Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
GIS w gospodarce wodnej
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
DGEI-2-107-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 hab. inż, prof. AGH Bergier Tomasz (tbergier@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem przedmiotu jest wykształcenie profesjonalistów potrafiących tworzyć i stosować modele komputerowe i narzędzia GIS do wspomagania zarządzania gospodarką wodno-ściekową.

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 zaawansowane metody modelowania i wizualizacji obiektów infrastruktury wodno-ściekowej oraz przestrzennych zjawisk społecznych i środowiskowych mających na nią wpływ, a także narzędzia do realizacji tego typu modelowania. GEI2A_W04, GEI2A_W06 Egzamin
M_W002 zaawansowane metody pozyskiwania danych dotyczących infrastruktury wodociągowej i kanalizacji, a także szerzej rozumianej gospodarki wodno-ściekowej oraz czynników społecznych, gospodarczych i środowiskowych, mających na nią wpływ GEI2A_W01, GEI2A_W03 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 zaawansowane metody modelowania i wizualizacji obiektów infrastruktury wodno-ściekowej oraz przestrzennych zjawisk społecznych i środowiskowych mających na nią wpływ, a także narzędzia do realizacji tego typu modelowania. GEI2A_U04, GEI2A_U05, GEI2A_U09 Projekt
M_U002 identyfikować dostępne źródła danych nt. infrastruktury wodociągowej i kanalizacji, gospodarki wodno-ściekowej oraz czynników społecznych, gospodarczych i środowiskowych, mających na nią wpływ, a także pozyskiwać, przetwarzać i integrować dane z tych źródeł GEI2A_U08, GEI2A_U06, GEI2A_U01 Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 współdziałania w zespole, a także kierowania nim. GEI2A_K04 Wykonanie projektu,
Zaangażowanie w pracę zespołu
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 zaawansowane metody modelowania i wizualizacji obiektów infrastruktury wodno-ściekowej oraz przestrzennych zjawisk społecznych i środowiskowych mających na nią wpływ, a także narzędzia do realizacji tego typu modelowania. + - - + - - - - - - -
M_W002 zaawansowane metody pozyskiwania danych dotyczących infrastruktury wodociągowej i kanalizacji, a także szerzej rozumianej gospodarki wodno-ściekowej oraz czynników społecznych, gospodarczych i środowiskowych, mających na nią wpływ + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 zaawansowane metody modelowania i wizualizacji obiektów infrastruktury wodno-ściekowej oraz przestrzennych zjawisk społecznych i środowiskowych mających na nią wpływ, a także narzędzia do realizacji tego typu modelowania. - - - + - - - - - - -
M_U002 identyfikować dostępne źródła danych nt. infrastruktury wodociągowej i kanalizacji, gospodarki wodno-ściekowej oraz czynników społecznych, gospodarczych i środowiskowych, mających na nią wpływ, a także pozyskiwać, przetwarzać i integrować dane z tych źródeł - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 współdziałania w zespole, a także kierowania nim. - - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 27 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 40 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (9h):

Zasady tworzenia, lokalizowania i eksploatacji infrastruktury technicznej (m.in. sieci wodociągowe i kanalizacyjne, zakłady uzdatniania wody i oczyszczalnie ścieków), w powiązaniu z różnorodnymi czynnikami o charakterze przestrzennym (np. gęstość zaludnienia, zabudowa, topografia, infrastruktura komunikacyjna i techniczna). Gospodarka wodami opadowymi, zagrożenia (podtopienia, powodzie, zagrożenia dla sieci kanalizacyjnych) oraz szanse (ponowne wykorzystanie deszczówki, źródło wody dla roślin i zwierząt, poprawa bioróżnorodności i atrakcyjności terenu miasta). Tworzenie nowoczesnych systemów gospodarowania wodami deszczowymi, wykorzystanie narzędzi GIS w tym celu (szacowanie ilości wód opadowych, w szczególności ich odpływu z różnego rodzaju zlewni cząstkowych, modelowanie i projektowanie urządzeń do retencji i zagospodarowania wód deszczowych, w tym infrastruktury zielonej, modelowanie zagrożeń powodziowych i podtopień). Koncepcja błękitno-zielonych sieci, które są ważną składową zarządzania miastem. Przestrzenne analizy i komputerowe wspomaganie zarządzania tego typu terenami, pozwalające na zapewnienie zrównoważonego rozwoju lokalnego i wielofunkcyjnego wykorzystania ograniczonej przestrzeni miejskiej, tak aby możliwa była realizacja zasad zrównoważonego rozwoju, w szczególności poprawy bioróżnorodności, zwiększania areału naturalnych ekosystemów przyrodniczych i tworzenia funkcjonalnych połączeń między nimi, poprawy jakości życia mieszkańców, tworzenia obszarów rekreacyjnych wraz z możliwościami alternatywnych form transportu (zwłaszcza pieszego i rowerowego), rozwoju gospodarczego i działalności komercyjnej. Interdyscyplinarne podstawy teoretyczne, niezbędna do tworzenia i zarządzania tego typu sieciami. Istniejące modele komputerowe i narzędzia GIS do wspomagania zarządzania gospodarką wodno-ściekową. Możliwość wykorzystania tego typu narzędzi jako elementu zintegrowanego zarządzania miastem (smart city) i wzmacniania resiliencji miast (odporność na zmiany społeczne, środowiskowe i gospodarcze).
Prezentacja dobrych przykładów stosowania narzędzi GIS i modelowania komputerowego w gospodarce wodno-ściekowej, uwzględniających złożone powiązania i współzależności pomiędzy tą gospodarką a czynnikami społecznymi, gospodarczymi i środowiskowymi.

Ćwiczenia projektowe (18h):

Praktyczne komputerowe analizy wybranych aspektów gospodarki wodno-ściekowej: funkcjonowania sieci wodociągowej (EPANET, Bentley WaterGEMS), sieci kanalizacji (SWMM, Bentley SewerGEMS), gospodarki wodami deszczowymi (SWMM, Bentley CivilStorm), błękitno-zielonych sieci (SWMM, QGIS), możliwości zastosowania zielonej infrastruktury i rozwiązań LID do porządkowania wybranych aspektów gospodarki wodno-ściekowej, generalnie gospodarki komunalnej i zarządzania miastem. Projekt zintegrowany (Water GIS). Projekty te będą realizowane w oparciu o realne dane i rzeczywiste problemy we współpracy z jednostkami miejskimi (studia przypadku z Krakowa i ew. innych miast polskich). Projekt semestralny – zintegrowany system wspomagania decyzji w gospodarce wodno-ściekowej dla wybranego obszaru.

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:

Warunkiem niezbędnym do zaliczenia wykładów jest zdanie egzaminu.
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń projektowych.
Warunkiem niezbędnym do zaliczenia ćwiczeń projektowych jest:
• obecność na co najmniej 70% zajęć,
• co najwyżej 1 nieobecność nieusprawiedliwiona,
• wykonanie i zaliczenie wszystkich wymaganych projektów,
• wykonanie i zaliczenie projektu semestralnego.

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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

OK = 0,4•E + 0,4• PS+0,2•PK
gdzie:
OK – ocena końcowa;
E – ocena z egzaminu;
PS – ocena projektu semestralnego;
PK – średnia ocen uzyskanych z projektów komputerowych realizowanych w ramach zajęć projektowych.

W przypadku braku pozytywnej oceny z egzaminu, z projektu semestralnego lub z projektów komputerowych
projektu nie wystawiana jest ocena końcowa.

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

W przypadku nieobecności/niezaliczenia projektu możliwe jest jego samodzielne wykonanie i poprawkowe zaliczenie, dotyczy to jednak nie więcej niż 2 projektów w semestrze.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstawowej tematyki z zakresu zaopatrzenia w wodę i usuwania ścieków, a także z gospodarki wodnej i ochrony wód.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Kwietniewski M., 2017. GIS w wodociągach i kanalizacji. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
  2. Shamsi U.M., 2005. GIS Applications for Water, Wastewater, and Stormwater Systems. CRC Press.
  3. Suligowski Z., Fudala-Książek S., 2014. Zaopatrzenie w wodę. Wyd. Seidel-Przywecki.
  4. Rak J., Tchórzewska-Cieślak B., 2013. Ryzyko w eksploatacji systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę. Wyd. Seidel-Przywecki.
  5. Królikowska J., Królikowski A., 2012. Wody opadowe – odprowadzanie, zagospodarowanie, podczyszczanie i wykorzystanie. Wyd. Seidel-Przywecki.
  6. Bauer A., Dietze G., Mueler W., Soine K.J., Weideling D., 2005. Poradnik eksploatatora systemów zaopatrzenia w wodę. Wyd. Seidel-Przywecki.
  7. Chudzicki J., Sosnowski S., 2011. Instalacje Kanalizacyjne – projektowanie, wykonanie, eksploatacja. Wyd. Seidel-Przywecki.
  8. Heidrich Z., Podedworna J., Kalenik M., Stańko G, 2008. Sanitacja wsi. Wyd. Seidel-Przywecki.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  1. Bergier T., 2010. Gospodarka komunalna [w:] Kronenberg J., Bergier T. (red.) Wyzwania zrównoważonego rozwoju w Polsce. Kraków: Fundacja Sendzimira.
  2. Bergier T., Kronenberg J., Wagner I., 2014. Woda w mieście. Zrównoważony Rozwój – Zastosowania 5. Kraków: Fundacja Sendzimira
  3. Bergier T., Włodyka-Bergier A., 2012. Efektywność oczyszczania ścieków w przydomowej hybrydowej oczyszczalni hydrofitowo-biologicznej. Woda, Środowisko, Obszary Wiejskie 12(1), 25–36.
  4. Bergier T., Czech A., Czupryński P., Łopata A., Wachniew P., Wojtal J., 2004. Roślinne oczyszczalnie ścieków. Przewodnik dla gmin. Kraków: Natural Systems.
  5. Kronenberg J., Bergier T., Maliszewska K., 2012. Overcoming barriers to the use of ecosystem services for sustainable development of cities in Poland. Ekonomia i Środowisko 2, 106–120.
  6. Kronenberg J., Bergier T., Maliszewska K., 2011. Usługi ekosystemów jako warunek zrównoważonego rozwoju miast – przyroda w mieście w działaniach Fundacji Sendzimira [w:] Kosmala, M. (red.), Miasta wracają nad wodę. Toruń: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, 279–285.
Informacje dodatkowe:

Obecność na wykładach nie jest obowiązkowa.
Dopuszczalna jest jedna nieobecność na ćwiczeniach projektowych bez konieczności usprawiedliwienia. Każda kolejna nieobecność musi być usprawiedliwiona (zwolnienie lekarskie). Sposób poprawy/odrobienia projektu realizowanego na zajęciach projektowych będzie ustalony indywidualnie z prowadzącym zajęcia.
Warunkiem uzyskania oceny końcowej z przedmiotu jest pozytywne zaliczenie egzaminu, projektu semestralnego oraz projektów realizowanych na zajęciach.
Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia ćwiczeń projektowych jest koniec zajęć w danym
semestrze. Student ma prawo do poprawkowego zaliczenia ćwiczeń projektowych oraz zaliczenia
wykładów najpóźniej do końca pierwszego tygodnia sesji egzaminacyjnej. W przypadku nie uzyskania
zaliczenia z ćwiczeń projektowych w tym terminie student nie będzie miał zaliczonego
przedmiotu.
Do egzaminu może przystąpić student posiadający zaliczenie z projektów. Prowadzący wykłady wraz ze studentami ustalają trzy terminy egzaminu. W przypadku nie uzyskania pozytywnej oceny z egzaminu w żadnym z trzech terminów student nie zalicza przedmiotu. Nieobecność studenta w ustalonych terminach jest równoznaczne z utratą terminu. Wyjątek stanowią udokumentowane sytuacje losowe np. choroba. W takim przypadku student ustala termin egzaminu indywidualnie z prowadzącym zajęcia.