Геоекоінформаційні системи
Спеціальність: Технології захисту навколишнього середовища (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.183.00.O.001
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Екологічна безпека та природоохоронна діяльність
Лектор: д.т.н., професор Мокрий Володимир Іванович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Основним завданням дисципліни «Геоекоінформаційні системи» є формування знань з основ геоінформатики та геоінформаційних систем, як важливої складової інформаційної культури, навичок застосування сучасних засобів ГІС, геоінформаційних технологій та систем для вирішення фахових задач, вміння самостійно обирати та використовувати сучасний
інструментарій для задач з галузі технологій захисту довкілля.
Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним
продемонструвати такі результати навчання:
• знати теоретичні основи геоінформатики, основи побудови ГІС та їх складові;
• знати основні методи введення, обробки та аналізу інформації в сучасних
геоекоінформаційних системах;
• знати основні сучасні програмні засоби (ГІС пакети) у галузі технологій захисту
довкілля;
• вміти працювати з ГІС на персональному комп’ютері під управлінням операційної
системи та вміти налаштовувати ГІС;
• вміти виконувати аналіз та обробку інформації за допомогою інтегрованих засобів ГІС, баз даних ГІС, засобів для візуалізації результатів;
• вміти розробляти алгоритми для розв’язання прикладних задач захисту довкілля з
використанням геоекоінформаційних систем і технологій;
• вміти використовувати сучасні геоекоінформаційні системи та ГІС технології для вирішення науково-технічних задач з захисту навколишнього природного середовища;
• вміти застосовувати понятійно-категорійний апарат та методи геоінформатики у професійній діяльності;
• вміти проводити аналіз та обробку інформації про стан навколишнього природного середовища та представляти результати засобами сучасних прикладних ГІС;
• бути здатним освоювати нові геоінформаційні технології і програмні продукти та розуміти тенденції та перспективи розвитку цих технологій (зокрема, у галузі технологій захисту довкілля).
Результати навчання: Програмні компетентності:
1. Здатність до організації інноваційної діяльності, проведення оригінальних наукових досліджень, визначати та критично оцінювати основні механізми інноваційних технологій та економіки.
2. Здатність розв’язувати комплексні проблеми в сфері дослідницько-інноваційної діяльності, що передбачає глибоке переосмислення наявних та створення нових цілісних знань в галузі інтелектуальної власності як основі інноваційних технологій;
3. Здатність до пошуку, обробки, аналізу та узагальнення інформації для проведення самостійних досліджень у сфері інноваційних технологій з можливістю подальшої комерціалізації результатів досліджень і розробок.
4. Здатність обґрунтовано обирати та використовувати методи та інструменти у сфері маркетингу інноваційних технологій.
5. Набуття універсальних навичок дослідника, зокрема управління інноваційними проектами та технологіями.
Програмні результати: •
1. Знати та критично оцінювати теорії, положення та концептуальні підходи до вирішення комплексних наукових і практичних завдань з інноваційних технологій.
2. Демонструвати навички самостійного аргументованого вибору та реалізації інноваційних технологій виконання наукового дослідження, гнучкого мислення, відкритості до нових знань, оцінювати результати автономної роботи і нести відповідальність за особистий професійний розвиток та освоєння новітніх інноваційних технологій.
3. Ініціювати, розробляти, реалізовувати та управляти інноваційними проектами та технологіями, здійснювати пошук партнерів для комерціалізації результатів досліджень і розробок.
4. Здійснювати критичний аналіз, узагальнювати результати реалізації інноваційних технологій, формулювати та обґрунтовувати висновки і пропозиції щодо подальшого розвитку інноваційного проекту та продукту.
5. Обирати та використовувати загальнонаукові та спеціальні методи та інструменти інноваційних технологій.
6. Вміти знаходити, збирати, перевіряти та на рівні аналізу упорядковувати, аналізувати управлінську інформацію, необхідну для реалізації функцій менеджменту з планування, організації, мотивації та контролю в організації.
7. Знайти оригінальні iнновацiйнi рiшення або розробити iнновацiйнi технологiї, направленi на розв'язання конкретної проблеми.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Дистанційні методи екологічних досліджень
Технології проектування природно-техногенних геопарків
Технології перероблення та утилізації відходів
Технології рекультивації деградованих ландшафтів
Короткий зміст навчальної програми: Курс розроблений для:
1. Вивчення інноваційних технологій збереження природних ресурсів;
2. Одержання інформації щодо сучасного стану природних ресурсів: поверхневих, підземних, питних вод, атмосферного повітря, ґрунтів,
3. Синтезу інформації щодо поточного і прогнозованого стану відновлюваних природних ресурсів;
4. Комплексного забезпечення інформацією про якісні і кількісні характеристики речовинно-енергетичних ресурсів, необхідні для контролю якості об'єктів, явищ, процесів навколишнього середовища,
5. Вивчення і порівняння параметрів відновлюваних речовинно-енергетичних ресурсів, що сприяє вибору оптимальних технологій проектування і захисту об’єктів навколишнього середовища;
6. Придбання навиків вирішення інженерно-технологічних проблем проектування інноваційних систем енергопостачання, збереження і захисту природи і довкілля.
Опис: Вступ. Складові частини і види навчальної роботи студентів. Перелік рекомендованої літератури. Зв'язок дисципліни з попередніми і наступними.
Основні поняття: геоінформатика, географічні інформаційні системи, ГІС-технології. Особливості геоекоінформаційних систем. Окремі аспекти використання геоінформаційних систем та технологій в екології та захисті довкілля.
Тема 1. Основи геоінформаційних систем та технологій. Функції ГІС. Джерела вхідних даних. Відображення вихідних даних. Схема функціонування ГІС.
Тема 2. Класифікація геоінформаційних систем (ГІС). Класифікація сучасних ГІС: за тематикою, за територіальним охопленням, за метою управління. Головні модулі ГІС. Відкриті ГІС. Електронні атласи. ГІС-в’юери.
Тема 3. Архітектура геоінформаційної системи. Типові апаратні і програмні засоби геоінформаційних технологій. Принципи побудови ГІС. Характеристика пристроїв збору і введення інформації в систему: сканери, GPS-приймачі, диджітайзери, інші електронні прилади.
Тема 4. Подання даних в геоінформаційних системах. Дані в ГІС: типи даних і їх представлення. Дискретні об’єкти для представлення континуальних даних. Класифікація просторових об’єктів. Подання атрибутивних даних. Бази даних
для подання об’єктів реального світу. Управління даними в ГІС.
Тема 5. Технології перетворення вхідних даних в ГІС. Джерела вхідних даних (картографічні матеріали, дані дистанційного зондування Землі, дані електронних геодезичних приладів, тощо). Ручне введення даних. Автоматизоване введення даних (сканування, векторизування, геокодування).
Принципи перетворення структур даних.
Тема 6. Візуалізація інформації в ГІС. Поняття топографічної карти. Класифікація карт. Масштаби подання просторової інформації. Проекції карт. Подання картографічних шарів. Типи викривлень. Подання екранних
видів. Подання векторних об’єктів.
Тема 7. Сучасні інструментальні засоби ГІС. Огляд фірм-виробників програмного забезпечення ГІС. ESRI (ArcGIS, ArcView, ArcInfo), InterGraph (GeoMedia), ESTI MAP (MapInfo). Програмні засоби для роботи з просторовими зображеннями: векторизатори, програми для GPS-приймачів, та ін. Тенденції розвитку ГІС-технологій та їх використання в природоохоронній галузі
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль, усне опитування (30%);
Підсумковий контроль (контрольний захід, екзамен): письмова форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Система діагностики знань студента застосовується під час контрольного заходу (екзамен, залік), при відповіді на завдання екзаменаційного білету.
Вона базується на тому, що студент повинен творчо і осмислено подати відповіді на питання, які пропонуються.
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.
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: 1. Проблеми управління інноваційним підприємництвом екологічного спрямування [Бистряков І.К., Галиця І.О., Данилишин Б.М. та ін..]; за ред. О.В.Прокопенко. – Суми: ВТД «Університетська книга», 2007. – 512 с.
2. Голощапова О. Ринок інноваційних технологій в Україні: вивчення світового досвіду з метою його застосування у вітчизняних умовах.//Економіст.-2007.-№2. -с.32-35.
3. Енергоактивні споруди / Під ред. Е.В.Сарнацкого., Н.П.Селіванова. - М.: Стройиздат, 2003. - 374 с.
4. Інноваційні екологічні технології [Електронний ресурс]. – Доступ з http://www. yandex.ua/images.
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).