Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Geographical Information Systems (GIS)
Course of study:
2015/2016
Code:
BGG-1-411-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Mining and Geology
Semester:
4
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Magiera Janusz (magiera@geol.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Magiera Janusz (magiera@geol.agh.edu.pl)
dr inż. Stańczak Grażyna (gstanczak@geol.agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Ponieważ analiza przestrzenna (GIS) jest stosunkowo nową dziedziną, student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się, w tym aktualizowania wiedzy z zakresu nauk o Ziemi i nauk matematyczno-przyrodniczych; poprzez wspólnie realizowane projekty nabiera odpowiedzialności za działanie zespołowe, potrafi określić ważność i kolejność wykonywanychzadań. GG1A_K01, GG1A_K02, GG1A_K03, GG1A_K07 Project
Skills
M_U001 umie rozpoznać, definiować i konwertować podstawowe formaty danych przestrzennych; umie znaleźć publiczne zasoby danych - internetowe (WMS, WFS i in.) i „fizyczne” (np. BDO z CODGK, CBDG z PIG i in.), umie je pozyskać („ściągnąć”); umie wyszukać komercyjnych dostawców danych;umie utworzyć własne dane poprzez digitalizację; umie się nimi posłużyć; umie rozpoznawać oraz konwertować kartograficzne odwzorowania i układy odniesienia, umie definiować ich parametry GG1A_U14 Project
M_U002 umie dobrać i zastosować, odpowiednio do potrzeb, narzędzia edycji, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych (dyskretnych i ciągłych); umie pozyskać i wykorzystać satelitarne dane lokalizacyjne (GPS) w GIS; umie przedstawić wyniki analizy danych przestrzennych w postaci raportu, prezentacji, map GG1A_U17, GG1A_U15
Knowledge
M_W001 zna i rozumie istotę GIS: danych przestrzennych i atrybutowych, cel ich przetwarzania i analizowania; wie, jakie są programy komputerowe stosowane w GIS i zna źródła ich pozyskiwania; zna podstawowe formaty danych przestrzennych; zna kartograficzne odwzorowania i układy odniesienia; zna zasady działania systemów lokalizacji i nawigacji satelitarnej; GG1A_W20, GG1A_W21 Test
M_W002 zna podstawowe narzędzia edycji, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych (dyskretnych i ciągłych) GG1A_W21
M_W003 Ponieważ analiza przestrzenna (GIS) jest stosunkowo nową dziedziną, student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się, w tym aktualizowania wiedzy z zakresu nauk o Ziemi i nauk matematyczno-przyrodniczych; poprzez wspólnie realizowane projekty nabiera odpowiedzialności za działanie zespołowe, potrafi określić ważność i kolejność wykonywanychzadań. GG1A_K01, GG1A_K02, GG1A_K03, GG1A_K07
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Ponieważ analiza przestrzenna (GIS) jest stosunkowo nową dziedziną, student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się, w tym aktualizowania wiedzy z zakresu nauk o Ziemi i nauk matematyczno-przyrodniczych; poprzez wspólnie realizowane projekty nabiera odpowiedzialności za działanie zespołowe, potrafi określić ważność i kolejność wykonywanychzadań. - - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 umie rozpoznać, definiować i konwertować podstawowe formaty danych przestrzennych; umie znaleźć publiczne zasoby danych - internetowe (WMS, WFS i in.) i „fizyczne” (np. BDO z CODGK, CBDG z PIG i in.), umie je pozyskać („ściągnąć”); umie wyszukać komercyjnych dostawców danych;umie utworzyć własne dane poprzez digitalizację; umie się nimi posłużyć; umie rozpoznawać oraz konwertować kartograficzne odwzorowania i układy odniesienia, umie definiować ich parametry - - - - - - - - - - -
M_U002 umie dobrać i zastosować, odpowiednio do potrzeb, narzędzia edycji, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych (dyskretnych i ciągłych); umie pozyskać i wykorzystać satelitarne dane lokalizacyjne (GPS) w GIS; umie przedstawić wyniki analizy danych przestrzennych w postaci raportu, prezentacji, map - - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 zna i rozumie istotę GIS: danych przestrzennych i atrybutowych, cel ich przetwarzania i analizowania; wie, jakie są programy komputerowe stosowane w GIS i zna źródła ich pozyskiwania; zna podstawowe formaty danych przestrzennych; zna kartograficzne odwzorowania i układy odniesienia; zna zasady działania systemów lokalizacji i nawigacji satelitarnej; + - - - - - + - - - -
M_W002 zna podstawowe narzędzia edycji, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych (dyskretnych i ciągłych) - - - - - - + - - - -
M_W003 Ponieważ analiza przestrzenna (GIS) jest stosunkowo nową dziedziną, student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się, w tym aktualizowania wiedzy z zakresu nauk o Ziemi i nauk matematyczno-przyrodniczych; poprzez wspólnie realizowane projekty nabiera odpowiedzialności za działanie zespołowe, potrafi określić ważność i kolejność wykonywanychzadań. - - - - - - + - - - -
Module content
Lectures:
Istota komputerowych metod zbierania, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych

1. Podstawy informacji przestrzennej; historia powstania i rozwoju, nowe trendy, elementy składowe; literatura;
Postaci danych: przestrzenne (raster, wektor: „spaghetti”, topologiczny, obiektowy) i nieprzestrzenne (bazy danych); dane dyskretne i ciągłe;
2. Programy GIS – przegląd: ArcGIS, Quantum GIS, GRASS, Idrisi, Ilwis, MapInfo i inne;
3. Pozyskiwanie danych: domena publiczna (serwery WMS i WFS, źródła branżowe); domena komercyjna; skanowanie, digitalizacja, bazy danych, teledetekcja;
4 – 5. Przetwarzanie danych przestrzennych (reklasyfikacja, normalizacja, binaryzacja); operatory Boole’a; analiza dyskryminacyjna;
6 – 7. Analiza przestrzenna: DBQuerry, algebra przestrzenna, operatory odległości (euklidesowe i nieeuklide-sowe),operatory kontekstu (filtry, struktury, tekstury, widoczność i widzialność);
8 – 9. Modelowanie: analiza wieloczynnikowa; narzędzia Bayes’a; analiza zmian czasowych; analiza trendów zmian.
10 – 11. Dane ciągłe: Przetwarzanie i analiza;
12 – 13. Kartograficzne odwzorowania i układy odniesienia: rzeczywisty kształt i modele geodezyjne Ziemi („kartofel”, geoida, sfera, elipsoida); odwzorowania elipsoidy na płaszczyznę i na powierzchnie rozwijalne; geograficzne i geodezyjne układy współrzędnych – globalne i lokalne;
14. Pozycjonowanie satelitarne globalne (GPS, Galileo, GLONASS) i lokalne; zasady działania i zastosowania praktyczne; format danych i zastosowanie w GIS.

Practical classes:
Praktyczne metody zbierania, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych

1. Wprowadzenie do programu Q-GIS; Mapy wektorowe baza danych (wyświetlanie, dobór „stylu”, tabela atrybutów, struktura, budowa wielowarstwowej struktury geoinformatycznej)
2 Mapy rastrowe (Rasteryzacja, wyświetlanie, dobór „stylu”, atrybuty pikseli, struktura, budowa wielowarstwowej struktury geoinformatycznej; dane ciągłe na przykładzie CMT)
3 i 4. Podstawowe procedury analizy map wektorowych (intersekcja, agregacja, dezintegracja, edycja tabeli atrybutów, operatory odległości – bufor, macierze odległości)
5, 6 i 7. Podstawowe procedury analizy map rastrowych (analiza CMT, reklasyfikacja, binaryzacja, algebra map, operacje skalarne, operatory odległości, bufory, statystyki, statystyki strefowe)
8 i 9. Projekt 1: analiza dyskryminacyjna map wektorowych i rastrowych „Złoże”
10. Układy odniesień i współrzędnych kartograficznych (struktura i składnia plików georeferencyjnych; definiowanie i zmiana układu współrzędnych map wektorowych
i rastrowych; reprojekcja „w locie”; analiza charakteru i przyczyn zniekształceń
11. Kalibracja (rientacja mapy rastrowej w przestrzeni kartograficznej; przypisywanie georeferencji)
12. Projekt 2: digitalizacja i edycja bazy danych
13. Konwersja danych z plików tekstowych (tworzenie map wektorowych z plików tekstowych z separatorami: txt, wkt, csv). Pozyskiwanie danych przestrzennych
(www.geoportal.gov.pl – podgląd map topograficznych rastrowych – skanów – i wektorowych – VMAPL2 i BDO, ortofotomapy lotniczej i satelitarnej, map katastralnych; kwerenda danych. BDO – import map z posiadanych przez nas zasobów na CD (w formacie ESRI shp) – import wektorów i baz danych, rasteryzacja;
14. kolokwium praktyczne

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 75 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 15 h
Participation in laboratory classes 30 h
Completion of a project 15 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Podstawy zaliczenia:
1. Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa; ćwiczenia opuszczone należy uzupełnić w sposób uzgodniony z prowadzącym; obecność na wykładach nie jest obowiązkowa.
2. Wykonanie i zaliczenie (na ocenę co najmniej 3,0) każdego projektu, kolokwium praktycznego i kolokwium z treści wykładów.
3. Dopuszczalne jest jedno poprawkowe zaliczenie projektów i kolokwiów. Ocena końcowa projektu czy kolokwium jest w takim przypadku średnią ocen uzyskanych w obu terminach

Ocena końcowa = ocena ćwiczeń * waga 0,48 + ocena kolokwium z wykładów * waga 0,52
Ocena ćwiczeń = ocena projektu * waga 0.2 + ocena kolokwium praktycznego * waga 0.8.

W przypadku liczby projektów różnej od podanej wyżej ich wagi wynoszą też 0.1, a waga kolokwium praktycznego ulega zmianie tak, aby suma wag ocen w zaliczeniu ćwiczeń pozostała równa 1.0.

Prerequisites and additional requirements:

Dobra znajomość zasad i umiejętność pracy z komputerem w środowisku Windows; umiejętność pracy z edytorami tekstu i arkuszami kalkulacyjnymi.

Recommended literature and teaching resources:

LONGLEY Paul A. [et al.] – GIS: teoria i praktyka (red. nauk. Artur Magnuszewski); Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006.

WIDACKI Wojciech, KOZAK Jacek – Wprowadzenie do systemów informacji geograficznej, cz. 1 i 2. Wyd. Text, 1997.

KRAAK Jan, ORMELING Menno-, Ferjan – Kartografia; wizualizacja danych przestrzennych. Wyd. Nauk. PWN, 1998.

LITWIN Leszek, MYRDA Grzegorz – Systemy Informacji Geograficznej – Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS, SIP, SIT, LIS. Wyd. Helion, 2005.

MAGNUSZEWSKI Artur – GIS w geografii fizycznej. Wyd. Nauk. PWN, 1999.

MYRDA Grzegorz – GIS czyli mapa w komputerze. Wyd. Helion, 1997.URBAŃSKI Jacek – Zrozumieć GIS. Analiza informacji przestrzennej. Wyd. Nauk. PWN, 1997.

GAŹDZICKI Jerzy – Systemy informacji przestrzennej. Wyd. PPWK, 1990.

Żródła internetowe:

www.qgis.org
http://quantum-gis.pl
http://grasswiki.osgeo.org/wiki/GRASS-Wiki
http://grass.osgeo.orgwww.esri.pl
http://foss4g.org
www.gis-support.pl
pl.comp.gis
pl.rec.gps

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None