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

Современные методы мониторинга окружающей среды
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра природопользования и геоэкологии
Направление подготовки05.04.02. География
ПрофильГеоинформационные технологии в изучении и управлении природными и техногенными системами
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость2 ЗЕТ
Учебный план05_04_02_ГиТ-2-2020
Часов по учебному плану 72
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 36
Виды контроля по семестрам
экзамены: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (2) Итого
Недель 18,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 14 6 14 6
Практические 22 30 22 30
Сам. работа 36 72 36 72
Итого 72 108 72 108

Программу составил(и):

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

Рабочая программа дисциплины
Современные методы мониторинга окружающей среды

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.04.02 География (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 28.08.2015г. №908)

составлена на основании учебного плана:
05.04.02 География
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.06.2019 г. № 239
Срок действия программы: 2018-2019 уч. г.

Заведующий кафедрой
Антюфеева Т.В. канд. геогр. наук, доцент

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 природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.06.2019 г. № 239
Заведующий кафедрой Антюфеева Т.В. канд. геогр. наук, доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1.ознакомление студентов с современными естественнонаучными методами контроля, моделирования, прогноза (физического, химического и биологического) состояния природной среды, а также с результатами комплексного мониторинга природной среды и климата и пути определения пределов изменения их состояния.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-4: способностью использовать современные методы обработки и интерпретации общей и отраслевой географической информации при проведении научных и прикладных исследований
СПК-1: способностью самостоятельно и в коллективе выполнять экспедиционные, лабораторные, вычислительные исследования в области географических наук с использованием современной аппаратуры и вычислительных средств, проводить мониторинг природных и социально-экономических процессов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные определения и задачи, виды экологического мониторинга. Основные загрязнители окружающей среды, приоритетные контролируемые параметры экологического мониторинга. Основные виды мониторинга, организации ответственные за его проведение. Основные задачи автоматизированных систем контроля за окружающей средой и их преимущества. Основные виды и задачи аэрокосмического мониторинга.
3.2.Уметь:
3.2.1.самостоятельно использовать основные приемы и методы отбора проб в разных природных средах и растительных и животных тканей, методы сбора, фиксации и хранения образцов, собранных для экологического мониторинга. Проводить подбор необходимого оборудования для организации автоматизированных систем контроля для лаборатории локального мониторинга. Готовить блоки информации необходимые для подготовки информации для сотавления экологических данных для ГИС.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.методами оценки воздействия различных видов хозяйственной деятельности на состояние окружающей среды и здоровье человека; методами экомониторинга используемыми для эколого-экономической оценки последствий антропогенной деятельности. Владеет инструментарием выполнения основных задач автоматизированных систем контроля за окружающей средой и их преимущества, видов и задач аэрокосмического мониторинга.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение
1.1. Цели и основные задачи естественнонаучного мониторинга. Классификация систем (подсистем) мониторинга Лекции 2 2 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
1.2. Структура биосферы: атмосфера, гидросфера и литосфера. Солнечно-земные связи, динамика литосферы и магнитосферы. Взаимодействие литосферы и гидросферы. Энергообмен атмосферы и океана, в том числе и при антропогенных воздействиях. Практические 2 6 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
1.3. Условия устойчивого развития экосистем. Разносторонняя связь человека с природой, антропогенное воздействие на окружающую среду. Современное состояние природных систем Земли. Сам. работа 2 14 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
1.4. Уровни мониторинга: детальный, локальный, региональный, национальный, глобальный. Структурная схема и соотношение систем мониторинга окружающей среды разных уровней. Практические 2 6 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
1.5. Мониторинг антропогенных изменений различных сред - атмосферы, гидросферы, почвы, криосферы и биоты. Сам. работа 2 14 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
1.6. Мониторинг географической и геологической среды. Понятие геологической среды. Соотношение геологической среды с внешними средами: поверхностной гидросферой, поверхностной биосферой, атмосферой, техносферой. Практические 2 4 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
1.7. Понятие о мониторинге геологической среды. Виды мониторинга геологической среды: гидрогеологический, геоморфологический, геодинамический, геокриологический. Системы и подсистемы мониторинга геологической среды. Техногенные изменения геологической среды. Сам. работа 2 6 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
Раздел 2. Раздел. Виды загрязнения среды и методы контроля
2.1. Виды загрязнения среды и методы контроля Лекции 2 2 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
2.2. Методы контроля химического загрязнения биосферы. Понятие о фитотоксичности. Классификация токсикантов. Острая и хроническая токсичность. Химическое загрязнение, пищевые цепи и здоровье человека. Практические 2 4 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
2.3. Методы контроля за содержанием загрязняющих химических веществ в биосфере и биогеоценозах. Принципы и задачи почвенного мониторинга. Контролируемые показатели методы почвенно-химического мониторинга. Сам. работа 2 12 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
Раздел 3. Современные физические методы мониторинга
3.1. Акустическое загрязнение окружающей среды. Биосферный мониторинг. Биологическое загрязнение окружающей среды. Лекции 2 2 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
3.2. Моделирование, прогноз и управление в системе мониторинга. Автоматические системы экологического контроля. Экспертные системы в экологии. Экологическая информация. Структура информационного и программного обеспечения мониторинга. Практические 2 4 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
3.3. Геоэкологическое картирование территорий ПТС. Геоинформационная система (ГИС) как основа автоматизированной информационной системы мониторинга. Сам. работа 2 14 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
3.4. Модель геосистемы как научная основа природопользования. Типы географических моделей. Практические 2 6 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2
3.5. Логические и формализованные методы прогнозирования последствий антропогенного воздействия на окружающую среду. Сам. работа 2 12 ПК-4, СПК-1 Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Фонд оценочных средств приведен в Приложениях.
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 А.А. Околелова, Г.С. Егорова Экологический мониторинг : учебное пособие для студентов высших учебных заведений Волгоград : ВолгГТУ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=255954
Л1.2 Редактор: Угольницкий Г.А. Мониторинг: от приложений к общей теории: монография Ростов-н/Д: Издательство Южного федерального университета, 2009 http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=241044
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 А. П. Хаустов, М. М. Редина Экологический мониторинг: учебник для академического бакалавриата М.: Издательство Юрайт, 2018 www.biblio-online.ru/book/7DF1762C-ACA1-48D1-8C23-6D9F5F10D00E
Л2.2 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
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 GIS-Lab: Геоинформационные системы и Дистанционное зондирование Земли – неформальное сообщество специалистов в области ГИС и ДЗЗ http://gis-lab.info/
Э2 Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации http://www.gisa.ru/
Э3 NextGIS: Открытые геотехнологии http://nextgis.ru/
Э4 QGIS: Свободная географическая информационная система с открытым кодом http://qgis.org/ru/site/
Э5 GeoFAQ: советы по ГИС, САПР, СУБД http://www.geofaq.ru
Э6 Лаборатория АгроГИС-технологий. Консультации по ГИС Калуга http://npk-kaluga.ru/
Э7 Открытая группа ВКонтакте «MapInfo» https://vk.com/club12930217
Э8 Курс в Moodle «Современные методы мониторинга окружающей среды» https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4208
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:
Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com);
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)
Справочная информационная система ArcGIS Resources online: http://resources.arcgis.com/ru/help/
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.
500М 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 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; ПК: BENQ XL2411 - 5 ед.; интерактивная доска: Triumph Multi touch - 1 ед.; Графическая рабочая станция DEPO Race (4 шт); GPS Spectra Precision Epoch; Комплект GNSS GPS/ГЛОНАСС; Плоттер Canon iPF605; Интерактивная система для голосования SMART, 12 пультов; сканер протяжной формата А0 Canon; 8 плакатов.
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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)

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 ознакамливается 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
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 не предусмотрены.

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 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.
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.