МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Геоинформационное картографирование и анализ данных дистанционного зондирования

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физической географии и геоинформационных систем
Направление подготовки05.03.02. География
ПрофильФизическая география, геоинформатика и география туризма
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость10 ЗЕТ
Учебный план05_03_02_География_ФГ-2021
Часов по учебному плану 360
в том числе:
аудиторные занятия 144
самостоятельная работа 189
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 8
зачеты: 5, 6, 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (5) 3 (6) 4 (7) 4 (8) Итого
Недель 15,5 16,5 15 16
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПДУПРПДУПРПД
Лабораторные 34 34 38 38 34 34 38 38 144 144
Сам. работа 74 74 70 70 38 38 7 7 189 189
Часы на контроль 0 0 0 0 0 0 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108 72 72 72 72 360 360

Программу составил(и):
старший преподаватель, Дьякова Г.С.

Рецензент(ы):
к.г.н., доцент, Козырева Ю.В.

Рабочая программа дисциплины
Геоинформационное картографирование и анализ данных дистанционного зондирования

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 05.03.02 География (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 889)

составлена на основании учебного плана:
05.03.02 География
утвержденного учёным советом вуза от 27.04.2021 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физической географии и геоинформационных систем

Протокол от 16.05.2023 г. № 10
Срок действия программы: 2021-2025 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.г.н., доцент Ненашева Г.И.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра физической географии и геоинформационных систем

Протокол от 16.05.2023 г. № 10
Заведующий кафедрой к.г.н., доцент Ненашева Г.И.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование навыков работы в ГИС-программах и связынным с ними ПО; формирование общих представлений об основных методологических принципах организации геоинформационных систем, сфере их применения в географии, перспективах развития, способах функционирования и использования геоинформационных технологий в современном обществе при решении различных научно-технических задач

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2Способен осуществлять научно-исследовательские работы в области физической географии с использованием данных дистанционного зондирования Земли (в т.ч. аэрофотосъемки с БПЛА), геоинформационных технологий и геоцифровизации
ПК-2.1 Знает теоретические основы методологии и методов исследования ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер
ПК-2.2 Умеет анализировать данные дистанционного зондирования Земли (в т.ч. аэрофотосъемки с БПЛА)
ПК-2.3 Умеет выполнять научно-исследовательские работы по изучению ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер, с использованием данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационных технологий
ПК-3Способен создавать электронные карты и базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем
ПК-3.1 Знает теоретические основы создания баз пространственных данных с использованием геоинформационных систем
ПК-3.2 Умеет создавать электронные карты и базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем
ПК-3.3 Владеет методами обработки и интерпретации данных дистанционного зондирования Земли с использованием геоинформационных систем
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.ПК-2.1. Знает теоретические основы методологии и методов исследования ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер
ПК-3.1. Знает теоретические основы создания баз пространственных данных с использованием геоинформационных систем;
3.2.Уметь:
3.2.1.ПК-2.2. Умеет анализировать данные дистанционного зондирования Земли (в т.ч. аэрофотосъемки с БПЛА)
ПК-3.2. Умеет создавать электронные карты и базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.ПК-2.3. Умеет выполнять научно-исследовательские работы по изучению ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер, с использованием данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационных технологий
ПК-3.3. Владеет методами обработки и интерпретации данных дистанционного зондирования Земли с использованием геоинформационных систем.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Основы картографирования в ArcGIS
1.1. Обобщенные функции ГИС-систем. ГИС в географии и картографии Лабораторные 5 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.2. Программный продукт ArcGIS Лабораторные 5 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.3. Интерфейс программы ArcMap Лабораторные 5 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.4. Организация информации в программе ArcMap Лабораторные 5 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.5. Свойства фрейма данных, группы слоев, слоя Лабораторные 5 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.6. Системы координат. Перепроецирование "на лету" Лабораторные 5 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.7. Привязка растровых изображений Лабораторные 5 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.8. Работа с растровыми изображениями Лабораторные 5 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.9. Применение ГИС в географии Сам. работа 5 20 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.10. Использование справочной информации при работев ArcGIS. Ознакомление со справкой Сам. работа 5 24 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.11. Создание общегеографических карт Сам. работа 5 22 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.1
1.12. Подготовка к зачету Сам. работа 5 8 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
Раздел 2. Обработка данных ДЗЗ с помощью ГИС-технологий
2.1. Работа с инструментами ArcToolbox Лабораторные 6 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.2. Оцифровка изображений, создание слоев в проекте Лабораторные 6 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.3. Работа с векторными данными Лабораторные 6 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.4. Обработка и классификация космических снимков Лабораторные 6 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.5. Использования данных ДЗЗ при картографировании географических объектов Лабораторные 6 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.6. Анализ данных ДЗЗ Лабораторные 6 10 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.7. ДДЗ и ГИС Сам. работа 6 24 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.8. Тематическое картографирование на основе данных ДЗЗ Сам. работа 6 40 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
2.9. Подготовка к зачету Сам. работа 6 6 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
Раздел 3. Интеграция ГИС в систему географических знаний
3.1. Создание карт рельефа Лабораторные 7 10 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
3.2. Создание карт растительного покрова Лабораторные 7 10 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
3.3. Интерполяция климатических данных Лабораторные 7 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
3.4. Создание ландшафтной карты Лабораторные 7 10 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
3.5. Применение ГИС в географических исследованиях Сам. работа 7 34 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
3.6. Подготовка к зачету Сам. работа 7 4 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
Раздел 4. Геоинформационные технологии в географии
4.1. Создание и оформление карт Лабораторные 8 10 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
4.2. Тематическое картографирование с помощью ГИС Лабораторные 8 28 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
4.3. ГИС в научно-исследовательской деятельности Сам. работа 8 7 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1
4.4. Подготовка к экзамену по дисциплине "Геоинформатика" Экзамен 8 27 ПК-2.1, ПК-2.2, ПК-2.3, ПК-3.1, ПК-3.2, ПК-3.3 Л1.2, Л1.1, Л2.2, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Оценочные материалы для текущего контроля по разделам и темам дисциплины в полном объеме размещены в онлайн-курсе на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ» – https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=2856
ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ПК-2: Способен осуществлять научно-исследовательские работы в области физической географии с использованием данных дистанционного зондирования Земли (в т.ч. аэрофотосъемки с БПЛА), геоинформационных технологий и геоцифровизации
Примеры заданий закрытого типа (выбор одного из вариантов)
1. По пространственному (территориальному) охвату ГИС классифицируются как:
a. Общегеографические
b. Региональные
c. Общенациональные
d. Локальные (в том числе муниципальные)
e. Экологические и природопользовательские
f. Отраслевые
g. Глобальные (планетарные)
Ответ: b, c, d, g

2. Кадастровые планы относятся к
a. Данным дистанционного зондирования (ДДЗ)
b. Результатам полевых обследований территорий
c. Статистическим данным
d. Литературным данным
e. Картографическим материалам
Ответ: e

3. Представление данных в виде двухмерной сетки, каждая ячейка которой содержит только одно значение, характеризующее объект - это
a. Векторная структура данных
b. Растровая структура данных
c. Векторно-растровая структура данных
d. Топологическая структура данных
Ответ: b

4. Территорию, занимаемую городом можно обозначить
a. Точечным объектом
b. Линейным объектом
c. Областью (полигоном)
Ответ: c

5. Что НЕ относится к дистанционному зондированию земли (ДЗЗ)
a. Определение колебания земли сейсмическими приборами
b. Аэрофотосъемка
c. Гидроакустические съемки рельефа морского дна
d. Материалы, получаемые с космических аппаратов
e. Определение скорости движения воздушных масс
Ответ: a, e

6. Географическое название, видовой состав растительности, характеристики почв относятся к
a. Пространственным данным
b. Пространственным характеристикам
c. Атрибутивным данным
Ответ: c

7. Качественные или количественные характеристики пространственных объектов, выражающиеся, как правило, в алфавитно-цифровом виде характерезуются
a. Пространственными данными
b. Пространственными характеристиками
c. Атрибутивными данными
Ответ: c

8. ArcCatalog служит для...
a. пространственного анализа
b. управления геоданными
c. компоновки карт
Ответ: b

9. В отличие от файлов покрытия шейп-файлы ... информацию о топологических связях между объектами или классами объектов.
a. содержат
b. не содержат
c. игнорируют
Ответ: b

10. Свойство, качественный или количественный признак, характеризующий пространственный объект называется...
a. атрибутом
b. моделью данных
c. топологией
Ответ: a

11. Способ отображения одной поверхности на другую, устанавливающий аналитическую зависимость между координатами точек эллипсоида (сферы) и соответствующих точек плоскости называется...
a. картографической сеткой
b. картографическим моделированием
c. картографической проекцией
Ответ: c

12. Для картографирования малоизученных и труднодоступных районов используют:
а) картографические источники мелких масштабов
б) результаты гидрометеорологических измерений
в) астрономо-геодезические данные
г) данные ДЗЗ
Ответ: г

13. В нашей стране за абсолютный нуль принят многолетний средний уровень:
а) Балтийского моря
б) Черного моря
в) Каспийского моря
г) Баренцева моря
Ответ: а

14. Карта теряет читаемость в случае:
а) изменения её масштаба
б) старения карты
в) перегруженности информацией
г) использования знаков движения в совокупности с качественным фоном
Ответ: в

15. Карта земельных участков, на которой нанесены все объекты и назначение земельных участков, называется:
а) топографическая
б) туристическая
в) кадастровая
г) спортивная
Ответ: в
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом:
«зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрено
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра зачёта или экзамена по всему изученному курсу. Зачёты и экзамен проводятся в форме выполнения задания. Задания состоят из 11, 13, 15 или 17 пунктов (в зависимости от семестра). Итогом выполнения заданий является создание ГИС-проекта и итоговой карты.
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждый пункт задания оценивается 1 баллом.
Оценивание КИМ в целом:
Для зачета: «зачтено» – верно выполнено более 50% пунктов в заданиях; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% пунктов в заданиях.
Для экзамена: «отлично» – верно выполнено 85-100% пунктов в заданиях;
«хорошо» – верно выполнено 70-84% пунктов в заданиях;
«удовлетворительно» – верно выполнено 51- 69% пунктов в заданиях;
«неудовлетворительно» – верно выполнено 50% и менее 50% пунктов в заданиях.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 под. ред. В.С. Тикунова Геоинформатика: учеб. для вузов: в 2 кн М.: Академия., 2008
Л1.2 Е. Г. Капралов [и др.] ; под ред. В. С. Тикунова Геоинформатика: учеб. для вузов М.: Академия, 2010
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 О.Е. Мойзес, Е.А. Кузьменко Информатика. Углубленный курс.: учебное пособие для прикладного бакалавриата М.: Юрайт, 2017 www.biblio-online.ru/book/9AB4BED0-28D5-4A02-BC68-3ABC7EB50E0D
Л2.2 О.П. Новожилов Информатика: учебник для прикладного бакалавриата М.: Юрайт, 2017 www.biblio-online.ru/book/FEE705BC-11CB-46EB-810E-2634A4DE5E46
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Геоинформатика gis-lab.info
Э2 Курс на едином образовательном портале Алтайского государственного университета portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses ), (бессрочно);
7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt ), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)

MapInfo Professional (P) - Nodeljcked, MINWRS1200026830 от 12.10.2014 (бессрочная);
ArcGIS Desktop Advanced Educational Teaching Lab Pak (31), v. 10.3.1, № 302914 от 12.02.16 (бессрочная)
7-Zip
AcrobatReader
ENVI 4.8, № 503626-1 от 16.12.2011 (бессрочная)
Chrome; http://www.chromium.org/chromium-os/licenses
6.4. Перечень информационных справочных систем
https://sovzond.ru/
http://www.scanex.ru/
https://www.esri-cis.ru/
http://www.geosys.ru/index.php/zhurnal-geoinformatika/arkhiv-zhurnala
Информационно справочная система СПС «КонсультантПлюс»: http://www.consultant.ru/
Электронная база данных «Scopup»: http://www.scopus.com
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета: http://elibrary.asu.ru/
Научная электронная библиотека eLIBRARY: http://elibrary.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
405М помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Штативы для тахеометра и геодезической GPS; листы карт из Атласа Алтайского края
500М лаборатория "Научно-образовательный центр геоинформационных технологий" - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; ПК: BENQ XL2411 - 5 ед.; интерактивная доска: Triumph Multi touch - 1 ед.; Графическая рабочая станция DEPO Race (4 шт); GPS Spectra Precision Epoch; Комплект GNSS GPS/ГЛОНАСС; Плоттер Canon iPF605; Интерактивная система для голосования SMART, 12 пультов; сканер протяжной формата А0 Canon; 8 плакатов.
406М лаборатория "Научно-образовательный центр геоинформационных технологий" - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная – 1 шт.; компьютеры: ACPI x64-based PC, Intel (R) Core (TM) i5-3470, 3200 MHz, 3200 MHz – 15 ед.; интерактивная доска: Triumph MULTI TOUCH 78 – 1ед.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания обучающимся при подготовке к выполнению лабораторных работ:
В процессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается образное географическое мышление.
При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения.
В ходе лабораторных работ студенты ведут текстуальный конспект, отмечая основные алгоритмы выполнения задач.
В заключение преподаватель подводит итоги лабораторной работы. Он может (выборочно) проверить конспекты студентов и, если потребуется, внести в них исправления и дополнения.
Изложение материала в ходе проведения лабораторных работ идет последовательно: каждая следующая работа опирается на приобретенные в ходе вополнения предыдущих работ знания.


Методические указания обучающимся для организации самостоятельной работы:
Основной формой самостоятельной работы обучающихся является изучение конспекта лабораторных работ, их дополнение рекомендованной литературой, рассмотрение возможностей приложения полученных знаний к теме своих научных исследований.
Основой самостоятельной работы студентов является работа с рекомендованными учебниками и электронными ресурсами, список которых приведен в РПД «Геоинформационное картографирование и анализ данных дистанционного зондирования».
Изучение дисциплины следует начинать с проработки РПД «Геоинформационное картографирование и анализ данных дистанционного зондирования», особое внимание уделяя целям и задачам, структуре и содержанию курса.