МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный университет»
УТВЕРЖДЕНО Решением Ученого совета ГГФ от «11» Сентября 2014 г., протокол № 1 __________ |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ»
Направление подготовки – 05.06.01 Науки о земле
Направленность (профиль) подготовки – Геоинформатика
Квалификация (степень) выпускника «Исследователь. Преподаватель-исследователь»
Форма обучения - очная
Астрахань – 2014
Программа разработана на основе: ФГОС по направлению/профилю
05.06.01 Науки о земле. Направление(профиль) «Геоинформатика»
Разработчики:
, д. г.н., профессор кафедры экологии, природопользования, землеустройства и БЖД
РАССМОТРЕНА
на заседании кафедры экологии, природопользования, землеустройства и БЖД
Протокол № 1 от «30» августа 2014 г.
Заведующий кафедрой ______________________//
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями освоения дисциплины (модуля) Дистанционные методы зондирования Земли являются – изучение основ методов дистанционного зондирования, используемых в астрономии, геофизике, метеорологии и др.
Задачи освоения дисциплины (модуля):
- познакомить студентов с теоретическими основами аналитической и цифровой фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования;
- познакомить студентов с применением фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования, в тематической картографии и при решении прикладных географических задач;
- научить конкретным практическим приемам фотограмметрической обработки изображений;
- познакомить студентов с программными комплексами по цифровой фотограмметрической обработке данных дистанционного зондирования.
- научить студентов использовать аэрокосмические снимки для создания и обновления топографических и тематических карт.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОП ВО
2.1. Учебная дисциплина (модуль) Дистанционные методы зондирования Земли относится к циклу дисциплин:
- направленных на приобретение универсальных компетенций / общепрофессиональных компетенций / профессиональных компетенций; направленных на подготовку к сдаче кандидатского экзамена по специальной дисциплине; направленных на подготовку к преподавательской деятельности; направленных на подготовку к сдаче государственного экзамена и т. п.
2.2. Для изучения данной учебной дисциплины (модуля) необходимы следующие знания, умения, навыки и (или) опыт деятельности, формируемые предшествующими дисциплинами:
- Информационные технологии в науке и образовании
Знания: Основ информационных технологий, Основ наук о Земле
Умения: Анализировать визуальные географические данные
Навыки и (или) опыт деятельности: Определение географических объектов на местности
2.3. Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и навыки, формируемые данной учебной дисциплиной:
- Географическое картографирование
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВО (уровень подготовки кадров высшей квалификации) и ОП ВО по данному направлению подготовки (специальности): универсальные, общепрофессиональные и профессиональные.
Код и наименование компетенции | Результаты освоения дисциплины | ||
Знать | Уметь | Владеть | |
УК-2 | Основы наук о Земле | Применять свои знания при междисциплинарных исследованиях | Целостным системным мировоззрением |
ОПК - 1 | Современные методы исследований и ифнормационно-комуникационных технологий | Самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность с применением современных информационных технологий | Навыками создания ГИС |
ПК-2 | Основы картографии | Анализировать космические и аэрофотоснимки | Картографическими и аэрокосмическими методами |
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часов.
№ п/п | Наименование радела (темы) | Семестр | Неделя семестра | Контактная работа (в часах) | Самостоят. работа | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | |
Л | ПЗ | ЛР | ГК | ИК | АИ | ||
1 | Физические основы получения изображений земной поверхности. | 3 | 1,2,3,4 | 2 | 2 | 20 | Доклад |
2 | Виды и технологии наземной, аэро - и космической съемок. | 3 | 5,6,7,8 | 2 | 2 | 20 | Доклад |
3 | Основы аналитической обработки материалов аэрокосмического зондирования | 3 | 9,10,11,12 | 2 | 2 | 20 | Доклад |
4 | Фотограмметрические методы создания геометрической модели местности. | 3 | 13,14,15,16,17,18 | 2 | 2 | 42 | Доклад |
5 | Программные средства обработки цифровых изображений. | 5 | 2 | 2 | 42 | Доклад | |
Итого | 144 | Зачет |
Л – занятия лекционного типа; ПЗ – практические занятия, семинары, ЛР – лабораторные работы; ГК – групповые консультации; ИК – индивидуальные консультации и иные учебные занятия, предусматривающие индивидуальную работу преподавателя с обучающимся; АИ – аттестационные испытания промежуточной аттестации обучающихся.
Физические основы получения изображений земной поверхности.
Спектр электромагнитных колебаний, особенности получения изображений в отдельных его диапазонах. Основные параметры космической съемки земной поверхности. Особенности орбит: форма, высота, наклонение, период обращения, положение относительно Солнца. Влияние атмосферы: экранирующее влияние облачности; поглощение лучей атмосферой и окна прозрачности; рассеивание лучей атмосферой. Влияние прецессий орбит и других особенностей орбитальной съемки на картографо-фотограмметрические свойства снимков Земли.
Виды и технологии наземной, аэро - и космической съемок.
Современная съемочная аппаратура. Классификация съемочных методов и средств. Фотографическая съемка: черно-белая, цветная, спектрозональная. Разрешающая способность фотоснимка и разрешение на земной поверхности. Принцип цифровой съемки. Сканерная съемка. Оптико-механический и оптико-электронный способ съемки. Микроволновая радиометрическая съемка. Радиолокационная съемка. Лазерное сканирование. Многозональная и гиперспектральная съемка.
Основы аналитической обработки материалов аэрокосмического зондирования.
Сущность аналитического способа определения элементов внешнего ориентирования аэро - и космических фотоснимков (их координирование и пространственная географическая привязка). Понятие об элементах взаимного и абсолютного ориентирования. Условное уравнение равенства масштабов, пространственное фототриангулирование. Особенности геометрии мелко - и крупномасштабных орбитальных фотоснимков. Основные фотограмметрические принципы использования в целях картографирования взаимно перекрывающихся фотоснимков орбитальной стереофотосъемки земной поверхности (на примере современных отечественных и зарубежных космических фотосъемочных экспериментов).
Фотограмметрические методы создания геометрической модели местности.
Аналоговые, аналитические и цифровые фотограмметрические методы создания геометрической модели местности. Средства создания моделей: универсальные стереокартосоставительские приборы и цифровые фотограмметрические станции.
Особенности обработки снимков на универсальных приборах с подобными преобразованными связками проектирующих лучей. Способы взаимного ориентирования снимков. Приемы внешнего ориентирования модели. Получение составительского оригинала карты.
Программные средства обработки цифровых изображений.
Совершенствование методов создания и обновления карт, расширения диапазона их информативного содержания на основе использования современных материалов дистанционного зондирования, методов и средств аналитической и цифровой фотограмметрии.
Темы, | Кол-во | Компетенции (указываются компетенции перечисленные в п.3) | У общее количество компетенций | ||
УК-2 | ОПК-1 | ПК-2 | |||
Физические основы получения изображений земной поверхности. | 24 | х | х | х | 3 |
Виды и технологии наземной, аэро - и космической съемок. | 24 | х | х | х | 3 |
Основы аналитической обработки материалов аэрокосмического зондирования | 24 | х | х | х | 3 |
Фотограмметрические методы создания геометрической модели местности. | 46 | х | х | х | 3 |
Программные средства обработки цифровых изображений. | 46 | х | х | х | 3 |
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Название образовательной технологии | Темы, разделы дисциплины | Краткое описание применяемой технологии |
Информационная лекция | 1,2,3,4,5 | Последовательное изложение материала в дисциплинарной логике, осуществляемое преимущественно вербальными средствами (монолог преподавателя). |
Практическое занятие | 1,2,3,4,5 | Организация учебной работы, направленная на решение комплексной учебно-познавательной задачи, требующей от студента применения как научно-теоретических знаний, так и практических навыков. |
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ И
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
СООТВЕТСТВИЕ ЭТАПОВ (УРОВНЕЙ) ОСВОЕНИЯ КОМПЕТЕНЦИИ
ПЛАНИРУЕМЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ И КРИТЕРИЯМ ИХ ОЦЕНИВАНИЯ
Этап (уровень) освоения компетенции* | Планируемые результаты обучения** (показатели достижения заданного уровня освоения компетенций) | Критерии оценивания результатов обучения | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Первый этап (уровень) Обладать целостным научным мировоззрением, понимать взаимосвязи между науками при междисциплинарных исследованиях | Владеть (BI УК-2) – Целостным научным мировоззрением Уметь (УI УК-2) – Использовать знания из различных наук при междисциплинарных исследованиях Знать (ЗI УК-2) – Принципы взаимосвязи наук | Предмет не освоен | Делает ключевые ошибки или не способен выполнять задания без помощи | Делает серьезные, но не ключевые ошибки или плохо справляется без помощи преподавателя | Может выполнять все задания, но делает незначительные ошибки или нуждается в незначительной помощи преподавателя | Обладает достаточными знаниями и способен комбинировать их для решения задач, находящихся на стыке нескольких наук |
Второй этап (уровень) Знать базовый набор геоинформационных программ, использовать их возможности для проведения анализа географической информации | Владеть (BII ОПК-1) – Базовым программным обеспечением для создания ГИС Уметь (УII ОПК-1) – Обрабатывать географические данные для последующей оцифровки Знать (ЗII ОПК-1) – Способы оцифровки географической информации | Предмет не освоен | Делает ключевые ошибки или не способен выполнять задания без помощи | Делает серьезные, но не ключевые ошибки или плохо справляется без помощи преподавателя | Может выполнять все задания, но делает незначительные ошибки или нуждается в незначительной помощи преподавателя | Знает базовые программы, умеет обрабатывать географические данные без помощи преподавателя, знает способы оцифровки географической информации |
Третий этап (уровень) Знать основы картографии и уметь анализировать космические снимки, применяя результаты для целей геоинформатики | Владеть (BIII ПК-2) – Методами анализа данных ДЗЗ Уметь (УIII ПК-2) – Анализировать данные ДЗЗ и применять результаты анализа Знать (ЗIII ПК-2) – Основы картографии | Предмет не освоен | Делает ключевые ошибки или не способен выполнять задания без помощи | Делает серьезные, но не ключевые ошибки или плохо справляется без помощи преподавателя | Может выполнять все задания, но делает незначительные ошибки или нуждается в незначительной помощи преподавателя | Способен самостоятельно проводить анализ данных дистационного зондирования, анализировать полученные данные и применять их для поставленных задач |
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
а) Основная литература:
, , Эколого-географическое картографирование городов 2002
Эколого-географический анализ территории 2001
, , Экологическое картографирование на основе космической информации
б) Дополнительная литература:
, , Геоинформатика в недропользовании 2008
Экодиагностика и сбалансированное развитие 2009
Экоголо-геологические карты. Теоретические основы и методика составления 2007
в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
MapInfo Professional 12.0
AutoCAD Design Suite Ultimate 2016
Web GeoMixer
Электронная библиотека «Астраханский государственный университет»: https:// biblio. aspu. edu. ru.
Федеральная электронная корпоративная библиотека: www. giop. ru.
Электронная библиотека диссертаций (ЭБД) РГБ - http://disss. rsl. ru.
Электронная библиотечная система (ЭБС) цифровой дистрибуции» «КНИГАФОНД»: www. knigafund. ru.
Электронная библиотечная система (ЭБС) издательства «Лань»: www. .
Научная электронная библиотека eLIBRARY. ru - http://elibrary. ru.
Научная электронная библиотека eLIBRARY. RU Информационно - аналитическая система SCIENCE INDEX [организация]: http://elibrary. ru
Зарубежные электронные издания (доступ к электронным научным информационным ресурсам)
American Mathematical Society www. ams. org/mathscinet/index. html (база данных MathSciNet);
American Physical Society http://publish. aps. org/:
Электронная on-line библиотека WILEY (1537 журналов) http://onlinelibrary.wiley.com;
The Cambridge Crystallographic Data Center http:// www. ccdc. cam. ac. uk (база данных Cambridge Structural Database (CSD))
Корпоративный проект Ассоциации региональных библиотечных консорциумов (АРБИКОН) «Межрегиональная аналитическая роспись статей» (МАРС) www. ill. arbicon. ru.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Для проведения занятий имеются специализированные кабинеты, оснащенные мультимедийными установками и компьютерами
