Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy informacji przestrzennej i GIS
Tok studiów:
2015/2016
Kod:
BOS-1-501-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ochrona Środowiska
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Magiera Janusz (magiera@geol.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Magiera Janusz (magiera@geol.agh.edu.pl)
dr inż. Stańczak Grażyna (gstanczak@geol.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

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

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 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; OS1A_W06, OS1A_W02, OS1A_W03 Kolokwium
M_W002 zna podstawowe narzędzia edycji, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych (dyskretnych i ciągłych); OS1A_W21, OS1A_W12 Kolokwium
Umiejętności
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; OS1A_U01, OS1A_U05, OS1A_U09, OS1A_U10, OS1A_U02, OS1A_U04, OS1A_U03 Kolokwium
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. OS1A_U17, OS1A_U15 Projekt
Kompetencje społeczne
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. OS1A_K02, OS1A_K07, OS1A_K03, OS1A_K01 Projekt
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
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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); + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
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. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Wykład
wykład (1 godz.)
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, 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 Przetwarzanie danych przestrzennych (reklasyfikacja, normalizacja, binaryzacja); operatory Boole’a; analiza dyskryminacyjna;
13 – 14 Analiza przestrzenna: DBQuerry, algebra przestrzenna, operatory odległości (euklidesowe
i nieeuklidesowe),operatory kontekstu (filtry, struktury, tekstury, widoczność i widzialność);
15 Modelowanie: analiza wieloczynnikowa; narzędzia Bayes’a; analiza zmian czasowych; analiza trendów zmian.Podstawy informacji przestrzennej; historia powstania i rozwoju, nowe trendy, elementy składowe; literatura;

Ćwiczenia laboratoryjne:

Ćwiczenia laboratoryjne
ćwiczenie (2 godz.):
1 Programy GIS: IDRISI, Quantum GIS – podstawy użycia
2 Mapy: rastrowe, wektorowe; baza danych – wyświetlanie, parametry, atrybuty; nakładanie; proste przetwarzanie (program: IDRISI, Q-GIS);
3 i 4 Podstawowe procedury przetwarzania i analizy map rastrowych: reklasyfikacja, normalizacja, binaryzacja; DBQuerry, algebra map, operatory odległości i kontekstu, operatory Boole’a (program: IDRISI, Q-GIS);
5 Pozyskiwanie danych przestrzennych: serwer sdi.geoportal.gov.pl; BDO (Baza Danych Ogólnogeograficznych); import i eksport danych; zmiana formatów (program: IDRISI, Q-GIS);
6 i 7 Digitalizacja i edycja bazy danych (program: Carta Linx, IDRISI, Q-GIS);
8 Układy odniesień kartograficznych: definiowanie i konwersja (program: IDRISI, Q-GIS);
9 Projekt analityczny 1: odległości nieeuklidesowe (Pathway; program: IDRISI);
10 i 11 Projekt analityczny 2: analiza dyskryminacyjna lub wieloczynnikowa (MCE; program: IDRISI);
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).

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 78 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 33 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Celem zajęć jest wyjaśnienie istoty oraz praktyczne opanowanie komputerowych metod zbierania, przetwarzania i analizowania przestrzennych danych środowiskowych i in., oraz prezentacji wyników. Słuchacze zapoznają się
z programami: GIS, do przetwarzania danych pomiarowych GPS oraz do interpolacji danych punktowych.
Przy coraz lepszej dostępności cyfrowych map i baz danych oraz coraz lepszej ich jakości i szczegółowości, zastosowanie technik GIS w różnych dziedzinach nauk o Ziemi, w tym w ochronie środowiska, staje się standardem. Ułatwiają to dodatkowo bardzo już obecnie zaawansowane programy GIS, dostępne bezpłatnie na licencji publicznej GNU-GPL (np. QGIS, Grass, Ilwis) lub za niewielką opłatą (np. Idrisi). Zbieranie, a następnie kwerenda danych oraz ich przetwarzanie, analiza i modelowanie staje się dzięki temu szybkie i efektywne.