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

Информатика, ГИС в экологии и природопользовании

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра природопользования и геоэкологии
Направление подготовки05.03.06. Экология и природопользование
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный планz05_03_06_ПП-45-2019
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 22
самостоятельная работа 145
контроль 13
Виды контроля по курсам
экзамены: 2
зачеты: 2

Распределение часов по курсам

Курс 2 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 8 8 8 8
Лабораторные 14 14 14 14
Сам. работа 145 145 145 145
Часы на контроль 13 13 13 13
Итого 180 180 180 180

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

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

Рабочая программа дисциплины
Информатика, ГИС в экологии и природопользовании

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, утвержденный Министерством образования и науки Российской Федерации от 11 августа 2016 г. (регистрационный № 998)

составлена на основании учебного плана:
05.03.06 Экология и природопользование
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.06.2019 г. № 239
Срок действия программы: 2015-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.г.н., профессор Барышников Г.Я.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.06.2019 г. № 239
Заведующий кафедрой д.г.н., профессор Барышников Г.Я.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью дисциплины является изучение основного понятийного аппарата в области информатики и геоинформационных систем, получение основных знаний, умений и навыков, необходимых для профессиональной деятельности по созданию и применению геонформационных систем в области экологии и природопользования; формирование навыков владения современными инструментами ГИС и методами анализа прстранственной информации.
Задачи дисциплины:
– ознакомить студента с особенностями организации данных, их анализа и моделирования в ГИС;
– рассмотреть характеристики основных инструментальных систем ГИС;
– способствовать формированию навыков работы с учебной, научной и научно-методической литературой в области геоинформатики;
– дать представление о применении геоинформационных технологий для решения различных задач (экологии, природопользования, экологического мониторинга и т.д.);
– дать представление о современном состоянии научных исследований в изучаемой предметной области.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 владением базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, обработки информации и анализа данных по экологии и природопользованию
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.теоретические основы геоинформатики и современных геоинформационных технологий, функции географических информационных систем; основные идеи, принципы и методы использования ГИС в науках о Земле
3.2.Уметь:
3.2.1.использовать навыки работы с информацией из различных источников для решения профессиональных задач, оценивать эффективность ГИС в решении географических задач, а также пределы их возможностей; решать стандартные задачи профессиональной деятельности с использованием геоинформационных технологий
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.базовыми компьютерными технологиями и программными средствами, технологиями обработки и отображения географической информации, навыками использования программных средств и работы в компьютерных сетях, использования математического аппарата экологических наук, обработки информации и анализа данных по экологии и природопользованию с помощью геоинформационных технологий

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Информация в научной картине Мира. Концепции информации, ее виды и свойства. Формирование информатики как фундаментальной науки
1.1. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Теоретическая информатика, арифметические основы ЭВМ. Лекции 2 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.2. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Теоретическая информатика, арифметические Лабораторные 2 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
1.3. Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Теоретическая информатика, арифметические основы ЭВМ. Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 2. Вычислительная техника Устройство персонального компьютера (ПК) Технические и программные средства реализации информационных процессов.
2.1. Общая характеристика процессов сбора, переда-чи, обработки и накопления информации. Меры и единицы количества и объема информации. Позиционные системы счисления. Логические основы ЭВМ. Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
2.2. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации. Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
2.3. Меры и единицы количества и объема информации. Позиционные системы счисления. Логические основы ЭВМ. Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 3. Системное и прикладное программное обеспечение
3.1. Изучение разделов информатики: программирование, структуры данных, теория алгоритмов и автоматов. Лекции 2 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.2. Углубленное изучение разделов информатики: программирование, структуры данных Лабораторные 2 6 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
3.3. Углубленное изучение разделов информатики: программирование, структуры данных, теория алгоритмов и автоматов. Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 4. Основы работы с операционной системой Windows
4.1. Основы работы с операционной системой Windows. Модели решения функциональных и вычислительных задач. Методы и технологии моделирования. Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
4.2. Работа с базами данных Приемы и методы работы со сжатыми данными Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
4.3. Моделирование как метод познания. Классификация и формы представления моделей Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 5. Векторный редактор CorelDraw
5.1. Векторный редактор CorelDraw Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
5.2. Особенности CorelDraw. Элементы управления. Рисование графики. Заполнение объектов. Операции с текстом. Изменение формы Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 6. Введение в ГИС. Предмет. Предпосылки формирования и история формирования.
6.1. Введение в ГИС. Предмет. Предпосылки формирования и история формирования. Лекции 2 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
6.2. Введение в ГИС. Предмет. Предпосылки формирования и история формирования. Сам. работа 2 8 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 7. Информационное обеспечение ГИС
7.1. Информационное обеспечение ГИС. Основные модели пространственных данных. Базы данных и их разновидности. Лекции 2 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
7.2. Информационное обеспечение ГИС. Основные модели пространственных данных. Базы данных и их разновидности. Лабораторные 2 4 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
7.3. Информационное обеспечение ГИС. Основные модели пространственных данных. Базы данных и их разновидности. Сам. работа 2 10 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
7.4. Анализ данных и моделирование. Визуализация данных Лекции 2 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
7.5. Анализ данных и моделирование. Визуализация данных Лабораторные 2 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
7.6. Анализ данных и моделирование. Визуализация данных Сам. работа 2 11 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
Раздел 8. Прикладные аспекты ГИС. ГИС и Интернет
8.1. Прикладные аспекты ГИС. Краткий обзор средств и областей применения геоинформатики, перспективы развития Сам. работа 2 12 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
8.2. Технологии искусственного интеллекта и экспертные системы. Системы поддержки принятия решений. Сам. работа 2 12 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
8.3. ГИС и Интернет. Инфраструктуры пространственных данных Сам. работа 2 12 ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2
8.4. Экзамен 2 13 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Фонд оценочных средств прикреплен в Приложениях.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 К.В. Шошина, Р.А. Алешко Геоинформационные системы и дистанционное зондирование.Ч.1.: учебное пособие Архангельск : ИД САФУ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=312310
Л1.2 О.И. Жуковский Геоинформационные системы: учебное пособие Томск: Эль Контент, 2014 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Д.А. Ловцов; А.М. Черных Геоинформационные системы: учебное пособие Москва: Российская академия правосудия, 2012 biblioclub.ru
Л2.2 Зеливянская О.Е. Геоинформационные системы: лабораторный практикум Ставрополь : СКФУ, 2017 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 GIS-Lab: Геоинформационные системы и Дистанционное зондирование Земли – неформальное сообще-ство специалистов в области ГИС и ДЗЗ gis-lab.info
Э2 Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации www.gisa.ru
Э3 NextGIS: Открытые геотехнологии:
Э4 QGIS: Свободная географическая информационная система с открытым кодом: nextgis.ru
Э5 GeoFAQ: советы по ГИС, САПР, СУБД www.geofaq.ru
Э6 Лаборатория АгроГИС-технологий. Консультации по ГИС Калуга: npk-kaluga.ru
Э7 Открытая группа ВКонтакте «MapInfo» vk.com
6.3. Перечень программного обеспечения
1. Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная)
2. Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная)
3. Corel DRAW Graphics Suite X5 Education License ML (61 - 300), серийный №LCCDGSX5MULAB (30 мест/лицензий).
4. MapInfo – лицензия для образовательных учреждений серийный №MINWRS1200026830
5. ENVI №лицензия 503626
6. Surfer 10 (номер лицензии ws-119118-pjdc);
7. ArcGIS 10.3.1 (автаризационный номер лицензии EFL613246244);
8. Google Earth Pro (свободно распространяемое ПО).
9. QGIS (свободно распространяемое ПО).
7-Zip
AcrobatReader
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 по дисциплине «Информатика, ГИС в экологии и природопользовании»
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 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 дисциплины
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.