмаков А.Ф., Чижмакова А.М. Геодезия. М.: Недра, 1975.
27. Левитская Т.И., Карманова Т.В. Спутниковые методы в геодезии. Учебное пособие.
Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2001.
28. Дементьев В.Е. Современная геодезическая техника и ее применение. Тверь: ООО ИПП
«Ален», 2006.
29. Бобир Н.Я. Фотограмметрия. М.: Недра, 1965.
30. Дробышев Ф.В. Основы аэрофотосъемки и фотограмметрии. М.: Недра, 1973.
31. Мурашев С.А., Гебгирт Я.И., Кислицин А.С. Аэрофотогеодезия. М.: Недра, 1976.
32. Шарма П. Геофизические методы в региональной геологии. М.: Мир, 1989.
33. Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. Геологические приложения физики сплошных сред.
Т.1-2. М.: Мир. 1985.
34. Нестеров В.В. Стандарт основных вычислений астрономии. Основные алгоритмы
спутниковой геодинамики. "Янус-К", 2001.
35. Гоффмейстер К., Рихтер Г., Венцель В. Переменные звезды. М., "Наука", 1990.
36. Марочник Л.И., Сучков А.А. Галактика, М., "Наука", 1986
37. Куликов К.А. Курс сферической астрономии. М., 1971.
38. Подобед В.В., Нестеров В.В. Общая астрометрия. М., "Наука", 1982.
39. Киселев А.А. Теоретические основания фотографической астрометрии. М.: Наука, 1989.
40. Дубошин Г.Н. Небесная механика: основные задачи и методы. М., "Наука", 1975.
41. Субботин М.Ф. Введение в теоретическую астрономию. М., "Наука", 1968.
42. Мартынов Д.Я. Курс практической астрофизики. М., "Наука", 1977
43. Мартынов Д.Я. Курс общей астрофизики. М., "Наука", 1988