М1.В.ДВ.1 Аэрокосмические методы исследования в гидрологии

Аннотация рабочей программы дисциплины
М1.В.ДВ.1 Аэрокосмические методы исследования в гидрологии
код в учебном плане
название дисциплины
Направление подготовки 021600.68 Гидрометеорология, гидрология
код
название направления
профиль
1. Цели и задачи дисциплины
Цель
Сформировать основы знаний по дистанционному зондированию Земли с учетом новейших
разработок в этой отрасли знаний; научить дешифрировать различные объекты и явления по
снимкам и анализировать их динамические изменения, создавать на основе снимков различные
интерпретационные карты.
Задачи
• объяснить преимущества и недостатки применения данных дистанционного зондирования;
• дать представление о физических основах получения снимков;
• научить привязывать, трансформировать и обрабатывать снимки;
• научить интерпретировать снимки в видимом и ИК диапазонах электромагнитного спектра;
• показать какие снимки, и для каких целей применяются;
• научить подбирать необходимые для конкретного исследования данные дистанционного зондирования.
2. Место дисциплины в учебном плане и общая трудоемкость
Курс синтезирует знание о применении аэрокосмических методах в гидрологии.
Дисциплина "Аэрокосмические методы исследования в гидрологии" входит в блок дисциплин
по выбору вариативной части профессионального цикла ООП по направлению
"Гидрометеорология".
Общая трудоемкость дисциплины составляет 1 зачетную единицу.
Курс "Аэрокосмические методы исследования в гидрологии" базируется на теоретических
и практических представлениях, полученных при изучении курсов " Методы и средства гидрометеорологических наблюдений", " Гидрометеорологические основы охраны окружающей среды",
"Дистанционные методы измерений в гидрометеорологии".
3. Формируемые компетенции
ПК-1; ПК-5; ПК-10
4. Знания, умения и навыки, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать физические основы дистанционных методов и области применения спутниковых данных,
современные методологические подходы и компьютерные технологии обработки;
владеть методами обобщения и анализа данные дистанционных наблюдений, решения задач
автоматизированного картографирования с использованием ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования;
уметь извлекать базовую информацию со спутниковых снимков, понимать и выполнять основные
действия, связанные с цифровой обработкой изображений, включая, географическую привязку,
выравнивание динамических диапазонов, контролируемую и неконтролируемую классификацию.
5. Содержание дисциплины
Раздел 1. Физические основы, технические средства и технологии получения аэрокосмических снимков
Физические основы аэрокосмических методов. Электромагнитный спектр. Солнечное излучение и
его отражение объектами земной поверхности. Характеристика собственного излучения Земли.
Искусственное излучение. Влияние атмосферы на регистрируемое излучение. Методы регистрации электромагнитного излучения. Съемочная аппаратура. Фотографические аппараты, оптикомеханические и оптико-электронные сканеры, радиолокаторы бокового и кругового обзора. Носители съемочной аппаратуры. Виды дистанционных съемок. Виды съемок в зависимости от используемых носителей: аэросъемка и космическая съемка. Виды съемок в зависимости от используе-
мой аппаратуры и спектрального диапазона: фотографическая, многозональная, телевизионная,
сканерная, инфракрасная и инфракрасная тепловая, радиотепловая, радиолокационная, спектрометрическая, лазерная.
Типы аэрокосмических снимков и их классификация. Классификация аэрокосмических снимков в
зависимости от обзорности, масштаба, пространственного разрешения, спектрального диапазона и
технологии получения снимков. Характеристика основных типов снимков.
Раздел 2. Теоретические основы дешифрирования аэрокосмических снимков
Основные понятия. Предмет и сущность дешифрирования. Виды дешифрирования: морфографическое, морфометрическое, инструментальное, автоматизированное. Полевое дешифрирование.
Метод ключевых участков и маршрутных исследований. Аэровизуальное дешифрирование. Подспутниковые наблюдения. Камеральное дешифрирование. Комбинированное дешифрирование.
Эталонирование и экстраполяция результатов дешифрирования. Надежность дешифрирования.
Этапы компьютерной технологии дешифрирования. Математические методы компьютерного дешифрирования. Программные средства.
Раздел 3. Основные направления применения дистанционных методов в гидрологии
Определение и уточнение основных гидрографических характеристик речных и озерных водосборов по данным дистанционного зондирования. Определение зон затоплений при наводнениях и
размеров затапливаемых площадей в поймах больших рек с использованием космической информации. Оценка гидрофизических параметров крупных внутренних водоемов по данным спутниковых наблюдений. Мониторинг ледовой обстановки на реках и озерах. Расчет интенсивности осадков, испарения с земной поверхности и запаса воды в снеге с применением космической информации. Изучение русловых процессов и динамики береговой линии водоемов по данным аэрокосмических съемок. Оценка зон техногенного загрязнения на речных водосборах в сфере влияния городов с использованием спутниковых съемок. Применение данных аэрокосмических съемок при
моделировании гидрологических процессов.
6. Виды учебной работы
Курс состоит из лекционных, практических и семинарских занятий. Предусматривается самостоятельная работа студентов и подготовка реферативной работы по одной из рекомендованных тем.
7. Технические и программные средства обучения, Интернет- и Интернет-ресурсы
Компьютерный класс с доступом в Интернет, телевизор и DVD-плеер для демонстрации учебных
фильмов, пакеты прикладных программ, справочная литература библиотеки ИУГМС, учебные
видеофильмы.
Интернет-источники
http://rst.gsfc.nasa.gov/
http://gis-lab.info/
http://mapexpert.com.ua/
http://www.gisdevelopment.net/tutorials/tuman008.htm
http://www.mdpi.com/journal/remotesensing/
http://www.iki.rssi.ru/asp/
http://www.geodinamika.ru/main/avia/distance-zond/
http://www.ntsomz.ru/
http://www.scanex.ru/ru/index.html
http://galspace.spb.ru/nature.file/dzz.html
8. Формы текущего контроля успеваемости студентов
Тесты, контроль самостоятельной работы студентов, защита практических работ.
9. Виды и формы промежуточной аттестации
Зачет в форме тестирования.
10. Разработчик аннотации
Доцент кафедры гидрологии и охраны водных ресурсов, канд. геогр. наук, Сутырина Е.Н.