Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Nazwa modułu:
Rok akademicki:
Wydział:
Kierunek:
Systemy geoinformatyczne
2013/2014
Kod: WIN-2-102-WN-s
Punkty ECTS:
2
Wiertnictwa, Nafty i Gazu
Inżynieria Naftowa i Gazownicza
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Język wykładowy: Polski
Specjalność:
Wiertnictwo naftowe
Forma i tryb studiów:
Profil kształcenia:
Stacjonarne
Ogólnoakademicki (A)
Semestr: 1
Strona www:
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Fąfara Zbigniew ([email protected])
Osoby prowadzące: dr hab. inż. Fąfara Zbigniew ([email protected])
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)
M_W001
Zna organizację i strukturę systemu GIS,
rodzaj realizowanych funkcji,
przeznaczenie oraz zastosowania.
IN2A_W03, IN2A_W07,
IN2A_W10
Aktywność na zajęciach,
Kolokwium, Wykonanie
ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002
Zna rodzaje danych i modele danych
wykorzytywane w systemach
geoinformatycznych.
IN2A_W03, IN2A_W07,
IN2A_W10
Aktywność na zajęciach,
Kolokwium, Wykonanie
ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003
Zna tematyczne bazy danych, które
mogą być przydatne w pracy inżyniera
przemysłu naftowego i gazowniczego.
IN2A_W03, IN2A_W07
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_W004
Zna sposoby i problemy odzwierciedlania
powierzchni Ziemi na płaszczyźnie,
układy i systemy odniesienia stosowane
w Polsce.
IN2A_W03, IN2A_W07
Kolokwium
M_W005
Ma ogólną wiedzę na temat systemów
lokalizacji.
IN2A_W03, IN2A_W07
Kolokwium
M_W006
Zna na podstawowym poziomie jeden
system GIS.
IN2A_W03, IN2A_W07,
IN2A_W09, IN2A_W10
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Wiedza
Umiejętności
1/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
M_U001
Potrafi obsługiwać dostępne w Internecie
systemy zarządzające danymi
przestrzennymi znając ich
uwarunkowania i możliwości.
IN2A_U01, IN2A_U03,
IN2A_U09, IN2A_U10,
IN2A_U11
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_U002
Potrafi znaleźć i wykorzystać w pracy
informacje zgromadzone w
tematycznych bazach danych
związanych z przemysłem naftowym i
gazowniczym.
IN2A_U01, IN2A_U03,
IN2A_U09, IN2A_U10
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_U003
Potrafi zarządzać danymi przestrzennymi
dotyczącymi obiektów związanych z
zakresem prowadzonej działalności.
IN2A_U09, IN2A_U10,
IN2A_U11
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_U004
Potrafi zarządzać danymi w
przykładowym systemie GIS.
IN2A_U03, IN2A_U10,
IN2A_U11
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_U005
Potrafi stworzyć system bazy danych
przestrzennych do zarządzania
informacjami wynikającymi z charakteru
prowadzonej działalności.
IN2A_U10, IN2A_U11,
IN2A_U15
Praca dyplomowa,
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001
Potrafi działać w sposób kreatywny przy
pozyskiwaniu i wykorzystywaniu
informacji geoporzestrzennych.
IN2A_K01, IN2A_K05
Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_K002
Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania
się w zakresie metod i środków
stosowanych przy analizach
geoprzestrzennych.
IN2A_K03, IN2A_K04,
IN2A_K07
Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_K003
Ma świadomość ogromu możliwości jakie
daje stosowanie w pracy nowoczesnych
systemów geoinformatycznych.
IN2A_K03, IN2A_K04,
IN2A_K07
Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_K004
Potrafi działać w sposób profesjonalny i
przedsiębiorczy przy podejmowaniu
decyzji dotycząców zarządzania
obiektami przestrzennymi.
IN2A_K01, IN2A_K02,
IN2A_K04
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Zajęcia
praktyczne
-
-
-
-
E-learning
Zajęcia
seminaryjne
+
Zajęcia
Konwersatori
um
-
Zajęcia
terenowe
Ćwiczenia
projektowe
+
Inne
Ćwiczenia
laboratoryjne
Forma zajęć
Ćwiczenia
audytoryjne
Student, który zaliczył moduł
zajęć wie/umie/potrafi
Wykład
Kod EKM
Wiedza
M_W001
Zna organizację i strukturę
systemu GIS, rodzaj
realizowanych funkcji,
przeznaczenie oraz
zastosowania.
-
-
-
-
2/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
M_W002
Zna rodzaje danych i modele
danych wykorzytywane w
systemach
geoinformatycznych.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
M_W003
Zna tematyczne bazy danych,
które mogą być przydatne w
pracy inżyniera przemysłu
naftowego i gazowniczego.
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_W004
Zna sposoby i problemy
odzwierciedlania powierzchni
Ziemi na płaszczyźnie, układy
i systemy odniesienia
stosowane w Polsce.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
M_W005
Ma ogólną wiedzę na temat
systemów lokalizacji.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
M_W006
Zna na podstawowym
poziomie jeden system GIS.
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_U001
Potrafi obsługiwać dostępne w
Internecie systemy
zarządzające danymi
przestrzennymi znając ich
uwarunkowania i możliwości.
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_U002
Potrafi znaleźć i wykorzystać
w pracy informacje
zgromadzone w
tematycznych bazach danych
związanych z przemysłem
naftowym i gazowniczym.
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_U003
Potrafi zarządzać danymi
przestrzennymi dotyczącymi
obiektów związanych z
zakresem prowadzonej
działalności.
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_U004
Potrafi zarządzać danymi w
przykładowym systemie GIS.
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_U005
Potrafi stworzyć system bazy
danych przestrzennych do
zarządzania informacjami
wynikającymi z charakteru
prowadzonej działalności.
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
Umiejętności
Kompetencje społeczne
M_K001
Potrafi działać w sposób
kreatywny przy pozyskiwaniu
i wykorzystywaniu informacji
geoporzestrzennych.
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_K002
Rozumie potrzebę ciągłego
dokształcania się w zakresie
metod i środków stosowanych
przy analizach
geoprzestrzennych.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
M_K003
Ma świadomość ogromu
możliwości jakie daje
stosowanie w pracy
nowoczesnych systemów
geoinformatycznych.
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
3/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
M_K004
Potrafi działać w sposób
profesjonalny i
przedsiębiorczy przy
podejmowaniu decyzji
dotycząców zarządzania
obiektami przestrzennymi.
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład
Wprowadzenie
Wprowadzenie do GIS – historia, podstawowe definicje: GIS, SIG, SIP, SIT.
Dane w GIS
Rodzaje danych:
• Dane przestrzenne
• Dane nieprzestrzenne
Modele danych:
• Model rastrowy
• Model wektorowy
Rastrowy model danych:
• Model GRID
• Model TIN
Wektorowy model danych:
• Prosty model wektorowy
• Model topologiczny
• Model spaggeti
Numeryczny model terenu
Metody obrazowania danych przestrzennych:
• Zobrazowanie obrazowe
• Zobrazowanie topologiczne
• Zobrazowanie kartograficzne
Przykłady.
Przechowywanie danych przestrzennych
Historia rozwoju systemów GIS z punktu widzenia sposobu przechowywania danych:
• Systemy hermetyczne
• Przechowywanie danych nieprzestrzennych w zewnętrznych strukturach relacyjnych
baz danych
• Przechowywanie danych nieprzestrzennych w zewnętrznych strukturach relacyjnych
baz danych i danych przestrzennych w strukturach przestrzennych (obiektowych) baz
danych
Budowa i organizacja typowego współczesnego systemu do zarządzania danymi
przestrzennymi.
Źródła danych
Źródła danych dla systemów GIS.
Zdjęcia satelitarne i lotnicze. Teledetekcja i fotogrametria. Merging. Ortofotomapa.
Georeferencja.
Dane referencyjne.
Funkcje systemów geoinformatycznych
Funkcje systemów geoinformatycznych:
4/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
• Funkcje realizowane po stronie systemu bazy danych
• Funkcje realizowane po stronie systemu GIS
Dostęp do systemów GIS
Zdalny dostęp do systemów GIS:
• Cienki klient
• Średni klient
• Gruby klient
Zastosowania GIS
Analizy GIS – przykłady.
Zastosowania GIS.
Wykorzystanie systemów geoinformatycznych w praktyce, problemy:
• Dokładność danych,
• Adekwatność danych,
• Georeferencja,
• Wzorcowe dane referencyjne.
Mapa cyfrowa
System GIS a kartografia cyfrowa.
Mapa cyfrowa – struktura, rodzaje obiektów, zapis parametrów charakteryzujących
obiekty, przykłady.
Odwzorowanie kartograficzne
Model Ziemi. Odwzorowanie kartograficzne. Odwzorowanie powierzchni Ziemi na
płaszczyźnie, przykłady.
Układ odniesień przestrzennych. Układy współrzędnych.
Układy odniesienia stosowane w Polsce:
• Borowa Góra 1925
• Pułkowo 1942
• WGS 1984
Wprowadzenie do systemów lokalizacji satelitarnej
Systemy lokalizacji satelitarnej:
• Zasada funkcjonowania
• Pseudoodległość
• Źródła niedokładności
• Sposób lokalizacji
Przykłady systemów lokalizacji satelitarnej:
• GPS NAVSTAR
• GLONASS
• GALILEO
Cyfrowy model budowy geologicznej
Cyfrowy model budowy geologicznej:
• Interpolacja
• Model bryłowy
• Zobrazowania 2D, 2.5D, 3D, 4D.
Przykłady.
Bazy danych tematycznych
Omówienie przykładowych baz danych tematycznych przydatnych dla inżyniera
przemysłu naftowego i gazowniczego.
Ćwiczenia laboratoryjne
5/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
Przykładowy system GIS
Zapoznanie z przykładowym systemem zarządzającym danymi przestrzennymi:
• Struktura systemu, warstwy.
• Przykłady danych rastrowych.
• Dane wektorowe o obiektach przestrzennych.
• Metody klasyfikacji danych przestrzennych.
• Obrazowanie obiektów przestrzennych.
• Georeferencja za pomocą współrzędnych, za pomocą pola adresowego.
• Wyświetlanie danych opisowych.
• Możliwości systemów GIS.
• Przykładowe zastosowania.
Temat pracy domowej:
• Opisać wybrany, dostępny w Internecie system zarządzający danymi
przestzrennymi według zadanego schematu.
Bazy danych tematycznych PIG
Zapoznanie z bazami danych tematycznych zarządzanych przez Państwowy Instytut
Geologiczny:
• Bazy danych geologicznych (otwory wiertnicze, pomiary geofizyczne
powierzchniowe i otworowe, mapa geologiczna Polski, baza danych o obszarach
zagrożonych osuwiskami i ruchami tektonicznymi).
• Bazy danych hydrogeologicznych (baza danych hydrogeologicznych, monitoring
wód podziemnych, mapa hydrogeologiczna Polski, mapa obszarów zagrożonych
podtopieniami)
• Bazy danych o zasobach surowców mineralnych.
• Bazy danych geośrodowiskowych.
• Bazy danych geologiczno-inżynierskich.
Zasady udostępniania informacji przez PIG.
Temat pracy domowej:
• Korzystając z tematycznych baz danych PIG scharakteryzować wybrany obszar
Polski.
Bazy danych tematycznych GUGiK
Zapoznanie z bazami danych tematycznych zarządzanych przez Główny Urząd
Geodezji i Kartografii:
• GEOPORTAL (dane z państwowego rejestru nazw geograficznych, podział
terytorialny państwa, granice, dane katastralne działek).
• Mapy topograficzne.
• Mapy hydrograficzne.
• Mapy sozologiczne.
Architektura i przeznaczenie systemu GEOPOTRAL, GEOPORTAL2.
Zasady udostępniania informacji przez GUGiK.
Bazy danych tematycznych IMiGW
Zapoznanie z bazami danych tematycznych zarządzanymi przez Instytut Meteorologii i
Gospodarki Wodnej:
• Bazy danych na temat podziału hydrograficznego Polski.
Temat pracy domowej:
• Opisać wybraną bazę danych tematycznych.
Inne bazy danych tematycznych
Inne przykładowe bazy danych tematycznych, to:
• Sieć dróg (GDDKiA oraz oddziały terytorialne).
• Chronione prawem obszary (parki, przyroda, krajobraz).
6/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
Temat pracy domowej:
• Jak przedstawione bazy danych tematycznych mogą być pomocne w pracy
inżyniera przemysłu naftowego i gazowniczego?
Model wgłębnej budowy geologicznej Polski
Zapoznanie z modelem 3D wgłębnej budowy geologicznej Polski utworzonym przez
Państwowy Instytut Geologiczny:
• Zakres informacji wejściowych.
• Mapy (ścięcia poziomego, miąższości, zasięgu, powierzchni spągowych, otworów).
• Bryły 3D.
• Aminacje.
• Przeglądarka GIS.
Obsługa systemu GIS - nauka
Zapoznanie z obsługą systemu GIS na przykładzie programu specjalistycznego
AutoCAD Map 3D PL.
Utworzenie przykładowej bazy danych przestrzennych (mapy cyfrowej):
• Wybór globalnego układu współrzędnych (odniesień przestrzennych).
• Dodanie warstwy z rastrowym modelem ukształtowania terenu w postaci surowego
zdjęcia satelitarnego, analiza fotogrametryczna, wybór palety do kolorowania terenu w
zależności od wysokości.
• Dodanie warstwy z danymi wektorowymi o lokalizacji rzek i jezior, wybór sposobu
kolorowania.
• Utworzenie własnych warstw mapy cyfrowej przedstawiających w postaci
wektorowej przykładową sieć dróg, sieć wodociągową i gazową.
• Przegladanie wprowadzonych danych dla różnych układów.
• Wizualizacja 3D stworzonej mapy.
Obsługa systemu GIS - sprawdzian
Wykonanie na zajęciach samodzielnej pracy i zaliczenie jej u prowadzącego.
Każda osoba dostaje następujący zestaw plików:
• Rastrowy plik przedstawiający ukształtowanie terenu.
• Plik wektorowy z rzekami i jeziorami.
• Plik wektorowy “Parcele” z przydzielonymi indywidualnie różnymi obszarami dla
każdego studenta.
• Plik wektorowy z zewnętrzną siecią dróg.
• Plik wektorowy z zewnętrzną siecią wodociągową.
• Plik wektorowy z zewnętrzną siecią gazową.
• Plik wektorowy z zewnętrzną siecią elektryczną.
Wykonanie samodzielnej pracy polega na stworzeniu cyfrowej mapy następująco:
• Każdy dostarczony plik przez wprowadzącego dodać jako osobna warstwa mapy
wykonując ewentualnie inne dodatkowe niezbędne operacje.
• Utworzyć kolejną warstwę z podziałem przydzielonej parceli na działki o określonej
powierzchni.
• Utworzyć warstwy z połączeniem parceli z zewnętrzną siecią dróg, siecią
wodociągową, gazową, kanalizacyjną i energetyczną.
• Korzystając z wyników analizy GIS utworzonych obiektów przygotować
sprawozdanie z wykonanej pracy w MS Word.
Sposób obliczania oceny końcowej
Zaliczenie treści wykładów – kolokwium zaliczeniowe po serii wykładów. Uzyskana ocena z
7/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
kolokwium musi być pozytywna.
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych – do zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych należy samodzielnie
wykonać następujące prace domowe:
• Opis wybranego systemu GIS.
• Charakterystyka wybranego obszaru Polski w oparciu o tematyczne bazy danych PIG.
• Opis wybranej bazy danych tematycznych.
• Jak przedstawione bazy danych tematycznych mogą byc przydatne w pracy inżyniera przemysłu
naftowego i gazowniczego?
Oprócz tego należy samodzielnie wykonać i zaliczyć w trakcie zajęć laboratoryjnych zadanie polegające
na stworzeniu mapy cyfrowej w programie specjalistycznym AutoCAD Map 3D PL o podanych
założeniach.
Ocena na zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych będzie średnią z dwóch ocen:
• Średniej oceny z ocen za prace domowe.
• Oceny na zaliczenie samodzielnej pracy wykonanej w czasie ćwiczeń.
• Każda z tych ocen musi być pozytywna.
• Każde zadanie domowe musi być oddane.
Udział studenta w zajęciach uznanych przez prowadzącego za obowiązkowe jest konieczna.
Usprawiedliwiona nieobecność musi być odrobiona na zajęciach z inną grupą lub w czasie konsultacji z
prowadzącym w nieprzekraczalnym terminie podanym przez prowadzącego. Wykonane prace domowe
należy oddać w nieprzekraczalnym terminie podanym przez prowadzącego. Po przekroczeniu tego
terminu prace domowe nie będą przyjmowane poza przypadkami opisanymi w RS AGH.
Ocena końcowa – średnia z oceny uzyskanej na kolokwium zaliczeniowym z treści wykładów oraz
oceny stanowiącej zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. Każda z tych dwóch ocen musi być pozytywna.
Wymagania wstępne i dodatkowe
Aktualny wpis na semestr.
Zalecana literatura i pomoce naukowe
Zalecana literatura:
1. Felcenloben Dariusz – “Geoinformacja. Wprowadzenie do systemów organizacji danych i wiedzy”.
Wydawnictwo GALL, Katowice 2011.
2. Litwin L., Myrda G. – „Systemy Informacji Geograficznej. Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS,
SIP, SIT, LIS”. Wydawnictwo Helion, Gliwice 2005.
3. Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R. – „GIS. Obszary zastosowań”. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2007.
4. Kwietniewski M. – „GIS w wodociągach i kanalizacji”. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2008.
5. Specht C. – „System GPS”. Wydawnictwo Pellpin, Gdańsk 2007.
6. Januszewski J. – „Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne”. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2006.
7. Podręcznik użytkownika programu AutoCAD Map 3D. Desktop 2009.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu
Nie podano dodatkowych publikacji
Informacje dodatkowe
Brak
8/9
Karta modułu - Systemy geoinformatyczne
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta
Obciążenie
studenta
Udział w wykładach
15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć
15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe
1 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych
15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp.
10 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem
3 godz
Sumaryczne obciążenie pracą studenta
59 godz
Punkty ECTS za moduł
2 ECTS
9/9