Nazwa modułu: Systemy informacji o terenie II Rok akademicki: 2013/2014 Kod: DGK-1-611-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Kierunek: Geodezja i Kartografia Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 6 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż, prof. AGH Cichociński Piotr (piotr.cichocinski@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Dębińska Ewa (ewa.debinska@agh.edu.pl) dr hab. inż, prof. AGH Cichociński Piotr (piotr.cichocinski@agh.edu.pl) dr inż. Basista Izabela (basista@agh.edu.pl) 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) Wiedza M_W001 Zna podstawy teoretyczne wykonywania operacji na bazach danych, zna algorytmy wykonywania analiz na numerycznym modelu terenu GK1A_W09, GK1A_W13, GK1A_W15, GK1A_W11 Odpowiedź ustna, Udział w dyskusji, Kolokwium, M_W002 Ma wiedzę teoretyczną o wybranych tematach z grafiki komputerowej, w szczególności o algorytmach grafiki rastrowej i geometrii fraktali GK1A_W13, GK1A_W08 Odpowiedź ustna, Udział w dyskusji, Kolokwium, M_W003 Ma wiedzę na temat informacji i systemów informacyjnych, na temat analizy systemów działania i notacji w językach formalnych GK1A_W09 M_W004 Ma wiedzę o szerokich zastosowaniach systemów informacji geograficznej w dziedzinach inżynierskich, przyrodniczych i fiskalnych GK1A_W21, GK1A_W17, GK1A_W06, GK1A_W15, GK1A_W04 1 / 7
M_W005 Zna tendencje rozwojowe systemów informacji geograficznej GK1A_W16 Umiejętności M_U001 Potrafi zrealizować złożony projekt GIS obejmujący czynności gromadzenia danych, przygotowania danych do analizy, wykonania wybranych analiz przestrzennych oraz prezentacje wyników GK1A_U10, GK1A_U15, GK1A_U18, GK1A_U21, GK1A_U22 Kolokwium, Odpowiedź ustna,, Prezentacja M_U002 Potrafi edytować zaproponowaną koncepcję restrukturyzacji terenu z zestawieniem statystycznym i obliczaniem kosztów GK1A_U10, GK1A_U15, GK1A_U24, GK1A_U18, GK1A_U21, GK1A_U22 Kolokwium, Sprawozdanie, Kompetencje społeczne M_K001 Ma świadomość dominującej roli informacji w społeczeństwie obywatelskim i prawa do powszechnego dostępu do tej informacji GK1A_K08 Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 Zna podstawy teoretyczne wykonywania operacji na bazach danych, zna algorytmy wykonywania analiz na numerycznym modelu terenu Ma wiedzę teoretyczną o wybranych tematach z grafiki komputerowej, w szczególności o algorytmach grafiki rastrowej i geometrii fraktali Ma wiedzę na temat informacji i systemów informacyjnych, na temat analizy systemów działania i notacji w językach formalnych Ma wiedzę o szerokich zastosowaniach systemów informacji geograficznej w dziedzinach inżynierskich, przyrodniczych i fiskalnych + - - + - - - - - - - + - - + - - - - - - - + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - 2 / 7
M_W005 Umiejętności M_U001 M_U002 Zna tendencje rozwojowe systemów informacji geograficznej Potrafi zrealizować złożony projekt GIS obejmujący czynności gromadzenia danych, przygotowania danych do analizy, wykonania wybranych analiz przestrzennych oraz prezentacje wyników Potrafi edytować zaproponowaną koncepcję restrukturyzacji terenu z zestawieniem statystycznym i obliczaniem kosztów + - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - + - - - - - - - Kompetencje społeczne M_K001 Ma świadomość dominującej roli informacji w społeczeństwie obywatelskim i prawa do powszechnego dostępu do tej informacji - - - + - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Informacja, systemy informacyjne i systemy działania Informacja i systemy informacyjne. Tradycyjna i cybernetyczna interpretacja pojęcia informacja. Koncepcja Shannona oceny źródła informacji, informacja w SIT jako interpretacja danych. Cztery cechy informacji aktualność, dostęp, koszty uzyskania, efektywność organizacji. Obiektowe metody analizy systemów działania i notacje w językach formalnych. Procedury teoretyczne geometrii w modelu rastrowym. Analizy na rastrowym modelu danych Podstawowe algorytmy grafiki rastrowej. Konwersje grafiki rastrowej i wektorowej. Porównanie modeli wektorowych i rastrowych w aspekcie zastosowań praktycznych. Rodzaje analiz rastrowych. Reklasyfikacja i algebra map. Operatory sąsiedztwa (analizy numerycznego modelu terenu, mapy nachyleń i ekspozycji). Operatory odległości (generowanie stref buforowych, mapy oporu ruchu, wybór najlepszej drogi). Rozwinięcie tematyki numerycznego modelu powierzchni terenu Podstawowe algorytmy wykonywana analiz na numerycznym modelu terenu: algorytm sporządzania przekrojów, algorytm widoczności. Zarys algorytmów interpolacyjnych. Metody wizualizacji danych trójwymiarowych: wypełnienie teksturą 2D i 3D obiektów powierzchniowych, wyniesienie obiektów poprzez nadanie im wysokości, symbole 3D dla obiektów liniowych, symbole 3D dla obiektów punktowych. Animacje. Zastosowania ekonomiczne systemów informacji o terenie Podobieństwa i różnice systemu informacji o terenie (SIT) i katastru nieruchomości. Integracja technologiczna budowanie systemu informacji o terenie na katastrze nieruchomości lub wprowadzanie danych katastralnych do systemu informacji o terenie. Rola systemów informacji geograficznej we wspomaganiu działalności 3 / 7
finansowej i fiskalnej. Analizy geomarketingowe dla rozwoju gospodarki sektora państwowego, spółdzielczego i prywatnego. Zastosowania SIG w ewidencjonowaniu i gospodarowaniu zasobami przyrody Zastosowanie systemów informacji geograficznej w rolnictwie, leśnictwie, gleboznawstwie, geologii, górnictwie, meteorologii i gospodarce morskiej. System informacji geograficznej w kształtowaniu i ochronie środowiska ochrona wód, gleb, powietrza, analizy i ochrona klimatu akustycznego. Zastosowania SIG w dziedzinach technicznych Zastosowania systemów informacji geograficznej w planowaniu przestrzennym, w energetyce, gospodarce wodnej, w transporcie wodnym, kolejowym i drogowym oraz w telekomunikacji. Rola systemów informacji geograficznej w zarządzaniu kryzysowym w miastach. Analizy bezpieczeństwa miasta w SIG. Rola systemów informacji geograficznej w zarządzaniu w czasie katastrofy ekologicznej i zagrożeniu epidemią. Logistyka w SIG w walce z klęską powodzi i pożarów lasów. Tendencje rozwojowe systemów informacji geograficznej Systemy trójwymiarowe (3D), integracja systemów informacji geograficznej z systemami ekspertowymi, systemy obiektowe, systemy czasu rzeczywistego. Ćwiczenia projektowe Projekt 1 Poszukiwanie optymalnej lokalizacji dla oczyszczalni ścieków Sformułowanie problemu/ Identyfikacja celów projektu. Określenie finalnych produktów projektu oraz wskazanie ich odbiorców. Utworzenie bazy danych projektu: projektowanie zidentyfikowanie/określenie niezbędnych danych, zdefiniowanie wymaganych atrybutów, określenie zasięgu przestrzennego i skali opracowania, wybór układu współrzędnych, sprawdzenie aktualności danych, wprowadzenie danych (z weryfikacją i korygowaniem błędów), zarządzanie utworzoną bazą danych. Wykorzystanie takich narzędzi jak selekcje według atrybutów, selekcje według położenia oraz nakładanie warstw tematycznych w celu znalezienia optymalnej lokalizacji dla wybranej inwestycji. Prezentacja wyników poprzez sporządzenie map, wykresów i raportów. Projekt 2 Ocena lokalizacji węzła drogowego Przygotowanie danych obejmujące: założenie geobazy, import danych z innego formatu, kalibrację rastra, wprowadzenie danych (z weryfikacją i korygowaniem błędów), wykonanie analiz: selekcji i nakładania warstw oraz przeliczeń wartości atrybutów, zmierzający do wyboru korzystniejszej lokalizacji węzła drogowego, biorąc pod uwagę takie czynniki jak koszt wykupu gruntów, liczbę budynków do wyburzenia jak również kolizję projektowanej inwestycji ze zbiornikami wodnymi i konieczność wybudowania mostów nad istniejącymi rzekami. Projekt 3 samodzielny: Wybór i analiza optymalnego położenia dla...(np. szkoły, hotelu) Student samodzielnie określa cel przeprowadzanej analizy GIS. Formułuje kryteria jakie powinna spełniać optymalna lokalizacja wybranego obiektu i gromadzi dane niezbędne do ich realizacji. Następnie dokonuje analizy, w wyniku której potrafi określić najdogodniejsze położenie obiektu. Ocenie podlega prezentacja tematu wykonana w programie Power Point (lub podobnym). Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa jest identyczna jak zaliczenie ćwiczeń projektowych, z uwzględnieniem ocen 4 / 7
uzyskanych we wszystkich terminach. Wymagania wstępne i dodatkowe Systemy informacji o terenie I Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Bielecka E. Systemy informacji geograficznej. Teoria i zastosowania. Wydawnictwo PJWSTK, Warszawa 2006. 2. Eckes K. Modele i analizy w systemach informacji przestrzennej. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2006. 3. Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R. GIS : obszary zastosowań. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007. 4. Longley P.A., Goodchild M.F., Maguire D.J., Rhin D.W. GIS. Teoria i praktyka. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006. 5. Medyńska-Gulij B. Kartografia i geowizualizacja, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2011. 6. Ratajski L. Metodyka kartografii społeczno-gospodarczej. PPWK, Warszawa 1989. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 1. Cichociński P.: Attempt of Application of Scanning and Vectorization Methods for Digital Maps Production from Analog Materials. GIS for Environment. Conference Proceedings. Kraków, 25-27 November 1993. 2. Cichociński P., Janik J., Maślanka J.: Prace nad projektem kompleksowego Systemu Informacji o Terenie ukierunkowanego na wspomaganie zarządzania gminą (Works on the project of comprehensive Land Information System aimed at supporting the management of the municipality). Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej. IV Konferencja Naukowo Techniczna Systemy Informacji Przestrzennej, Warszawa 18-19 października 1994 r. 3. Cichociński P., Janik J., Maślanka J.: Stan prac nad systemem informacji o terenie dla gminy Zabierzów jako pilotowej realizacji w ramach Małopolskiego Systemu Informacji Przestrzennej (Status of works on land information system for Zabierzów municipality as a pilot implementation under the Malopolska Spatial Information System). Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej. V Konferencja Naukowo Techniczna Systemy Informacji Przestrzennej. Warszawa, 9-10 listopada 1995 r. 4. Cichociński P.: Problem opisu jakości danych w Systemach Informacji o Terenie (na przykładzie katastralnej bazy danych)(problem of the data quality description in Land Information Systems (on the example of cadastral database)). Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej. VI Konferencja Naukowo Techniczna Systemy Informacji Przestrzennej. Warszawa, 18-19 czerwca 1996 r. 5. Pachelski W., Chowańska-Szwoch D., Cichociński P., Eckes K., Miksa K., Pietrzak E., Szeliga K.: Metody i środki projektowania i opisu systemów informacji o terenie (Methods and means of design and description of land information systems). Geodezja i Kartografia 1997, tom 46, zeszyt 4, s. 345-380 (wydany w listopadzie 1998 r.). 6. Cichociński P.: Digital Cadastral Maps in Land Information Systems. LIBER QUARTERLY 1999, volume 9, number 2, pp. 211 221. K.G. Saur, Munich. 7. Cichociński P.: Zastosowanie zaawansowanych reguł topologicznych w procesie budowania baz danych przestrzennych wspomagających wycenę nieruchomości (Application of advanced topological rules in the process of spatial databases creation to support real estate valuation). Roczniki Geomatyki 2007, tom V, zeszyt 3, s. 29-35. Warszawa 2007. Informacje dodatkowe 1. Informacje, ogłoszenia, wyniki sprawdzianów, a także materiały pomocnicze do zajęć są umieszczane na stronie kursu umieszczonej na Uczelnianej Platformie e-learningowej (http://upel.agh.edu.pl/wggiis). Hasło dostępu do kursu przekazuje prowadzący na pierwszych zajęciach. Publikacja informacji na tej stronie uważana jest za podanie jej do wiadomości studentów. 2. Uzupełnieniem wszystkich form zajęć są indywidualne konsultacje, odbywające się w terminach ogłaszanych na początku każdego semestru. 3. Ćwiczenia odbywają się w Pracowni Komputerowej Wydziału Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska. Student ma obowiązek znajomości i przestrzegania obowiązujących tam zasad i regulaminów, opublikowanych na stronie http://www2.geod.agh.edu.pl/pracownia.html. 4. Podstawą do uzyskania zaliczenia ćwiczeń jest aktywne uczestnictwo w zajęciach oraz pozytywne wyniki bieżącego sprawdzania, czy założone efekty kształcenia zostały osiągnięte przez studenta. 5. Uczestnictwo w ćwiczeniach jest obowiązkowe. Dopuszcza się maksymalnie 2 (słownie: dwie) 5 / 7
nieusprawiedliwione nieobecności w semestrze. Usprawiedliwieniem nieobecności mogą być powody zdrowotne (potwierdzone zwolnieniem lekarskim) lub inne ważne powody losowe uznane przez prowadzącego ćwiczenia. Student zobowiązany jest usprawiedliwić nieobecność na pierwszych zajęciach po ustaniu przyczyny nieobecności. Przekroczenie progu 20% nieusprawiedliwionych nieobecności skutkuje brakiem możliwości uzyskania zaliczenia ćwiczeń. 6. W wyjątkowych przypadkach student, który z ważnych przyczyn losowych lub z powodu udokumentowanej, długotrwałej choroby przekroczył wyżej wymienione limity, może uzyskać zgodę prowadzącego na zaliczenie ćwiczeń. 7. Wyrównanie zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na ćwiczeniach polega na uczestnictwie w zajęciach innej grupy (w miarę wolnych miejsc przy komputerach) lub poprzez indywidualną realizację zadań przewidzianych do wykonania na tych zajęciach. 8. Program ćwiczeń obejmuje w każdym semestrze 5-6 tematów (lub 2-3 projekty) oraz 1-2 kolokwia. Wszystkie tematy/projekty i kolokwia muszą zostać zaliczone. 9. Bieżąca kontrola osiągania efektów kształcenia polega na: sprawdzaniu systematycznie realizowanych i oddawanych przez studentów tematów/projektów (na ekranie komputera lub w formie operatu), ustnej weryfikacji znajomości zagadnień obejmowanych przez dany temat (student może zostać poproszony o wyjaśnienie/zaprezentowanie sposobu realizacji tematu), przeprowadzaniu kolokwiów (o charakterze praktycznym przy komputerach) i pisemnych sprawdzianów wiedzy teoretycznej. 10. Student powinien przechowywać do momentu uzyskania zaliczenia na swoim dysku sieciowym (lub innym nośniku danych) pliki powstałe w wyniku realizacji tematów/projektów. 11. Stwierdzona niesamodzielność pracy studenta lub korzystanie przez niego z niedozwolonych materiałów powoduje otrzymanie oceny niedostatecznej (2.0). Ponadto wykryte przypadki plagiatu będą zgłaszane władzom dziekańskim. 12. Zakres możliwości korzystania podczas kolokwiów z materiałów pomocniczych określa prowadzący ćwiczenia dla poszczególnych kolokwiów. Podczas kolokwiów zabrania się korzystania z urządzeń umożliwiających rejestrację, przechowywanie i odtwarzanie tekstów lub obrazów, w szczególności telefonów komórkowych. 13. Nieusprawiedliwiona nieobecność na kolokwium równoznaczna jest z uzyskaniem oceny niedostatecznej (2.0). 14. Student zobowiązany jest do poprawienia kolokwium, z którego uzyskał ocenę niedostateczną. Poprawianie pozytywnie zaliczonych kolokwiów możliwe jest tylko w wyjątkowych, uzasadnionych przypadkach. 15. Zaliczenie ćwiczeń jest dokonywane na podstawie kontroli wyników nauczania w trakcie semestru i powinno być dokonane najpóźniej do ostatniego dnia semestru, w którym prowadzone są zajęcia (Termin 1). Ocena zaliczeniowa jest średnią ważoną ocen z kolokwiów (waga 0.6) i ocen za wykonane tematy/projekty (waga 0.4). Brak zaliczenia w wyznaczonym terminie jest równoznaczna z uzyskaniem przez studenta oceny niedostatecznej (2.0). Ustala się dwa dodatkowe terminy zaliczenia poprawkowego: Termin 2 do końca sesji podstawowej, Termin 3 do końca sesji poprawkowej. 16. Obecność na wykładach nie jest obowiązkowa. 6 / 7
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach projektowych Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 1 godz 20 godz 15 godz 10 godz 15 godz 14 godz 28 godz 103 godz 4 ECTS 7 / 7