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

Аэрокосмические методы географических исследований

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физической географии и геоинформационных систем
Направление подготовки05.03.02. География
ПрофильФизическая география, геоинформатика и география туризма; Экономическая и политическая география
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план05_03_02_География_Профили-2023
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 66
Виды контроля по семестрам
зачеты: 6

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (6) Итого
Недель 17
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 16 16 16 16
Практические 26 26 26 26
Сам. работа 66 66 66 66
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.г.н., доцент, Байкалова Т.В.

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

Рабочая программа дисциплины
Аэрокосмические методы географических исследований

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 26.06.2023 протокол № 4.

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

Протокол от 16.05.2023 г. № 10
Срок действия программы: 2023-2027 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.Целью курса «Аэрокосмические методы географических исследований» является подготовка студентов к самостоятельным комплексным физико-географическим и экономико-географическим исследованиям, приобретение навыков применения аэрокосмических методов исследования. Настоящий курс поможет закрепить на практике теоретические знания о методологии и методике научных исследований, ознакомиться с конкретными методами комплексных исследований природных и природно-антропогенных геосистем. Изучение методов комплексных физико-географических, экономико-географических и аэрокосмических исследований создает базу для последующих учебных и производственных практик и в целом - для подготовки квалифицированного специалиста географа.
В качестве основных задач программы учебной дисциплины можно сформулировать следующие:
1. дать представление о методах географических исследований;
2. дать представление о применении методов в полевых исследованиях и камеральной обработке;
3. ознакомить с содержанием каждого метода и их особенностью;
4. научить применять результаты полученных исследований для последующих квалификационных работ.
5. дать студентам знания в области экономики организации и технологии современного промышленного производства в России и в мире.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.01.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2.01Способен 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-2.01.1 Знает теоретические основы методологии и методов исследования ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер
ПК-2.01.2 Умеет анализировать данные дистанционного зондирования Земли (в т.ч. аэрофотосъемки с БПЛА)
ПК-2.01.3 Умеет выполнять научно- исследовательские работы по изучению ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер, с использованием данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационных технологий
ПК-3.01Способен создавать электронные карты и базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем
ПК-3.01.1 Знает теоретические основы создания баз пространственных данных с использованием геоинформационных систем
ПК-3.01.2 Умеет создавать электронные карты и базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем
ПК-3.01.3 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-2.01.1. Знает теоретические основы методологии и методов исследования ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер
ПК-3.01.1 Знает теоретические основы создания баз пространственных данных с использованием геоинформационных систем;
3.2.Уметь:
3.2.1.ПК-2.01.2. Умеет анализировать данные дистанционного зондирования Земли (в т.ч. аэрофотосъемки с БПЛА)
ПК-3.01.2. 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-2.01.3. Умеет выполнять научно-исследовательские работы по изучению ландшафтной оболочки Земли и ее геосфер, с использованием данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационных технологий
ПК-3.01.3. 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. Аэрокосмические методы географических исседований
1.1. Аэро- и космические съемки. Физические основы аэро- и космических съемок. Аэро- и космические съемочные системы, применяемые для мониторинга и экологических исследование территорий. Лекции 6 2 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.2. Геометрический анализ аэрофотоснимков Практические 6 2 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.3. Основные и дополнительные дешифровочные признаки объектов. Спектральные характеристики земных покровов. Сам. работа 6 10 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.4. Первичные информационные модели и оценка возможностей их использования в географии и экологии. Одиночный снимок. Пара снимков. Фотосхемы. Стереофотосхемы. Лекции 6 2 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.5. Камеральное сельскохозяйственное и кадастровое дешифрирование аэрофотоснимков Практические 6 6 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.6. Атмосферная дымка и ее влияние на дешифровочные свойства объектов. «Окна прозрачности» атмосферы. Сам. работа 6 10 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.7. Вторичные информационные модели и оценка возможностей их использования в географии и экологии. Масштабирование снимков. Цифровые модели местности, планы, карты. Понятие о процессах, обеспечивающих фотограмметрическое преобразование снимков. Обновление и корректировка планов и карт. Лекции 6 6 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.8. Цифровая обработка одиночного снимка: определение площадей и составление фрагмента контурного плана Практические 6 6 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.9. Искажение изображения, вносимые объективом фотоаппарата.Системы координат. Сам. работа 6 10 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.10. Дешифрирование материалов аэро- и космической съемки. Общие принципы семантического анализа аэро- и космических снимков. Тематическое дешифрирование снимков. Лекции 6 2 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.11. Построение аналитической фототриангуляционной сети методом частично-зависимых моделей Практические 6 6 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.12. Трансформирование снимков. Методы пересчета координат в геодезическую систему координат. Сам. работа 6 10 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.13. Использование материалов аэро- и космических съемок для мониторинга земель, природообустройства и экологии. Мониторинг земель с использованием материалов аэро- и космических снимков. Использование материалов аэро- и космической съемки при обследовании земель. Экологический мониторинг территорий. Понятие о геоинформационных системах, их структуре и назначении. Лекции 6 4 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.14. Автоматизированное составление фрагмента карты крутизны склонов по материалам аэрофотосъемки Практические 6 6 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.15. Цифровая карта. Векторные слои. Методы построения трехмерных моделей рельефа. Сам. работа 6 10 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.16. Фототриангуляционные сети. Методы построения сетей. Сам. работа 6 8 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.17. Повторение пройденного материала. Подготовка к зачету. Сам. работа 6 8 ПК-3.01.1, ПК-3.01.2, ПК-3.01.3, ПК-2.01.1, ПК-2.01.2, ПК-2.01.3 Л2.2, Л2.1, Л1.2, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ПК-3: Способен создавать электронные карты и базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА:
Вопрос 1. Какая зона спектра электромагнитных волн полностью отражается от зеленых листьев:
1. видимая;
2. инфракрасная;
3. радиолокационная.
Ответ: 2
Вопрос 2. У поврежденной (сухой) лесной растительности отсутствует
1. зона поглощения ультрафиолетовых лучей электромагнитного спектра;
2. зона поглощения красных лучей электромагнитного спектра;
3. зона поглощения зеленых лучей электромагнитного спектра.
Ответ: 1
Вопрос 3. Индекс NDVI – это:
1. вегетационный индекс;
2. индекс пожароопасности;
3. индекс влагозапаса.
Ответ: 1
Вопрос 4. Для определения индекса NDVI используют:
1. изображения, полученные в видимом и радио-диапазонах электромагнитного спектра;
2. изображения, полученные в видимом и инфракрасном диапазонах электромагнитного спектра;
3. изображения, полученные в инфракрасном и радио-диапазонах электромагнитного спектра.
Ответ: 2
Вопрос 5. Индекс NDVI равный нулю соответствует:
1. хвойным породам деревьев;
2. редколесью;
3. открытой почве.
Ответ: 3
Вопрос 6. Трансформирование изображений – это процесс:
1. фотометрической коррекции;
2. атмосферной коррекции;
3. геометрической коррекции.
Ответ: 3
Вопрос 7. В результате трансформирования снимков с учетом рельефа местности получают:
1. фотосхему;
2. фотоплан;
3. ортофотоплан.
Ответ: 3
Вопрос 8. Для создания топографических карт равнинной местности используют;
1. фотосхему;
2. фотоплан;
3. ортофотоплан.
Ответ: 2
Вопрос 9. Трехмерная модель рельефа создается по:
1. одиночному снимку;
2. паре перекрывающихся снимков;
3. спектрозональному снимку.
Ответ: 2
Вопрос 10. Снимки с разрешением на местности 1 м используются для создания топографических карт масштаба:
1. 1:2000;
2. 1:5000;
3. 1:10000.
Ответ: 3
Вопрос 11. Фотометрическая коррекция изображения - это:
1. изменение контраста изображения;
2. изменение масштаба изображения;
3. восстановление пропущенных пикселов на изображении.
Ответ: 1
Вопрос 12. Гистограмма изображения – это:
1. распределение значения контраста изображения относительно длины волны излучения;
2. распределение значений яркостей пикселов относительно их количества;
3. распределение значений яркостей пикселов относительно длины волны излучения.
Ответ: 2
Вопрос 13. Фильтрация изображения проводится с целью:
1. выделения контуров и перепадов яркости;
2. восстановления пропущенных пикселов;
3. устранения шумов.
Ответ: 2, 3
Вопрос 14. Методы классификации изображений бывают:
1. контролируемые;
2. неконтролируемые;
3. комбинированные.
Ответ:1, 2
Вопрос 15. Основным параметром классификации изображений является:
1. яркость пикселов изображения;
2. масштаб изображения;
3. контраст изображения.
Ответ: 1
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом:
«Зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий;
«Отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА:
Вопрос 1. Что такое дистанционное зондирование Земли?
Ответ: мониторинг поверхности нашей планеты с помощью оптических, радарных и иных измерительных приборов на значительном удалении от объекта изучения
Вопрос 2. Основным источником излучения, используемым при пассивных съемках в оптическом диапазоне, является
Ответ: Солнце
Вопрос 3. Оптический диапазон включает:
Ответ: видимую, ультрафиолетовую и инфракрасную зоны спектра
Вопрос 4. Виды взаимодействия излучения с атмосферой:
Ответ: поглощение, отражение и рассеивание
Вопрос 5. «Окна прозрачности атмосферы» - это
Ответ: диапазоны спектра, которые атмосфера пропускает
Вопрос 6. Спектральная отражательная способность – это:
Ответ: функция, характеризующая отражательные свойства земной поверхности
Вопрос 7. Пространственное разрешение – это
Ответ: возможность раздельно воспроизводить на снимке мелкие детали снимаемого объекта
Вопрос 8. Что определяет радиометрическое разрешение
Ответ: число уровней квантования
Вопрос 9. Что произойдет со спектральной разрешающей способностью при уменьшении количества диапазонов и увеличении ширины каждого из них
Ответ: уменьшится
Вопрос 10. Съемочные системы в зависимости от происхождения используемого для съемки излучения делят на:
Ответ: пассивные и активные
Вопрос 11. Съемочные системы, с помощью которых регистрация излучения выполняется последовательно по элементам и строкам или полосам называются
Ответ: сканирующими
Вопрос 12. В чем состоит преимущество радиолокационных съемочных систем
Ответ: независимость от погодных условий и освещенности местности
Вопрос 13. В какое время суток можно выполнять тепловую сканерную съемку
Ответ: в дневное и в ночное время
Вопрос 14. Фокусное расстояние фотокамеры – это расстояние от:
Ответ: задней узловой точки объектива до прикладной рамки
Вопрос 15. Какой параметр определяется отношением фокусного расстояния фотоаппарата к высоте фотографирования?
Ответ: масштаб съемки
Вопрос 16. Для вычисления трансформированных координат точки снимка нужно знать
Ответ: значения элементов внутреннего и внешнего ориентирования снимка, координаты точки в плоской системе координат на наклонном снимке
Вопрос 17. Какие поправки вносятся в координаты точек фотоснимка
Ответ: за кривизну Земли, наклон снимка, рельеф местности
Вопрос 18. Опорные точки при трансформировании– это
Ответ: точки, координаты которых определены в геодезической системе координат
Вопрос 19. При ортотрансформировании снимка вводят поправку за:
Ответ: рельеф и угол наклона
Вопрос 20. Исходные данные для создания цифровой модели рельефа:
Ответ: карты, снимки, результаты лазерного сканирования, геодезические измерения
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ.
«Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет.
«Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны.
«Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны.
«Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан.

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:
Вопрос 1. Масштаб аэрокосмической съемки зависит от:
1. высоты фотографирования;
2. длины волны зоны электромагнитного спектра;
3. фокусного расстояния аппаратуры съемки.
Ответ:1, 2
Вопрос 2. Высота Солнца в момент проведения съемки должна быть не менее:
1. 10°;
2. 30°;
3. 50°.
Ответ: 2
Вопрос 3. Зона продольного перекрытия снимков при стереоскопической съемке должна составлять:
1. 10% от площади снимка;
2. 30% от площади снимка;
3. 60% от площади снимка.
Ответ: 3
Вопрос 4. Стереоскопическая съемка применяется для:
1. построения рельефа местности;
2. определения высоты зданий и сооружений;
3. определения уровня загрязнения местности.
Ответ: 1
Вопрос 5. Если изображение получено на длине волны равной 5,6 см, то это:
1. фотографическое изображение;
2. сканерное изображение;
3. радиолокационное изображение;
4. лазерное изображение.
Ответ: 3
Вопрос 6. Многозональная съемка – это:
1. съемка в разное время суток;
2. съемка в разное время года;
3. съемка в разных диапазонах длин волн электромагнитного спектра.
Ответ: 3
Вопрос 7. Достоверность дешифрирования снимков повышается при использовании многозональных изображений:
1. да;
2. нет.
Ответ: 1
Вопрос 8. Основными недостатками изображений, полученных в видимом диапазоне длин волн электромагнитного спектра, являются:
1. зависимость от метеоусловий;
2. низкая разрешающая способность;
3. зависимость от освещения местности.
Ответ: 1, 3
Вопрос 9. Изображение, полученное в дальнем инфракрасном диапазоне, применяется для:
1. распознавания видового состава растительности;
2. обнаружения пожаров;
3. изменения границ объектов местности.
Ответ: 2
Вопрос 10. Дешифрирование - это:
1. процесс получения изображения;
2. процесс распознавания объектов местности;
3. процесс кодирования изображения.
Ответ: 2
Вопрос 11. К прямым признакам дешифрирования относятся:
1. тон изображения;
2. форма объектов;
3. тень;
4. структура объектов.
Ответ: 1, 2, 3, 4
Вопрос 12. Лиственные лесные массивы на аэрокосмических изображениях имеют:
1. мелкозернистую структуру;
2. крупнозернистую структуру
3. ячеистую структуру.
Ответ: 2
Вопрос 13. Изменение границ объектов изучаются по:
1. разновременным изображениям;
2. перспективным изображениям;
3. плановым изображениям.
Ответ: 1
Вопрос 14. Разрешение цифрового аэрокосмического изображения – это:
1. размер снимка;
2. размер пиксела на местности:
3. расстояние от поверхности Земли до спутника.
Ответ: 2
Вопрос 15. Для создания карт масштаба 1:10000 масштаб аэрофотоснимков должен быть:
1. 1:10000;
2. 1:25000;
3. 1:50000.
Ответ: 1, 2
Вопрос 16. Элементами внутреннего ориентирования снимка являются:
1. фокусное расстояние;
2. координаты главной точки снимка;
3. величина базиса фотографирования.
Ответ: 1, 2
Вопрос 17. Фокусное расстояние это:
1. расстояние от поверхности Земли до аппаратуры дистанционного зондирования;
2. расстояние от задней узловой точки объектива до фотопленки;
3. расстояние от поверхности Земли до фотопленки.
Ответ: 2
Вопрос 18. Элементы внешнего ориентирования бывают:
1. только линейные;
2. только угловые;
3. линейные и угловые.
Ответ: 3
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом:
«Зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий;
«Отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА:
Вопрос 1. Какие процессы происходят при формировании цифрового изображения
Ответ: дискретизация и квантование
Вопрос 2. Возможность раздельно воспроизводить на снимке мелкие детали снимаемого объекта – это
Ответ: линейная разрешающая способность
Вопрос 3. Процесс распознавания изображенных на снимках объектов и определения их характеристик называется
Ответ: дешифрированием
Вопрос 4. Какие существуют методы дешифрирования
Ответ: полевое, камеральное, аэровизуальное, комбинированное
Вопрос 5. Какие существуют признаки дешифрирования?
Ответ: прямые и косвенные
Вопрос 6. Что такое текстура изображения?
Ответ: связь рисунка изображения объекта с его формой
Вопрос 7. Что такое косвенные дешифровочные признаки?
Ответ: косвенные дешифровочные признаки указывают на наличие или характеристику объекта, не изобразившегося на снимке или не определяемого по прямым признакам, или устраняют многозначность и неопределенность прямых признаков.
Вопрос 8. Трехмерная модель местности создается по:
Ответ: стереопаре снимков
Вопрос 9. Какое процент перекрытие между снимками необходим для создания трехмерной модели местности
Ответ: 60 процентов
Вопрос 10. Классификация изображения -это
Ответ: то процесс извлечения классов информации из многоканального растрового изображения
Вопрос 11. Какие существуют типы классификации изображений:
Ответ: классификация с обучением и классификация без обучения.
Вопрос 12. Какой процесс характерен для классификации «с обучением»?
Ответ: пиксели многозонального снимка группируются на основе сравнения их яркостей в каждой спектральной зоне с эталонными значениями
Вопрос 13. Что такое кластеризация изображения?
Ответ: процесс разбиения объектов на группы (кластеры) на основе свойств, описывающих сущность объектов.
Вопрос 14. Чем отличается классификация от кластеризации?
Ответ: при классификации, каждый объект относят к одному из заранее известных классов, при кластеризации, объекты распределяются по классам в процессе, то есть классы заранее не предопределены, а определяются результатом.
Вопрос 15. Что такое вегетационный индекс?
Ответ: показатель, рассчитываемый в результате операций с разными спектральными каналами ДДЗ и имеющий отношение к параметрам растительности в данном пикселе снимка.
Вопрос 16. Какие спектральные диапазоны применяются при расчете вегетационного индекса
Ответ: красный и ближний инфракрасный
Вопрос 17. Каким объектам соответствует вегетационный индекс равный 0
Ответ: открытая почва, вода
Вопрос 18. Что такое гистограмма изображения?
Ответ: это график, который показывает, как на изображении распределяется яркостьв зависимости от количества пикселов
Вопрос 19. Какой метод применяют при сглаживании шумов на изображении
Ответ: метод фильтрации
Вопрос 20. Для чего применяют метод главных компонент при обработке изображений
Ответ: для снижения размерности пространства признаков
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ.
«Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет.
«Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны.
«Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны.
«Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан.

https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=9532
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 зачета (для обучающихся, не получивших зачет по результатам текущей успеваемости) по всему изученному курсу. Зачет проводится в устной форме по билетам. В билет входит 2 вопроса теоретического характера.
ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА:
1. Предмет и задачи дисциплины.
2. Схема дистанционного зондирования.
3. История развития методов дистанционного зондирования.
4. Этапы дистанционного зондирования и анализа данных.
5. Преимущества и недостатки данных дистанционного зондирования.
6. Общая классификация сенсоров и платформ.
7. Носители съемочной аппаратуры. Виды съемки.
8. Орбиты космических аппаратов.
9. Спутниковые системы для изучения земной поверхности и атмосферы.
10. Фотографические съемочные системы.
11. Сканирующие системы.
12. Тепловые и телевизионные системы.
13. Лазерные системы.
14. Радиолокационные системы.
15. Разрешающая способность систем дистанционного зондирования.
16. Коммерческая и стандартная продукция космических снимков.
17. Характеристика электромагнитного излучении. Взаимодействие излучения с атмосферой.
18. Взаимодействие электромагнитного излучения с различными веществами и средами на поверхности Земли.
19. Спектральные характеристики горных пород.
20. Спектральные характеристики почв.
21. Спектральные характеристики растительности.
22. Спектральные характеристики озер, рек и морских побережий.
23. Временные и пространственные влияния на спектральные характеристики объектов.
24. Сущность, виды и методы дешифрирования.
25. Дешифровочные признаки.
26. Реестр результатов дешифрирования.
27. Оборудование, используемое для дешифрирования. Автоматизированные методы дешифрирования.
28. Виды изображений. Датчики изображений.
29. Ввод изображений в ЭВМ. Устройства визуализации изображений.
30. Представление изображений в ЭВМ.
31. Алгоритмы сжатия изображений.
32. Форматы графических файлов.
33. Модели растровых изображений.
34. Обзор программных продуктов, применяемых для обработки цифровых изображений.
35. Геометрическая, радиометрическая и атмосферная коррекция изображений.
36. Систематические и случайные искажения изображений.
37. Повышение контрастности.
38. Восстановление пропущенных пикселов.
39. Линейная пространственно-инвариантная фильтрация изображений.
40. Нелинейная фильтрация.
41. Основы общей теории распознавания образов.
42. Сегментация изображений.
43. Обнаружение объектов известной формы на изображении.
44. Параметрические методы классификации.
45. Методы классификации, основанные на группировке.
46. Анализ главных компонент.
47. Непараметрические методы классификации.
48. Классификация на нейронных сетях.
49. Пространственный статистический анализ данных.
50. Совмещение изображений и объединение изображений.
51. Автоматизированное определение наземных контрольных точек.
52. Ортотрансформирование. Цифровая модель рельефа.
53. Вегетационные индексы.
54. Индексные изображения.
55. Спектральные разрезы. N-мерные визуализаторы.
56. Области применения данных дистанционного зондирования.
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ:
«Отлично» (зачтено): студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленные вопросы, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок.
«Хорошо» (зачтено): студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускаются неточности в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями.
«Удовлетворительно» (зачтено): студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий.
«Неудовлетворительно» (не зачтено): студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, неумением давать аргументированные ответы. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя.

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.М. Владимирова Дистанционное зондирование Земли: учебное пособие Красноярск: СФУ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=364521
Л1.2 В.Н. Сударников, О.Н. Калинина Основы аэрокосмофотосъемки: учебное пособие Оренбург: ОГУ, 2013 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 В.С. Кусков Основы геодезии, картографии и космоаэросъемки: учебное пособие для ВУЗов М.: Академия, 2009
Л2.2 Ю.Ф. Книжников, В.И. Кравцова, О.В. Тутубалина Аэрокосмические методы географических исследований: учебник для ВУЗов М.: Академия, 2004
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Аэрокосмические методы географических исследований portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения

ArcGIS Desktop Advanced Educational Teaching Lab Pak (31), v. 10.3.1, № 302914 от 12.02.16 (бессрочная)
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)
6.4. Перечень информационных справочных систем
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
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.
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
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

8.1 Методические указания обучающимся к лекциям по дисциплине «Космические методы географических исследований»

В ходе лекционных занятий по дисциплине «Космические методы географических исследований» необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспектирование лекций – сложный вид вузовской аудиторной работы, предполагающий интенсивную умственную деятельность студента.
В процессе конспектирования не следует записывать дословно всю лекцию. Целесообразно вначале понять основную мысль, излагаемую лектором, а затем записать ее. Желательно запись осуществлять, оставляя поля, на которых позднее, при самостоятельной работе с конспектом, можно сделать дополнительные записи, отметить непонятные места.
Конспект лекции лучше подразделять на пункты, соблюдая красную строку. Этому в большой степени будут способствовать вопросы плана лекции, предложенные преподавателям. Следует обращать внимание на акценты, выводы, которые делает лектор, отмечая наиболее важные моменты в лекционном материале замечаниями «важно», «хорошо запомнить» и т.п. Можно делать это и с помощью разноцветных маркеров или ручек, подчеркивая термины и определения.
Целесообразно разработать собственную систему сокращений, аббревиатур и символов общераспространенных слов и выражений. Специфичные термины и их сокращения преподавателем будут акцентированы преподавателем дополнительно.
Работа над конспектом лекции по дисциплине «Космические методы географических исследований» не заканчивается в лекционной аудитории, а продолжается студентом дома, при этом обучающийся повторно ознакамливается с содержанием лекционного материала, знакомится с рекомендованной литературой, особенно нормативно-правовыми актами и методиками государственной кадастровой оценки, делает себе пометки в тексте лекции, или продолжает конспект.
Работая над конспектом лекций, всегда необходимо использовать не только учебник, но и ту литературу, которую дополнительно рекомендовал лектор. Именно такая серьезная, кропотливая работа с лекционным материалом позволит глубоко овладеть теоретическим материалом.

8.2. Методические указания обучающимся при подготовке к семинарам, практическим занятиям

Планы семинарских занятий, их тематика, рекомендуемая литература, цель и задачи ее изучения сообщаются преподавателем на вводных занятиях или в методических указаниях по дисциплине.
Подготовка студентов к семинарскому занятию включает 2 этапа:
1) организационный;
2) закрепление и углубление теоретических знаний.
На первом этапе студент планирует свою самостоятельную работу, которая включает:
- уяснение задания на самостоятельную работу;
- подбор рекомендованной литературы;
- составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.
Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.
Второй этап включает непосредственную подготовку студента к занятию. Начинать надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале.
Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу). Это позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам.
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 речь.
При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения.
На семинаре каждый его участник должен быть готовым к выступлению по всем поставленным в плане вопросам, проявлять максимальную активность при их рассмотрении. Выступление должно строиться свободно, убедительно и аргументировано. Преподаватель следит, чтобы выступление не сводилось к репродуктивному уровню (простому воспроизведению текста), не допускается и простое чтение конспекта. Необходимо, чтобы выступающий проявлял собственное отношение к тому, о чем он говорит, высказывал свое личное мнение, понимание, обосновывал его и мог сделать правильные выводы из сказанного. При этом студент может обращаться к записям конспекта и лекций, непосредственно к первоисточникам.
На семинаре студенты ведут конспект. Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала источника. Различаются четыре типа конспектов:
• План-конспект – это развернутый детализированный план, в котором достаточно подробные записи приводятся по тем пунктам плана, которые нуждаются в пояснении.
• Текстуальный конспект – это воспроизведение наиболее важных положений и фактов источника.
• Свободный конспект – это четко и кратко сформулированные (изложенные) основные положения в результате глубокого осмысливания материала. В нем могут присутствовать выписки, цитаты, тезисы; часть материала может быть представлена планом.
• Тематический конспект – составляется на основе изучения ряда источников и дает более или менее исчерпывающий ответ по какой-то схеме (вопросу).
В заключение преподаватель, как руководитель семинара, подводит итоги семинара. Он может (выборочно) проверить конспекты студентов и, если потребуется, внести в них исправления и дополнения.

8.3. Методические указания обучающимся при подготовке к выполнению лабораторных практикумов

Лабораторные практикумы по дисциплине «Космические методы географических исследований» не предусмотрены.

8.4. Методические указания обучающимся при выполнению курсовых работ

Курсовые работы по дисциплине «Космические методы географических исследований» не предусмотрены.

8.5. Методические указания обучающимся для организации самостоятельной работы

Основной формой самостоятельной работы обучающихся является изучение конспекта лекций, их дополнение рекомендованной литературой, активное участие на семинарах и подготовка докладов и презентаций по основным проблемам дисциплины.
Основой самостоятельной работы студентов является работа с рекомендованной литературой. Список основной и дополнительной литературы под дисциплине приведен в РПД «Космические методы географических исследований»

Правила самостоятельной работы с литературой
- Составить перечень книг, с которыми Вам следует познакомиться;
- Перечень книг должен быть систематизированным (что необходимо для обязательного прочтения, что пригодится для написания рефератов, а что может расширить Вашу общую культуру и т.д.).
- Не пытайтесь читать быстро, вынужденное скорочтение не только не способствует качеству чтения, но и не приносит чувства удовлетворения, которое мы получаем, размышляя о прочитанном.

Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.
Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.
Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 12 до 15 страниц машинописного текста, отпечатанного через 1,5 интервала, а на компьютере через 1 интервал (список литературы и приложения в объем не входят).
Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения.
Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить в ходе своего небольшого исследования.
В основной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов) темы.
В заключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.
В список литературы (источников и литературы) студент включает только те документы, которые он использовал при написании реферата.
В приложении (приложения) к реферату могут выноситься таблицы, графики, схемы и другие вспомогательные материалы, на которые имеются ссылки в тексте реферата.