1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | 1.1 Получение общих знаний о физических основах выполнения измерений параметров окружающей среды 1.2. Формирование навыков интерпретации результатов измерений, выполненных инструментальными средствами, с учётом ограничений, накладываемых принципом измерений. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-1 | Способен осуществлять научно-исследовательские работы и комплексную диагностику состояния систем в области агромониторинговых исследований для устойчивого развития территорий |
| ПК-1.1 | Знает принципы и методы осуществления научно-исследовательских работ в области агромониторинговых исследований для устойчивого развития территорий |
| ПК-1.2 | Умеет осуществлять комплексную диагностику состояния природных, природно-хозяйственных и социально-экономических территориальных систем в области агромониторинга для устойчивого развития территорий |
| ПК-1.3 | Владеет навыками разработки программы научных исследований и комплексной диагностики состояния природных, природно-хозяйственных социально-экономических территориальных систем в области агромониторинга для устойчивого развития территорий |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | 1. Основные физические принципы, применяемые при измерении параметров окружающей среды. 2. Причины возникновения погрешностей. 3. Основные методы статистической обработки результатов измерений. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | 1. Выявлять наиболее значимые параметры окружающей среды, мониторинг которых необходим для решения текущей задачи менеджмента окружающей среды. 2. Формулировать измерительную задачу на основе имеющейся задачи менеджмента окружающей среды. 3. Выбирать конструктивные типы датчиков, соответствующие поставленной задаче. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | 1. Выполнения статистической обработки результатов измерений. 2. Интерпретации результатов инструментального мониторинга окружающей среды и сопоставления результатов, полученных датчиками разных типов. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Теоретические основы инструментального мониторинга | ||||||
| 1.1. | Роль и место инструментального мониторинга окружающей среды в системе мониторинга в целом. Формы и методы инструментального мониторинга. | Сам. работа | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.2, Л2.3 | |
| 1.2. | Элементы метрологии: Физические величины. Понятие измерения. Прямые и косвенные измерения. Методы и средства измерений. | Лекции | 3 | 2 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 1.3. | Поверка и сертификация средств измерений. | Сам. работа | 3 | 8 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 1.4. | Элементы теории погрешностей: виды погрешностей и причины их возникновения; исключение систематических погрешностей; обработка результатов измерений | Лекции | 3 | 2 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 1.5. | Обработка результатов измерений с равномерным распределением погрешности. | Практические | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 1.6. | Обработка результатов измерений с нормальным распределением погрешности. | Практические | 3 | 6 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 1.7. | Проверка статистических гипотез (критерии нормального распределения погрешности). | Практические | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 1.8. | Шкалы измерений. | Сам. работа | 3 | 2 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| Раздел 2. Измерение параметров окружающей среды | ||||||
| 2.1. | Измерение метеорологических параметров: температуры воздуха, относительной влажности воздуха, количества осадков, скорости и направления ветра, солнечной радиации. | Лекции | 3 | 3 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.2. | Измерение температуры воздуха: виды датчиков, особенности работы датчиков, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.3. | Измерение относительной влажности воздуха: виды датчиков, особенности работы датчиков, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 2 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.4. | Измерение скорости и направления ветра: виды анемометров, особенности их работы, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 6 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.5. | Измерение количества осадков: виды плювиографов, особенности их работы, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.6. | Комбинированные датчики на примере анемометра-осадкомера Vaisala: принцип работы, сравнение результатов измерения осадков с их измерением плювиографами. | Сам. работа | 3 | 8 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.7. | Измерение солнечной радиации: виды датчиков, особенности работы датчиков, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.8. | Обработка результатов измерения метеорологических параметров. | Практические | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.9. | Измерение гидрологических параметров: уровня воды в водоёме, скорости течения, прозрачности воды. | Лекции | 3 | 1 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.10. | Измерение уровня воды и ьскорости её течения: виды датчиков, особенности работы датчиков, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 8 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.11. | Измерение параметров почвы: температуры и влажности, тензиометрические измерения, лизиметрические измерения. | Лекции | 3 | 2 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.12. | Обработка результатов измерений параметров почвы. | Практические | 3 | 4 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.13. | Измерение влажности почвы: виды датчиков, особенности работы датчиков, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 6 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.14. | Тензиометрические измерения: виды датчиков, особенности работы датчиков, способы их установки. | Сам. работа | 3 | 6 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.15. | Гравитационные взвешивающие лизиметры. | Сам. работа | 3 | 6 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
| 2.16. | Косвенные измерения пр дистанционном зондировании. Основные модели и способы интерпретации результатов. | Сам. работа | 3 | 8 | Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л1.4, Л2.1, Л2.4, Л2.2, Л2.3 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 1. Формы организации мониторинговых наблюдений 2. Виды экологического мониторинга 3. Основные понятия метрологии 4. Измерение и его основные операции 5. Классификация измерений 6. Основные методы измерений 7. Средства измерений 8. Погрешности измерений и их классификация 9. Систематические погрешности 10. Случайные погрешности 11. Принципы измерения и основные виды датчиков для измерения метеорологических параметров: температуры воздуха и относительной влажности воздуха 12. Принципы измерения и основные виды датчиков для измерения метеорологических параметров: количества осадков и солнечной радиации. 13. Принципы измерения и основные виды датчиков для измерения метеорологических параметров: скорости и направления ветра. 14. Комбинированные датчики на примере анемометра-осадкомера Vaisala: принцип работы, сравнение результатов измерения осадков с их измерением плювиографами. 15. Принципы измерения и основные виды датчиков для измерения гидрологических параметров: уровня воды в водоёме, скорости течения, прозрачности воды. 16. Принципы измерения и основные виды датчиков для измерения температуры и влажности. 17. Принципы измерения и основные виды датчиков для тензиометрических измерений. 18. Принципы измерения и основные виды датчиков для лизиметрических измерений. Гравитационные взвешивающие лизиметры. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| см. ФОС в приложении |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС ФПИМ_АиУРТ 22.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Батракова, Г. М. | Батракова, Г. М. Экологический мониторинг и контроль источников негативного воздействия объектов окружающей среды : учебное пособие / Г. М. Батракова, Г. Т. Армишева. — Пермь : ПНИПУ, 2021. — 71 с. — ISBN 978-5-398-02449-4. — Текст: | Лань, | e.lanbook.com |
| Л1.2 | Хаустов, А. П. | Экологический мониторинг : учебник для вузов / А. П. Хаустов, М. М. Редина. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2022. — 543 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-10447-9. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт: | Юрайт, 2022 | urait.ru |
| Л1.3 | Мотузова, Г. В. | Экологический мониторинг почв : учебник / Г. В. Мотузова, О. С. Безуглова. — Москва : Академический Проект, 2020. — 237 с. — ISBN 978-5-8291-3002-3. — Текст : электронный // Лань: | Лань, | e.lanbook.com |
| Л1.4 | Степанова, Е. А. | Метрология и измерительная техника: основы обработки результатов измерений : учебное пособие для вузов / Е. А. Степанова, Н. А. Скулкина, А. С. Волегов ; под общей редакцией Е. А. Степановой. — Москва : Издательство Юрайт, 2022 ; Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та. — 95 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-00686-5 (Издательство Юрайт). — ISBN 978-5-7996-1878-0 (Изд-во Урал. ун-та). — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт: | Юрайт, | urait.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | В.И. Нефедов, А.С. Сигов, В.К. Битюков и др. | Метрология и радиоизмерения: Учеб. для вузов | Высш. шк., 2006 | |
| Л2.2 | Разяпов, А. З. | Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг: высокочувствительные методы контроля загрязнений объектов окружающей среды : учебное пособие / А. З. Разяпов, И. В. Кудрин, Д. А. Шаповалов. — Москва : МИСИС, 2001. — 30 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система.: | Лань, | e.lanbook.com |
| Л2.3 | И. В. Лютиков, А. Н. Фомин, В. А. Леусенко | Метрология и радиоизмерения : учебник | Лань, 2016 | e.lanbook.com |
| Л2.4 | Гогмачадзе, Г. Д. | Агро-экологический мониторинг почв и земельных ресурсов РФ / Г. Д. Гогмачадзе. — Москва : МГУ имени М.В.Ломоносова, 2010. — 592 с. — ISBN 978-5-211-05751-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система.: | Лань, | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Umwelt-Gerate-Technik - The Solutionists [Электронный ресурс]. URL: https://ugt-online.de/ (дата обращения: 31.08.2022). | ugt-online.de | ||
| Э2 | Курс на образовательном портале | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows Microsoft ExcelMicrosoft 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) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 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
| см. ФОС в приложении |