Прикладные информационные технологии в природопользовании

Программа дисциплины «Прикладные информационные технологии в
природопользовании»
Авторы: к.г.н., доц .Т.Ю. Зенгина, с.н.с., к.г.н. Тульская Н.И.
Цель освоения дисциплины: получение общих и специальных знаний о применении
информационных технологий (ИТ) в природопользовании и геоэкологии и овладение
практическими навыками их использования для решения конкретных учебнообразовательных и профессиональных задач.
Задачи:
− Освоение теоретических и практических основ применения современных
информационных технологий в научной и практической деятельности в области
природопользования и геоэкологии;
− Определение круга задач, решаемых информационными технологиями в области
природопользования и геоэкологии;
− Получение навыков использования ресурсов Интернет как информационного
источника (карты, снимки, библиографические ссылки, веб-сервисы, онлайновые ГИС и т.д.)
для решения профессиональных задач;
− Получение знаний о ГИС как о современном оперативном механизме организации
информационного обеспечения и управления в природопользовании;
− Знакомство с российским и международным опытом внедрения ГИС в научную и
практическую деятельность в области природопользования и геоэкологии;
− Получение навыков использования ГИС для решения конкретных практических
задач в области природопользования и геоэкологии;
− Освоение базовых геоинформационных технологий обработки и отображения
пространственно-распределенной
информации,
в
области
геоинформационного
картографирования;
− Получение представления о возможностях применения глобальных систем
позиционирования в сфере природопользования и геоэкологии.
Место в структуре ООП:
Дисциплина «Прикладные информационные технологии в природопользовании»
входит в вариативную часть ООП бакалавриата по направлению подготовки 022000.62 «Экология и природопользование», является обязательным курсом и читается в 4-ом и 5-ом
семестрах на втором и третьем году обучения.
Курс предполагает знание основных предшествующих дисциплин «Математического
и естественнонаучного цикла» базовой части ООП (математика, информатика), а также
геология,
биология,
почвоведение,
естественнонаучного
цикла
(география,
ландшафтоведение, учение о биосфере и др.) и ряда курсов профессиональной
направленности (топография, картография, информатика с основами геоинформатики и др.).
Изучение дисциплины необходимо для дальнейшего освоения таких дисциплин как:
Методы обработки экологической информации, Комплексное геоэкологическое
картографирование, Космические методы в природопользовании и геоэкологии, Основы
природопользования и др. Кроме того, знание дисциплины и полученные в ходе ее освоения
практические навыки в дальнейшем необходимы студентам при написании курсовых и
выпускных работ, а также для обработки и представления результатов учебных и
производственных практик.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: современные направления развития информационных технологий и способы
решения прикладных задач в области природопользования и геоэкологии; принципы
использования геоинформационных систем (ГИС) на основе картографических баз данных и
материалов дистанционного зондирования в организационной структуре управления
1
природопользованием и мониторингом состояния окружающей среды; современное
программное обеспечение, используемое в прикладных экологических исследованиях;
Уметь: с помощью информационных технологий самостоятельно приобретать и
использовать в практической деятельности новые знания; работать в прикладных
программах: текстовых и табличных редакторах, редакторе презентаций, пользоваться
сведениями из технической документации и файлов-справок; работать с информацией из
различных источников и использовать основные функциональные возможности сетевых
технологий; использовать ресурсы Интернета для целей сбора, визуализации и применения
пространственной информации; уметь обращаться с приемниками спутникового
позиционирования для использования их на летней учебной практике;
Владеть: знаниями об имеющемся российском и международном опыте внедрения
информационных и геоинформационных технологий в научную и практическую
деятельность в области природопользования и геоэкологии; навыками работы в стандартных
программах для обработки текстовой и числовой информации, статистической обработки
данных, подготовки, редактирования и оформления текстовой документации, графиков,
диаграмм, рисунков, презентаций и др.; навыками поиска геоинформационных ресурсов в
сетях Интернет (карты, снимки, веб-сервисы, и т.д.); навыками работы с наиболее
популярными
геоинформационными
пакетами;
основами
геоинформационного
картографирования
Содержание
Тема 1. Информационные технологии и информационные ресурсы.
Информационные технологии (ИТ) как составная часть информатики.
Информационные ресурсы в системе информационных технологий. Понятие информации и
основные принципы обработки данных в профессиональной деятельности. Определение,
назначение, структура, виды, способы хранения, передачи и поиска информации. Обзор
методов, моделей и средств обработки данных (сбор, систематизация, хранение,
коммуникации, обработка, вывод, визуализация информации).
Информационные технологии в защите окружающей среды. Разработка и применение
современных информационных технологий в экологических исследованиях, управлении
средозащитной деятельностью и экологическом образовании.
Информационные ресурсы предметных и профессиональных областей (министерств,
ведомств, учреждений, общественных и профессиональных союзов и прочее).
Информационные ресурсы в природопользовании и геоэкологии.
Пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения, используемые в
профессиональной деятельности (текстовые редакторы, текстовые и графические
процессоры; электронные таблицы; системы управления базами данных (СУБД); и др.),
назначение и тенденции развития. Использование ППП общего назначения в
природопользовании
и
геоэкологии.
Использование
проблемно-ориентированных
прикладных программ в природопользовании и геоэкологии.
Тема 2. Геоинформационные технологии и геоинформационные системы.
Понятие о геоинформационных системах (ГИС). Преимущества геоинформационнокартографических методов отражения и анализа природопользования и геоэкологических
параметров территории. Российский и международный опыт внедрения ГИС в научную и
практическую деятельность в сфере природопользования и экологии. Классификации ГИС,
место в них экологических ГИС. Информационное обеспечение ГИС. Источники
экологических данных. Примеры реализации ГИС в области природопользования,
геоэкологии и охраны окружающей среды. Особенности геоинформационного
картографирования. Методы геоинформационного картографирования. Цифровые модели
местности и их применение в сфере природопользования и экологии.
2
Знакомство со структурой и особенностями коммерческих (ArcGIS, ArcView, Mapinfo,
Global Mapper и др.) и открытых (Quantum-GIS, Google Earth, Multi-Spec и др.) ГИС-пакетов.
Обзор средств иллюстративной графики.
Тема 3. Глобальные системы позиционирования (ГСП).
Структура, решаемые задачи, сферы применения в природопользовании и экологии.
ГСП и мониторинг состояния окружающей среды; обеспечение полевых тематических
съемок. Принципы определения координат ГСП. Способы позиционирования. Способы
определения дальностей, источники погрешностей. Методы обработки данных. Точность
определения координат. Интеграция ГИС и ГСП.
Тема 4. Компьютерные сети и базы данных.
Локальные и глобальные компьютерные сети. Общие сведения о глобальных
компьютерных сетях (Интернет): история развития, принципы функционирования. Сеть
World Wide Web (WWW). Сервисы сети Интернет. Основы навигации в Интернет. Работа с
браузером. Основы поиска информации. Организация запросов в поисковых системах.
Интерактивные возможности Интернет: теле-, аудио-, видеоконференции.
Возможности использования свободно распространяемого программного обеспечения для
работы в сети Интернет, подготовки текстовых документов, электронных таблиц, баз
данных, презентаций и др. Технология использования материалов сети Интернет при
подготовке документов. Особенности форматирования текстовой информации.
Использование графики из Интернет. Использование материалов формата PDF.
Возможности и технологии использования ресурсов сети Интернет при подготовке
презентаций. Приемы и методы размещения текстовых и графических элементов на слайдах
презентации. Настройка и оформление презентаций. Интернет-конференция для расширения
возможностей совместной работы, проведения онлайн-презентаций, работы с документами и
приложениями, совместного просмотра сайтов, видеофайлов и изображений.
Тема 5. Интеграция ГИС и Интернет.
Понятие об инфраструктурах пространственных данных. Интерактивные
картографические Интернет-сервисы, WebGIS-системы, их функциональные возможности.
Технологии Web-картографирования.
Геосервисы как новая форма геоинформационных решений. Применение геосервисов
для планирования и мониторинга развития регионов. Инструментарий пользователя
геосервиса. Возможности создания и оформления собственных картографических проектов в
сети Интернет и публикации геоданных на Web-картографических порталах. Примеры
реализованных геосервисов.
Сервисы оперативного мониторинга состояния окружающей среды в сети Интернет.
Применение геосервисов для оперативного спутникового мониторинга (нефтяного
загрязнения акваторий, паводковой обстановки, пожаров и др.). Примеры реализованных
геосервисов. Функционирующие тематические и специализированные геопорталы:
Государственная инвентаризация лесов (ведомственный геосервис Рослесхоза); сервис
«Космоплан» (ведомственный геопортал МЧС России), Космоснимки - ЧС (наблюдение за
природными и техногенными ЧС), Космоснимки - Лукойл (наблюдение за экологической и
судовой обстановкой в акватории Северного Каспия в районе объектов компании
«ЛУКОЙЛ»), «Космоснимки - Половодье» (мониторинг хода половодья на реках России),
«Космоснимки - Пожары» (мониторинг пожарной обстановки в России), «Космоснимки моря России» (мониторинг экологической и судовой обстановки в морских акваториях
страны) и др.
Тема 6. Библиографические базы данных.
Роль научной информации в исследовательском процессе. Переход от информации в
печатном виде к электронным ресурсам. Знакомство с наиболее популярными российскими и
зарубежными библиографическими базами данных (е-library, Web of Science, IQlib.ru,
library.ru, World Scientific Publishing , Wiley Online Library и др.), их назначение, поисковые
3
возможности, особенности работы. Ведущие научные полнотекстовые источники по
географии электронной библиотеки ScienceDirect .
Работа с электронной библиотекой. Web-инструменты организации ссылок (EndNote и
др.). Критерии поиска. Поиск книг (по одному или нескольким показателям). Оценка
результата поиска. Классификатор ББК. Методика внесения книг в каталог. Поиск по
классификатору ББК. Принципы поиска периодических изданий. Поиск картографических
изданий.
Рекомендуемая литература
а) основная
Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности.
Издательство: Проспект. 2010. – 448с.
Титаренко Г.А. «Информационные системы и технологии управления». Издательство:
ЮНИТИ-ДАНА, 2010.
Новоселов А.Л., Новоселова И.Ю. «Модели и методы принятия решений в
природопользовании». Издательство: Юнити, 2010.
б) дополнительная
Геоинформатика: (в 2 кн.) / Под ред. В. С. Тикунова. М.: Издательский центр
«Академия», 2010. Кн. 1– 400 с., Кн. 2 – 432 с.
Лицензионные ГИС-пакеты с руководствами для пользователей.
Могилёв А.В., Листрова Л.В., Технология обработки текстовой информации.
Технологии обработки графической и мультимедийной информации, СПБ, «БХВПетербург», 2010
в) интернет-ресурсы
http://www.mtas.ru/theory/aspirant/presentation.php -Новиков Д. А. Методические
рекомендации по подготовке презентаций
http://www.gisa.ru - ГИС-Ассоциация России
http://www.scanex.ru - Центр Дистанционного зондирования Земли Инженернотехнологический центр СканЭкс (ИТЦ СканЭкс)
http://www.googleearth.com - Геопортал GoogleEarth
4