Геоинформационные системы в экологии и ЧС
Beschreibung: Дисциплина охватывает применение геоинформационных систем для анализа экологических процессов и управления ситуациями при природных и техногенных угрозах. Обучающиеся осваивают методы сбора, обработки и визуализации пространственных данных, необходимых для оценки экологической обстановки и реагирования на чрезвычайные ситуации. Изучение курса позволяет эффективно использовать ГИС-технологии для мониторинга окружающей среды и планирования природоохранных мероприятий.
Betrag der Credits: 8
Пререквизиты:
- Информационно-коммуникационные технологии
Arbeitsintensität der Disziplin:
| Unterrichtsarten | Uhr |
|---|---|
| Vorträge | 60 |
| Praktische Arbeiten | 30 |
| Laborarbeiten | |
| AASAL (Autonomes Arbeiten der Schüler unter Anleitung des Lehrers) | 30 |
| SE (Studentisches Eigenarbeiten) | 120 |
| Endkontrollformular | экзамен |
| Form der Endkontrolle | Устный экзамен |
Komponente: Вузовский компонент
Zyklus: Профилирующие дисциплины
Цель
- Дать студентам представление о проектировании геоинформационных систем (ГИС) для решения задач управления устойчивым развитием территории, проектирования, строительства и эксплуатации природных объектов
Задача
- - ориентироваться в терминологии ГИС, способах получения, хранения, редактирования различных видов данных, в разнообразии средств и инструментов геообработки, способов анализа данных и представления результатов; - показать значимость проблемы принципов управления охраной окружающей среды на уровне государства, региона, предприятия
Результат обучения: знание и понимание
- обладать теоретическими знаниями о структуре ГИС и их компонентах, об основных принципах функционирования ГИС, об аналитических возможностях современных ГИС;
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Обладать навыками обращения с современной техникой, уметь использовать информационные технологии при оценке и анализе чрезвычайных ситуаций, состояния окружающей среды
Результат обучения: формирование суждений
- понимать идеологию ГИС и их место среди других изучаемых дисциплин;
Результат обучения: коммуникативные способности
- Профессионально осуществлять свою производственную и общественную деятельность и участвовать в разработке и реализации методов и программ в области безопасности жизнедеятельности , защиты окружающей среды, предотвращения чрезвычайных ситуаций
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Навыки работы с различными ГИС, навыки по разработке комплексных схем окружающей среды применительно к территориям, где планируется размещение и развитие производительных сил или ведется интенсивная управленческая, хозяйственная, инвестиционная или иная деятельность, негативно влияющая на окружающую среду.
Lehrmethoden
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.
Bewertung des Wissens der Studierenden
| Period | Art der Aufgabe | Gesamt |
|---|---|---|
| 1 Bewertung | Конспекты лекций | 0-100 |
| Рубежный контроль | ||
| Практические работы | ||
| 2 Bewertung | Конспекты лекций | 0-100 |
| Рубежный контроль | ||
| Практические работы | ||
| Endkontrolle | экзамен | 0-100 |
Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp
| Art der Aufgabe | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Exzellent | Gut | Befriedigend | Ungenügend | |
| Собеседование по контрольным вопросам | демонстрирует системные теоретиче- ские знания, владеет терминологией, ло- гично и последова- тельно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и способность быстро реагировать на уточняющие вопросы | демонстрирует проч- ные теоретические знания, владеет тер- минологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументиро- ванные выводы и обобщения, приво- дит примеры, пока- зывает свободное владение монологи- ческой речью, но при этом делает несуще- ственные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции препода- вателем | демонстрирует незнание теоретических основ предмета, несформиро- ванные навыки анализа явлений и процессов, не умеет делать аргумен- тированные выводы и приводить примеры, показывает слабое вла- дение монологической речью, не владеет тер- минологией, проявляет отсутствие логичности и последовательности изложения, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции препода- вателем, отказывается отвечать на занятии | демонстрирует незнание теоретических основ предмета, несформиро- ванные навыки анализа явлений и процессов, не умеет делать аргумен- тированные выводы и приводить примеры, показывает слабое вла- дение монологической речью, не владеет тер- минологией, проявляет отсутствие логичности и последовательности изложения, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции препода- вателем, отказывается отвечать на занятии |
| Работа на практических (семинарских) занятиях | выполнил требова- ния к оценке «5», но допущены 2-3 недо- чета. Ответ обучаю- щегося на вопросы удовлетворяет ос- новным требованиям к ответу на 5, но дан без применения зна- ний в новой ситуа- ции, без использова- ния связей с ранее изученным материа- лом и материалом, усвоенным при изу- чении других дисци- плин; допущены од- на ошибка или не более двух недоче- тов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью | выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практиче- ской работы, что поз- воляет получить пра- вильные результаты и выводы; в ходе прове- дения работы были до- пущены ошибки. При ответе на вопросы обу- чающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не пре- пятствующие дальней- шему усвоению про- граммного материала; допущено не более од- ной грубой ошибки и двух недочетов. | выполнил работу не полностью или объем выполненной части ра- бот не позволяет сде- лать правильных выво- дов. При ответе на вопросы демонстрирует не вла- дение основными зна- ниями и умениями в соответствии с требова- ниями программы; до- пущены больше ошибок и недочетов, чем необ- ходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из постав- ленных вопросов. | выполнил работу не полностью или объем выполненной части ра- бот не позволяет сде- лать правильных выво- дов. При ответе на вопросы демонстрирует не вла- дение основными зна- ниями и умениями в соответствии с требова- ниями программы; до- пущены больше ошибок и недочетов, чем необ- ходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из постав- ленных вопросов. |
Bewertungsbogen
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
- Основные понятия общей геоинформатики. Понятие информационных технологий и информационных систем. Понятие геоинформатики и геоинформационных систем. Возникновение и первоначальные задачи ГИС. Источники данных и их типы.
- Классификация ГИС. Структура ГИС. Организация информации в ГИС. Подсистема ввода данных. Подсистема хранения и редактирования. Подсистема анализа. Подсистема вывода. История развития ГИС. Основные черты развития геоинформатики в Казахстане
- Пространственные элементы. Точечные объекты. Линейные объекты. Площадные объекты. Поверхности. Атрибуты пространственных элементов. Шкалы измерения атрибутов. Связь графических элементов с атрибутами. Карта - модель представления реальности. Характеристики карты: масштаб, разрешение, точность, экстент. Картографические проекции
- Базы данных и СУБД. Понятие.СУБД. Виды СУБД: иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная. Графическое представление объектов и их атрибутов. Растровые модели данных. Методы сжатия растровых данных. Векторые модели данных. Спагетти-модель. Топологические модели
- Подсистема ввода. Устройства ввода. Дигитайзеры, Сканеры. Средства распознавания и векторизации. Пространственная привязка данных
- Нетрадиционный картографический вывод. Графические модели мира. Плоские, объемные, динамические геоизображения. Система геоизображений. Гипергеоизображения. Геоиконика. Геоизображения в Интернете. Атласные информационные системы. Некартографический вывод. Интерактивный вывод.
- Геоанализ и моделирование. Общие аналитические операции и методы пространственновременного моделирования
- Функции работы с базами данных. Формирование и редактирование пространственных данных. Геокодирование, сетевой анализ
- Создание моделей поверхностей и анализ растровых данных. Специализированный анализ
Основная литература
- 1. Трифонова, Т. А. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях: учебное пособие для вузов / Т. А. Трифонова, Н. В. Мищенко, А. Н. Краснощеков. — Москва: Академический проект, 2020. — 349 c. — ISBN 978-5-8291-2999-6. — Текст: электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART: [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/110100.html 2. Геоинформационные системы: лабораторный практикум /. — Ставрополь: Северо-Кавказский федеральный университет, 2017. — 159 c. — Текст: электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART: [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/75569.html 3. Введение в геоинформационные системы: Учебное пособие / Блиновская Я.Ю., Задоя Д.С., - 2-е изд. - М.:Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 112 с. 4. 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. 5. Информатика с основами геоинформатики. Ч. 2: Основы геоинформатики / И.К. Лурье, Т.Е. Самсонов // Учеб. пособие. – М.: МГУ, 2016. 200 с. 6. Кулибекова Р.Д. «Географические информационные системы» (курс лекций) – Махачкала, 2017. - 94 с.
Дополнительная литература
- 7. Тикунов В.Н. Геоинформатика. В 2 книгах. Книга 1,2. – М.: Академия, 2010. – 416с. 8. Заварзин А.В., Капралов Е.Г., Тикунов В.С.Сборник задач и упражнений по геоинформатике. - М.: Академия, 2011. – 512 с. 9. Гидрография. Создание цифровых моделей рельефа для определения гидрографических характеристик рек и их бассейнов: учеб. пособие / С.В. Пьянков, В.Г. Калинин // Ч. 1. Перм. гос. нац. исслед. ун-т. Пермь, 2014. 62 с 10. Щербаков В.М. Экспертно-оценочное ГИС-картографирование. – М.: Проспект Науки, 2011. – 192 с. 11. Дубинин М. Часто задаваемые вопросы по координатам, проекциям, системам координат // Gis-Lab.info: географические информационные системы и дистанционное зондирование – [э2. 12. IPR SMART http://www.iprbookshop.ru 13. ScienceDirect - http://www.sciencedirect.com. 14. EBSCO Discovery Service (EDS) - http://search.ebscohost.com
