Monitoring of natural resources from space images

Description: The course is aimed at studying complex mechanisms of acquisition, processing and subsequent analysis of geospatial data required for climate change and natural resources monitoring. A wide range of equipment placed on spacecraft allows a wide application of remote sensing data both for global continuous monitoring of the Earth surface and atmosphere, and for detailed observation of various objects and phenomena.

Amount of credits: 6

Пререквизиты:

• Aerospace methods of survey

Course Workload:

Component: Component by selection

Cycle: Profiling disciplines

Goal

• Формирование профессиональных компетенций, обеспечивающих будущим специалистам знание: современных технологий получения космических снимков, пространственной ориентации спутников и технологии обработки цифровых снимков в ПО "QGIS", технологий мониторинга природных ресурсов по космическим снимкам, методических приемов дешифрирования природных и социально-экономических объектов на спектрозональных космических снимках.

Objective

• - изучить основные типы систем ДЗЗ и характеристик предоставляемых ими данных, - освоить методы и алгоритмы обработки данных ДЗЗ и получить базовые понятия по технологии обработки данных ДЗЗ, - получить необходимые навыки работы в системах автоматизированного картографирования с использованием ГИС технологий и данных ДЗЗ при решении прикладных задач.

Learning outcome: knowledge and understanding

• геодезических, фотограмметрических и картографических приборов, технических средств космической геодезии, вычислительной техники и средств автоматизированной обработки информации, используемых для геодезических измерений и математической обработки их результатов, а также создания карт.

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• способность применять знания аэрокосмических методов съемки при производстве геодезических наблюдений различных объектов с целью проведения мониторинга.

Learning outcome: formation of judgments

• способность анализировать информацию, высказывать обоснованные суждения и делать обоснованные выводы о способах производства различных геодезических измерений и условиях их применения.

Learning outcome: communicative abilities

• способность к выполнению организационно-управленческих функций в коллективе.

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• навыки работы с современным фотограмметрическим оборудованием, с компьютерными технологиями при обработке материалов аэрокосмической съемки.

Teaching methods

При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.

Topics of lectures

• Космические системы дистанционного зондирования Земли
• Технологии получения космических снимков
• Пространственная ориентация спутника, типы орбит, типы разрешения космических снимков
• Казахстанские и зарубежные космические системы
• Способы передачи данных со спутников, загрузка данных, предварительная обработка
• Улучшение визуального восприятия снимков, изменение контрастности изображения, пространственная фильтрация, выделение объектов через синтезирование спектральных каналов
• Особенности обработки гиперспектральных снимков, оценка точности классификации

Key reading

• 1. Воробьева А.А. Дистанционное зондирование Земли. Спб.: НИУ ИТМО, 2012 2. Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Методы и модели обработки изображений. - М.: Техносфера, 2013 3. Толмачева Н.И., Шкляева Л.С. Практикум по космическим методам экологического мониторинга. – Пермь: Перм. ун-т, 2006. 4. Лабутина И.А. Дешифрирование космических снимков. М.: Аспект-Пресс, 2004

Further reading

• 1. Губин В.Н. Дистанционные методы в геологии. – Мн.: БГУ, 2004. 2. Журналы: «Геодезия и картография», «Геопрофи», «Пространственные данные». 3. Шалкевич Ф.Е. Методы аэрокосмических исследований: Курс лекций. – Мн.: БГУ, 2005. 4. Савиных В.П., Кучко А.С., Стеценко А.Ф. Аэрокосмическая фотосъемка. - М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1997 5. Кашкин В.Б., Сухинин А.И. Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений: учебное пособие. М.: Логос, 2001 6. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов ГКИНП (ОНТА)–05–005–07, Астана, 2008 7. Руководство пользователя программы GEOMATICA, 2018