Автоматизація геозадач
Спеціальність: Інженерія геоінформаційних систем
Код дисципліни: 6.193.08.E.046
Кількість кредитів: 9.00
Кафедра: Картографія та геопросторове моделювання
Лектор: к.т.н. Марченко Дмитро Олександрович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Блок 2. «Розробка геоінформаційних застосунків»
2.1. Знання і розуміння основних теорій, методів, принципів, технологій і методик в сфері геоінформатики;
2.4. Вміння розробляти інтерактивні геоінформаційні додатки та картографічні сервіси для вебплатформ з використанням сучасних фреймворків та бібліотек геоінформаційної розробки.
2.6. Здатність обирати методи, засоби та обладнання для виконання геоінформаційних робіт;
Результати навчання: Блок 2. «Розробка геоінформаційних застосунків»
РН2.1. Знати основні теорії, методи, принципи та технології геоінформатики, що дозволяє розуміти та аналізувати проблеми у сфері геопросторових даних.
РН2.2. Володіти вмінням розробки програмного забезпечення для геоінформаційних систем, використовуючи сучасні теоретичні та методичні підходи та мови програмування для створення додатків з розширеними функціями.
РН2.4. Використовувати сучасне геоінформаційне програмне забезпечення для автоматизованого створення геопросторових моделей та інтегрувати геоінформаційні застосунки з іншими інформаційними системами для розширення їх функціональності та використання геоданих в різних галузях.
РН2.5. Розробляти та інтегрувати геоінформаційні застосунки, використовуючи штучний інтелект та машинне навчання з метою автоматизації обробки геопросторових даних та виведення нових знань для підтримки прийняття рішень у геоінформаційній сфері.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Алгоритми та структури даних
Сучасні навігаційні системи
Короткий зміст навчальної програми: Автоматизація геозадач - це процес застосування автоматизованих методів і технологій обробки та аналізу географічних даних. Основна мета автоматизації – скоротити людську працю та підвищити ефективність роботи з геоданими. Ось деякі аспекти автоматизації геозадач:
Збір даних: використання автоматизованих систем для збору геопросторових даних із супутникових зображень, аерофотознімків, польових датчиків тощо.
Обробка та аналіз даних: Використання ГІС (геоінформаційних систем) та спеціалізованих програм для обробки та аналізу геоданих. Це може включати автоматичну сегментацію зображення, класифікацію об’єктів, визначення рельєфу тощо.
Картографування: автоматичне створення карт на основі оброблених геоданих.
Прогнозування та моделювання: використання геоданих для створення моделей прогнозування певних явищ, таких як зміна клімату, ризики стихійних лих тощо.
Моніторинг і управління: автоматизація процесів моніторингу змін у географічному просторі та управління ресурсами на основі зібраних даних.
Автоматизація геозадач дозволяє істотно підвищити швидкість і точність аналізу геоданих, що важливо в багатьох сферах, включаючи екологію, геологію, містобудування, транспорт і багато інших.
Опис: 1. GeoPandas
- структури даних
- індексація та вибірка даних
- створення карт
- робота з проєкціями
- геометричні перетворення
- об'єднання даних
- геокодування
2. Альтернативні бібліотеки Rasterio, Fiona для роботи з растровими даними
3. Створення інтерактвних карт за допомогою пакету Foliym
Методи та критерії оцінювання: Для контролю результатів навчання студентів у процесі поточного та семестрового контролів передбачено наступні методи: поточний контроль за виконанням лабораторних робіт у відповідному програмному середовищі, машинний контроль; перевірка письмових звітів лабораторних робіт, захист лабораторних робіт; виконання завдань та захист контрольного заходу (іспиту); усне, комбіноване і фронтальне опитування; машинний тестовий контроль.
Критерії оцінювання результатів навчання: • Виконання лабораторних робіт, усне опитування (40%);
• Підсумковий контроль (60%, контрольний захід, іспит): письмово-усна форма (60%)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Креневич А.П. Python у прикладах і задачах. Частина 1. Структурне програмування. Навчальний посібник із дисципліни "Інформатика та програмування" –К.: ВПЦ "Київський Університет", 2017. – 206 с.
2. Основи програмування. Python [Електронний ресурс]: підручник для студ. спеціальності 122 "Комп’ютерні науки", спеціалізації "Інформаційні технології в біології та медицині" / А. В. Яковенко. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 195 с.
3. The Python Tutorial [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:
англійською https://docs.python.org/3/tutorial/index.html
або українською https://docs.python.org/uk/3/tutorial/index.html
4. Креневич А.П. Python у прикладах і задачах. Частина 2. Об’єктно-орієнтоване програмування. Навчальний посібник – К.: ВПЦ "Київський Університет", 2020. – 152 с.
5. Копей В. Б. Мова програмування Python для інженерів і науковців : навчальний посібник / В. Б. Копей – Івано-Франківськ : ІФНТУНГ, 2019. – 272 с.
6. M. Lutz. Learning Python, 5th ed. – O'Reilly Media, 2013. – 1648 p.
7. E. Matthers. Python crash course : a hands-on, project-based introduction to programming. – No Starch Press Inc., 2019. – 528 p.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).