МИНОБРНАУКИ РОССИИ

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

Геоинформационные технологии мониторинга окружающей среды

рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедрой	Кафедра природопользования и геоэкологии
Направление подготовки	05.04.02. География
Профиль	Геоинформационные технологии в биоклиматологии и рекреалогии
Форма обучения	Очная
Общая трудоемкость	3 ЗЕТ
Учебный план	05_04_02_География_ГИТвКЛИМ-2023

Часов по учебному плану	108
в том числе:
аудиторные занятия	24
самостоятельная работа	84

Виды контроля по семестрам
зачеты:	2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр)	1 (2)		Итого
Недель	18		Итого
Вид занятий	УП	РПД	УП	РПД
Лекции	8	8	8	8
Практические	16	16	16	16
Сам. работа	84	84	84	84
Итого	108	108	108	108

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

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

Рабочая программа дисциплины
Геоинформационные технологии мониторинга окружающей среды

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - магистратура по направлению подготовки 05.04.02 География (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 895)

составлена на основании учебного плана:
05.04.02 География
утвержденного учёным советом вуза от 26.06.2023 протокол № 4.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 05.06.2023 г. № 27
Срок действия программы: 2023-2027 уч. г.

Заведующий кафедрой
Скрипко В.В., канд. геогр. наук, доцент

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 природопользования и геоэкологии

Протокол от 05.06.2023 г. № 27
Заведующий кафедрой Скрипко В.В., канд. геогр. наук, доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1.	Целью освоения дисциплины «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» является привить студентам практические навыки использования компьютерной техники для решения экологических задач. Изучаются основные широко известные программные продукты Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, ArcGIS и др. Задачи курса: •Освоить применение в экологии офисных пакетов и пакетов прикладных статистических программ; •Освоить использование в экологии графических программ, ГИС-программ и др.

1.1.

Целью освоения дисциплины «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» является привить студентам практические навыки использования компьютерной техники для решения экологических задач. Изучаются основные широко известные программные продукты Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, ArcGIS и др.
Задачи курса:
•Освоить применение в экологии офисных пакетов и пакетов прикладных статистических программ;
•Освоить использование в экологии графических программ, ГИС-программ и др.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2	Способен осуществлять научно-исследовательские работы для выполнения комплексной географической экспертизы всех форм хозяйственной деятельности на туристско-рекреационных территориях.
ПК-2.1	Знает нормативно- правовые документы РФ, международные нормативно- правовые акты, регулирующие вопросы использования природных ресурсов, охраны окружающей среды, пространственных данных
ПК-2.2	Умеет применять географические методы диагностики состояния природных, природно- хозяйственных и социально- экономических территориальных систем для комплексной географической экспертизы
ПК-2.3	Владеет навыками представления результатов комплексной экспертизы состояния природных, природно-хозяйственных и социально-экономических территориальных систем в виде отчетов, публикаций, докладов
ПК-3	Способен проектировать и создавать базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем и цифровой картографической информации
ПК-3.1	Знает методологию и методические подходы к проектированию и разработке геоинформационных систем и баз данных цифровой картографической информации
ПК-3.2	Умеет применять геоинформационные технологии к комплексным и отраслевым географическим исследованиям
ПК-3.3	Владеет навыками геоинформационного проектирования и создания баз данных цифровой картографической информации
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.	Знать:
3.1.1.	современные компьютерные технологии, применяемые при сборе, хранении, обработке, анализе и передаче географической информации
3.2.	Уметь:
3.2.1.	самостоятельно использовать современные компьютерные технологии для решения научно-исследовательских и производ-ственно-технологических задач производственной деятельности
3.3.	Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.	методами оценки репрезентативности материала, объёма выборок при проведении количественных исследований, статистическими методами сравнения полученных данных и определения

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия	Наименование разделов и тем	Вид занятия	Семестр	Часов	Литература
Раздел 1. Базовые понятия статистического анализа
1.1.	Базовые понятия статистического анализа	Лекции	2	1	Л1.1
1.2.	Оценка соответствия выборки закону нормального распределения	Сам. работа	2	18	Л1.1
Раздел 2. Корреляционный анализ
2.1.	Корреляционный анализ	Лекции	2	2	Л1.1
2.2.	Корреляционный анализ	Сам. работа	2	22	Л1.1
Раздел 3. Методы статистического обобщения данных в задачах эколого-географического районирования. Кластерный анализ
3.1.	Методы статистического обобщения данных в задачах эколого-географического районирования. Кластерный анализ	Лекции	2	2	Л1.1
3.2.	Лабораторная работа №1 Оценка экологической ситуации на территории промышленно-развитого города	Практические	2	2	Л1.1
3.3.	Лабораторная работа № 2 Оценка экологической ситуации в крупном индустриально-аграрном регионе	Практические	2	2	Л1.1
3.4.	Лабораторная работа № 3 Оценка эколого-хозяйственного баланса региона	Практические	2	2	Л1.1
3.5.	Лабораторная работа № 4 Экологическая экспертиза размещения объектов повышенного экологического риска (на примере АЭС в РФ)	Практические	2	4	Л1.1
3.6.	Лабораторная работа №5 Интегральная оценка качества жизни населения России	Практические	2	4	Л1.1
3.7.	Методы статистического обобщения данных в задачах эколого-географического районирования. Кластерный анализ	Сам. работа	2	22	Л1.1
Раздел 4. Факторный анализ
4.1.	Факторный анализ	Лекции	2	3	Л1.1
4.2.	Лабораторная работа 6. Многомерный анализ экогеоданных	Практические	2	2	Л1.1
4.3.	Факторный анализ	Сам. работа	2	22	Л1.1

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=2397

Оценка сформированности компетенции ПК-3: Способен проектировать и создавать базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем и цифровой картографической информации

1. Какой тип данных чаще всего используется при работе с изображениями в геоинформационном мониторинге? a) Векторные данные b) Растровые данные c) Табличные данные d) Текстовые данные Верный ответ: b
2. Какой из следующих инструментов наиболее подходит для автоматической классификации изображений на основе их пиксельных значений? a) GPS b) Искусственные нейронные сети c) GPS d) Прокладка маршрутов Верный ответ: b
3. Какая из следующих способов интерполяции наиболее подходит для создания гладких поверхностей на основе разреженных геоданных? a) Метод кратчайших соседей (nearest neighbor) b) Интерполяция полиномами c) IDW (Inverse Distance Weighting) d) Буферизация Верный ответ: c
4. Какой инструмент ГИС позволяет объединить данные с различных источников, чтобы создать новую базу данных с учетом пространственных отношений? a) Геокодирование b) Дистанционное зондирование c) Геоинформационная система (ГИС) d) Геостатистика Верный ответ: c
5. Какие космические миссии предоставляют данные высокого разрешения для геоинформационного мониторинга, прежде всего, с использованием мультиспектральных снимков? a) MODIS и Sentinel b) Hubble Space Telescope c) International Space Station (ISS) d) GPS Верный ответ: a
6. Какой из следующих методов обработки растра используется для устранения шума и улучшения качества изображений? a) Метод главных компонент (PCA) b) Пространственная фильтрация c) Децимация d) Триангуляция Верный ответ: b
7. Какая из следующих операций чаще всего выполняется при автоматической классификации изображений? a) Растяжение контраста (contrast stretching) b) Морфологические операции c) Выделение регионов интереса (ROI) d) Слияние изображений Верный ответ: b
8. Какой инструмент ГИС позволяет анализировать изменения в использовании земли на основе данных из разных временных точек? a) GPS b) Растровая аналитика c) Картографический проекционный анализ d) Мультигодовой анализ Верный ответ: b
9. Какой тип геоинформационных анализов используется для прогнозирования будущих значений на основе имеющихся данных? a) Пространственная интерполяция b) Пространственная экстраполяция c) Пространственная классификация d) Пространственная регрессия Верный ответ: b
10. Какие из следующих геоинформационных инструментов могут использоваться для мониторинга и анализа изменений в растительном покрове? a) NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) b) Геодезический GPS c) Геостатистика d) Пространственная интерполяция Верный ответ: a
11. Какие из ниже перечисленных факторов могут повлиять на точность классификации изображений при использовании методов машинного обучения? a) Разрешение снимков b) Влажность воздуха c) Температура почвы d) Скорость ветра Верный ответ: a
12. Какие из ниже перечисленных инструментов ГИС могут использоваться для анализа и моделирования распространения загрязнений водных ресурсов? a) Разработка туристических маршрутов b) Гидрологическая модель c) Геокодирование d) Карта звездного неба Верный ответ: b
13. Какие космические миссии предоставляют многолетние архивы данных для анализа изменений в окружающей среде и климате? a) MODIS и Landsat b) GPS и Глонасс c) Sentinel и Hubble Space Telescope d) ИСЗ и Союз Верный ответ: a
14. Какой метод интерполяции обычно используется для создания поверхностей на основе точечных данных о высоте, например, при создании цифровой модели рельефа (DEM)? a) Метод кратчайших соседей (nearest neighbor) b) IDW (Inverse Distance Weighting) c) Дистанционное зондирование d) Растеризация Верный ответ: b
15. Какие инструменты ГИС могут использоваться для анализа смены земельного использования и выявления изменений в природной среде? a) Разработка приложений для мобильных устройств b) Геостатистика и многокритериальный анализ c) GPS-навигация и геокодирование d) Съемка астрономических объектов Верный ответ: b
16. Какой метод классификации изображений основан на измерении спектральных характеристик пикселей и их сравнении с известными эталонами? a) Автоматическая классификация b) Полуавтоматическая классификация c) Метод максимальной правдоподобности d) Ручная классификация Верный ответ: a
17. Какой из следующих инструментов ГИС позволяет создавать тематические карты, отображающие распределение классов на изображении? a) Разработка мобильных приложений b) Геокодирование c) Классификация изображений d) Маршрутизация Верный ответ: c
18. Какой метод экстраполяции используется для прогнозирования значений на непосредственно следующий временной шаг на основе предыдущих данных? a) Пространственная экстраполяция b) Прогнозирование с помощью регрессии c) Метод наименьших квадратов d) Пространственная интерполяция Верный ответ: b
19. Какие факторы могут влиять на качество спутниковых снимков, таких как Landsat и Sentinel? a) Геомагнитные бури b) Фаза Луны c) Погодные условия d) Все вышеперечисленное Верный ответ: d
20. Какой инструмент ГИС часто используется для определения оптимальных местоположений для строительства объектов инфраструктуры? a) Анализ сетей b) Геокодирование c) Картирование маршрутов d) Интерполяция Верный ответ: a
21. Какие методы анализа изображений могут использоваться для обнаружения изменений в природной среде, такие как лесные пожары или разрушения? a) Поиск объектов с помощью методов машинного обучения b) Определение координат с помощью GPS c) Геокодирование d) Астрономические наблюдения Верный ответ: a
22. Какие из ниже перечисленных методов обработки растра используются для усреднения значений пикселей и сглаживания изображений? a) Метод максимальной правдоподобности b) Фильтрация c) Морфологические операции d) Геостатистика Верный ответ: b
23. Какие инструменты ГИС могут использоваться для анализа и прогнозирования изменений в климатических условиях и их воздействия на экосистемы? a) Геостатистика и геоаналитика b) Геокодирование и маршрутизация c) Пространственная классификация и интерполяция d) Астрономические наблюдения Верный ответ: a
24. Какой метод классификации изображений основан на ручной разметке объектов на изображении? a) Автоматическая классификация b) Полуавтоматическая классификация c) Ручная классификация d) Метод максимальной правдоподобности Верный ответ: c
25. Какие из ниже перечисленных инструментов ГИС могут использоваться для создания трехмерных моделей местности и городских ландшафтов? a) Геокодирование b) Растровая аналитика c) Пространственная экстраполяция d) Облака точек LiDAR Верный ответ: d
26. Какой инструмент ГИС позволяет находить оптимальные маршруты для перемещения между точками, учитывая различные ограничения, такие как дорожные сети и препятствия? a) Геостатистика b) Пространственная интерполяция c) Анализ сетей d) Растровая аналитика Верный ответ: c
27. Какие из следующих методов анализа пространственных данных могут использоваться для определения характеристик поверхности Земли, таких как наклон, экспозиция и высота? a) Пространственная интерполяция b) Геостатистика c) Анализ растровых данных d) Метод кратчайших соседей (nearest neighbor) Верный ответ: b
28. Какой инструмент ГИС позволяет преобразовать адреса или местоположения в координаты на карте? a) Геостатистика b) Пространственная экстраполяция c) Геокодирование d) Астрономические наблюдения Верный ответ: c
29. Какой тип данных широко используется для представления информации о ландшафтах, границах земельных участков и других пространственных объектах? a) Растровые данные b) Табличные данные c) Геоаналитические данные d) Векторные данные Верный ответ: d
30. Какой метод интерполяции наиболее подходит для предсказания значений в точках, находящихся вне зоны известных данных? a) Интерполяция полиномами b) Пространственная экстраполяция c) Метод кратчайших соседей (nearest neighbor) d) Геостатистика Верный ответ: b

1. Методы обработки __________ данных включают в себя операции фильтрации, сглаживания и выделения границ для анализа геоспецифических явлений.
Ответ: растровых
2. Автоматическая классификация изображений основана на использовании алгоритмов ____________ обучения, таких как методы опорных векторов и нейронные сети, для разделения пикселей на классы.
Ответ: машинного
3. Полуавтоматическая классификация изображений требует участия пользователя для создания ___________ наборов данных и настройки параметров классификации.
Ответ: обучающих
4. ____________ растровых данных позволяет заполнять пробелы в измерениях, используя методы, такие как кригинг и сглаживание сплайнами.
Ответ: интерполяция
5. _____________ растровых данных позволяет прогнозировать значения за пределами имеющихся данных и может использоваться для оценки будущих изменений.
Ответ: экстраполяция
6. Исследования в области геоинформационного мониторинга активно применяют методы глубокого _________ для улучшения точности классификации и анализа изображений.
Ответ: обучения
7. _________ миссии, такие как MODIS, Landsat и Sentinel, предоставляют богатый источник данных для геоинформационного мониторинга Земли.
Ответ: космические
8. MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) обеспечивает ежедневное наблюдение за всей поверхностью Земли с относительно высокой пространственной и спектральной ____________ способностью.
ответ: разрешающей
9. Landsat специализируется на мультиспектральных съемках с ________ разрешающей способностью и имеет более чем 40-летнюю историю мониторинга.
Ответ: высокой
10. Спутниковая миссия Sentinel, осуществляемая __________ космическим агентством, обеспечивает открытый доступ к высококачественным данным о среде.
Ответ: Европейским
11. Геоинформационные системы (ГИС) позволяют _________, анализировать и визуализировать данные множества источников для более глубокого понимания географических явлений.
Ответ: интегрировать
12. Геоаналитика применяет __________ методы и пространственный анализ для извлечения знаний из ГИС-данных.
Ответ: статистические
13. __________ обработки космических снимков, такие как ENVI и ArcGIS, позволяют анализировать и обрабатывать изображения с высокой эффективностью.
Ответ: инструменты
14. Remote Sensing Toolkit (RSTK) – ___________ комплекс, предоставляющий библиотеки и инструменты для работы с данными космических снимков, включая MODIS и Landsat.
Ответ: программный
15. Для мониторинга изменений в природных ресурсах и экосистемах широко используются инструменты геоинформационной экологии.
16. Геоинформационный _______ может применяться для выявления и контроля природных бедствий, таких как наводнения, пожары и землетрясения.
Ответ: мониторинг
17. Мультиспектральные изображения позволяют анализировать характеристики поверхности Земли в разных ___________ диапазонах, что полезно для сельского хозяйства и лесоуправления.
Ответ: спектральных
18. Техники свертки и фильтрации применяются для улучшения качества изображений и удаления _______.
Ответ: шумов
19. Использование многосенсорных данных с различных платформ, включая спутники и беспилотные летательные _______, позволяет получать более полную информацию о земной поверхности.
Ответ: аппараты
20. Геоинформационный анализ позволяет оптимизировать ________ транспорта, управлять лесными массивами и прогнозировать заболевания растений.
Ответ: маршруты
21. Пространственное моделирование позволяет прогнозировать течение ________ процессов, таких как распространение эпидемий или движение засухи.
Ответ: природных
22. Методы ________-ориентированной классификации используют информацию о форме и структуре объектов для более точной классификации земельных покровов.
Ответ: объектно
23. Геоинформационный мониторинг может применяться для контроля изменений в _______ среде, таких как расширение застройки и уровень загрязнения воздуха.
Ответ: городской
24. Технологии геопространственной аналитики, такие как ___ Data и искусственный интеллект, значительно улучшают способности анализа данных ГИС.
Ответ: Big
25. Геостатистические методы, такие как кригинг, используются для предсказания пространственных _________ в различных показателях, таких как температура и уровень воды.
Ответ: изменений
26. __________ данных дистанционного зондирования и метеорологических станций позволяет более точно моделировать погодные явления и изменения климата.
Ответ: интеграция
27. Применение геоинформационных инструментов в агрокультуре позволяет улучшить урожайность и оптимизировать использование удобрений и воды, что позволяет достичь уровня ______ земледелия.
Ответ: точного

Оценка сформированности компетенции ПК-2: Способен осуществлять научно-исследовательские работы для выполнения комплексной географической экспертизы всех форм хозяйственной деятельности на туристско-рекреационных территориях
1. Какой метод статистической обработки данных используется для группировки схожих явлений или объектов на основе их характеристик? a) Регрессионный анализ b) Дисперсионный анализ c) Кластерный анализ d) Факторный анализ Верный ответ: c
2. Какой вид баз данных предполагает организацию данных в виде таблиц с реляционными связями между ними? a) Иерархические базы данных b) Сетевые базы данных c) Реляционные базы данных d) Объектно-ориентированные базы данных Верный ответ: c
3. Какой тип диаграммы в Excel наиболее подходит для отображения соотношения частей в целом? a) Гистограмма b) Круговая диаграмма c) Линейный график d) Точечная диаграмма Верный ответ: b
4. Какой статистический показатель используется для измерения силы и направления линейной связи между двумя переменными? a) Дисперсия b) Среднее значение c) Коэффициент корреляции d) Стандартное отклонение Верный ответ: c
5. Какой метод расчета линейного тренда используется для предсказания будущих значений на основе прошлых данных? a) Метод наименьших квадратов b) Метод главных компонент c) Кластерный анализ d) Факторный анализ Верный ответ: a
6. Какая из ниже перечисленных формул используется для вычисления среднего значения выборки?
7. Какой тип графика наиболее подходит для отображения изменений во времени? a) Круговая диаграмма b) Гистограмма c) Линейный график d) Диаграмма разброса Верный ответ: c
8. Какой метод статистической обработки данных используется для определения, насколько значения данных отличаются от среднего? a) Кластерный анализ b) Дисперсионный анализ c) Анализ выбросов d) Тест Стьюдента Верный ответ: c
9. Какой статистический индекс измеряет степень разброса значений в выборке? a) Среднее значение b) Коэффициент корреляции c) Дисперсия d) Коэффициент регрессии Верный ответ: c
10. Какой метод анализа данных используется для определения, какие переменные оказывают наибольшее влияние на зависимую переменную? a) Дисперсионный анализ b) Корреляционный анализ c) Факторный анализ d) Регрессионный анализ Верный ответ: d
11. Какой статистический метод используется для определения наличия линейной связи между двумя переменными? a) Тест Стьюдента b) Корреляционный анализ c) Кластерный анализ d) Дисперсионный анализ Верный ответ: b
12. Какой из следующих показателей наилучшим образом характеризует форму распределения данных? a) Среднее значение b) Дисперсия c) Квантиль d) Коэффициент корреляции Верный ответ: c
13. Какой статистический индекс измеряет степень линейной зависимости между двумя переменными? a) Коэффициент корреляции b) Дисперсия c) Коэффициент вариации d) Коэффициент регрессии Верный ответ: a
14. Какой тип графика в Excel используется для отображения распределения данных? a) Линейный график b) Гистограмма c) Круговая диаграмма d) Точечная диаграмма Верный ответ: b
15. Какой статистический метод используется для анализа влияния категориальных переменных на зависимую переменную? a) Дисперсионный анализ b) Регрессионный анализ c) Корреляционный анализ d) Анализ главных компонент Верный ответ: a
16. Какой инструмент Excel позволяет выполнять агрегирование данных, например, вычисление суммы или среднего значения для групп данных? a) PivotTable b) Solver c) Scenario Manager d) Data Validation Верный ответ: a
17. Какой инструмент Excel используется для поиска оптимального решения в задачах линейного программирования? a) PivotTable b) Solver c) Scenario Manager d) Data Validation Верный ответ: b
18. Какой метод анализа данных используется для определения наличия выбросов или аномалий в наборе данных? a) Кластерный анализ b) Дисперсионный анализ c) Анализ выбросов d) Регрессионный анализ Верный ответ: c
19. Какой инструмент в Excel позволяет создавать "сценарии" для анализа различных вариантов данных? a) PivotTable b) Solver c) Scenario Manager d) Data Validation Верный ответ: c
20. Какой статистический индекс измеряет относительную изменчивость данных? a) Среднее значение b) Дисперсия c) Квартиль d) Стандартное отклонение Верный ответ: d
21. Какой статистический метод используется для анализа зависимости между двумя категориальными переменными? a) Тест Стьюдента b) Корреляционный анализ c) Анализ дисперсии d) Таблица сопряженности Верный ответ: d
22. Какой инструмент Excel позволяет выполнять оптимизацию задач, такие как выбор наилучших решений при ограничениях? a) PivotTable b) Solver c) Scenario Manager d) Data Validation Верный ответ: b
23. Какой статистический индекс измеряет разброс данных вокруг среднего значения? a) Коэффициент корреляции b) Дисперсия c) Коэффициент регрессии d) Стандартное отклонение Верный ответ: d
24. Какой инструмент Excel используется для валидации данных и ограничения ввода в ячейки? a) PivotTable b) Solver c) Scenario Manager d) Data Validation Верный ответ: d
25. Какой статистический метод используется для анализа различий между более чем двумя группами данных? a) Дисперсионный анализ b) Регрессионный анализ c) Корреляционный анализ d) Анализ выбросов Верный ответ: a
26. Какая функция в Microsoft Excel используется для нахождения суммы значений в заданном диапазоне ячеек? a) СУММ b) СРЗНАЧ c) МАКС d) МИН Верный ответ: a
27. Какие из ниже перечисленных функций Excel используются для вычисления стандартного отклонения? a) СУММ и СРЗНАЧ b) МАКС и МИН c) СТАНДОТКЛ и ДИСП d) КОЛИЧ и КОЛИЧЗНАЧ Верный ответ: c
28. Какой инструмент в Excel используется для выполнения статистического теста на равенство средних значений двух выборок? a) Т.ТЕСТ b) З.ТЕСТ c) АНОВА d) СРАВН_ДВЕ_ВЫБ Верный ответ: a
29. Какой статистический метод используется для определения наличия линейной связи между двумя переменными? a) Т.ТЕСТ b) КОРРЕЛ c) КЛАСТЕР d) Д.ТЕСТ Верный ответ: b
30. Какой инструмент Excel позволяет выполнять агрегирование данных, например, вычисление суммы или среднего значения для групп данных? a) СВОДНАЯ_ТАБЛИЦА b) СОЛВЕР c) УСЛОВНОЕ_ФОРМАТИРОВАНИЕ d) ПОДТВЕРЖДЕНИЕ_ДАННЫХ Верный ответ: a

1. Методы ___________ явлений в экологии позволяют выявлять группы схожих объектов на основе их характеристик, что полезно для анализа разнообразия.
Ответ: кластеризации
2. Обработка баз данных в экологических исследованиях включает в себя сортировку, фильтрацию и агрегацию данных для выявления закономерностей и трендов.
Ответ: закономерностей
3. Работа в _____ позволяет проводить быстрый анализ данных и создавать графики для визуализации показателей.
Ответ: Excel
4. _________ является статистической мерой, используемой для определения взаимосвязи между экологическими переменными, например, между популяцией видов и их средой обитания.
Ответ: Корреляция
5. Методы расчета _________ тренда применяются для определения направления и интенсивности изменений экологических параметров во времени.
Ответ: линейного
6. Отклонения в экологических данных могут указывать на наличие _______ событий или изменений в окружающей среде.
Ответ: аномальных
7. ____________ данных в экологии позволяет сравнивать показатели разных исследований и регионов, учитывая разные единицы измерения.
Ответ: стандартизация
8. Правила оформления графиков и диаграмм включают в себя _______ осей, легенды и выбор наиболее подходящего типа графика для представления данных.
Ответ: подписи
9. В экологических исследованиях используются различные статистические тесты, такие как t-тест и анализ дисперсии, для проверки _______ и сравнения групп.
Ответ: гипотез
10. ____________ анализ позволяет исследовать зависимость между одной зависимой переменной и одной или несколькими независимыми переменными в экологических исследованиях.
Ответ: Регрессионный
11. Программы для статистического анализа, такие как R и ______ с библиотекой pandas, предоставляют мощные инструменты для работы с экологическими данными.
Ответ: Python
12. Анализ _________ рядов используется для изучения долгосрочных изменений в экосистемах и климате.
Ответ: временных
13. Анализ _________ регрессии позволяет учитывать несколько независимых переменных при объяснении изменений в зависимой переменной.
Ответ: множественной
14. Для _____ биоразнообразия и видового состава используются индексы Шеннона и Симпсона.
Ответ: оценки
15. ____________ анализ помогает оптимизировать размещение природоохранных объектов и ресурсов.
Ответ: геопространственный
16. Метод множественных кластеров позволяет ___________ экологические объекты по нескольким признакам одновременно.
Ответ: группировать
17. Применение экологического _________ позволяет прогнозировать последствия изменений в экосистемах.
Ответ: моделирования
18. Для анализа временных данных используются методы ________ временных рядов.
Ответ: декомпозиции
19. Программирование на языках Python и R позволяет создавать собственные ______ анализа данных.
Ответ: алгоритмы
20. В экологии широко применяются методы многомерного шкалирования для __________ пространственных данных.
Ответ: визуализации
21. Анализ _________ встречаемости видов позволяет оценить их распространение и структуру популяции.
Ответ: частоты
22. В экологических исследованиях часто используются методы обобщенной ________ модели (GLM - Generalized Linear Models) для анализа связей между переменными.
Ответ: линейной
23. Для анализа пространственных данных часто применяются геостатистические методы _________ - сплайн, кригинг и IDW.
Ответ: интерполяции

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

1. Общее положение о статистических методах в экологии и природопользовании.
2. Этапы решения аналитических задач с помощью математических методов.
3. Алгоритм сбора входной информации применительно к статистическому анализу.
4. Признаки объектов в выборке.
5. Типы признаков объектов при статистическом анализе.
6. Статистическая достоверность и уровень значимости: определения, соотношение поня-тий.
7. Определение медианы при четном количестве членов выборки.
8. Традиционный математико-статистический анализ.
9. Критерии проверки соответствия выборки закону нормального распределения.
10. Содержание правила "трех сигм".
11. Значение артефактов в выборке.
12. Понятие о репрезентативности выборки.
13. Использование корреляционного анализа и его отличительные особенности.
14. Условия для измерения связи корреляционными методами.
15. Виды корреляционной зависимости (по форме и направлению).
16. Граничные условия использования коэффициента парной линейной корреляции.
17. Определение значимости полученного коэффициента корреляции.
18. Методы статистического обобщения данных в задачах эколого-географического райони-рования.
19. Использование многомерного статистического анализа, какие задачи решаются в случае применения многомерных данных.
20. Кластерный анализ и его применение.
21. Факторный анализ и его применение.
22. Определение гипотетических факторов
23. Основное назначение метода главных компонент.
24. Корреляция между переменными для выявления сокращенной системы существенных факторов в исследуемой статистической совокупности.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
	Авторы	Заглавие	Издательство, год	Эл. адрес
Л1.1	Хрущева И.В., Щербаков В.И., Леванова Д.С	Основы математической статистики и теории случайных процессов: Пособие	Лань, 2009	e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
	Название		Эл. адрес
Э1	Сайт Госкомстата РФ http://www.gks.ru
Э2	поисковая система GOOGLE http://www.google.ru/
Э3	Сайт GIS-Lab Геоинформационные системы и дистанционное зондирование Земли http://gis-lab.info/
Э4	Курс в Moodle «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании»		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_TO U-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
Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) 4. Справочная информационная система ArcGIS Resources online: http://resources.arcgis.com/ru/help/ 5. Онлайн-энциклопедия «Вики-GIS-Lab»: http://wiki.gis-lab.info/w/Категория:Опубликованные _статьи

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.
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
В ходе лекционных занятий 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 не заканчивается в лекционной аудитории, а продолжается студентом дома, при этом обучающийся повторно знакомится с содержанием лекционного материала, знакомится с рекомендованной литературой, 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
Семинары и практические занятия по дисциплине не предусмотрены.

8.3. Методические указания обучающимся при подготовке к выполнению лабораторных практикумов
Лабораторные занятия – одна из форм учебного занятия, направленная на развитие самостоятельности учащихся и приобретение умений и навыков. Лабораторные занятия проводятся на компьютерах, что позволяет студентам привить практические навыки работы с различными компьютерными программами, получить опыт самостоятельной работы.
Каждая лабораторная работа содержит: название темы, учебную цель, время выполнения, порядок работы, справочный материал, задание, содержание отчета, контрольные вопросы и задание на самостоятельную работу. Общий список литературы приведен в конце лабораторного практикума. В зависимости от подготовленности учебной группы и отдельных студентов преподаватель вправе перераспределить учебные часы между лабораторными работами.
Справочный материал содержит сведения, необходимые студенту для выполнения лабораторной работы, а также может содержать пример выполнения задания. Индивидуальное задание выполняется студентом на компьютере и сохраняется в виде файла в папке, указанной преподавателем. Содержание отчета определяет тот объем (и форму) информации, которая должна быть представлена преподавателю при защите лабораторной работы. На контрольные вопросы студент должен быть готов ответить также при защите работы.

8.4. Методические указания обучающимся при выполнению курсовых работ
Курсовые работы по дисциплине «Информатика и ГИС в экологии и природопользовании» 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 в лабораторных работах.
Основой самостоятельной работы студентов является работа с рекомендованной литературой. Список основной и дополнительной литературы под дисциплине приведен в РПД.
Изучение дисциплины следует начинать с проработки РПД, особое внимание, уделяя целям и задачам, структуре и содержанию курса.
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.