Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2013/2014
Kod:
WIN-2-102-IG-s
Nazwa:
Systemy geoinformatyczne
Wydział:
Wiertnictwa, Nafty i Gazu
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria gazownicza
Kierunek:
Inżynieria Naftowa i Gazownicza
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Fąfara Zbigniew (fafara@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Fąfara Zbigniew (fafara@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna organizację i strukturę systemu GIS, rodzaj realizowanych funkcji, przeznaczenie oraz zastosowania. IN2A_W03, IN2A_W07, IN2A_W10 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Zna rodzaje danych i modele danych wykorzytywane w systemach geoinformatycznych. IN2A_W03, IN2A_W07, IN2A_W10 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Zna tematyczne bazy danych, które mogą być przydatne w pracy inżyniera przemysłu naftowego i gazowniczego. IN2A_W03, IN2A_W07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 Zna sposoby i problemy odzwierciedlania powierzchni Ziemi na płaszczyźnie, układy i systemy odniesienia stosowane w Polsce. IN2A_W03, IN2A_W07 Kolokwium
M_W005 Ma ogólną wiedzę na temat systemów lokalizacji. IN2A_W03, IN2A_W07 Kolokwium
M_W006 Zna na podstawowym poziomie jeden system GIS. IN2A_W03, IN2A_W07, IN2A_W09, IN2A_W10 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Potrafi obsługiwać dostępne w Internecie systemy zarządzające danymi przestrzennymi znając ich uwarunkowania i możliwości. IN2A_U01, IN2A_U03, IN2A_U09, IN2A_U10, IN2A_U11 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi znaleźć i wykorzystać w pracy informacje zgromadzone w tematycznych bazach danych związanych z przemysłem naftowym i gazowniczym. IN2A_U01, IN2A_U03, IN2A_U09, IN2A_U10 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi zarządzać danymi przestrzennymi dotyczącymi obiektów związanych z zakresem prowadzonej działalności. IN2A_U09, IN2A_U10, IN2A_U11 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Potrafi zarządzać danymi w przykładowym systemie GIS. IN2A_U03, IN2A_U10, IN2A_U11 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U005 Potrafi stworzyć system bazy danych przestrzennych do zarządzania informacjami wynikającymi z charakteru prowadzonej działalności. IN2A_U10, IN2A_U11, IN2A_U15 Praca dyplomowa,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi działać w sposób kreatywny przy pozyskiwaniu i wykorzystywaniu informacji geoporzestrzennych. IN2A_K01, IN2A_K05 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K002 Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się w zakresie metod i środków stosowanych przy analizach geoprzestrzennych. IN2A_K03, IN2A_K04, IN2A_K07 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K003 Ma świadomość ogromu możliwości jakie daje stosowanie w pracy nowoczesnych systemów geoinformatycznych. IN2A_K03, IN2A_K04, IN2A_K07 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K004 Potrafi działać w sposób profesjonalny i przedsiębiorczy przy podejmowaniu decyzji dotycząców zarządzania obiektami przestrzennymi. IN2A_K01, IN2A_K02, IN2A_K04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Inne
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna organizację i strukturę systemu GIS, rodzaj realizowanych funkcji, przeznaczenie oraz zastosowania. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna rodzaje danych i modele danych wykorzytywane w systemach geoinformatycznych. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna tematyczne bazy danych, które mogą być przydatne w pracy inżyniera przemysłu naftowego i gazowniczego. + - + - - - - - - - -
M_W004 Zna sposoby i problemy odzwierciedlania powierzchni Ziemi na płaszczyźnie, układy i systemy odniesienia stosowane w Polsce. + - - - - - - - - - -
M_W005 Ma ogólną wiedzę na temat systemów lokalizacji. + - - - - - - - - - -
M_W006 Zna na podstawowym poziomie jeden system GIS. - - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi obsługiwać dostępne w Internecie systemy zarządzające danymi przestrzennymi znając ich uwarunkowania i możliwości. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi znaleźć i wykorzystać w pracy informacje zgromadzone w tematycznych bazach danych związanych z przemysłem naftowym i gazowniczym. + - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi zarządzać danymi przestrzennymi dotyczącymi obiektów związanych z zakresem prowadzonej działalności. - - + - - - - - - - -
M_U004 Potrafi zarządzać danymi w przykładowym systemie GIS. + - + - - - - - - - -
M_U005 Potrafi stworzyć system bazy danych przestrzennych do zarządzania informacjami wynikającymi z charakteru prowadzonej działalności. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi działać w sposób kreatywny przy pozyskiwaniu i wykorzystywaniu informacji geoporzestrzennych. - - + - - - - - - - -
M_K002 Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się w zakresie metod i środków stosowanych przy analizach geoprzestrzennych. + - - - - - - - - - -
M_K003 Ma świadomość ogromu możliwości jakie daje stosowanie w pracy nowoczesnych systemów geoinformatycznych. + - + - - - - - - - -
M_K004 Potrafi działać w sposób profesjonalny i przedsiębiorczy przy podejmowaniu decyzji dotycząców zarządzania obiektami przestrzennymi. + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Wprowadzenie

    Wprowadzenie do GIS – historia, podstawowe definicje: GIS, SIG, SIP, SIT.

  2. Dane w GIS

    Rodzaje danych:

    • Dane przestrzenne
    • Dane nieprzestrzenne

    Modele danych:

    • Model rastrowy
    • Model wektorowy

    Rastrowy model danych:

    • Model GRID
    • Model TIN

    Wektorowy model danych:

    • Prosty model wektorowy
    • Model topologiczny
    • Model spaggeti

    Numeryczny model terenu

    Metody obrazowania danych przestrzennych:

    • Zobrazowanie obrazowe
    • Zobrazowanie topologiczne
    • Zobrazowanie kartograficzne

    Przykłady.

  3. Przechowywanie danych przestrzennych

    Historia rozwoju systemów GIS z punktu widzenia sposobu przechowywania danych:

    • Systemy hermetyczne
    • Przechowywanie danych nieprzestrzennych w zewnętrznych strukturach relacyjnych baz danych
    • Przechowywanie danych nieprzestrzennych w zewnętrznych strukturach relacyjnych baz danych i danych przestrzennych w strukturach przestrzennych (obiektowych) baz danych

    Budowa i organizacja typowego współczesnego systemu do zarządzania danymi przestrzennymi.

  4. Źródła danych

    Źródła danych dla systemów GIS.
    Zdjęcia satelitarne i lotnicze. Teledetekcja i fotogrametria. Merging. Ortofotomapa.
    Georeferencja.
    Dane referencyjne.

  5. Funkcje systemów geoinformatycznych

    Funkcje systemów geoinformatycznych:

    • Funkcje realizowane po stronie systemu bazy danych
    • Funkcje realizowane po stronie systemu GIS

  6. Dostęp do systemów GIS

    Zdalny dostęp do systemów GIS:

    • Cienki klient
    • Średni klient
    • Gruby klient

  7. Zastosowania GIS

    Analizy GIS – przykłady.
    Zastosowania GIS.
    Wykorzystanie systemów geoinformatycznych w praktyce, problemy:

    • Dokładność danych,
    • Adekwatność danych,
    • Georeferencja,
    • Wzorcowe dane referencyjne.

  8. Mapa cyfrowa

    System GIS a kartografia cyfrowa.
    Mapa cyfrowa – struktura, rodzaje obiektów, zapis parametrów charakteryzujących obiekty, przykłady.

  9. Odwzorowanie kartograficzne

    Model Ziemi. Odwzorowanie kartograficzne. Odwzorowanie powierzchni Ziemi na płaszczyźnie, przykłady.
    Układ odniesień przestrzennych. Układy współrzędnych.
    Układy odniesienia stosowane w Polsce:

    • Borowa Góra 1925
    • Pułkowo 1942
    • WGS 1984

  10. Wprowadzenie do systemów lokalizacji satelitarnej

    Systemy lokalizacji satelitarnej:

    • Zasada funkcjonowania
    • Pseudoodległość
    • Źródła niedokładności
    • Sposób lokalizacji

    Przykłady systemów lokalizacji satelitarnej:

    • GPS NAVSTAR
    • GLONASS
    • GALILEO

  11. Cyfrowy model budowy geologicznej

    Cyfrowy model budowy geologicznej:

    • Interpolacja
    • Model bryłowy
    • Zobrazowania 2D, 2.5D, 3D, 4D.

    Przykłady.

  12. Bazy danych tematycznych

    Omówienie przykładowych baz danych tematycznych przydatnych dla inżyniera przemysłu naftowego i gazowniczego.

Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Przykładowy system GIS

    Zapoznanie z przykładowym systemem zarządzającym danymi przestrzennymi:

    • Struktura systemu, warstwy.
    • Przykłady danych rastrowych.
    • Dane wektorowe o obiektach przestrzennych.
    • Metody klasyfikacji danych przestrzennych.
    • Obrazowanie obiektów przestrzennych.
    • Georeferencja za pomocą współrzędnych, za pomocą pola adresowego.
    • Wyświetlanie danych opisowych.
    • Możliwości systemów GIS.
    • Przykładowe zastosowania.

    Temat pracy domowej:

    • Opisać wybrany, dostępny w Internecie system zarządzający danymi przestzrennymi według zadanego schematu.

  2. Bazy danych tematycznych PIG

    Zapoznanie z bazami danych tematycznych zarządzanych przez Państwowy Instytut Geologiczny:

    • Bazy danych geologicznych (otwory wiertnicze, pomiary geofizyczne powierzchniowe i otworowe, mapa geologiczna Polski, baza danych o obszarach zagrożonych osuwiskami i ruchami tektonicznymi).
    • Bazy danych hydrogeologicznych (baza danych hydrogeologicznych, monitoring wód podziemnych, mapa hydrogeologiczna Polski, mapa obszarów zagrożonych podtopieniami)
    • Bazy danych o zasobach surowców mineralnych.
    • Bazy danych geośrodowiskowych.
    • Bazy danych geologiczno-inżynierskich.

    Zasady udostępniania informacji przez PIG.

    Temat pracy domowej:

    • Korzystając z tematycznych baz danych PIG scharakteryzować wybrany obszar Polski.

  3. Bazy danych tematycznych GUGiK

    Zapoznanie z bazami danych tematycznych zarządzanych przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii:

    • GEOPORTAL (dane z państwowego rejestru nazw geograficznych, podział terytorialny państwa, granice, dane katastralne działek).
    • Mapy topograficzne.
    • Mapy hydrograficzne.
    • Mapy sozologiczne.

    Architektura i przeznaczenie systemu GEOPOTRAL, GEOPORTAL2.
    Zasady udostępniania informacji przez GUGiK.

  4. Bazy danych tematycznych IMiGW

    Zapoznanie z bazami danych tematycznych zarządzanymi przez Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej:

    • Bazy danych na temat podziału hydrograficznego Polski.

    Temat pracy domowej:

    • Opisać wybraną bazę danych tematycznych.

  5. Inne bazy danych tematycznych

    Inne przykładowe bazy danych tematycznych, to:

    • Sieć dróg (GDDKiA oraz oddziały terytorialne).
    • Chronione prawem obszary (parki, przyroda, krajobraz).

    Temat pracy domowej:

    • Jak przedstawione bazy danych tematycznych mogą być pomocne w pracy inżyniera przemysłu naftowego i gazowniczego?

  6. Model wgłębnej budowy geologicznej Polski

    Zapoznanie z modelem 3D wgłębnej budowy geologicznej Polski utworzonym przez Państwowy Instytut Geologiczny:

    • Zakres informacji wejściowych.
    • Mapy (ścięcia poziomego, miąższości, zasięgu, powierzchni spągowych, otworów).
    • Bryły 3D.
    • Aminacje.
    • Przeglądarka GIS.

  7. Obsługa systemu GIS – nauka

    Zapoznanie z obsługą systemu GIS na przykładzie programu specjalistycznego AutoCAD Map 3D PL.
    Utworzenie przykładowej bazy danych przestrzennych (mapy cyfrowej):

    • Wybór globalnego układu współrzędnych (odniesień przestrzennych).
    • Dodanie warstwy z rastrowym modelem ukształtowania terenu w postaci surowego zdjęcia satelitarnego, analiza fotogrametryczna, wybór palety do kolorowania terenu w zależności od wysokości.
    • Dodanie warstwy z danymi wektorowymi o lokalizacji rzek i jezior, wybór sposobu kolorowania.
    • Utworzenie własnych warstw mapy cyfrowej przedstawiających w postaci wektorowej przykładową sieć dróg, sieć wodociągową i gazową.
    • Przegladanie wprowadzonych danych dla różnych układów.
    • Wizualizacja 3D stworzonej mapy.

  8. Obsługa systemu GIS – sprawdzian

    Wykonanie na zajęciach samodzielnej pracy i zaliczenie jej u prowadzącego.
    Każda osoba dostaje następujący zestaw plików:

    • Rastrowy plik przedstawiający ukształtowanie terenu.
    • Plik wektorowy z rzekami i jeziorami.
    • Plik wektorowy “Parcele” z przydzielonymi indywidualnie różnymi obszarami dla każdego studenta.
    • Plik wektorowy z zewnętrzną siecią dróg.
    • Plik wektorowy z zewnętrzną siecią wodociągową.
    • Plik wektorowy z zewnętrzną siecią gazową.
    • Plik wektorowy z zewnętrzną siecią elektryczną.
      Wykonanie samodzielnej pracy polega na stworzeniu cyfrowej mapy następująco:
    • Każdy dostarczony plik przez wprowadzącego dodać jako osobna warstwa mapy wykonując ewentualnie inne dodatkowe niezbędne operacje.
    • Utworzyć kolejną warstwę z podziałem przydzielonej parceli na działki o określonej powierzchni.
    • Utworzyć warstwy z połączeniem parceli z zewnętrzną siecią dróg, siecią wodociągową, gazową, kanalizacyjną i energetyczną.
    • Korzystając z wyników analizy GIS utworzonych obiektów przygotować sprawozdanie z wykonanej pracy w MS Word.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 59 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 10 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 3 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Zaliczenie treści wykładów – kolokwium zaliczeniowe po serii wykładów. Uzyskana ocena z kolokwium musi być pozytywna.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych – do zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych należy samodzielnie wykonać następujące prace domowe:

  • Opis wybranego systemu GIS.
  • Charakterystyka wybranego obszaru Polski w oparciu o tematyczne bazy danych PIG.
  • Opis wybranej bazy danych tematycznych.
  • Jak przedstawione bazy danych tematycznych mogą byc przydatne w pracy inżyniera przemysłu naftowego i gazowniczego?

Oprócz tego należy samodzielnie wykonać i zaliczyć w trakcie zajęć laboratoryjnych zadanie polegające na stworzeniu mapy cyfrowej w programie specjalistycznym AutoCAD Map 3D PL o podanych założeniach.

Ocena na zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych będzie średnią z dwóch ocen:

  • Średniej oceny z ocen za prace domowe.
  • Oceny na zaliczenie samodzielnej pracy wykonanej w czasie ćwiczeń.
  • Każda z tych ocen musi być pozytywna.
  • Każde zadanie domowe musi być oddane.

Udział studenta w zajęciach uznanych przez prowadzącego za obowiązkowe jest konieczna. Usprawiedliwiona nieobecność musi być odrobiona na zajęciach z inną grupą lub w czasie konsultacji z prowadzącym w nieprzekraczalnym terminie podanym przez prowadzącego. Wykonane prace domowe należy oddać w nieprzekraczalnym terminie podanym przez prowadzącego. Po przekroczeniu tego terminu prace domowe nie będą przyjmowane poza przypadkami opisanymi w RS AGH.

Ocena końcowa – średnia z oceny uzyskanej na kolokwium zaliczeniowym z treści wykładów oraz oceny stanowiącej zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. Każda z tych dwóch ocen musi być pozytywna.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Aktualny wpis na semestr.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Zalecana literatura:

  1. Felcenloben Dariusz – “Geoinformacja. Wprowadzenie do systemów organizacji danych i wiedzy”. Wydawnictwo GALL, Katowice 2011.
  2. Litwin L., Myrda G. – „Systemy Informacji Geograficznej. Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS, SIP, SIT, LIS”. Wydawnictwo Helion, Gliwice 2005.
  3. Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R. – „GIS. Obszary zastosowań”. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2007.
  4. Kwietniewski M. – „GIS w wodociągach i kanalizacji”. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2008.
  5. Specht C. – „System GPS”. Wydawnictwo Pellpin, Gdańsk 2007.
  6. Januszewski J. – „Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne”. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2006.
  7. Podręcznik użytkownika programu AutoCAD Map 3D. Desktop 2009.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak