Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Programowanie modeli środowiskowych w GIS
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
DGEI-2-106-MI-n
Wydział:
Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Modelowanie informacji o środowisku
Kierunek:
Geoinformacja
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Drzewiecki Wojciech (drzewiec@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem kursu jest dostarczenie wiedzy i umiejętności z zakresu wykorzystania technologii GIS do tworzenia programów realizujących modele środowiskowe.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 możliwości wykorzystania narzędzi geoprzestrzennych w modelowaniu środowiska GEI2A_W04, GEI2A_W06, GEI2A_W03, GEI2A_W05 Wykonanie ćwiczeń,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 zasady budowy, kalibracji i weryfikacji oraz oceny dokładności i wrażliwości przestrzennych modeli środowiskowych GEI2A_W06, GEI2A_W03, GEI2A_W05 Wykonanie ćwiczeń,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W003 sposoby i metody integracji modeli środowiskowych oraz technologii i narzędzi geoinformacyjnych GEI2A_W06, GEI2A_W05, GEI2A_W02 Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W004 możliwości wykorzystania języków Python i R do tworzenia modeli środowiskowych wykorzystujących narzędzia geoprzetwarzania GEI2A_W06, GEI2A_W03, GEI2A_W05, GEI2A_W02 Wykonanie ćwiczeń,
Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 napisać program realizujący wybrany model środowiskowy wykorzystujący narzędzia GIS przy użyciu języków Python i R GEI2A_U05, GEI2A_U08, GEI2A_U02, GEI2A_U09, GEI2A_U07, GEI2A_U01 Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń
M_U002 dokonać doboru analiz przestrzennych i narzędzi GIS dla potrzeb realizacji określonego modelu środowiskowego GEI2A_U08, GEI2A_U07, GEI2A_U01 Wykonanie projektu
M_U003 przeprowadzić modelowanie przestrzenne dla potrzeb realizowanego modelu środowiskowego GEI2A_U05, GEI2A_U07, GEI2A_U01 Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 świadomego i odpowiedzialnego wykorzystywania modelowania przestrzennego w zastosowaniach środowiskowych GEI2A_K01 Wykonanie projektu,
Wynik testu zaliczeniowego
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
27 9 0 0 18 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 możliwości wykorzystania narzędzi geoprzestrzennych w modelowaniu środowiska + - - + - - - - - - -
M_W002 zasady budowy, kalibracji i weryfikacji oraz oceny dokładności i wrażliwości przestrzennych modeli środowiskowych + - - + - - - - - - -
M_W003 sposoby i metody integracji modeli środowiskowych oraz technologii i narzędzi geoinformacyjnych + - - + - - - - - - -
M_W004 możliwości wykorzystania języków Python i R do tworzenia modeli środowiskowych wykorzystujących narzędzia geoprzetwarzania + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 napisać program realizujący wybrany model środowiskowy wykorzystujący narzędzia GIS przy użyciu języków Python i R - - - + - - - - - - -
M_U002 dokonać doboru analiz przestrzennych i narzędzi GIS dla potrzeb realizacji określonego modelu środowiskowego - - - + - - - - - - -
M_U003 przeprowadzić modelowanie przestrzenne dla potrzeb realizowanego modelu środowiskowego - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 świadomego i odpowiedzialnego wykorzystywania modelowania przestrzennego w zastosowaniach środowiskowych + - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 27 godz
Przygotowanie do zajęć 18 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 25 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 3 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (9h):

Wykłady obejmować będą wprowadzenie do zagadnień modelowania środowiska z wykorzystaniem technologii GIS. Przedstawione zostaną cele modelowania przestrzennego w odniesieniu do modeli środowiskowych, typy modeli, proces budowy modelu, jego kalibracji i weryfikacji wraz z oceną dokładności i wrażliwości. Omówione zostaną podejścia do integracji modeli środowiskowych i technologii (narzędzi) geoprzestrzennych. Przedstawione zostaną również możliwości programowania modeli środowiskowych wykorzystujących narzędzia geoprzestrzenne z wykorzystaniem języków Python i R.

Ćwiczenia projektowe (18h):

W ramach ćwiczeń studenci programować będą modele środowiskowe z wykorzystaniem aplikacji ModelBuilder (graficznego języka programowania pakietu ArcGIS) oraz skryptów w językach Python i R wykorzystujących biblioteki geoprzestrzenne i narzędzia geoprzetwarzania.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie wykładów odbywa się na podstawie kolokwium. Podstawą zaliczenia ćwiczeń jest terminowe przedstawienie raportów (sprawozdań) z wykonanych zadań projektowych. W przypadku zadań projektowych ocenie podlegać będzie prawidłowość przyjętej metodyki rozwiązania zadania, jego efekt końcowy i sposób prezentacji wyników.
Do zaliczenia przedmiotu wymagane jest uzyskanie pozytywnych ocen (minimum 3,0) z każdego z wykonywanych projektów oraz ze sprawdzianu zaliczeniowego z wykładów.
Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczenia zajęć. Z prawa tego może skorzystać student, który uczestniczył w zajęciach obowiązkowych, tj. opuścił nie więcej niż 2 zajęcia bez usprawiedliwienia.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy, w tym sposób prezentacji wyników.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 0,5*OP+0,5*TZ, gdzie OP – średnia ocen z ćwiczeń projektowych, TZ – ocena ze sprawdzianu zaliczeniowego z wykładów

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W zależności od tematyki zajęć – samodzielne wykonanie ćwiczenia projektowego poza zajęciami i przedstawienie prowadzącemu uzyskanych efektów, odrobienie zajęć z inną grupą bądź na konsultacjach z prowadzącym.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawowa znajomość Systemów Informacji Geograficznej. Podstawowa znajomość języków R i Python.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Allan Brimicombe: GIS, Environmental Modeling and Engineering, Second Edition. CRC Press, 2010.

Robin Lovelace, Jakub Nowosad, Jannes Muenchow: Geocomputation with R (https://geocompr.robinlovelace.net/)

Allen David W.: Getting to Know ArcGIS ModelBuilder. ESRI Press 2011.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Wojciech DRZEWIECKI, Piotr Wężyk, Marcin Pierzchalski, Beata Szafrańska: Quantitative and qualitative assessment of soil erosion risk in Małopolska (Poland), supported by an object-based analysis of high-resolution satellite images. Pure and Applied Geophysics ; 2014 vol. 171 iss. 6, s. 867–895

Wojciech DRZEWIECKI: Modelowanie wpływu zmian pokrycia i użytkowania terenu na wielkość ładunku zawiesiny wprowadzanego do Zbiornika Dobczyckiego // W: Modelowanie ładunków zawiesiny ogólnej w zlewni Zbiornika Dobczyckiego [Dokument elektroniczny] / pod red. Wojciecha Drzewieckiego. — Wersja do Windows. — Dane tekstowe. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2014. — 1 dysk optyczny. — (Monografia Wydawnictw Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; KU 0574). — ISBN: 978-83-7464-659-8. — S. 147–155.

Wojciech DRZEWIECKI: Kalibracja i weryfikacja wybranych modeli erozyjnych w przypadku zlewni Zbiornika Dobczyckiego // W: Modelowanie ładunków zawiesiny ogólnej w zlewni Zbiornika Dobczyckiego [Dokument elektroniczny] / pod red. Wojciecha Drzewieckiego. — Wersja do Windows. — Dane tekstowe. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2014. — 1 dysk optyczny. — (Monografia Wydawnictw Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; KU 0574). — ISBN: 978-83-7464-659-8 S. 103–146
Wojciech DRZEWIECKI, Sebastian Ziętara: Wpływ algorytmu określania dróg spływu powierzchniowego na wyniki oceny zagrożenia gleb erozją wodną w skali zlewni z zastosowaniem modelu RUSLE. Roczniki Geomatyki = Annals of Geomatics / Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, 2013 t. 11 z. 1, s. 57–68

Wojciech DRZEWIECKI: Zastosowanie GIS i danych teledetekcyjnych do oceny środowiskowych uwarunkowań sposobu użytkowania terenu. Geoinformatica Polonica, 2006, nr 8, s. 7–21

K. Pyka, M. Twardowski: “Miejsce wolnego oprogramowania w nauczaniu geoinformatyki”. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. 2007

Informacje dodatkowe:

Brak