Основы инженерной геодезии и ГИС технологии
Описание: В ходе изучения дисциплины студенты приобретают умения и навыки выполнения комплекса геодезических работ, необходимых при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений с применением современного геодезического оборудования. Это включает топографические съёмки для составления топографических карт и планов, создание планового и высотного съёмочного обоснования, математическую обработку результатов геодезических измерений, а также решение задач на топографических картах и планах. Дисциплина также охватывает изучение основных методов и способов разработки цифровой топографической основы, сохранение цифровой информации, особенности обмена информации, понятия системы управления базами данных. Студенты приобретают навыки и умения работать с компьютерными программами, используемыми для создания карт и различных картографических проекций.
Количество кредитов: 5
Пререквизиты:
- Математика 1
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 30 |
| Практические работы | 30 |
| Лабораторные работы | |
| СРОП | 15 |
| СРО | 75 |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля | Письменный экзамен |
Компонент: Вузовский компонент
Цикл: Базовые дисциплины
Цель
- сформировать у студентов фундаментальные знания и практические навыки в области инженерной геодезии и геоинформационных систем (ГИС), необходимых для пространственного анализа, мониторинга и управления водными ресурсами, а также для проведения инженерных изысканий, моделирования гидрологических процессов и принятия обоснованных решений в области водного хозяйства и охраны водных экосистем.
Задача
- Изучение теории, общих принципов, методов и технологий инженерно-геодезических работ при изучении рельефа местности, водных объектов и инженерной инфраструктуры, а также приобретение навыков построения и анализа цифровых моделей местности, пространственного моделирования и визуализации данных о водных объектах.
Результат обучения: знание и понимание
- Обладать базовыми знаниями и пониманиями в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук цикла общеобразовательных и базовых дисциплин.
- Уметь выполнять проектно-конструкторские работы и оформлять проектную и технологическую документацию соответственно стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам, в том числе с использованием средств автоматизированного проектирования.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Обладать навыками обращения с современной техникой, уметь использовать информационные технологии в сфере профессиональной деятельности.
Результат обучения: формирование суждений
- Способность формулировать обоснованные суждения о выборе и применении инженерно-геодезических и ГИС-технологий для решения задач, связанных с изучением, мониторингом и управлением водными ресурсами, с учётом пространственных, экологических и инженерных факторов, а также анализа рисков, основанного на интерпретации геопространственных данных и современных научно-технических подходов.
Результат обучения: коммуникативные способности
- Обладать способностью находить компромиссы, соотносить свое мнение с мнением коллектива и быть способным к работе в команде, корректно отстаивать свою точку зрения, предлагать новые решения.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Стремиться к профессиональному и личностному росту в профессиональной деятельности и продолжения образования в магистратуру Иметь навыки ориентироваться в современных информационных потоках и адаптироваться к динамично меняющимся явлениям и процессам в мировой экономике.
Методы преподавания
При проведении дисциплины предусматривается использование следующих современных образовательных технологий: - 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.
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | СРО 1. Измерение горизонтальных углов с помощью теодолита | 0-100 |
| СРО2. Геометрическое нивелирование | ||
| СРО 3. Тахеометрическая съемка | ||
| Практические работы 1 | ||
| 2 рейтинг | СРО 4. Создание тематической карты | 0-100 |
| СРО 5. Работа с ЦМР | ||
| СРО 6. Интеграция геодезических данных | ||
| Практические работы 2 | ||
| Итоговый контроль | экзамен | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно | |
| 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 практического занятия, дает полные ответы на вопросы преподавателя в соответствии с планом практического 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 практического 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 задач. | Оценка «удовлетворительно» выставляется в том случае, когда студент в целом овладел сути вопросов по данной теме, обнаруживает знание лекционного материала,и учебной литературы, пытается анализировать факты и события, делать выводы и решать задачи. Но на занятии ведет себя пассивно, отвечает только по вызову преподавателя, дает неполные ответы на вопросы, допускает грубые ошибки при освещении практического материала или 3-4 логических ошибок при решении специальных задач. | 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. |
| Самостоятельная работа | Демонстрирует системные теоретические знания, знает терминологию, логически и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, демонстрирует свободное владение монологической речью и умение быстро отвечать на уточняющие вопросы, а также, в случае тестового вопроса, отвечает не менее чем на 90% вопросов | Демонстрирует прочные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем, при контрольного тестового вопроса не менее 80% правильно отвечает. | Демонстрирует неглубокие теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа явлений и процессов, недостаточное умение делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает недостаточно свободное владение монологической речью, терминологией, логичностью и последовательностью изложения, делает ошибки которые может исправить только при коррекции преподавателем, при контрольного тестового вопроса не менее 50% правильно отвечает. | Демонстрирует незнание теоретических основ предмета, не сформированные навыки анализа явлений и процессов, не может делать аргументированных выводов и приводить примеры, демонстрирует плохое владение монологической речью, не знает терминологии, демонстрирует отсутствие логичности и последовательности изложения, допускает ошибки, которые не может исправить даже учитель, отказывается отвечать на занятия, в случае контрольных тестовых вопросов, менее 50% отвечает правильно |
| Итоговый контроль знаний по семестру | Демонстрирует системные теоретические знания, знает терминологию, логически и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, демонстрирует свободное владение монологической речью и умение быстро отвечать на уточняющие вопросы, а также, в случае тестового вопроса, отвечает не менее чем на 90% вопросов | Демонстрирует прочные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем, при контрольного тестового вопроса не менее 80% правильно отвечает. | Демонстрирует неглубокие теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа явлений и процессов, недостаточное умение делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает недостаточно свободное владение монологической речью, терминологией, логичностью и последовательностью изложения, делает ошибки которые может исправить только при коррекции преподавателем, при контрольного тестового вопроса не менее 50% правильно отвечает. | Демонстрирует незнание теоретических основ предмета, не сформированные навыки анализа явлений и процессов, не может делать аргументированных выводов и приводить примеры, демонстрирует плохое владение монологической речью, не знает терминологии, демонстрирует отсутствие логичности и последовательности изложения, допускает ошибки, которые не может исправить даже учитель, отказывается отвечать на занятия, в случае контрольных тестовых вопросов, менее 50% отвечает правильно |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение в инженерную геодезию
- Геодезические системы координат и проекций
- Основы измерений в инженерной геодезии: углы, расстояния, превышения
- Погрешности геодезических измерений
- Методы нивелирования и определение высот точек
- Тахеометрическая съемка и создание топографических планов
- Геодезическое обеспечение строительных работ
- Введение в ГИС: структура, функции, сферы применения
- Типы пространственных данных
- Типы пространственных данных
- Системы координат и геопривязка в ГИС
- Основы пространственного анализа: буферизация, оверлей, фильтрация
- Создание и работа с цифровыми моделями рельефа (ЦМР)
- Основы дистанционного зондирования Земли и интеграция с ГИС
- ГИС в инженерных изысканиях и строительстве
Основная литература
- Горячев В.П. Инженерная геодезия. — М.: Академия, 2021.
- Тихонов В.Н., Панченко С.В. Геоинформационные системы. — СПб.: Питер, 2022.
- Медведев С.Н., Шестаков А.С. ГИС в водном хозяйстве и экологии. — М.: Лань, 2020.
- Жданов В.П. Гидрология суши: Учебник. — М.: Академия, 2019.
- Aronoff S. Geographic Information Systems: A Management Perspective. — WDL Publications, 2020.
Дополнительная литература
- Крюков В.П. Геодезия в гидротехническом строительстве. — М.: Недра, 2018.
- Попов А.А., Исаев А.А. Применение ГИС в экологии и природопользовании. — М.: Лань, 2021. Карасев М.Е. Пространственный анализ в ГИС: Методы и алгоритмы. — М.: ДМК Пресс, 2022.
