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

Фотограмметрия и дистанционное зондирование
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра экономической географии и картографии
Направление подготовки21.03.02. Землеустройство и кадастры
ПрофильУправление земельными ресурсами
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость7 ЗЕТ
Учебный план21_03_02_УЗР-1-2020
Часов по учебному плану 252
в том числе:
аудиторные занятия 90
самостоятельная работа 135
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) 2 (4) Итого
Недель 16 18
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 14 14 14 14 28 28
Практические 30 30 32 32 62 62
Сам. работа 64 64 71 71 135 135
Часы на контроль 0 0 27 27 27 27
Итого 108 108 144 144 252 252

Программу составил(и):
к.г.н., зав. кафедрой экономической географии и картографии, Крупочкин Е.П.

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

Рабочая программа дисциплины
Фотограмметрия и дистанционное зондирование

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 21.03.02 Землеустройство и кадастры (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 21.10.2015г. №1084)

составлена на основании учебного плана:
21.03.02 Землеустройство и кадастры
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экономической географии и картографии

Протокол от 20.05.2020 г. № 9
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Крупочкин Е.П., к.г.н., 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 экономической географии и картографии

Протокол от 20.05.2020 г. № 9
Заведующий кафедрой Крупочкин Е.П., к.г.н., доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1.развитие у бакалавров навыков использования методов ДЗ при съемке земной поверхности и при решении прикладных задач, формирование навыков применения фотографической техники и специализированных программных продуктов при обработке аэрокосмических снимков и снимков, полученных с поверхности земли; приобретение знаний о физических основах производства аэро- и космических съёмок, геометрических свойствах снимков, технологий фотограмметрической обработки и дешифрования снимков, приобретения навыков применения данных дистанционного зондирования в геодезии, землеустройстве и кадастрах.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1: способностью осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий
ПК-11: способностью использовать знания современных методик и технологий мониторинга земель и недвижимости
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.способы поиска, хранения, обработки и анализа информации из различных источников и баз данных; содержание информационных, компьютерных и сетевых технологий представления актуальных данных в требуемом формате; способах, методах и компьютерных технологиях фотограмметрической обработки и анализа материалов аэрокосмического зондирования; возможности использования современных методик и технологий мониторинга земель и недвижимости, компьютерные методы и технологии обработки материалов дистанционного зондирования.
3.2.Уметь:
3.2.1.осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из актуальных источников; использовать современные методы и компьютерные технологии фотограмметрической обработки и дешифрирования материалов аэрокосмической съемки для целей мониторинга и управления земельными ресурсами; использовать знания и методы получения данных дистанционного зондирования с учетом технологии (типа) аэрокосмической съемки для задач управления земельными ресурсами, применять компьютерные методы и технологии обработки материалов дистанционного зондирования.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.методами поиска, хранения, обработки и анализа информации, представляющей интерес для мониторинга и управления земельными ресурсами; информационными, компьютерными и сетевыми технологиями представления актуальных данных; методами и технологиями фотограмметрической обработки, дешифрирования и интерпретации материалов аэрокосмической съемки; современными методиками и технологиями мониторинга земель и недвижимости; знаниями и методами в части получения доступа к данным дистанционного зондирования с учетом используемой технологии аэрокосмической съемки и качества снимков для инвентаризации и управления земельными ресурсами; компьютерные методами, алгоритмами и программами обработки материалов дистанционного зондирования.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Общие сведения о фотограмметрии
1.1. Предмет фотограмметрии, ее содержание и задачи. Фототопография и фототопографические съемки. Прикладная фотограмметрия. История развития фотограмметрии Лекции 3 6 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.2. История развития фотограмметрии Сам. работа 3 21 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 2. Оптические и геометрические основы фотограмметрии
2.1. Построение изображения в фотокамере. Характеристика фотографических объективов. Характеристика фотографических материалов. Принцип получения цифровых снимков. Центральная проекция снимка и ортогональная проекция плана. Элементы центральной проекции и ее свойства. Получение снимков местности. Технические средства аэро- и наземной фотосъемки. Летательные аппараты. Аэрофотоаппараты. Вспомогательное аэрофотосъёмочное оборудование. Оборудование для фотографирования с земли. Основные характеристики фотограмметрических цифровых камер. Лекции 3 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.2. Изучение устройства аэрофотоаппарата (АФА). Практические 3 10 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.3. Изучение устройства лазерных и радарных съемочных систем. Практические 3 10 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.4. Оптические и геометрические основы фотограмметрии Сам. работа 3 21 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 3. Аналитические основы одиночного снимка
3.1. Системы координат точек местности и снимка. Элементы ориентирования снимка. Зависимость между пространственными и плоскими координатами точки снимка. Зависимость между координатами точки местности и снимка. Зависимость между координатами точки горизонтального и наклонного снимков. Масштаб снимка. . Смещение точек и искажение направлений, вызванное наклоном снимка. Смещение точек и направлений на снимке, вызванное рельефом местности. Определение элементов внешнего ориентирования снимка. Лекции 3 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.2. Изучение способов проведения плановой съемки и стереосъемки. Практические 3 10 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.3. Аналитические основы одиночного снимка Сам. работа 3 22 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 4. Теория пары снимков
4.1. Стереоскопическая пара снимков и элементы ее ориентирования. Зависимость между координитами точки местности и координатами ее изображения на паре снимков. Элементы взаимного ориентирования пары снимков. Уравнение взаимного ориентирования пары снимков. Определение элементов взаимного ориентирования. Построение модели с преобразованием связок проектирующих лучей. Внешнее ориентирование модели. Двойная обратная пространственная фотограмметрическая засечка. Особенности теории наземной фотограмметрии. Основные виды наземной стереофотограмметрической съемки. Лекции 4 2 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.2. Изучение элементов центральной проекции, свойств и искажений снимка. Практические 4 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.3. Построение на аэрофотоснимках элементов центральной проекции. Практические 4 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.4. Построение изображения фигуры с заданными координатами на эпюре сжатия и растяжения. Практические 4 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.5. Теория пары снимков Сам. работа 4 20 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 5. Стереоскопическое зрение, измерение снимков и модели
5.1. Основы стереоскопического зрения. Стереоскопический эффект, простейшие стереоприборы. Особенности измерения цифровых снимков. Лекции 4 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.2. Геометрическая коррекция АФС Практические 4 6 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.3. Построение изображения фигуры с заданными координатами на эпюре сжатия и растяжения. Практические 4 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.4. Стереоскопическое зрение, измерение снимков и модели Сам. работа 4 20 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 6. Технологии фототопографических съемок
6.1. Основные технологические схемы. Стереотопографический метод АФС. Технологически схемы. Летно-съемочный процесс. Трансформирование снимков и составление фотоплана. Понятие о привязке снимков. Фототриангуляция. Технологии, основанные на обработке фотоснимков. Ортофототрансформирование. Автоматизация обработки снимков на фотограмметрическом оборудовании. Особенности цифрового трансформирования и составления фотоплана. Назначение и области применения цифрового трансформирования снимков. Точности цифровых трансформированных фотоснимков и фотопланов. Основные сведения о векторизации. Построение цифровых моделей. Лекции 4 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
6.2. Расчет параметров топографической АФС Практические 4 2 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
6.3. Определение масштаба аэрофотоснимка. Практические 4 2 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
6.4. Технологии фототопографических съемок Сам. работа 4 20 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 7. Понятие о дистанционном зондировании
7.1. Дистанционное зондирование и аэрокосмические методы: понятия и содержание. Виды дистанционного зондирования Земли. Съемочные системы в ДЗЗ. Пассивная и активная съемка. Мультиспектральная съемка. Классификация снимков и съемочных систем. Методы дешифрирования цифровых снимков и их использование в землеустройстве и кадастре Лекции 4 4 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
7.2. Методы преобразования координат с помощью пакетов программ: ГИС MapInfo, GeoCalculator (ЦФС Photomod), пакет ENVI 5.0 Практические 4 2 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
7.3. Геопривязка снимков с использованием пакета ENVI 5.0. Практические 4 2 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
7.4. Методыдешифрирования на основе алгоритмов классификации с обучением и без обучения (пакет ENVI 5.0) Практические 4 2 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
7.5. Понятие о дистанционном зондировании Сам. работа 4 11 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1
7.6. Подготовка к экзамену Экзамен 4 27 ОПК-1, ПК-11 Л1.1, Л1.2, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Фонд оценочных средств приведен в приложении к рабочей программе дисциплины
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 под ред. В.М. Владимиров. Дистанционное зондирование Земли : учебное пособие Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=364521
Л1.2 К.В. Шошина; Р.А. Алешко Геоинформационные системы и дистанционное зондирование. Ч.1.: учебник Архангельск : ИД САФУ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=312310
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Е. Г. Капралов [и др.] Геоинформатика: учеб. для вузов: в 2 кн. Кн.2 М. : Академия, 2010
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 http://kosmosnimki.ru
Э2 http://maps.kosmosnimki.ru/api/index.html
Э3 Курс в Moodle «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4432
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная)
Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная)
ENVI – лицензия Teaching License №503626-1
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com)
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/)
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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)
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)
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.
106Л помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

8.1 Методические указания обучающимся к лекциям по дисциплине «Фотограмметрия и дистанционное зондирование»

В ходе лекционных занятий по дисциплине «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» 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 «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» 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 «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» не предусмотрены.

8.4. Методические указания обучающимся при выполнению курсовых работ

Курсовые работы по дисциплине «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» 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 «Фотограмметрия и дистанционное зондирование»

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.