МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное

Федеральное государственное образовательное учреждение

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный аграрный университет «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

имени Н.И. Вавилова»

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой Декан факультета Заведующий кафедрой Декан факультета /Бондаренко Ю.В./ _ /Трушкин/ Д.А../ _ /Соловьев /Абдразаков Ф.К./ «_» _2013 г.г.

«_» _2013 «_» 2013г. г.

«_»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ЭКСПЕРТИЗА ИНВЕСТИЦИОННОДисциплина ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.

Дисциплина СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТА И

ГИДРОИНФОРМАТИКА

ОБЪЕКТА НЕДВИЖИМОСТИ

Направление 280100.62 Природообустройство Направление подготовки 270800.62 Строительство подготовки и водопользование Профиль подготовки / Комплексное использование и охрана специализация / Экспертиза и управление недвижимостью Профиль подготовки водных ресурсов магистерская программа Квалификация Квалификация (степень) Бакалавр (степень) Бакалавр выпускника выпускника Нормативный срок Нормативный срок 4 4 года года обучения обучения Форма обучения Очная Форма обучения Очная Количество часов Количество часов в в т.ч. по семестрам т.ч. по семестрам Всего Всего 11 2 33 44 55 66 77 Общая трудоемкость дисОбщая трудоемкость 42 2 циплины, ЗЕТ дисциплины, ЗЕТ Общее количество часов 72 Общее количество часов 144 Аудиторная работа – всего, Аудиторная работа – 54 48 в т.ч.:

всего, в т.ч.:

лекции лекции 16 лабораторные 54 лабораторные 16 практические практические 16 Самостоятельная работа Самостоятельная работа 18 96 Количество рубежных конКоличество рубежных 33 3 тролей контролей Форма итогового Форма итогового контроля з з э э контроля Курсовой проект (работа) - Курсовой проект (работа) х х Разработчик(и): доцент, Поморова А.В. _ Разработчик(и): доцент, Фисенко Б.В. _ Саратов 1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Теоретические основы водопользования.

Гидроинформатика» является формирование у студентов способности применения практических навыков в области использования методов, способов и средств получения, хранения, переработки гидрометеорологической информации средствами гидро- и геоинформационного анализа в последующей профессиональной деятельности.

В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 280100. Природообустройство и водопользование дисциплина «Теоретические основы водопользования. Гидроинформатика» относится к вариативной части профессионального цикла дисциплин.

Дисциплина базируется на знаниях, имеющихся у студентов при получении среднего (полного) общего или среднего профессионального образования и дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла.

Для качественного усвоения дисциплины студент должен:

- обладать базовыми знаниями по таким дисциплинам, как информатика, физика, география и естествознание;

- уметь практически использовать профильно-специализированные знания разделов дисциплин «Основы ГИС» и «Основы САПР» для освоения практических навыков гидроинформатики.

Дисциплина «Гидроинформатика» является базовой для изучения следующих дисциплин: «Комплексное использование водных ресурсов», «Проектирование водохозяйственных систем в специальных программах и средах», «Водохозяйственные системы и водопользование».

3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения Дисциплина «Гидроинформатика» направлена на формирование у студентов профессиональной компетенции: «Способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны, использовать основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, использовать навыки работы с компьютером как средством управления информацией; способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях» (ПК-3).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основные источники пространственных, гидрологических и метеорологических данных, принципы и методы гидро- и геоинформационного анализа данных;

Уметь: обрабатывать средствами гидро- и геоинформационного анализа и творчески использовать данные пространственных, гидрологических и метеорологических данных необходимых при профессиональной деятельности;

Владеть: знаниями и навыками обработки и интерпретации данных мониторинговых гидрометеорологических исследований, данных дистанционного зондирования Земли средствами гидро- и геоинформационного анализа для целей проектирования водохозяйственных систем.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часов, из них аудиторная работа –54 ч. (в т.ч. лабораторные занятия – 54 ч), самостоятельная работа – 18 ч.

Введение в гидроинформатику. Определение и развитие гидроинформатики, как

ЛЗ Т ВК УО

отдельной науки. Научные и прикладные задачи дисциплины Данные гидрометеорологического мониторинга. Метеорологические и гидрологические сети и посты. Базы гидрометеорологических данных. Работа с интерактивной ЛЗ В постов, базами гидрологических данных (НПО «Гидротехнология») Автоматическое оборудование полевых гидрометеорологических наблюдений.

Данные дистанционного зондирования поверхности Земли (ДЗЗ). Характеристика

ЛЗ В РК УО

систем ДЗЗ. Классификация снимков по различным признакам Базы данных ДЗЗ. Работа с базами спутниковых снимков (USGS Earthexplorer, ЛЗ В Методы автоматической обработки данных ДЗЗ. Программа для обработки мультиспектральных спутниковых данных Mul- ЛЗ Т Методы автоматической обработки данных ДЗЗ. Автоматический и ручной ввод Соединение зональных снимков Методы автоматической обработки данных ДЗЗ. Изучение особенностей отображения объектов на снимках и выбор опти- ЛЗ Т Методы автоматической обработки данных ДЗЗ. Создание эталонных участков и ЛЗ Т Методы автоматической обработки данных ДЗЗ. Подготовительные этапы классиЛЗ Т фикации с контролируемым обучением в программе MultiSpec Методы автоматической обработки данных ДЗЗ. Классификация и оценка резульЛЗ Т РК УО татов по тестовым участкам и карте вероятности Применение MultiSpec для целей проектирования, строительства, реконструкЛЗ В Тр ции и эксплуатации водохозяйственных 14.

Интерпретация и обработка данных 15.

Интерпретация и обработка данных 16.

STRM с помощью инструментов гидрогеоинформационного анализа. Программы Интерпретация и обработка данных 17.

STRM с помощью инструментов гидрогеоинформационного анализа. Исследова- ЛЗ Т Интерпретация и обработка данных 18.

Программная обработка данных гидроЛЗ В Программный комплекс «Гидрорасчеты». Описание программного комплекса.

База данных «Гидрорасчеты». Система Программный комплекс «Гидрорасчеты». Вычислительный модуль «Профиль».

Определение расчетных максимальных

ЛЗ Т РК УО

уровней воды по данным профиля поперечного сечения и расчетного максимального 22.

Примечание:

Условные обозначения:

Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие, ПЗ – практическое занятие.

Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, П – проблемная лекция/занятие, ПК – лекцияпресс-конференция (занятие пресс-конференция), Т – лекция/занятие, проводимое в традиционной форме, М – моделирование, КС – круглый стол, МШ – мозговой штурм,.

Виды контроля: ВК – входной контроль, ТК – текущий контроль, РК – рубежный контроль, ТР – творческий рейтинг, ВыхК – выходной контроль.

Форма контроля: УО – устный опрос, ПО – письменный опрос, КЛ – конспект лекции, Р – реферат, Э – экзамен.

Для успешной реализации образовательного процесса по дисциплине «Гидрогеология и основы геологии» и повышения его эффективности используются как традиционные педагогические технологии, так и методы активного обучения:

лекция-визуализация.

Удельный вес занятий, проводимых с использованием активных и интерактивных методов обучения, в целом по дисциплине составляет 28 % аудиторных занятий (в ФГОС не менее 20 %).

6. Оценочные средства для проведения входного, рубежного Дайте определение понятию база данных.

Области применения вычислительной техники.

Масштаб. Виды масштабов.

Абсолютные и относительные отметки. Основные системы высот.

5. Дайте определение понятию горизонталь.

Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях Дайте определение науки «Гидроинформатика».

Научные и прикладные задачи «Гидроинформатики».

Этапы становления гидроинформатики как отдельной науки.

Прямые и косвенные методы изучения атмосферы и гидросферы Земли.

Состав баз гидрометеорологических данных.

Оборудование для дистанционного получения гидрометеорологической информации.

7. «Real-time» базы гидрометеорологических данных.

8. Основы работы с «Real-time» базами гидрометеорологических данных.

9. Основы работы с базами данных государственного водного реестра.

10.Основы работы с базами данных водохозяйственного районирования.

Дайте определение понятию мониторинг окружающей среды.

Виды мониторинга.

Структура и функции Гидрометеослужбы РФ.

Типы и разряды гидрометеорологических станций и постов.

Оборудование метеорологических и гидрологических станций и постов.

Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях Характеристика дистанционных методов мониторинга Земли.

Характеристика методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

Классификация снимков по различным признакам.

Основы работы с базами данных результатов ДЗЗ.

Особенности мультиспектральных снимков ДЗЗ.

Особенности отображения различных объектов на мультиспектральных снимках.

7. Синтез и анализ мультиспектральных снимков.

8. Возможности автоматической обработки мультиспектральных снимков.

9. Классификация водных объектов по тестовым участкам мультиспектральных снимков.

10.Особенности использования мультиспектральных снимков ДЗЗ для водохозяйственных целей.

1. Визуальное дешифрирование данных ДЗЗ.

2. Основные характеристики мультиспектральных данных ДЗЗ.

3. Особенности выбора материалов ДЗЗ для целей водного хозяйства.

4. Методики выявления изменений водных объектов по материалам ДЗЗ.

Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях Характеристика радарной топографической съемки (STRM).

Гидро- геоинформационные среды обработки данных STRM.

Морфометрические характеристики рельефа.

Особенности определения гидрографических характеристик по данным STRM.

Структура и функции программной среды SAGAGis.

Структура и функции программной среды Watershed Modeling System.

Особенности программной обработки данных гидрометеорологического мониторинга.

8. Структура и функции программной среды Гидрорасчеты.

1. Проекционные преобразования при определения гидрографических характеристик по данным STRM.

2. Погрешности и ошибки при определения гидрографических характеристик по данным STRM.

Дайте определение науки «Гидроинформатика».

Научные и прикладные задачи «Гидроинформатики».

Этапы становления гидроинформатики как отдельной науки.

Прямые и косвенные методы изучения атмосферы и гидросферы Земли.

Состав баз гидрометеорологических данных.

Оборудование для дистанционного получения гидрометеорологической информации.

7. «Real-time» базы гидрометеорологических данных.

8. Основы работы с «Real-time» базами гидрометеорологических данных.

9. Основы работы с базами данных государственного водного реестра.

10.Основы работы с базами данных водохозяйственного районирования.

11.Дайте определение понятию мониторинг окружающей среды.

12.Виды мониторинга.

13.Структура и функции Гидрометеослужбы РФ.

14.Типы и разряды гидрометеорологических станций и постов.

15.Оборудование метеорологических и гидрологических станций и постов 16.Характеристика дистанционных методов мониторинга Земли.

17.Характеристика методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

18.Классификация снимков по различным признакам.

19.Основы работы с базами данных результатов ДЗЗ.

20.Особенности мультиспектральных снимков ДЗЗ.

21.Особенности отображения различных объектов на мультиспектральных снимках.

22.Синтез и анализ мультиспектральных снимков.

23.Возможности автоматической обработки мультиспектральных снимков.

24.Классификация водных объектов по тестовым участкам мультиспектральных снимков.

25.Особенности использования мультиспектральных снимков ДЗЗ для водохозяйственных целей.

26.Визуальное дешифрирование данных ДЗЗ.

27.Основные характеристики мультиспектральных данных ДЗЗ.

28.Особенности выбора материалов ДЗЗ для целей водного хозяйства.

29.Методики выявления изменений водных объектов по материалам ДЗЗ.

30.Характеристика радарной топографической съемки (STRM).

31.Гидро- геоинформационные среды обработки данных STRM.

32.Морфометрические характеристики рельефа.

33.Особенности определения гидрографических характеристик по данным STRM.

34.Структура и функции программной среды SAGAGis Gis.

35.Структура и функции программной среды Watershed Modeling System.

36.Особенности программной обработки гидрометеорологического мониторинга.

37.Структура и функции программной среды Гидрорасчеты.

38.Проекционные преобразования при определения гидрографических характеристик по данным STRM.

39.Погрешности и ошибки при определения гидрографических характеристик по данным STRM.

1. Современные методы гидрометеорологического мониторинга.

2. Возможности применения данных ДЗЗ при инженерных изысканиях для водохозяйственных целей.

3. Использование спутниковой информации для дистанционного мониторинга состояния водных экосистем.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Скогорева, Р.Н. Геодезия с основами геоинформатики [Текст] / Учеб. пособие. - М. : Высш. шк., 1999. - 203 с. : ил.; ISBN 5-06003-593-1;

Вуколова, И. А. Геоинформатика в лесном хозяйстве [Текст] / Учебник. - М. : ВНИИЛМ, 2002. - 216 с.: ил.; ISBN 5-94219-053- Шовенгерд, Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений – М.: Техносфера, 2010. – 560 с: ил;

Лабутина, И.А. Использование данных дистанционного зондирования для мониторинга экосистем ООПТ [Текст] / Методическое пособие – М., 2011. – 88 с: ил.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

- Электронная библиотека СГАУ им. Н.И. Вавилова – http://library.sgau.ru/;

- Интерактивная карта гидрометеорологических станций и постов http://www.sur-base.ru/meteo-base/?p=map;

- База гидрологических данных - http://www.hydrotec.ru/;

- Государственный водный реестр: http://textual.ru/gvr/;

- Водохозяйственное районировании РФ: http://77.108.74.231/vdh/;

- База данных гидрометеорологического мониторинга геологической службы США: http://waterdata.usgs.gov/nwis/rt;

- База гидрологических данных Русгидро:

http://www.rushydro.ru/press/material/multimedia/infographics/#/-1/;

- База данных ДЗЗ Landsat http://landsatlook.usgs.gov/.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения занятий используется следующее материально-техническое обеспечение:

программное обеспечение: MultiSpec, QGis,SAGA, Гидрорасчеты;

мультимедийные приложения к лекциям, слайды.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 280100.62 Природообустройство и водопользование.