GIS in geodesy and cartography

Apshikur Baytak

The instructor profile

Description: The discipline is aimed at training specialists who have theoretical and practical knowledge in the field of application of geoinformation (GIS) technologies in their professional activities, skills in using computer technology for collecting, processing and distributing geospatial data used in GIS technologies, geodesy and cartography.

Amount of credits: 5

Пререквизиты:

  • Numerical mapping

Course Workload:

Types of classes hours
Lectures 15
Practical works 30
Laboratory works
SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) 30
SAW (Student autonomous work) 75
Form of final control Exam
Final assessment method

Component: University component

Cycle: Base disciplines

Goal
  • Дисциплина направлена на подготовку специалистов, имеющие теоретические и практические знания в области применения геоинформационных (ГИС) технологий в профессиональной деятельности, навыки применения компьютерных технологии сбора, обработки и распространения геопространственных данных, используемые в ГИС-технологиях, в геодезии и картографии.
Objective
  • - обучиться преимуществам ГИС, способам получения, хранения, редактирования различных видов данных, в разнообразии средств и инструментов геообработки, способов анализа данных и представления результатов;
  • -освоение теоретическими знаниями о структуре ГИС и их компонентах, об основных принципах функционирования ГИС, об аналитических возможностях современных ГИС;
  • - приобрести опыт работы с различными программными средствами ГИС.
  • -сформировать представлении о геоинформационных системах и их место среди других изучаемых дисциплин;
  • -изучить принципы работы геодезических приборов и автоматизированной обработки собранных данных с приборов с помощью ГИС и построить тематическую карту.
Learning outcome: knowledge and understanding
  • готовность к использованию и применению базовых навыков принятия решений в области техники и технологии
Learning outcome: applying knowledge and understanding
  • способность к разработке геоинформационных систем глобального, национального, регионального, локального и муниципального уровней
Learning outcome: formation of judgments
  • способность к обработке, синтезу геодезической и аэрокосмической информации для целей картографирования, научно-исследовательских и производственных работ
Learning outcome: communicative abilities
  • способность использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом
Learning outcome: learning skills or learning abilities
  • способность к внедрению технологий мультимедийного, виртуального, многомерного цифрового пространственного моделирования для принятия научно-исследовательских и производственно-технологических решений
Teaching methods

-интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь);

-проблемная лекция (опирается на логику последовательно моделируемых проблемных ситуаций и зада, которые надо решить);

-построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий;

-информационно-коммуникационная (занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ);

- поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения);

-практическое занятие в форме дебатов (групповые дискуссии при обсуждении проблемы в виде прений и обмена мнениями);

-обсуждение результатов работы студенческих исследовательских групп.

Для успешного освоения дисциплины при обучении лиц с ограниченными возможностями здоровья могут применяться следующие адаптивные образовательные технологии: - дистанционные образовательные; - личностно ориентированные (например, использование экранной клавиатуры и альтерна-тивных устройств ввода информации для обучающихся с нарушениями опорно-двигательного ап-парата; оборудование учебной аудитории, в которой обучаются студенты с нарушением слуха компьютерной техникой, аудиотехникой, видеотехникой, электронной доской); - предметно-ориентированные (процесс целеобразования, т.е. цели формируются через их результаты, выраженные в действиях обучающихся); - проведение дополнительных индивидуальных консультаций и занятий с обучающимися, организованные для оказания помощи в освоении учебного материала.

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

Period Type of task Total
1  rating Лекционные занятия 0-100
Практические занятия
Самостоятельная работа (Реферат)
Контроль знаний по семестру
2  rating Лекционные занятия 0-100
Практические занятия
Самостоятельная работа (Реферат)
Контроль знаний по семестру
Total control Exam 0-100
The evaluating policy of learning outcomes by work type
Type of task 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent Good Satisfactory Unsatisfactory
Лекционные занятия Выставляется, если обучающийся раскрыл содержание материала в объеме, предусмотренном программой, изложил материал грамотным языком в определенной логической последовательности, точно используя терминологию данного предмета как учебной дисциплины, отвечал самостоятельно без наводящих вопросов преподавателя, успешно ответил на тестовые задания, правильно и обоснованно решил ситуационные задачи. Возможны одна – две неточности при освещении второстепенных вопросов или в выкладках, которые обучающийся легко исправил по замечанию преподавателя. Выставляется, если ответ обучающегося удовлетворяет в основном требованиям на отметку «отлично», но при этом имеет место один из недостатков: допущены одна - две неточности при освещении основного содержания ответа, исправленные по замечанию преподавателя; допущены ошибка или более двух неточностей при освещении второстепенных вопросов или в выкладках, легко исправленные по замечанию преподавателя. Выставляется в следующих случаях: неполно или непоследовательно раскрыто содержание материала, имеются ошибки при ответах на тесты, неточности в решении ситуационных задач, но показано общее понимание вопроса и продемонстрированы умения, достаточные для дальнейшего усвоения материала, определенного учебной программой дисциплины. Выставляется в случаях, если не раскрыто основное содержание учебного материала, обнаружено незнание или неполное понимание обучающимся большей или наиболее важной части учебного материала, допущены грубые ошибки при ответах на вопросы собеседования, неправильно решены ситуационные задачи, допущены ошибки в ответах на тесты, допущены ошибки в определении понятий при использовании специальной терминологии в рисунках, схемах, выкладках, которые не исправлены после нескольких наводящих вопросов преподавателя.
Практические занятия Оценка «отлично» выставляется, если студент активно работает в течение всего лабораторного занятия, дает полные ответы на вопросы преподавателя в соответствии с планом лабораторного занятия и показывает при этом глубокое овладение лекционным материалом, знание соответствующей литературы, способен выразить собственное отношение к данной проблеме, проявляет умение самостоятельно и аргументированно излагать материал, анализировать явления и факты, делать самостоятельные обобщения и выводы, правильно выполняет учебные задачи, допуская не более 1-2 арифметических ошибок или описок. Оценка «хорошо» выставляется при условии соблюдения следующих требований: студент активно работает в течение лабораторного занятия, вопросы освещены полно, изложения материала логическое, обоснованное фактами, со ссылками на соответствующие литературные источники, освещение вопросов завершено выводами, студент обнаружил умение анализировать факты и события, а также выполнять учебные задания. Но в ответах допущены неточности, некоторые незначительные ошибки, имеет место недостаточная аргументированность при изложении материала, четко выраженное отношение студента к фактам и событиям или допущены 1-2 арифметические и 1-2 логические ошибки при решении ГИС задач. "Қанағаттанарлық" баға студент жалпы осы тақырып бойынша сұрақтардың мәнін игеріп, дәріс материалы мен оқу әдебиеті туралы білімді анықтап, фактілер мен оқиғаларды талдауға,қорытынды жасауға және мәселелерді шешуге тырысқанда қойылады. Бірақ сабақта ол пассивті әрекет етеді, тек мұғалімнің шақыруы бойынша жауап береді, сұрақтарға толық емес жауап береді, практикалық материалды жарықтандыруда өрескел қателіктер жібереді немесе арнайы мәселелерді шешуде 3-4 логикалық қателіктер жібереді. Оценка «неудовлетворительно» выставляется в случае, когда студент обнаружил несостоятельность осветить вопрос вопросы освещены неправильно, бессистемно, с грубыми ошибками, отсутствуют понимания основной сути вопросов, выводы, обобщения, обнаружено неумение решать учебные задачи.
Реферат Выставляется, если выполнены все требования к написанию и защите реферата: обозначена проблема и обоснована её актуальность, сделан краткий анализ различных точек зрения на рассматриваемую проблему и логично изложена собственная позиция, сформулированы выводы, тема раскрыта полностью, выдержан объём, соблюдены требования к внешнему оформлению, даны правильные ответы на дополнительные вопросы. Выставляется, если основные требования к реферату и его защите выполнены, но при этом допущены недочёты; в частности, имеются неточности в изложении материала; отсутствует логическая последовательность в суждениях; не выдержан объём реферата; имеются упущения в оформлении; на дополнительные вопросы при защите даны неполные ответы. Выставляется, если имеются существенные отступления от требований к реферированию; в частности: тема освещена лишь частично; допущены фактические ошибки в содержании реферата или при ответе на дополнительные вопросы; во время защиты отсутствует вывод. Выставляется, если тема реферата не раскрыта, выявлено существенное непонимание проблемы или же реферат не представлен вовсе.
Контроль знаний по семестру Выставляется студенту, обнаружившему всестороннее, систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой, как правило, оценка «отлично» выставляется усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины и их значение для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала. а также при тестовом задании правилный ответы не менее 90% Выставляется студенту, обнаружившему полное знание учебно-программного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе задания, усвоившему основную литературу, рекомендованную в программе. Как правило, оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебной работы и профессиональной деятельности. Выставляется студенту, обнаружившему знание основного учебно-программного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по профессии, справляющемуся с выполнением заданий, предусмотренных программой, знакомому с основной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим погрешности в ответе на зачете и при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя. Выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка «неудовлетворительно» ставится студентам, которые не могут продолжить обучение или приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине.
Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

  • 40% of the examination result;
  • 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

FG = 0,6 MT1+MT2 +0,4E
2

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Alphabetical grade Numerical value Points (%) Traditional grade
A 4.0 95-100 Excellent
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Good
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Satisfactory
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Unsatisfactory
F 0 0-24
Topics of lectures
  • Основы геоинформационных технологий Сущность инструментальных средств ГИС
  • Сферы применения ГИС
  • ГИС и цифровая картография
  • Источники данных для ГИС
  • Информационная специфика ГИС-технологии
  • Анализ информации в ГИС
  • Создание и эксплуатация ГИС-технологии
  • Тематическая информация в ГИС
  • Компоненты СУБД
  • Способы получения векторных моделей
  • Методы сжатия растровой информации
  • Интерактивный пространственный выбор данных
  • Функции классификации
  • Векторные оверлейные операторы
  • Функции связности
Key reading
  • ЭЛЕКТРОННОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ «ОСНОВЫ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ», Екатеринбург 2018. доступ: https://elar.rsvpu.ru/bitstream/123456789/22893/1/RSVPU_2018_023.pdf
  • Кашура, В. Н.Геоинформационные системы в геодезии : пособие для студентов специальности 1-56 02 01 «Геодезия» / В. Н. Кашура. – Минск : БНТУ, 2017. – 51 с. доступ:https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/35200/Geoinformacionnye_sistemy_v_geodezii.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  • Шихов А.Н., Черепанова Е.С., Пьянков С.В. Геоинформационные системы: методы пространственного анализа: учеб. пособие / А.Н. Шихов, Е.С. Черепанова, С.В. Пьянков. Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2017. – 88 с.: ил. доступ: https://gisgeo.org/wp-content/uploads/2023/02/geoinformacionnye_sistemy.pdf
  • Дубровский, А. В. Д797 Геоинформационные системы: автоматизированное картографирование [Текст] : учеб.-метод. пособие / А. В. Дубровский, О. И. Малыгина. – Новосибирск : СГУГиТ, 2016. – 94 c. http://lib.sgugit.ru/irbisfulltext/2017/&Дубровский/Об.%20документ.pdf
  • Картавцева, Е.Н. Графическая обработка результатов полевых измерений с использованием САПР и ГИС-технологий: учебное пособие / Е.Н. Картавцева. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2021. – 141 с. – Текст :непосредственный. доступ: https://eee-science.ru/wp-content/uploads/2022/09/КартавцеваЕН_Графическая-обработка-результатов-полевых-измерений_compressed-1.pdf
  • Шнитко, С. Г. ГИС в геодезии : конспект лекций для студентов специальностей 1-56 02 01 «Геодезия» и 1-56 02 01 02 «Инженерная геодезия» / С. Г. Шнитко. –Новополоцк : ПГУ, 2014. – 68 с. доступ: https://elib.psu.by/bitstream/123456789/8848/1/Шнитко_лекции_ГИС%20в%20Геодезии.pdf
Further reading
  • IPR SMART http://www.iprbookshop.ru. Логин ektu пароль - vqZScCFD. Для начала работы пользователям необходимо пройти личную регистрацию под указанными логином и паролем, а впоследствии авторизоваться под своими учетными данными
  • ScienceDirect - http://www.sciencedirect.com.
  • EBSCO Discovery Service (EDS) -http://search.ebscohost.com
  • Цифровые технологии картографирования : учебное пособие / Д. В. Лисицкий ; МОиН РК, ВКГТУ им. Д. Серикбаева. - Усть-Каменогорск : ВКГТУ, 2011. - 144 с. : ил. - (Серия учебно-методической литературы, издаваемой в рамках программы МОН РК "Привлечение зарубежных ученых и консультантов в ведущие вузы Казахстана"). - Библиогр.: с. 163. - 300 т., 500 т. ГРНТИ 36 УДК 528
  • Таныгина, Е. А. Географические информационные системы : Метод.указания по выполнению лаб.работ для студ.спец. 4313,4404,4603,4602 / Е.А.Таныгина. - Усть-Каменогорск : ВКГТУ, 2002. - 36 c. - Библиогр.: с. 36. - 70.00 т. ГРНТИ 36 УДК 528.93:004.6(075.8)
  • Киселев, Михаил Иванович. Основы геодезии : Учебник / М.И.Киселев. - 2-е изд., испр. . - М. : Высш. шк., 2003. - 368 c. - Библиогр.: с. 364. - Б. ц. УДК 528
  • Географические информационные системы и цифровое картографирование : производственно-практическое издание / Н. Б. Калабаев. - Алматы : [б. и.], 1998. - 226 с. : рис., табл. - Библиогр.: с. 215-221. - ISBN 9965-01-132-Х : 1000.50 т.
  • Современные проблемы геодезии и картографии в зарубежной период. научно-техн. печати 1997 г. : библиографич. указатель. - М. : ЦНИИГАиК, 1997. - 99 с. - 121 т. 66 т.