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