Nazwa modułu: Sieciowe technologie prezentacji danych o środowisku Rok akademicki: 2030/2031 Kod: DIS-2-228-SI-s Punkty ECTS: 2 Wydział: Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: Systemy informacji o środowisku Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 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 ma uporządkowaną wiedzę na temat możliwości oprogramowania GIS w zakresie gromadzenia, edycji, przetwarzania i prezentacji danych IS2A_W08, IS2A_W09, IS2A_W11 M_W002 ma podbudowaną teoretycznie wiedzę dotyczącą metod wizualizacji danych (w tym 3D) IS2A_W08, IS2A_W09 M_W003 ma wiedzę teoretyczną na temat danych georeferencyjnych i tematycznych IS2A_W08 zajęciach M_W004 zna podstawy teoretyczne i formalne funkcjonowania internetowych usług prezentacji, udostępniania i przetwarzania danych IS2A_W08, IS2A_W09, IS2A_W11 Umiejętności 1 / 6
M_U001 potrafi posługiwać się nowoczesnym oprogramowaniem GIS w celu gromadzenia, edycji, przetwarzania metodami analitycznymi i matematycznymi oraz prezentacji danych IS2A_U01, IS2A_U09, IS2A_U10, IS2A_U11, IS2A_U12, IS2A_U15 M_U002 potrafi pozyskiwać i integrować informacje z istniejących baz danych i innych źródeł IS2A_U01 M_U003 potrafi, korzystając z odpowiednio dobranego oprogramowania GIS, wykonać prezentację kartograficzną danych i sporządzić na tej podstawie kompozycję mapową IS2A_U01, IS2A_U12 M_U004 potrafi, posługując się odpowiednio dobranym oprogramowaniem GIS, zaprezentować dane 3D opisujące ukształtowanie terenu lub zanieczyszczenia środowiska (także poprzez wykonanie animacji) IS2A_U01, IS2A_U09, IS2A_U12, IS2A_U15 M_U005 potrafi, korzystając z dostępnych danych i stosując odpowiednie nowoczesne narzędzia, właściwie skonfigurować i uruchomić internetowy serwer map IS2A_U01, IS2A_U12, IS2A_U15, IS2A_U22 Kompetencje społeczne M_K001 rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu systemów informacji geograficznej (GIS) IS2A_K01 zajęciach M_K002 zachowuje etyczną postawę przy wykonywaniu prezentacji informacji o środowisku IS2A_K05 zajęciach M_K003 potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny IS2A_K06 M_K004 ma świadomość potrzeby i znaczenia właściwego sposobu prezentacji danych o środowisku IS2A_K07 zajęciach, 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 2 / 6
M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 M_U004 M_U005 ma uporządkowaną wiedzę na temat możliwości oprogramowania GIS w zakresie gromadzenia, edycji, przetwarzania i prezentacji danych ma podbudowaną teoretycznie wiedzę dotyczącą metod wizualizacji danych (w tym 3D) ma wiedzę teoretyczną na temat danych georeferencyjnych i tematycznych zna podstawy teoretyczne i formalne funkcjonowania internetowych usług prezentacji, udostępniania i przetwarzania danych potrafi posługiwać się nowoczesnym oprogramowaniem GIS w celu gromadzenia, edycji, przetwarzania metodami analitycznymi i matematycznymi oraz prezentacji danych potrafi pozyskiwać i integrować informacje z istniejących baz danych i innych źródeł potrafi, korzystając z odpowiednio dobranego oprogramowania GIS, wykonać prezentację kartograficzną danych i sporządzić na tej podstawie kompozycję mapową potrafi, posługując się odpowiednio dobranym oprogramowaniem GIS, zaprezentować dane 3D opisujące ukształtowanie terenu lub zanieczyszczenia środowiska (także poprzez wykonanie animacji) potrafi, korzystając z dostępnych danych i stosując odpowiednie nowoczesne narzędzia, właściwie skonfigurować i uruchomić internetowy serwer map + - - + - - - - - - - + - - + - - - - - - - + - - + - - - - - - - 3 / 6
Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 M_K003 M_K004 rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu systemów informacji geograficznej (GIS) zachowuje etyczną postawę przy wykonywaniu prezentacji informacji o środowisku potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny ma świadomość potrzeby i znaczenia właściwego sposobu prezentacji danych o środowisku Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Wprowadzenie do programu ArcGIS Podstawowa funkcjonalność oprogramowania ArcGIS. Trzy zasadnicze moduły ArcCatalog, ArcMap i ArcToolbox. ArcCatalog: przeglądanie, organizowanie, dystrybucja, dokumentowanie danych (przeglądanie i edycja metadanych). ArcMap: tworzenie, przeglądanie, analizowanie i edycja danych, opracowywanie i publikowanie map. Praca z danymi w różnych układach współrzędnych. ArcToolbox: zestaw narzędzi do analiz i przetwarzania danych. Formaty danych wektorowych: warstwy informacyjne, pliki shape, geobazy. Inne formaty danych. Dane tabelaryczne. Wolne oprogramowanie GIS Idea wolnego oprogramowania i otwartych danych. Przegląd wybranych programów należących do grupy wolnego oprogramowania. Analiza funkcjonalności i porównanie z zaawansowanymi komercyjnymi systemami GIS. Metody wizualizacji danych Podstawowe elementy kompozycji mapy. Odwzorowania kartograficzne. Rodzaje danych: ilościowe i jakościowe. Cechy charakterystyczne i zastosowanie następujących metod wizualizacji danych: metody sygnaturowej, metody zasięgów, metody chorochromatycznej, metody kropkowej, kartodiagramów, kartogramów. Standardowe schematy klasyfikacji: metoda naturalnych przerw, metoda kwantyli, metoda stałej rozpiętości, metoda odchylenia standardowego. Etykietowanie, właściwości etykiet. Metody wizualizacji danych trójwymiarowych. Wizualizacja danych z użyciem symboli 3D. Animacje. Internetowe serwery map Wprowadzenie do tematu wyjaśnienie podstawowych pojęć związanych ze strukturą internetowego serwera map. Charakterystyka usług mapowych zaimplementowanych w serwerach map, zgodnych z otwartymi standardami Open Geospatial Consortium (OGC), takich jak: Web Map Service (WMS), Web Feature Service (WFS), Web Coverage Service (WCS). Przykłady aplikacji klienckich. Omówienie procesu uruchomienia i prawidłowego konfigurowania internetowego serwera map. Przykłady działania wybranych internetowych serwerów map. Internetowe usługi udostępniania i przetwarzania danych 4 / 6
Charakterystyka usług udostępniania i przetwarzania danych zgodnych z otwartymi standardami WFS-T (Web Feature Service Transactional), WPS (Web Processing Service) i GeoServices REST. Operacje WPS. Kodowanie operacji (żądań). Wybrane implementacje serwerów WPS. Część funkcjonalna. Klienci WPS. OpenAddresses baza danych punktów adresowych i usługa geokodowana wykorzystująca specyfikację GeoServices REST. Dane georeferencyjne Państwowy rejestr osnów podstawowych. Baza danych osnów szczegółowych. Zintegrowany system informacji o nieruchomościach. Bazy danych geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu, obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej. Państwowy rejestr granic i powierzchni jednostek podziałów terytorialnych kraju. Państwowy rejestr nazw geograficznych. Ewidencja miejscowości, ulic i adresów. Baza danych obiektów topograficznych. Baza danych ogólnogeograficznych. Bazy danych zobrazowań lotniczych i satelitarnych oraz ortofotomapy i numerycznego modelu terenu. Bazy danych tematycznych Aneksy dyrektywy INSPIRE. Hydrografia:baza HYDRO, mapa cyfrowa nowego Podziału Hydrograficznego Polski. Obszary chronione: centralny rejestr form ochrony przyrody, Natura 2000. Geologia: CBDG, e-psh, MIDAS, INFOGEOSKARB, IKAR. Baza SOZO. Ćwiczenia projektowe Podstawy obsługi programu ArcGIS Podstawowe funkcje aplikacji ArcCatalog: przeglądanie danych, edycja metadanych, definiowanie układu współrzędnych. Tworzenie nowego dokumentu mapy w aplikacji ArcMap: dodawanie danych do mapy, ustalanie odwzorowania kartograficznego dla mapy, poruszanie się po mapie, identyfikacja obiektów, pomiary na mapie, symbolizacja danych, etykietowanie obiektów, edycja danych tabelarycznych, hiperłącza, przygotowanie arkusza mapy. Wizualizacja danych Wykonanie wizualizacji danych z wykorzystaniem metody sygnaturowej, metody zasięgów, metody chorochromatycznej, metody kropkowej, kartodiagramów, kartogramów. Zastosowanie standardowych schematów klasyfikacji: metoda naturalnych przerw, metoda kwantyli, metoda stałej rozpiętości, metoda odchylenia standardowego. Wizualizacja 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. Dwa sposoby tworzenia animacji dla przygotowanej wcześniej wizualizacji: poprzez interaktywne wskazanie ścieżki lotu oraz poprzez określenie ścieżki lotu na podstawie elementu liniowego. Wizualizacja danych zmiennych w czasie z wykorzystaniem animacji Utworzenie animacji warstwy czasowej, odtworzenie animacji, przegląd własności ramek i ścieżek czasowych, utworzenie animacji danych prezentowanych na wykresie. Internetowy serwer map Instalacja, uruchomienie i wstępne skonfigurowanie internetowego serwera map. Przygotowanie i dodanie danych do serwera. Symbolizacja danych. Przygotowanie plików SLD. Podgląd udostępnionych danych. Wykorzystanie aplikacji klienckich do wyświetlenia opublikowanych map i pobierania udostępnionych danych. 5 / 6
Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa = średnia ważona ocen z realizacji ćwiczeń i kolokwium zaliczeniowego Wymagania wstępne i dodatkowe Podstawowa wiedza z zakresu systemów informacji geograficznej (GIS) i baz danych Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Bielecka E. Systemy informacji geograficznej. Teoria i zastosowania. Wydawnictwo PJWSTK, Warszawa 2006. 2. GeoServices REST Specification Version 1.0. An Esri White Paper. September 2010. http://www.esri.com/library/whitepapers/pdfs/geoservices-rest-spec.pdf 3. Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R. GIS : obszary zastosowań. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007. 4. Kubik T. GIS : rozwiązania sieciowe. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009. 5. Longley P.A., Goodchild M.F., Maguire D.J., Rhin D.W. GIS. Teoria i praktyka. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006. 6. Medyńska-Gulij B. Kartografia i geowizualizacja, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2011. 7. Ratajski L. Metodyka kartografii społeczno-gospodarczej. PPWK, Warszawa 1989. 8. Specyfikacje Open Geospatial Consortium (OGC): WMS, WFS, WFS-T, WCS, WPS. http://www.opengeospatial.org/standards. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach projektowych Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 1 godz 14 godz 7 godz 15 godz 15 godz 52 godz 2 ECTS 6 / 6