1750

ВВЕДЕНИЕ

Главными особенностями организации обучения в вузе являются специфика применяемых методик учебной работы и степень самостоятельности обучаемых. Преподаватель только направляет познавательную активность студента, который сам осуществляет познавательную деятельность.

Самостоятельная работа – это вид учебной деятельности, выполняемый учащимся без непосредственного контакта с преподавателем или управляемый преподавателем опосредовано через специальные учебные материалы; неотъемлемое обязательное звено процесса обучения, предусматривающее прежде всего индивидуальную работу учащихся в соответствии с установкой преподавателя или учебника, программы обучения.

Самостоятельная работа включает: домашние задания (работа с учебником, конспектом лекций); отдельные этапы лабораторных работ и практических занятий и подготовку к ним; типовые курсовые проекты; необходимость анализа различных путей выполнения задания, выбора наиболее правильных из них; задания научно-исследовательского характера.

Самостоятельная работа способствует углублению и расширению знаний, формированию интереса к познавательной деятельности, овладению приемами процесса познания, развитию познавательных способностей. В соответствии с этим самостоятельная работа студентов становится одним из основных резервов повышения эффективности подготовки молодых специалистов в вузе.

В процессе самостоятельной деятельности студент должен научиться выделять познавательные задачи, выбирать способы их решения, выполнять операции контроля за правильностью решения поставленной задачи, совершенствовать навыки реализации теоретических знаний.

Самостоятельная работа завершает задачи всех видов учебной работы. Кроме того, самостоятельная работа имеет воспитательное значение: она формирует самостоятельность не только как совокупность умений и навыков, но и как черту характера, играющую существенную роль в структуре личности современного специалиста высшей квалификации.

3

1. Цели и задачи дисциплины

1.1.Целью изучения дисциплины является формирование знаний, умений и навыков по геоинформационным технологиям, начиная от истории

иметодологии геоинформатики и заканчивая формированием пространственных объектов, созданием тематических карт и выполнением пространственного анализа в популярной геоинформационной платформе MapInfo – c подготовкой отчета и приложением эффективных средств визуализации и прикладной интерпретацией конечных результатов в области лесоустройства и природопользования.

1.2.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: - ознакомление с методами геоинформационного анализа,

основанными на использовании ГИС-технологий в лесоустройстве и природопользовании; с основными моделях пространственных объектов и данных, их организации и управления ими, основных видах, структуре и этапах создания геоинформационных систем (ГИС);

-изучение методов работы с данными дистанционного зондирования земли (ДДЗ) и пространственного анализа векторных данных;

-освоение принципов создания пространственных моделей, алгоритмов разработки ГИС - проектов в лесоустройстве и природопользовании;

-получение навыков представления геопространственных данных в ГИС, их пространственной привязки и векторизации, редактирования проекций картографических изображений и интеграции разнотипных данных, проведения аналитических операций и математикокартографического моделирования, цифрового моделирования рельефа и использования данных дистанционного зондирования, глобального позиционирования и ресурсов внешнего картографического и информационно-аналитического сервиса.

1.3. Дисциплина «ГИС-технологии в лесоустройстве и природопользовании» относится к вариативной части дисциплин по выбору студентов, индекс по учебному плану Б1.В.ДВ.4.

4

2. Требования к результатам освоения дисциплины

2.1. Выпускник вуза – магистр, по результатам освоения дисциплины «ГИС-технологии в лесоустройстве и природопользовании» должен обладать следующими компетенциями:

а) общекультурными (ОК):

-способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1);

-готовностью действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения (ОК-2);

-готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала (ОК-3);

б) профессиональными (ПК):

- готовностью к получению новых знаний о лесных объектах,

способностью проводить прикладные исследования в области лесного и лесопаркового хозяйства (ПК-14);

- способностью изучать и анализировать научно-техническую информацию отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования,

готовностью использовать достижения науки и передовой технологии в научно-исследовательских работах (ПК-15);

-способностью анализировать состояние и динамику показателей качества объектов профессиональной деятельности отдельных организаций и учреждений лесного и лесопаркового хозяйства с использованием необходимых методов и средств исследований (ПК-16);

-способностью разрабатывать программы и методики проведения исследований, выбирать методы экспериментальной работы, разрабатывать теоретические модели, позволяющие прогнозировать процессы и явления в лесном и лесопарковом хозяйстве (ПК-17);

-способностью интерпретировать и представлять результаты научных исследований в формах отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений, готовностью составлять практические рекомендации по использованию результатов научных исследований (ПК-18).

5

2.2. В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: основные модели пространственных объектов и данных, их организации и управления ими, основные виды, структуру и этапы создания геоинформационных систем (ГИС).

уметь: представлять геопространственные данные в ГИС, проводить их пространственную привязку и векторизацию, редактировать проекции и масштаб картографических изображений, интегрировать разнотипные данные в рамках одних объектов и тематических слоев, проводить логические и аналитические операции, математико-картографическое моделирование и цифровое моделирование рельефа, использовать данные дистанционного зондирования, глобального позиционирования и ресурсы внешнего картографического и информационно-аналитического сервиса.

владеть: методами геоинформационного анализа в области лесоустройства и природопользования.

3. Содержание дисциплины

Раздел 1.

ВВЕДЕНИЕ. Основы работы с данными дистанционного зондирования земли (ДДЗ)

Введение. Физические основы дистанционного зондирования.

Электромагнитный спектр. Влияние атмосферы на поглощение солнечного излучения. Методы получения ДДЗ. Типы спутниковых орбит.

Принципиальная схема получения ДДЗ. Различные методы съемки поверхности Земли. Разнообразие космических снимков. Виды классификаций снимков. Структура данных космической съемки.

Спутниковые системы получения космических снимков. Файловая структура космических снимков. Обработка снимков. Создание пирамидных слоев.

Улучшение отображения снимка. Синтез каналов снимка.

Интерпретация ситезированных изображений. Композиты. Дешифровочные признаки. Проблемы дешифрирования.

6

Раздел 2. Пространственный анализ данных

Операции пространственного анализа для векторных данных. Cводные таблицы (суммаризация). Минимальное расстояние между объектами.

Слияние объектов по общему атрибуту. Вырезание одной темы по другой.

Слияние векторных слоев. Объединение векторных слоев. Пересечение векторных слоев. Опознание слоев. Пространственное соединение двух тем.

Раздел 3. ГИС-проект в лесоустройстве

ГИС и лесное дело. Организационая структура предприятий лесной отрасли. Цикл работ в составе ГИС-проекта по лесоустройству.

Подготовительный этап. Полевой этап. Камеральный этап. Характеристика лесного фонда. Категории земель. Виды целевого назначения лесов и категории защитности. Хозяйственные секции. Особенности составления лесных карт. Дешифровочные признаки растительности. Проблемы дешифрирования растительного покрова. Дешифровочные признаки растительности на аэрофотоснимках. Дешифровочные признаки растительности на космоснимках. Дешифровочные признаки категорий земель. Требования к картографическим материалам при проведении лесоустройства. Лесоустроительные планшеты. План лесонасаждений.

Тематические карты. Карта-схема лесничества.

3.2. Перечень занятий, проводимых в интерактивной форме

7

4. Лабораторный практикум, практические или семинарские занятия

4.1. Практические занятия

5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

5.1. Библиографический список

Основная литература

1. Попов C.Ю, Геоинформационные системы и пространственный анализ данных в науках о лесе [Текст]: учеб. пособие / С.Ю. Попов; Моск. гос, ун-т. – СПб.: Интермедия, 2013.- Электронная версия в ЭБС ВГЛТА.

Дополнительная литература

1. Черных, В.Л. Геоинформационные системы в лесном хозяйстве [Текст]: учеб. пособие / В.Л. Черных. – Йошкар-Ола, 2007.- 200 c.

6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»

1.Гис-Ассоциация. Последние новости в мире геоинформационных технологий, конференции, библиотека, статьи, и даже предложение/поиск работы: http://gisa.ru/assoc.html

2.Единое хранилище ГИС программ и данных: http://www.geocomm.com/

3.Сайт для профессионалов и любителей в области Геоинформационных систем (ГИС) и Дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ): http://www.gis-lab.info

8

4.Словари картографической терминологии (ГИС, ЦМР, оверлей, и др.): http://www.gisa.ru/wbuch.html

5.Эсти-Мар - официальный российский представитель MapInfo (описания всего семейства продуктов MapInfo, последние новости, цены и др.): http://www.esti-map.ru/

6.www.earth.google.com

7.http://geoengine.nima.mil/ - Geospatial Engine. Каталог покрытий космической съемки системы SPOT с 10 м разрешением на местности.

8.http://www.spot-vegetation.com - в рамках программы Vegetation каждые

10 дней на основе съемки SPOT на весь мир создаются трехканальные сцены с разрешением 1 км.

9.http://edcsns17.cr.usgs.gov/EarthExplorer/- EarthExplorer - Официальный каталог снимков системы Landsat всех поколений.

10.http://www.landsat.org/worldclickmap.html - Landsat.org - Наиболее удобный каталог для поиска нужного снимка. Нужно выбрать сцену на карте.

11.https://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid/mrsid.pl - - GeoCover™ - каталог трехканальных покрытий LANDSAT 5/7 с разрешением 28,5-30 м на весь мир.

12.Пожарная информационная система для целей управления природными ресурсами FIRMS: https://earthdata.nasa.gov/data/near-real-time- data/firms/active-fire-data.

13.Российская система дистанционного мониторинга лесных пожаров ИСДМ «Рослесхоз»: http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number_31/21_nip.htm

5.3. Перечень информационных технологий и средств обеспечения освоения дисциплины

При осуществлении образовательного процесса по дисциплине используются следующие информационные технологии:

-программное обеспечение (лицензионное или demo-версии);

-информационные справочные системы.

При изучении дисциплины используются:

–презентации и видеоролики при чтении лекций;

–программа MapInfo Professional 8.0 при проведении практических занятий;

–уровень усвоения дисциплины определяется на основе модульнорейтинговой системы оценки знаний студентов.

9

6. Материально–техническое обеспечение дисциплины

При изучении данной дисциплины используется компьютерный класс (аудитория № 306) кафедры лесоводства, лесной таксации и лесоустройства, оборудованный интерактивной доской для демонстрации возможностей автоматизированных систем, основанных на применении ГИС-технологий, а также для демонстрации презентаций и обучающих видеороликов на лекциях.

7. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

7.1. Самостоятельная работа студентов

Значительная часть разделов дисциплины, а также практические занятия требуют дополнительного времени с целью более глубокого знакомства с материалами, которые имеются в интернет-ресурсах, справочной литературе. Поэтому ряд вопросов в дополнение к аудиторному освоению выносится для самостоятельного изучения, а также проводится самостоятельная работа в компьютерном классе по выполнению расчѐтов на ЭВМ.

8. Оценка качества освоения дисциплины

8.1. Контроль качества освоения дисциплины

Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся.

Текущий контроль по дисциплине регламентирован Положением о текущем контроле и промежуточной аттестации ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» и Положением о модульно-рейтинговой системе оценки успеваемости

10