| Закреплена за кафедрой | Кафедра физической географии и геоинформационных систем |
|---|---|
| Направление подготовки | 05.04.02. География |
| Профиль | Геоинформационные технологии для устойчивого развития регионов Сибири |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 05_04_02_География_ГиТС-2024 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 13 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Практические | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Сам. работа | 76 | 76 | 76 | 76 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
| 1.1. | приобретение слушателями базовых знаний и навыков работы с современные методами обработки и интерпретации общей и отраслевой географической информации, принципами использования методов обработки географической информации и программное обеспечение для решения задач обработки векторных данных. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.02 |
| ПК-3 | Способен разрабатывать научно-производственные проекты с применением геоинформационных технологий и систем для решения задач устойчивого развития регионов Сибири |
| ПК-3.1 | Знает основы системы координации и технологическое обеспечение выполнения комплекса операций по осуществлению поддержки принятия решений, развитию и модернизации существующих разноуровневых геоинформационных систем в области оценки воздействия на окружающую среду, экологической экспертизы и мониторинга окружающей среды |
| ПК-3.2 | Умеет выполнять работы по модернизации геоинформационных систем для исследования природных ресурсов, экологического состояния территории и анализа социально-экономических геосистем и процессов регионов Сибири |
| ПК-3.3 | Владеет современными информационно-коммуникационными (геоинформационными) технологиями для обеспечения и координации выполнения комплекса операций по развитию и модернизации существующих разноуровневых геоинформационных систем для решения задач устойчивого развития регионов Сибири |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | ПК-3.1. Знает методологию и методические подходы к проектированию и разработке геоинформационных систем и баз данных цифровой картографической информации. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | ПК-3.2. Умеет применять геоинформационные технологии к комплексным и отраслевым географическим исследованиям |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | ПК-3.3. Владеет навыками геоинформационного проектирования и создания баз данных цифровой картографической информации. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Изучение основ языка программирования Python | ||||||
| 1.1. | Понятие языка программирования. Применение языка программирования Python. Переменные, ключевые слова и основные конструкции языка программирования Python. Среды разработки для работы с Python. | Лекции | 3 | 2 | ||
| 1.2. | Изучение основ языка программирования Python | Практические | 3 | 8 | ||
| 1.3. | Углубленное изучение литературы, поиск дополнительной информации | Сам. работа | 3 | 23 | ||
| Раздел 2. Написание сценариев с использованием языка программирования Python | ||||||
| 2.1. | Библиотеки языка программирования Python для обработки и передачи пространственной информации. Базовые векторные и растровые операции. | Лекции | 3 | 2 | ||
| 2.2. | Изучение пространственных данных и управление ими | Практические | 3 | 2 | ||
| 2.3. | Использование объектов геометрии с инструментами геообработки | Практические | 3 | 2 | ||
| 2.4. | Работа с растрами в Python | Практические | 3 | 3 | ||
| 2.5. | Углубленное изучение литературы, поиск дополнительной информации | Сам. работа | 3 | 23 | ||
| Раздел 3. Создание и использование скриптовых инструментов с использованием языка программирования Python | ||||||
| 3.1. | Библиотека PyQGIS. Создание пользовательских инструментов и модулей для программного пакета QGIS. | Лекции | 3 | 4 | ||
| 3.2. | Создание надстройки Python в виде пользовательских инструментов | Практические | 3 | 3 | ||
| 3.3. | Разработка надстройки Python в виде инструментов общего доступа | Практические | 3 | 3 | ||
| 3.4. | Работа с картографическим модулем | Практические | 3 | 3 | ||
| 3.5. | Углубленное изучение литературы, поиск дополнительной информации, подготовка к итоговому тестированию | Сам. работа | 3 | 30 | ||
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Оценочные материалы для текущего контроля по разделам и темам дисциплины в полном объеме размещены в онлайн-курсе на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ» - https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4350 ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ: ПК-3: Способен проектировать и создавать базы пространственных данных с использованием геоинформационных систем и цифровой картографической информации ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА: 1. Подход, трактующий геоинформатику как научную дисциплину, изучающую природные и социально-экономические геосистемы посредством компьютерного моделирования на основе баз данных и географических знаний, - это: А. научно-познавательный подход Б. технологический подход В. производственный подход Г. географический подход ОТВЕТ: а 2. Региональные геоинформационные системы выделяются в классификации ГИС: А. по проблемной ориентации Б. по тематической ориентации В. по территориальному охвату Г. по целям ОТВЕТ: в 3. Пространственная привязка данных с использованием географических или декартовых координат является: А. прямой Б. косвенной В. как прямой, так и косвенной Г. ни прямой, ни косвенной ОТВЕТ: а 4. Наложение слоев в ГИС - это: А. дигитайзинг Б. привязка В. оверлей Г. аппроксимация ОТВЕТ: в 5. К активным датчикам дистанционного зондирования относятся: А. инфракрасные сканеры Б. фото-сканеры В. радары Г. многоканальные сканеры ОТВЕТ: в 6. Одиночные снимки в одном диапазоне спектра называются: А. панхроматическими Б. многозональными В. гиперспектральными Г. мультиспектральными ОТВЕТ: а 7. Количество спутников в системе ГЛОНАСС: А. 20 Б. 30 В. 16 Г. 24 ОТВЕТ: г 8. Начальный этап становления автоматизации обработки пространственной информации относится: А. к 40 - 50-м г.г. XX века Б. к 50 – 60-м г.г. XX века В. к 60 – 70-м г.г. XX века Г. к 70 – 80-м г.г. XX века ОТВЕТ: б 9. Преобразование растрового формата в векторный называется: А. шаблоном представления Б. сопоставлением В. интегрированием Г. конвертированием ОТВЕТ: г 10. Локальные снимки, на которых изображаются части регионов, выделяются в классификации снимков: А. по спектральному диапазону Б. по обзорности В. по масштабу Г. по разрешению ОТВЕТ: б 11. При анализе спутниковых изображений общее очертание, структура или схема объектов трактуется как: А. форма Б. размер В. текстура Г. ассоциация ОТВЕТ: а 12. Какие из нижеперечисленных форматов относятся к растровым форматам: А. DXF Б. GIFF В. TIFF Г. JPEG Д. PIG ОТВЕТ: бвг 13. Ввод данных в ГИС А. процедура копирования цифровых данных в базу данных ГИС. Б. процедура кодирования данных в компьютерно-читаемую форму и их запись в базу данных ГИС В. сканирование бумажных карт ОТВЕТ: б 14. Управленческие информационные системы используют для А. решения проблем, развитие которых трудно прогнозировать Б. изменения постановки решаемых задач В. реализации технологий, максимально ориентированных на пользователя Г. поддержки принятия решений на уровне контроля за операциями ОТВЕТ: г 15. Преимущества применения материалов дистанционного зондирования (космических съемок) А. ограниченность времени выполнения работ по обработке (дешифрировании) вегетационным периодом Б. эффективность при обследованиях больших территорий В. необходимость использования дорогостоящего программного обеспечения Г. высокая стоимость исходных данных (космических снимков) ОТВЕТ: б КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ в целом: «отлично» – верно выполнено 85-100%; «хорошо» – верно выполнено 70-84%; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69%; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% и менее заданий. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА: 1. Информационная система - это совокупность процессов манипулирования с исходными данными в целях................информации, пригодной для принятия решений ОТВЕТ: получения 2. Как называются данные передаваемые спутниками геопозиционирования (GPS, ГЛОНАСС), включая информацию об орбитах спутников, а также временные и атмосферные поправки. Эти данные используются для ускорения процедуры «захвата» спутников. Информация оборбитах представляется упрощенными данными об эфемеридах спутников. ОТВЕТ: альманах 3. Как называется карта, которая показывает одно изучаемое явление. То есть карта, показывающая необобщенные или мало обобщенные показатели какого-либо явления (например, карта температур) или же только отдельные стороны объекта (например, карта экспозиции склонов рельефа). ОТВЕТ: аналитическая карта 4. Термин, широко применяемый в системах поиска пространственных данных ДЗ и других. Обычно такой поиск задается пользователем по различным критериям – крайними точками широты-долготы, границами стран, регионов, городов, заранее подготовленным векторным слоем и т.д ОТВЕТ: область интереса 5. Одна из морфометрических характеристик рельефа, характеризующая пространственную ориентацию наклона элементарного склона (вместе с углом наклона). Другими словами – ориентация наклона склона по сторонам света. ОТВЕТ: экспозиция склона 6. Радиометрические корректировки космического снимка, направленные на компенсацию эффектов избирательности рассеянного света, обусловленные средой прохождения излучения, а именно, атмосферой. ОТВЕТ: атмосферная коррекция 7. Слой мультиспектрального изображения, полученный в результате дистанционного зондирования и представляющий сигнал в определенной части электромагнитного спектра ОТВЕТ: канал 8. Карта, которая выполняет функцию единого пространственного базиса, на основе которого размещаются тематические данные пользователей, решающих разнообразные прикладные задачи. ОТВЕТ: базовая карта или топографическая 9. Определение возможной принадлежности обнаруженного на снимке из космоса объекта зондирования к установленной группе. ОТВЕТ: классификация изображения 10. Карта, одновременно показывающая несколько различных взаимосвязанных явлений (или несколько свойств одного явления), но каждое в своей системе показателей. ОТВЕТ: комплексная карта 11. Как называется процедура исправления значений яркостей пикселов изображения с целью устранения в данных отклонений, вызванных не объектом, который наблюдается, а другими причинами, например, воздействием атмосферы, неуправляемым изменением параметров технического средства ДЗЗ т.п. При данной процедуре также удаляются дефекты изображения, наблюдаемые как сбойные пиксели изображения, выпадающие строки и черезполосица (stripping). ОТВЕТ: радиометрическая коррекция 12. Как называется масштаб, при котором символы на карте отображаются в своѐм истинном размере, указанном в единицах страницы. При изменении экстента размер текстов и символов изменяется вместе с изображением. Если данный масштаб не установлен, символы будут выглядеть одинаково во всех масштабах. ОТВЕТ: Базовый масштаб 13. Как называются данные о поверхности Земли, объектах, расположенных на ней или в ее недрах, полученные в процессе съемок любыми неконтактными, т.е. дистанционными методами. ОТВЕТ: данные дистанционного зондирования (ДДЗ) 14. Как называется набор инструкций, хранящийся обычно в файле и интерпретируемый в ходе выполнения. Он обычно пишется на языках динамического программирования. В ArcGIS - на языке Python, а в приложениях Google на языке KML. ОТВЕТ: скрипт 15. Как называется процедура пластического полутонового изображения рельефа путем наложения теней, обычно темно-серых, серо-синих или коричневых тонов. Чаще её применяют при боковом освещении, предполагая, что источник света находится в левом верхнем углу карты (северо-западное освещение). Иногда она выполняется на основе цифровых моделей рельефа в виде растрового полутонового изображения. ОТВЕТ: отмывка 16. Какой элемент карты призван разъяснить значение использованных на ней условных знаков? ОТВЕТ: условные обозначения, легенда 17. Как называются условные знаки, применяемые для отображения объектов большой протяженности? ОТВЕТ: линейные 18. Как называется процедура взаимного размещения в пределах рамки самой картографируемой территории, названия карты, легенды, дополнительных карт (врезок) и других данных? ОТВЕТ: компоновка 19. Как называется этап создания опытного образца ГИС? ОТВЕТ: прототипирование 20. Как называется процедура исключения избыточной информации на карте ОТВЕТ: генерализация КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА: «Отлично» – Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет; «Хорошо» – Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны; «Удовлетворительно» – Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны; «Неудовлетворительно» – Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. |
| 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 |
| Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра зачет по всему изученному курсу. Зачет проводится в устной форме по билетам. В билет входит 2 вопроса: 1 вопрос теоретического характера и 1 вопрос практико-ориентированного характера. ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА 1. Методы геоинформационного картографирования 2. Преобразования форматов данных географической информации 3. Модели пространственной информации 4. Растровый и векторный типы данных. Достоинства и недостатки. 5. Веб-картография, Интернет-ГИС и геотелекоммуникация 6. Структура и классификация географических информационных систем. Основные функции ГИС 7. Технические и программные способы ввода данных в ГИС. 8. Триангуляционные модели (построение и использование). 9. Методы тематического согласования слоев информации в ГИС. 10. Представление точечных, линейных и площадных объектов на цифровой карте. ВОПРОСЫ ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ХАРАКТЕРА 1. Краткий обзор современных программных средств для создания электронных карт. 2. Атрибутивные таблицы. Операции с таблицами атрибутов данных. 3. Надписи на картах и их значение 4. Компьютерное построение изолинейных карт. 5. Устройства и методы цифрования. 6. Источники данных используемые в ГИС. Способы получения данных 7. Использование цифровых моделей рельефа (ЦМР) в ГИС. Способы их получения. 8. Картографические базы и банки данных, этапы их проектирования. 9. Использование метода нечетких множеств при тематическом согласовании слоев. 10. Цифровые, электронные и компьютерные карты. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: «Отлично» (зачтено): студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленные вопросы, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок. «Хорошо» (зачтено): студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускаются неточности в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями. «Удовлетворительно» (зачтено): студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий. «Неудовлетворительно» (не зачтено): студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, неумением давать аргументированные ответы. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Сайт компании "Совзонд" | www.sovzond.ru | ||
| Э2 | ГИС-ассоциация. Официальный сайт. | www.gisa.ru | ||
| Э3 | Инженерно-технологический центр Сканекс. Официальный сайт. | www.scanex.ru | ||
| Э4 | Компания Дата+. Официальный сайт. | www.dataplus.ru | ||
| Э5 | Яровых В.Б., Земчихин А.В. Организация работ по созданию цифровых картографических материалов Независимый консультационный центр «ГеоСфера». Наши публикации | www.geosphera.ru | ||
| Э6 | Яровых В.Б. Проблема качества векторных цифровых карт для ГИС Независимый консультационный центр «ГеоСфера». Наши публикации | www.geosphera.ru | ||
| Э7 | Образовательный портал АлтГУ | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Гис-пакет Табличный процессор Microsoft 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 | ||||
| https://gis-lab.info http://mapbasic.ru/ http://pbprog.ru/webservices/csc/ | ||||
| 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) |
| 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. |
| По дисциплине предусмотрены лекционные, лабораторные занятия, самостоятельная работа. На аудиторных занятия будет представлен как основной материал, касающийся базовых представлений и навыков о принципах работы в ГИС, так и методов решения различных ГИС задач. Лабораторные занятия предполагают из себя проверку знаний по текущим темам в форме лабораторных работ, получения консультаций по сложным вопросам реализации лабораторных работ (ГИС проектов) и их сдачу преподавателю. На самостоятельную работу студентам отводится более 50% нагрузки по дисциплине, поэтому она предполагает элементы самостоятельного изучения теоретического материала, связанного с историей развития ГИС, пространственным анализом. Результат освоения дисциплины – зачет, который выставляется студентам на основе знаний, умений и навыков, приобретенных в процессе изучения дисциплины. Критерии получения зачета основаны на балльно-рейтинговой системе, которая приведена в ФОС дисциплины. |