1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | приобретение навыков обработки географической информации с использованием ГИС технологий. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.02 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-2 | Способен оценивать и прогнозировать развитие и взаимодействие природных, производственных и социальных систем на глобальном, региональном и локальном уровнях в избранной области географии |
| ОПК-2.1 | Оценивать состояние, устойчивость и прогнозировать развитие природных, природно-хозяйственных и социально- экономических территориальных систем и комплексов |
| ОПК-2.2 | Оценивать воздействия на окружающую среду, выявлять и диагностировать проблемы охраны природы и системы взаимодействия общества и природы, решать эколого- географические задачи, связанные с устойчивым развитием |
| ОПК-2.3 | Проводить анализ частных и общих проблем рационального использования природных условий и ресурсов, управления природопользованием |
| ОПК-3 | Способен выбирать и применять способы обработки и визуализации географических данных, геоинформационные технологии и программные средства для решения задач профессиональной деятельности |
| ОПК-3.1 | Владеть современными возможностями вычислительной техники и программного обеспечения при решении пространственно-временных задач в области географии |
| ОПК-3.2 | Рассчитывать информационные показатели эффективности компьютерных алгоритмов разной объектной ориентации и пространственного охвата, применять базовые знания в рабочих ситуациях |
| ОПК-3.3 | Применять методы обработки геоинформации - анализ и синтез географической информации: картографические, аэрокосмические, комплексные географические, методы географического районирования и прогнозирования |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | теоретические основы научного анализа информации, основные базовые понятия в области геоинформационных систем. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | анализировать и обобщать полученную в процессе обучения информацию, использовать современными компьютерные технологии, при сборе, хранении, обработке, анализе и передаче географической информации. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | навыками теоретического обобщения, анализа и синтеза учебно-научной информации, навыками по созданию геоинформационных моделей. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. 1.Создание баз геоданных и классов пространственных объектов | ||||||
| 1.1. | Типы баз геоданных. Организация базы геоданных. Организация классов пространственных объектов. Свойства класса пространственных объектов. Определение атрибутов класса объектов. Создание и редактирование метаданных. Просмотр метаданных. Импорт и экспорт метаданных. Создание объектов для класса объектов. | Лекции | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 1.2. | Лабораторная работа №1. | Практические | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 1.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 1 | Л1.1 | |
| Раздел 2. 2.Загрузка данных в базу геоданных | ||||||
| 2.1. | Обзор терминов ArcGIS. Термины, относящиеся к базам геоданных. Среда геообработки ArcGIS. Преимущества базы геоданных. Работа с файловой базой геоданных. Форматы данных, доступные для конвертации. Конвертация данных из других источников. Конвертация между базами геоданных. XML для импорта и экспорта. Загрузка данных в существующий класс объектов. Работа с данными x,y. Доступ к табличным данным. Доступ к данным через ГИС-сервер. Проецирование ГИС-данных. Географические преобразования. | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 2.2. | Лабораторная работа №2. | Практические | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 2.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| Раздел 3. 3.Поведение базы геоданных | ||||||
| 3.1. | Географические данные. Что такое поведение базы геоданных? Значения по умолчанию. Подтипы и домены. Топология базы геоданных. | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 3.2. | Лабораторная работа №3. | Практические | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 3.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
| Раздел 4. 4.Редактирование ГИС-данных | ||||||
| 4.1. | Редактирование пространственных данных. Создание новых данных. Команды меню Редактор. Инструменты меню скетч. Построение скетча с использованием ограничителей. Построение смежных полигонов. Редактирование существующих объектов. Изменение формы объекта и изменение границ. Работа с составными объектами. Упрощение геометрии. Редактирование с использованием доменов, подтипов и топологии базы геоданных. | Практические | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 4.2. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
| Раздел 5. 5.Корректировка пространственных данных | ||||||
| 5.1. | Общие особенности привязки пространственных данных. Простанственная привязка данных в ArcMap. Ключевые моменты работы с пространственной привязкой. | Практические | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 5.2. | Векторная трансформация ArcMap. Трансформация. Трансформация методом резинного листа. Сопоставление данных на границах листов. Ошибки трансформации. | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 5.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
| Раздел 6. 6.Управление инструментами геообработки и параметры среды геообработки | ||||||
| 6.1. | Что такое ArcToolbox? Типы наборов инструментов. Организация ArcToolbox. Типы инструментов. Расположение и выполнение инструментов. Выявление ошибок в параметрах. Просмотр ошибок геообработки. | Практические | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 6.2. | Параметры среды. Настройки ArcToolbox. Работа с инструментами в ArcMap. Результаты геообработки. Ключевые моменты работы в среде геообработки. | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 6.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
| Раздел 7. 7.Анализ ГИС-данных | ||||||
| 7.1. | ГИС-данные | Практические | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 7.2. | Стирание объектов. Слияние объектов по атрибуту. Обработка табличных данных. Создание поднабора растровых данных. Другие виды анализа. Пример рабочего процесса анализа. Ключевые моменты анализа. | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 7.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
| Раздел 8. 8.Управление таблицами. Редактирование пространственных объектов и атрибутов. Получение местоположений из атрибутивной информации | ||||||
| 8.1. | Исследование данных ГИС в ArcGIS Desktop. Процесс решения географических задач. Общие операции анализа. Работа с атрибутивными запросами. Работа с пространственными запросами (по расположению). | Практические | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 8.2. | Работа с ArcToolbox при выполнении анализа. Извлечение объектов при помощи инструмента Вырезание. Построение буфера объектов. Анализ наложения. Объединение. Пересечение. Результаты анализа. | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 8.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
| Раздел 9. 9.Использование ModelBuilder для анализа | ||||||
| 9.1. | Что такое ModelBuilder? Проектирование и создание модели. Элементы модели. Инструменты. Переменные. Типы выходных данных. Переменные значений. | Сам. работа | 1 | 2 | Л1.1 | |
| 9.2. | Свойства блок-схемы модели. Параметры и статусы модели.Параметры среды. Промежуточные данные. Запуск модели. Поиск ошибок в модели. Документация модели. | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
| 9.3. | Решение задач и упражнений из сборника по геоинформатике | Сам. работа | 1 | 4 | Л1.1 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Задание №1. На основе приведенных данных (границы Алтайского края и Республики Алтай, ЦМР SRTM) в программе ArcMAP простройте карту рельефа Алтайского региона. Оформите шкалу рельефа с интервалом 100 м для равнинных территорий и 300 м для горных территорий. Создайте компоновку карты и сохраните полученную карту в формат *.jpeg. Задание №2. Используя архив метеоданных с сайта rp5.ru рассчитайте среднемесячную температуру воздуха в 2015 г. для всех метеостанций Алтайского края. Оформите полученные результаты на отдельном листе в книге Excel так, чтобы по вертикали располагались названия метеостанций, а по горизонтали – месяцы. Обязательно внесите в таблицу столбцы «долгота» и «широта», отображающие географические координаты местоположения метеостанций в десятичных градусах. Сохраните документ Excel в формате «Книга Excel 1997-2003». Создайте в программе ArcMAP новый проект с границами Алтайского края. Добавьте в проект лист Excel. Отобразите точки расположения метеостанций на основе координат. Для символов отображения слоя метеостанций задайте «Столбчатая диаграмма». На данных диаграммах отобразится среднемесячная температура воздуха по каждой из метеостанций. Создайте компоновку картодиаграммы и сохраните полученную карту в формат *.jpeg |
| 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. Использование ГИС в географических исследованиях 2. Создание тематических карт на основе данных ДЗЗ 3. Применение ГИС-технологий в территориальном планировании 4. Применение ГИС-технологий для моделирования природных процессов 5. Анализ и интерпретация данных ДЗЗ 6. Геоинформационное картографирование 7. Особенности использования группы инструментов Гидрология для создания карты водосборных бассейнов 8. Особенности использования инструмента Буфер 9. Особенности использования группы инструментов Анализ 10. Особенности использования группы инструментов Поверхность |
| 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 | Н. В. Волков, Т. Л. Серебрякова | Компьютерные технологии в научных исследованиях: Учебное пособие | АлтГУ.- Барнаул : [Азбука],, 2016 | elibrary.asu.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Подшивка журнала «ArcReview» в электронном виде, начиная с 1997 г. Режим доступа: http://www.dataplus.ru/Arcrev/index.htm | |||
| Э2 | Курс на образовательном портале | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная) Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная) MapInfo – лицензия для образовательных учреждений серийный №MINWRS1200026830 ENVI – лицензия Teaching License №503626-1 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft 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_TOU-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 | ||||
| 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 |
|---|---|---|
| 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) |
| 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 |
| 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 «Компьютерные технологии в географии» В ходе лекционных занятий по дисциплине «Компьютерные технологии в географии» 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 «Компьютерные технологии в географии» 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 Практические занятия по дисциплине «Компьютерные технологии в географии» не предусмотрены. 8.3. Методические указания обучающимся при подготовке к выполнению лабораторных практикумов Лабораторные занятия помогаю студентам в изучении и закреплении знаний, полученных в процессе изучения теоретического курса (или его раздела), кроме этого выполнение лабораторных работ позволяет применять изученный материал на практике. При подготовке к лабораторным занятиям по курсу «Компьютерные технологии в географии» студенты должны: - получить индивидуальное задание от преподавателя и ознакомиться с указаниями по его выполнению; - в соответствии с изучаемой темой подготовить материал для проверки; - лабораторная работа включает несколько обязательных разделов. В первом разделе определяется цель, задачи исследований и объект изучения. Во втором разделе поясняется методика или метод, который используется при выполнении работы. Он может быть взят из учебника, учебного пособия, либо выбран самим автором, в результате знакомства с литературными источниками. В третьем разделе дается подробное описание результатов работы. Лабораторные занятия выполняются в специальной тетради для лабораторных и прак-тических работ, а также фиксируются в виде отчетных материалов (файлов) и сохраняются на сетевой студенческий ресурс: Geo-nt\\Stud\номер_курса\номер_группы\фамилия_студента. 8.4. Методические указания обучающимся при выполнению курсовых работ Курсовые работы по дисциплине «Компьютерные технологии в географии» 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 «Стратегическое управление экономическим развитием регионов» 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. |