Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Geographic Information Systems (GIS)
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-1-501-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
5
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. Figarska-Warchoł Beata (figarska@agh.edu.pl)
dr inż. Magiera Janusz (magiera@geol.agh.edu.pl)
Module summary

Kurs zapoznaje słuchaczy z zagadnieniami systemów informacji przestrzennej oraz. Obejmuje także ćwiczenie praktycznych umiejętności w pozyskiwaniu, tworzeniu, analizowaniu i wykorzystaniu danych.

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 wykonywanych zadań IS1A_K03, IS1A_K06, IS1A_K01 Execution of a 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; IS1A_U07, IS1A_U09 Test,
Execution of laboratory classes
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. IS1A_U10 Project
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; IS1A_W19, IS1A_W18, IS1A_W21, IS1A_W08 Test
M_W002 zna podstawowe narzędzia edycji, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych (dyskretnych i ciągłych); IS1A_W18, IS1A_W21 Test
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 wykonywanych zadań - - - - - - + - - - -
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); + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1 Podstawy informacji przestrzennej; historia powstania i rozwoju, nowe trendy, elementy składowe; literatura;
2 Postaci danych: przestrzenne (raster, wektor: „spaghetti”, topologiczny, obiektowy) i nieprzestrzenne (bazy danych); dane dyskretne i ciągłe;
3–4 Pozyskiwanie danych: domena publiczna (serwery WMS, źródła branżowe); domena komercyjna; skanowanie, digitalizacja, bazy danych, teledetekcja;
5 Programy GIS – przegląd: ArcGIS, Q-GIS, GRASS, Idrisi, Ilwis, MapInfo i inne;
6–7 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;
8–9 Pozycjonowanie satelitarne globalne (GPS, Galileo, GLONASS) i lokalne; zasady działania i zastosowania praktyczne; format danych i zastosowanie w GIS;
10–11 Ciągłe dane przestrzenne – pozyskiwanie, przetwarzanie, analiza, wizualizacja; TIN i GRID; cyfrowy model terenu;
12 Podstawowe procedury przetwarzania i analizy map rastrowych: reklasyfikacja, normalizacja, binaryzacja; DBQuerry, algebra map, operatory odległości i kontekstu, operatory Boole’a;
13–14 Zaawansowane procedury analizy przestrzennej: środowisko anizotropowe, przestrzenna analiza statystyczna, operatory kontekstu, analiza korelacji wielorakiej, procedury wspomagania decyzyjnego;
15 Modelowanie: analiza wieloczynnikowa; narzędzia Bayes’a; analiza zmian czasowych i przestrzennych; analiza trendów zmian.

Practical classes:

1 Programy GIS: Quantum GIS, GRASS, IDRISI, ArcGIS – podstawy użycia; Mapy: wektorowe, rastrowe – wyświetlanie, parametry, atrybuty; baza danych;
2 i 3 Model topologiczny i obiektowy wektorowych danych przestrzennych; Tworzenie i edycja map wektorowych (digitalizacja) i baz danych (program: Q-GIS, Carta Linx, IDRISI, ArcGIS);
4 Odwzorowania i układy odniesień kartograficznych: definiowanie i konwersja (program: Q-GIS, IDRISI, ArcGIS);
5 Podstawowe procedury przetwarzania i analizy map rastrowych: reklasyfikacja, normalizacja, binaryzacja; DBQuerry, algebra map, operatory odległości i kontekstu, operatory Boole’a (program: IDRISI, Q-GIS, GRASS);
6 i 7 Zaawansowane procedury analizy przestrzennej: środowisko anizotropowe, odległości nieeuklidesowe, przestrzenna analiza statystyczna, operatory kontekstu, analiza widoczności, analiza korelacji wielorakiej, procedury wspomagania decyzyjnego, szeregi czasowe i przestrzenne, modelowanie zmian (program IDRISI);
8 Pozyskiwanie danych przestrzennych: serwer sdi.geoportal.gov.pl; BDO (Baza Danych Ogólnogeograficznych); import i eksport danych; zmiana formatów (program: Q-GIS, GRASS, IDRISI, ArcGIS);
9 Projekt analityczny 1: odległości nieeuklidesowe (program: IDRISI);
10 Projekt analityczny 2: analiza wieloczynnikowa (MCE; program: IDRISI, GRASS);
11 Satelitarne dane lokalizacyjne (GPS): przetwarzanie i wykorzystanie w analizie przestrzennej;
12 i 13 Dane ciągłe: CMT (cyfrowy model terenu); dane geochemiczne – format: dane tekstowe ASCII, TIN, interpolacja i GRID, modele: punktowy, izoliniowy, 3D („siatkowy”, rastrowy); konstrukcja przekrojów; obliczenia powierzchni i objętości (program SURFER);
14 Projekt analityczny 3: analiza widoczności (Viewshed; program: IDRISI);
15 Kolokwium praktyczne (projekt analityczny).

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
Examination or Final test 2 h
Realization of independently performed tasks 8 h
Preparation for classes 10 h
Completion of a project 10 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 jednokrotne poprawkowe zaliczenie projektów i kolokwiów. Ocena końcowa projektu czy kolokwium jest w takim przypadku średnią ocen uzyskanych w kolejnych terminach.
Ocena końcowa = ocena ćwiczeń * waga 0,48 + ocena kolokwium z wykładów * waga 0,52
ocena ćwiczeń = ocena projektu 1 * waga 0.1 + ocena projektu 2 * waga 0.1 + 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 P.A. [et al.] – GIS: teoria i praktyka (red. nauk. Artur Magnuszewski). Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2006.
Widacki W., Kozak J. – Wprowadzenie do systemów informacji geograficznej, cz. 1 i 2. Wyd. Text, 1997.
Kraak J., Ormeling M.F. – Kartografia; wizualizacja danych przestrzennych. Wyd. Nauk. PWN, 1998.
Litwin L., Myrda G. – Systemy Informacji Geograficznej – Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS, SIP, SIT, LIS. Wyd. Helion, 2005.
Magnuszewski A. – GIS w geografii fizycznej. Wyd. Nauk. PWN, 1999.
Myrda G. – GIS czyli mapa w komputerze. Wyd. Helion, 1997.
UrbańskI J. – Zrozumieć GIS. Analiza informacji przestrzennej. Wyd. Nauk. PWN, 1997.
Gaździcki J. – Systemy informacji przestrzennej. Wyd. PPWK, 1990.

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

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None