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

Геоинформационные системы

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Направление подготовки05.04.06. Экология и природопользование
ПрофильЭкологический мониторинг и оценка состояния окружающей среды
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план05_04_06_Экомониторинг-2-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 76
Виды контроля по семестрам
зачеты: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 9
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 8 8 8 8
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 76 76 76 76
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.с.-х.н., доцент, Овцинов В.И.

Рецензент(ы):
д.б.н., директор ИВЭП СО РАН, Пузанов А.В.

Рабочая программа дисциплины
Геоинформационные системы

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.04.06 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.09.2015г. №1041)

составлена на основании учебного плана:
05.04.06 Экология и природопользование
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Соколова Г.Г.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Г.Г.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель освоения дисциплины - познакомиться с основами геоинформатики как науки, сформировать знания по истории становления геоинформационных систем и их связи с другими наукам, практические навыки работы с основными геоинформационными пакетами и возможностями их применения в экологических исследованиях.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-4 способностью использовать современные методы обработки и интерпретации экологической информации при проведении научных и производственных исследований
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.-основы геоинформатики и гео-информационных систем.
-особенности применения ГИС в экологических исследованиях и прак-тической деятельности.
3.2.Уметь:
3.2.1.-осуществлять сбор и обработку геоданных.
-использовать ГИС в решении исследовательских и прикладных задач в области экологии.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.-современными информационными технологиями.
-основными ГИС-пакетами для решения задач экологических исследований и практической деятельности.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Основы ГИС
1.1. Введение в ГИС. Основные понятия и термины геоинформатики Лекции 4 1 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
1.2. Профессиональная ГИС Arcinfo Лекции 4 1 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
1.3. Профессиональная ГИС Панорама Лекции 4 1 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
1.4. Профессиональная ГИС Q-GIS Лекции 4 1 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
1.5. Ознакомление с ГИС Arcinfo Лабораторные 4 6 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
1.6. Ознакомление с ГИС Панорама Лабораторные 4 6 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
1.7. Ознакомление с ГИС Q-GIS Лабораторные 4 6 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
Раздел 2. Принципы и структура ГИС
2.1. Организация данных в ГИС. Векторные и растровые модели ГИС. Лекции 4 2 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
2.2. Ознакомление с основными ГИС-пакетами: ArcInfо, Панорама, Q-GIS Сам. работа 4 11 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
2.3. Создание картографической основы ГИС. Сшивка фрагментов растра и векторизация в Easy Trase Лабораторные 4 2 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
2.4. Создание картографической основы ГИС. Векторизация растра в Easy Trase Сам. работа 4 32 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
Раздел 3. Создание и использование ГИС
3.1. Анализ данных в ГИС Лекции 4 2 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
3.2. Выборка и анализ данных в ГИС Лабораторные 4 2 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
3.3. Пространственный анализ Лабораторные 4 2 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5
3.4. Использование подсистемы анализа ГИС для решения экологических проблем Сам. работа 4 33 Л2.1, Л2.3, Л2.4, Л2.2, Л1.1, Л2.5

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
ГИС в геологии.
2. ГИС в земельном кадастре.
3. ГИС в лесной отрасли.
4. ГИС в экологии и природопользовании.
5. ГИС в муниципальном управлении.
6. ГИС и глобальные системы позиционирования.
7. Системы поддержки принятия решений на основе ГИС.

Рефераты:
Использование ГИС-технологий в экологическом мониторинге.
2. ГИС MapInfo.
3. ГИС TopoL.
4. Векторизатор Easy Trace.
5. Векторизатор MapEdit.
6. ГИС-продукты ESRI.
7. ГИС QGIS.
8. Система глобального позиционирования GPS.
9. Система глобального позиционирования Глонас.
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 Шошина К. В., Алешко Р. А. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование: учебное пособие, Ч. 1.: Архангельск: ИД САФУ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=312310
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Е. Г. Капралов [и др.] ; под ред. В. С. Тикунова Геоинформатика: учеб. для вузов М.: Академия, 2010
Л2.2 Берлянт А.М. Картография: учеб. для вузов М. : Аспект Пресс, 2002
Л2.3 под ред. В. С. Тикунова Геоинформатика: учеб. для вузов: в 2 кн М. : Академия, 2008
Л2.4 Тикунов В.С. Основы геоинформатики: учеб. пособие для вузов М. : Академия,
Л2.5 Е. Г. Капралов [и др.] ; под ред. В. С. Тикунова Геоинформатика: учеб. для вузов: Академия, 2010
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 www.gisa.ru – Официальный сайт ГИС-ассоциации России
Э2 www.geoprofi.ru – Официальный сайт журнала «Геопрофи»
Э3 www.dataplus.ru – Официальный сайт компании «Data+»
Э4 www.estimap.ru – Официальный сайт компании «Эсти-Мап»
Э5 www.ggc.ru – Официальный сайт Государственного научно-внедренческого центра геоинформационных систем и технологий
6.3. Перечень программного обеспечения
Easy Trase, Q-GIS, ГИС Панорама, ArcGis, Topol-L (демонстрационные версии)
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.mnr.gov.ru/
http://www.ecocommunity.ru/
http://www.priroda.ru/
http://ecoportal.su
http://www.aseko.org/
http://ecoportal.ru/
http://www.erh.ru/
http://www.ecoline.ru/
http://elibrary.asu.ru
http://elibrary.ru
http://www.scopus.com
https://link.springer.com/
http://cyberleninka.ru/
http://ecograde.bio.msu.ru/
http://www.consultant.ru/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
111Л лаборатория землеведения и почвоведения; кабинет почвоведения; кабинет почвоведения, земледелия и агрохимии – учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 26 посадочных места; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; стационарный экран: марка Digis Optimal-C – 1 шт.; шкаф для хранения наглядного материала для занятий по почвоведению и геологии (коллекция почв, минералов, схемы, рисунки) – 2 шт.
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

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания к итоговому контролю усвоения дисциплины.
В течение семестра проводится текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация студентов.
Текущий контроль осуществляется на каждом занятии в виде фронтального, выборочного, группового или индивидуального опроса в устной или письменной форме домашнего/аудиторного задания с целью проверки формирования компетенций;
Промежуточный контроль осуществляется по завершению прохождения модуля в форме тестирования (в письменной форме или в интерактивной форме в компьютерном классе);
По окончании семестра в период сессии организуется и проводится итоговая аттестация в форме зачёта или экзамена. Преподаватель может досрочно освобождать от итоговой аттестации студентов с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины, отличные оценки по результатам текущей и промежуточной аттестации, за своевременно выполненные индивидуальные и групповые творческие задания и т.д.
Итоговый контроль: зачтено выставляется при выполнении студентами всех требований и видов работ, рекомендованных программой, (на основе балльно-рейтинговой системы при условии, что студент набрал в сумме не менее 55 баллов за семестр). На зачёт выносятся: для проверки достижения сформированности компетенций, заявленных в целях Программы письменное тестирование 30 мин; презентации  отчет по индивидуальным заданиям, устное собеседование по вопросам.
Методические указания для индивидуальных практических заданий.
Подготовка домашних заданий нацелена на более глубокое освоение тем курса, которым уделяется недостаточно времени на лекциях и семинарах, и которое студенты осуществляют в ходе самостоятельной работы с электронными ресурсами АлтГУ. Подготовка домашнего задания предусматривает формирования навыков критического анализа литературы и формирования собственного взгляда на проблему, видение прикладного аспекта проблемы.
Форма отчётности: презентация работы в мультимедийной программе, либо в заданиях 2-5 – письменная работа.
Оценивание домашних заданий осуществляется по следующим критериям:
1.полнота раскрытия темы;
2.глубина и полнота анализа литературы;
3.наличие анализа, собственной авторской позиции;
4.использование современных литературных источников по проблеме;
5.структурированность презентации (задание 1 представление одной из методик исследования);
6.ясность и четкость доклада, соблюдение регламента.
Отметки выставляются в соответствии с критериями оценивания
При работе балльно-рейтинговой технологии:
0 баллов – работа не выполнена
3 балла – работа выполнена частично с нарушениями требований, использовано незначительное количество научных источников(1-2), методик (1-2)
4 балла – работа выполнена с незначительными нарушениями требований
5 баллов – работа выполнена полностью.
Примерные критерии оценки:
-оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «отлично» выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины в их значении для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала;
-оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший полные знания учебно-программного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе задания, усвоивший основную литературу, рекомендованную в программе. Как правило, оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебной работы и профессиональной деятельности;
-оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший знание учебно-программного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по профессии, справляющийся с выполнением заданий, предусмотренных программой, знакомый с основной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим погрешность в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя;
-оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка «неудовлетворительно» ставится студентам, которые не могут продолжить обучение или приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине».
Методические указания студентам для самостоятельной работы по дисциплине
При освоении курса одним из содержательных и смысловых ориентиров является настоящий учебно-методический комплекс, в котором содержится вся необходимая информация. При подготовке к практическим и лабораторным занятиям следует читать не только научную литературу, но и дополнительную, что поможет наиболее углубить свои знания по изучаемым вопросам. При подготовке к практическим занятиям студенты осуществляют поиск и анализ необходимой информации в основной и дополнительной литературе, готовят сообщения и доклады, рефераты, творческие (учебно-практические) задания по рассматриваемым проблемам, консультируются с преподавателем.
На лекциях раскрывается научно-теоретическое содержание и практическая значимость рассматриваемой темы. Семинарские занятия имеют цель углубить и закрепить теоретические знания, полученные на лекциях и в процессе самостоятельной работы, а также продемонстрировать студентам возможности использования психологических методов и приемов.
Важная роль в освоении изучаемой дисциплины отводится самостоятельной работе, которая позволяет углубленно изучать соответствующие темы, составлять конспекты, сообщения, овладевать необходимой информацией при написании рефератов и выполнения творческих заданий, формировать у них умения самостоятельного анализа изучаемого курса. Результатами самостоятельной работы будут являться конспекты первоисточников, материалы творческих заданий, рефераты, презентации, контрольные работы, представленные студентами преподавателю.
Изучение студентами дисциплины предполагает тщательную проработку учебного материала, научной и методической литературы, нормативных документов и выполнение индивидуальных практических заданий преподавателя в соответствии с отведенным на самостоятельную работу временем.
Обязательной формой самостоятельной работы студентов при освоении курса является реферат, который должен быть оформлен согласно требованиям отпечатанном виде. В свою структуру реферат должен включать следующие обязательные разделы: введение, основная часть, состоящая из не менее 2-х глав, заключения, списка литературы и, возможно, приложения.
Особое внимание требуют разделы «введение» и «заключение». В разделе «введение» студенту необходимо отразить степень актуальности изучаемой им проблемы и меру ее разработанности в трудах теоретиков науки. В разделе «заключение» следует сделать выводы по основной части, дать авторские оценки изучаемой проблемы, отразить возможные тенденции, прогнозы, рекомендации. В качестве реферативной темы может быть выбрана любая из списка, предложенного преподавателем, а также тема должна быть согласована с преподавателем и обоснован ее выбор. Объем реферата должен ограничиваться рамками от 17 до 25 страниц машинописного текста.
В течение семестра проводится текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация студентов. По окончании семестра в период сессии организуется и проводится итоговая аттестация в форме зачёта. Преподаватель может досрочно освобождать от итоговой аттестации студентов с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины, отличные оценки по результатам текущей и промежуточной аттестации, за своевременно выполненные индивидуальные и групповые творческие задания и т.д.