Учреждение образования

«Белорусский государственный технологический университет»

Утверждаю

Проректор по учебной работе

доцент_ А.С. Федоренчик

«_» 2010 г.

Регистрационный № УД- /р.

Информационные технологии в отрасли Учебная программа для специальности 1-46 01 01 «Лесоинженерное дело»

Факультет технологии и техники лесной промышленности Кафедра лесных машин и технологии лесозаготовок Курс – 3 Семестр – 6 Лекции – 16 часов Лабораторные занятия - 16 часов Всего аудиторных часов Зачет – 6 семестр по дисциплине – 32 Форма получения высшего Всего часов по дисциплине - 52 образования - дневная Учебная программа составлена на основе программы «Информационные технологии в отрасли», утвержденной «» _ 2010 г., регистрационный № УД- /баз.

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры лесных машин и технологии лесозаготовок учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет» 23 июня 2009 г.

протокол № 11.

Заведующий кафедрой С.П. Мохов Составители А.С. Федоренчик А.И. Хотянович Одобрена и рекомендована к утверждению методической комиссией факультета технологии и техники лесной промышленности «_» _ 20_ г., протокол № _ Председатель методической комиссии _ А.А. Янушкевич

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В настоящий момент в сфере информационных технологий большое внимание уделяется разработке прикладных компьютерных систем для работы с картографической и схемной информацией. Прикладные системы данного типа имеют весьма широкую область применения: объекты муниципальных служб, коммуникативные сети, медицина и здравоохранение, обучающие системы и т.п. Лидирующее место в данной области занимают географические информационные системы (ГИС) и созданные на их базе технологии.

В практическом смысле ГИС это интеграция компьютерного оборудования и программного обеспечения, которые вместе используются для сбора, хранения, анализа и отображения пространственно распределенной информации. Эти возможности отличают геоинформационную систему от других подобных систем и создают перспективы для ее применения в решении широкого спектра задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, последствий предпринимаемых действий. Целесообразность применения геоинформационных систем и основанных на их базе технологий на предприятиях лесного комплекса республики обусловлена целым рядом факторов, главными из которых являются: специфика развития, потребность в анализе и постоянном обновлении информации о лесных ресурсах; необходимость решения конкретных прикладных лесоэксплуатационных задач; рекомендации специалистов и многолетний опыт применения подобных технологий за рубежом.

Одновременно с внедрением в отрасли высоко технологичных лесозаготовительных комплексов, эффективность функционирования которых напрямую зависит от степени соответствия технических параметров машин природно-технологическим условиям их эксплуатации, повышаются требования к квалификации как операторов, так и инженерно-технических работников, управляющих такого рода машинными комплексами.

Системы управления современными лесозаготовительными машинами представляют собой совокупность аппаратных и программных средств для оптимизации процессов заготовки лесоматериалов, их транспортировки, обмена оперативной информацией между участниками лесопользования с целью последующей реализации древесины перерабатывающим производствам.

Основной целью дисциплины является формирование у студентов профессиональной компетентности в области информационных систем для решения технологических задач на предприятиях лесного комплекса.

Основная задача дисциплины – изучение принципов работы с географическими информационными системами, выполнение расчетов и анализ результатов, получаемых в процессе разработки собственных и применения существующих программных приложений для решения вопросов планирования и организации лесопользования; изучение принципов функционирования информационных систем управления современными многооперационными лесозаготовительными машинами на примере машинного комплекса «харвестер-форвардер», широко применяемых для заготовки сортиментов в стране.

В результате изучения дисциплины студент должен:

– знать особенности формирования исходной картографической и тематической информации реализуемых в лесозаготовительной отрасли и процессов, правила создания новых объектов и редактирование параметров уже существующих, структурные элементы информационных систем лесных машин и назначение каждого конкретного элемента системы;

– уметь создавать слои географических объектов в окне карты и выполнять различные операции над ними, открывать таблицы баз данных и устанавливать связь между объектами на карте и информацией в таблицах, изменять стиль и цвет объектов, осуществлять выбор требуемой проекции и системы координат, создавать простые и комплексные запросы к картографическим элементам и их описательным характеристикам, строить тематические диаграммы, формировать отчеты, изменять настройки систем управления технологическим оборудованием лесозаготовительных машин и редактировать параметры техпроцессов лесосечных работ в зависимости от конкретных природно-производственных условий, контролировать готовность машин к эксплуатации.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

ВВЕДЕНИЕ

Научно-технические предпосылки развития ГИС. Структура курса, его цели и задачи. Связь дисциплины с другими предметами.

РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ

Определение ГИС, область применения (информационно-справочная ГИС, информационно-аналитическая ГИС, информационно-моделирующая ГИС), составные части ГИС, аппаратное обеспечение (персональные ЭВМ, рабочие станции, периферийные устройства ввода-вывода информации), программное обеспечение, виды ГИС, этапы разработки ГИС-проекта, справочная информация.

РАЗДЕЛ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ В ГИС

Источники информации для ГИС (картографический материал, дистанционное зондирование, спутниковые информационные системы), типы картографической информации, системы координат и картографические проекции, пространственная информация в ГИС (растровая и векторная информация, топология), тематическая информация в ГИС (иерархические модели, сетевые модели, реляционные модели), обмен информацией между различными ГИС.

РАЗДЕЛ 3. СОЗДАНИЕ ГИС-ПРИЛОЖЕНИЙ

Языки программирования в ГИС, операторы для работы с географическими объектами и их описательными характеристиками, последовательность размещения операторов в теле программы, компиляция программы, поиск и устранение ошибок, способы запуска приложений, требования к размещению программ для корректного функционирования приложений.

РАЗДЕЛ 4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

СОВРЕМЕННЫМИ МНОГООПЕРАЦИОННЫМИ

ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫМИ МАШИНАМИ

Описание рабочих территорий, формирование сортиментного плана для разрабатываемых лесосек, калибровка измерительной системы харвестера, операторские настройки режимов работы технологического оборудования харвестера и форвардера, диагностика функционирования узлов и агрегатов лесных машин, создание отчетов, организация обмена информацией между участниками лесопользования.

РАЗДЕЛ 5. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ГИС В

ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ

Актуальные производственные задачи, решение которых возможно в ГИС, прогрессивные способы сбора и подготовки картографической информации, способы учета выполняемых работ и обеспечение многоуровневого оперативного доступа к информации. Мобильные ГИС.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ

технические предпосылки развития ГИС. Связь дисциплины с другими информационной системе (5 ч.).

рующая ГИС), составные части обеспечение, виды ГИС, этапы разработки ГИС-проекта, справочная типы картографической информации, системы координат и картографические проекции.

3.2. Пространственная информация в 2 - 1 Электрон- [1] Зачет модели, сетевые модели, реляционные модели), обмен информацией между различными ГИС.

окне карты, задание стилей и цветов представления объектов на карте, создание и редактирование подписей точечных, линейных и полигональных элементов, изменение проекций и систем координат, установка единиц измерения координат, площади и карт открытие и регистрация растров, послойная векторизация растра, преобразование файлов для использования в различных ГИС, создание различной сложности SQLзапросов, представление результатов запросов на электронных картах.

ными характеристиками, последовательность размещения операторов мещению программ для корректного функционирования приложений ей по картографическим объектам, операторы формирования SQLзапросов, операторы создания циклов, команды и операторы работы с координатами (создание объектов по известным координатам, извлечение координат существующих строку меню и создание пользовательских диалогов. Компиляция программ, устранение ошибок, апробация различных способов запуска ГИС приложений.

управления современными многооперационными лесозаготовительными машинами (16 ч.).

агностика функционирования узлов и агрегатов лесных машин, создание отчетов, организация обмена информацией между участниками лесопользования.

и редактирование режимов маркировки сортиментов, способов учета Тренажер чений по количеству и объему выпиливаемых сортиментов. Выполнение комплекса процедур по калибровке измерительной системы цепного пильного аппарата. Диагностика функционирования узлов и аг- Тренажер узлами машин. Создание персональных и общих отчетов, организация обмена информацией между участниками лесопользования.

6. Перспективные направления раз- 1 - вития ГИС в лесозаготовительспект лекций ной отрасли (2 ч.).

Актуальные производственные задачи, решение которых возможно в ГИС, прогрессивные способы сбора и подготовки картографической информации, способы учета выполняемых работ и обеспечение многоуровневого оперативного доступа к информации. Мобильные ГИС.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

1. Примерная тематика лабораторных занятий 1. Создание и редактирование картографического материала и таблиц описательных характеристик объектов в ГИС, изменение порядка размещения информационных слоев в окне карты, задание стилей и цветов представления объектов на карте, создание и редактирование подписей точечных, линейных и полигональных элементов, изменение проекций и систем координат, установка единиц измерения координат, площади и длины.

2.Создание реляционной базы данных (БД), установление связей между таблицами БД, правила открытия таблиц БД в ГИС, сканирование карт открытие и регистрация растров, послойная векторизация растра, преобразование файлов для использования в различных ГИС, создание различной сложности SQL-запросов, представление результатов запросов на электронных картах.

3. Написание программы на языке программирования MapBasic используя операторы создания и редактирования таблиц с информацией по картографическим объектам, операторы формирования SQL-запросов, операторы создания циклов, команды и операторы работы с координатами (создание объектов по известным координатам, извлечение координат существующих объектов).

4. Создание и размещение подпрограмм в программах, организация ссылок на самостоятельные программы, добавление новых команд в строку меню и создание пользовательских диалогов. Компиляция программ, устранение ошибок, апробация различных способов запуска ГИС приложений.

5. Создание индивидуального пользовательского профиля оператора харвестера (форвардера), заполнение электронной карты на разрабатываемую лесосеку, формирование матрицы оптимизации раскряжевки хлыстов на сортименты.

6. Установка и редактирование режимов маркировки сортиментов, способов учета их размеров, параметров целевых лесоматериалов, указание ограничений по количеству и объему выпиливаемых сортиментов. Выполнение комплекса процедур по калибровке измерительной системы харвестера.

7. Выполнение индивидуальных пользовательских настроек работы элементов гидроманипулятора, харвестерной головки. Выбор способа оптимизации размерно-качественных характеристик выпиливаемых сортиментов.

Изменение режимов процесса раскряжевки хлыстов на сортименты.

8. Диагностика функционирования узлов и агрегатов лесных машин, поиск неисправностей по схеме сигналов между узлами машин. Создание персональных и общих отчетов, организация обмена информацией между участниками лесопользования.

1. Геоинформационные системы: учеб. пособие / Ю. Ю. Герасимов [и др.]. – Издат. университета Йоэнсуу, 2001. – 201 с.

2. Атрощенко, О. А. Дистанционные методы зондирования лесов и геоинформационные системы в лесном хозяйстве: монография / О. А. Атрощенко, И. В. Толкач. – Минск: БГТУ, 2003. – 375 с.

3. Информационные технологии и системы в лесопромышленном комплексе: учеб. пособие / Э. О. Салминен [и др.]. – СПб.: СПбЛТА, 2002. – 180 с.

4. Лесопромышленная логистика: учеб. пособие / Э. О. Салминен [и др.]. – СПб.: Профи-информ, 2005. – 264 с.

5. Основы лесной технологии: учебник / Йори Ууситало. – Издат. университета Йоэнсуу, 2006. – 239 с.

6. Лесоматериалы круглые хвойных пород: СТБ 1711–2007. – Введ.

30.01.07. – Минск: Госстандарт РБ, 2007. – 11 с.

7. Лесоматериалы круглые лиственных пород: СТБ 1712–2007. – Введ.

30.01.07. – Минск: Госстандарт РБ, 2007. – 18 с.

8. Дрова. Технические условия: СТБ 1510–2004. – Введ. 01.07.05. – Минск: Госстандарт РБ, 2007. – 8 с.

3. Протокол согласования учебной программы по изучаемой учебной дисциплине с другими дисциплинами специальности плины, с которой Название держание учебной разработавшей 1. Технология и Кафедра машины лесосеч- лесных машин и ных работ технологии лесозаготовок 2. Транспортное освоение лесных массивов