Супутниковий моніторинг інженерних споруд
Спеціальність: Космічний моніторинг Землі
Код дисципліни: 7.103.01.E.015
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Вища геодезія та астрономія
Лектор: Аліна ФЕДОРЧУК
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
фахові компетентності:
ФК07. Знання сучасних засад природокористування, взаємодії природи і суспільства із застосуванням раціонального використання природних ресурсів, екологічних аспектів та основ природоохоронного законодавства.
ФК10. Здатність застосовувати знання і необхідні практичні навички з планування, організації, мотивування, контролю та регулювання діяльності профільних підприємств і установ.
ФК11. Уміння застосовувати наукові знання і практично втілювати їх для розробки та впровадження механізмів геопланування, територіального планування, проведення моніторингу розвитку регіонів, складання стратегічних планів і програм.
фахові компетентності професійного спрямування:
ФКС1.4. Здатність проводити космічний моніторинг конкретних об’єктів на основі бази даних активних перманентних станцій спостережень.
ФКС2.4. Здатність проектувати бази геопросторових даних космічного моніторингу на основі об’єктоорієнтованого підходу.
Результати навчання: ПР01. Аналізувати особливості природних та антропогенних систем і об’єктів геосфер Землі.
ПР06. Вміти здійснювати екологічну оцінку, аудит, ліцензування, сертифікацію використання природних ресурсів, прогнозувати розвиток екологічних, технологічних, економічних та соціальних наслідків на окремих об’єктах природокористування.
ПР13. Оцінювати еколого-економічний вплив на довкілля при впровадженні інженерних заходів та проектувати природоохоронні заходи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Планетарна та інженерна геодинаміка
Космічний моніторинг Землі
Аналіз часових рядів
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна “Супутниковий моніторинг інженерних споруд” включає в себе теоретичні лекції та лабораторні роботи, де студенти матимуть можливість вивчити сучасні супутникові технології та здобути навички роботи із супутниковими даними. Даний курс також ознайомить студентів із інформацію про актуальні тенденції в цій галузі та їхнє практично-наукове застосування. Ця дисципліна є важливою для студентів, оскільки супутниковий моніторинг стає все більш важливим інструментом у сучасному інженерно-геодезичному та будівельному секторі, сприяючи безпеці, ефективності та сталому розвитку інфраструктури та інженерних споруд.
Тип дисципліни: нормативна.
Цикл: професійної підготовки.
Мова навчання: українська.
Рік навчання: 1 курс.
Семестр: 2-й семестр.
Кредити: 5.
Форми навчання, для яких читається дисципліна: денна, при необхідності дистанційна.
Зміст навчальної дисципліни: Загальні поняття про супутниковий моніторинг. Принцип роботи глобальних навігаційних супутникових систем. Методи збору супутникових даних. Методи супутникового моніторингу інженерних споруд. Опрацювання та аналіз даних супутникового моніторингу інженерних споруд. Сучасні тенденції супутникового моніторингу.
Запланована навчальна діяльність: лекцій 15 год., лабораторних занять 30 год., контрольні роботи 12; самостійної роботи 93 год.; разом 150 год.
Методи викладання: словесні (лекція, пояснення), практичні (лабораторні роботи, контрольні роботи), наочні методи (ілюстрування, демонстрування). У випадку необхідності лекції та інші заняття проводяться онлайн.
Методи контролю і оцінювання навчальних досягнень: тестування, захист лабораторних робіт.
Вид семестрового контролю: залік.
Опис: Лекційні заняття
Тема 1. Загальні поняття про супутниковий моніторинг.
Тема 2. Принцип роботи супутникових систем.
Головні супутникові системи.
Типи супутникових даних.
Тема 3. Методи збору супутникових даних.
Збір та опрацювання інформації з супутників.
Програмне забезпечення для опрацювання супутникових даних.
Тема 4. Методи супутникового моніторингу інженерних споруд.
Використання супутникових технологій для моніторингу.
Переваги та недоліки супутникового моніторингу.
Тема 5. Опрацювання та аналіз даних супутникового моніторингу інженерних споруд.
Методи опрацювання результатів супутникового моніторингу інженерних споруд.
Сучасні тенденції супутникового моніторингу.
Лабораторні заняття
1. Опрацювання результатів статичних супутникових спостережень в програмному пакеті Trimble Business Centre.
2. Проектування мережі супутникових спостережень для здійснення моніторингу інженерних споруд.
3. Підготовка та опрацювання супутникових зображень для здійснення моніторингу інженерних споруд на основі InSAR.
Контрольна робота “Аналіз статистичних характеристик результатів супутникового моніторингу на прикладі Дністровської ГЕС”.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль включає
Семестровий залік проводиться в усній формі.
1. Виконання та захист лабораторних робіт.
2. Перевірка Контрольних робіт.
3. Залік – усна форма (питання, при онлайн-навчанні - тести у ВНС).
Лабораторні роботи, які оцінюються у 20 балів:
? 20 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 16 балів – («дуже добре») виставляється за знання навчального матеріалу вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 10 балів – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 8 балів – («посередньо» («задовільно») виставляється за посередні знання навчального матеріалу, мало аргументовані відповіді, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
? 6 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
? 4 бали – («незадовільно») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 0 балів – («дуже погано») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Лабораторні роботи, які оцінюються у 10 балів:
? 10 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 8 балів – («дуже добре») виставляється за знання навчального матеріалу вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 6 бали – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 4 бали – («посередньо» («задовільно») виставляється за посередні знання навчального матеріалу, мало аргументовані відповіді, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
? 2 бали – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
? 1 бал – («незадовільно») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
? 0 балів – («дуже погано») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Критерії оцінювання результатів навчання: Лабораторна робота №1 20 балів
Лабораторна робота №2 10 балів
Лабораторна робота №3 20 балів
Контрольна робота 10 балів
Залік 40 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Remote Sensing Tutorials. URL: https://natural-resources.canada.ca/maps-tools-and-publications/satellite-imagery-and-air-photos/tutorial-fundamentals-remote-sensing/9309
Seeber G. (2003). Satellite Geodesy: 2nd completely revised and extended edition. Walter de Gruyter, New York, 592. URL: https://books.google.com.ua/books?id=WgQVlzGR5GYC&printsec=frontcover&hl=uk&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
Yu, J., Meng, X., Yan, B., Xu, B., Fan, Q., & Xie, Y. (2020). Global Navigation Satellite System?based positioning technology for structural health monitoring: a review. Structural Control and Health Monitoring, 27(1), e2467. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/stc.2467
Helz, R. L. (2005). Monitoring ground deformation from space. Reston, VA, USA: US Department of the Interior, US Geological Survey. URL: https://pubs.usgs.gov/fs/2005/3025/2005-3025.pdf
Savchyn, I., & Vaskovets, S. (2018). Local geodynamics of the territory of Dniester pumped storage power plant. Acta Geodyn. Geomater, 15(1), 189. URL: https://www.researchgate.net/profile/Ihor-Savchyn/publication/322580207_Local_geodynamics_of_the_territory_of_Dniester_Pumped_Storage_Power_Plant/links/5a6731aaa6fdcc72a589cff6/Local-geodynamics-of-the-territory-of-Dniester-Pumped-Storage-Power-Plant.pdf
Tretyak, K., & Kukhtar, D. (2023). Application of Sntinel-1 radar interferometric images for the monitoring of vertical displacements of the earth’s surface affected by non-tidal atmospheric loading. Geofizicheskiy Zhurnal, 45(1), 87-101. URL: http://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/download/275180/270615
Tretyak, K., Brusak, І., Bubniak, І., & Zablotskyi, F. (2021). Impact of non-tidal atmospheric loading on civil engineering structures. 2(31), 16-28. URL: https://science.lpnu.ua/sites/default/files/journal-paper/2021/dec/26036/211547maket-16-28.pdf
Третяк, К., Ломпас, О., & Яхторович, Р. (2018). Дослідження точності вимірювання ГНСС-векторів при моніторингу деформацій інженерних споруд. Геодезія, картографія і аерофотознімання, 87, 36-47. URL: https://chmnu.edu.ua/wp-content/uploads/2021/01/5.-K.R.-Tretyak-O.V.-Lompas-R.I-YAhtorovich.pdf
CDDIS. Crustal Dynamics Data Information System. URL: https://cddis.nasa.gov/
CORS Data Products. URL: https://www.ngs.noaa.gov/CORS/data.shtml
EarthScope Consortium. URL: https://www.earthscope.org/
EPN. EUREF Permanent Network. URL: https://epncb.oma.be/
GDC. GNSS Data Center IGS. URL: https://igs.bkg.bund.de/
IGS. International GNSS Service. Global Data Center. URL: https://igs.org/
KASI Glober Data Center IGS. URL: http://gdc.kasi.re.kr/
SNAP. Sentinel Application Platform. URL: https://step.esa.int/main/download/snap-download/
SOPAC. Scripps Orbit and Permanent Array Center (SOPAC). URL: http://sopac.ucsd.edu/
SSARA API. URL: https://www.unavco.org/gitlab/unavco_public/ssara_client
SSARA GUI. URL: https://web-services.unavco.org/brokered/ssara/gui
UNAVCO. URL: https://www.unavco.org/
WInSAR. URL: https://winsar.unavco.org/
ZAKPOS. URL: http://zakpos.zakgeo.com.ua/
ZOOM EARTH. URL: https://zoom.earth/maps
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).