1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | формирование у будущих специалистов знаний, умений и навыков использования дистанционных и фотограмметрических методов для решения научно-практических задач при разработке и реализации схем территориального планирования. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-1 | Способен осуществлять научно-исследовательские работы и комплексную диагностику состояния систем в области агромониторинговых исследований для устойчивого развития территорий |
| ПК-1.1 | Знает принципы и методы осуществления научно-исследовательских работ в области агромониторинговых исследований для устойчивого развития территорий |
| ПК-1.2 | Умеет осуществлять комплексную диагностику состояния природных, природно-хозяйственных и социально-экономических территориальных систем в области агромониторинга для устойчивого развития территорий |
| ПК-1.3 | Владеет навыками разработки программы научных исследований и комплексной диагностики состояния природных, природно-хозяйственных социально-экономических территориальных систем в области агромониторинга для устойчивого развития территорий |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | историю становления и развития методов дистанционного зондирования, методологические принципы аэрокосмической съемки и дешифрирования материалов ДЗЗ; теоретические проблемы дистанционного зондирования, находящихся на стыке географии, фотограмметрии, картографии, геоинформатики и др.; актуальные проблемы и потребности географического прогнозирования, планирования и проектирования природоохранной и хозяйственной деятельности в контексте с теоретико-методическими и технологическими возможностями дистанционных методов; имеющийся опыт планирования полевых работ (наблюдений), как одного из методов сбора данных и верификации результатов дешифрирования; иметь представление о планировании и организации полевых и камеральных работ, целью которых является получение сведений о состоянии дешифрируемых объектов в момент съемки или перед съемкой, а также измерение плановых и высотных отметок в опорных точках; знать о способах планирования и организации полевых и камеральных работ при создании серий тематических продуктов на основе аэро- и космической мультиспектральной съемке. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | сопоставлять/соотносить современные проблемы географической науки с активно меняющимися потребностями и новыми технологическими возможностями дистанционного зондирования и фотограмметрии; использовать существующие теоретико-методические подходы на стыке дистанционного зондирования, географического прогнозирования, планирования и проектирования природоохранной и хозяйственной деятельности при реализации планов и стратегий развития территорий муниципального и поселенческого уровней; корректно ставить задачи, предусматривающие использование материалов аэрокосмической съемки для создания и обновления планов и карт, использования результатов тематического дешифрирования для создания/обновления общегеографических и тематических карт; применять теоретические знания и полученные навыки при планировании полевых работ, а также при получении и обработке репрезентативных (ключевых) данных об объектах изучения и дешифрирования; планировать и организовывать полевые и камеральные работы, целью которых является создание спектральных библиотек и наборов с описаниями, необходимыми для обучающих алгоритмов, используемых в компьютерном дешифрировании; применять знания и навыки для планирования и организации полевых и камеральных работ при оперативном создании серий тематических продуктов, отражающих общественную и народнохозяйственную тематику, используемых в работе органов управления. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | способами получения материалов космической и аэрофотосъемки с учетом оценки уровня и качества базовой и углубленной фотограмметрической обработки; методами и технологическими приемами фотограмметрической обработки, алгоритмами и технологиями компьютерного дешифрирования; методикой использования результатов дешифрирования ДЗЗ при создании и использовании ГИС-проектов в масштабах региона, муниципальных районов и поселений; теоретическими знаниями и полученными навыками при планировании полевых работ, а также при получении и обработке репрезентативных данных об объектах дешифрирования; методами организации полевых и камеральных работ, целью которых является получение комплексных характеристик физико-географического и социально-экономического содержания; опытом и знаниями, необходимыми для планирования и организации полевых и камеральных работ при создании тематических продуктов (результатов дешифрирования), отражающих общественную и народнохозяйственную тематику, используемых в работе органов управления. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Раздел 1.Понятие об аэрокосмических методах в территориальном планировании и земельном кадастре. | ||||||
| 1.1. | Дистанционные методы и дистанционное зондирование: концептуальные подходы. История развития дистанционных методов в России и за рубежом. Современный уровень развития дистанционного зондирования. Технические и технологические особенности съемок. Принципы работы ЛА и съемочных систем. Влияние уровня развития средств радионавигации (Глонасс и GPS) на качество и производительность съемки. Дистанционное зондирование (ДЗ) в системе наук и учебных дисциплин. Положение учебной дисциплины «ДЗ в территориальном планировании» в общей классификации учебных и научных дисциплин. Взаимосвязь «ДЗ в территориальном планировании» с методами геоинформатики. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 1.2. | Изучение настроек параметров ERDAS IMAGINE и ENVI. Настройка ядра, настройка и изучение основных модулей. Вид. Интерфейс вида. Добавление изображений. Настройка параметров изображений. Открывание нескольких окон просмотра изображений. Географическое связывание видов, операция «Link». Параметры КСЯ для связанных окон. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 1.3. | Изучение методов съемки и съемочных платформ в дистанционном зондировании. Ознакомление с фотографическими методами. Изучение телевизионных методов. Изучение технологии сканерной съемки. Ознакомление с фотограмметрической обработкой сканерных снимков. | Сам. работа | 2 | 5 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 2. Раздел 2. Физические основы дистанционного зондирования. | ||||||
| 2.1. | Физические основы аэрокосмической съемки. Электромагнитное излучение. Электромагнитный спектр. Источники излучения. Характеристики собственного излучения Земли. Искусственное освещение местности. Влияние атмосферы на регистрируемое излучение. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 2.2. | Создание набора опорных точек, оценка их качества (точности). Использование для координатной привязки одного снимка к другому. Создание и использование геометрической модели трансформирования. Географическое связывание вьюеров. Создание опорных точек. Использование редактора опорных точек. Оценка качества преобразования. Контроль ошибок контрольных точек - RMS. Привязка изображения. Проверка точности привязки. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 2.3. | Изучение принципов радиолокационной съемки. Изучение активных и пассивных съемочных систем. Ознакомление с классификацией космических снимков. | Сам. работа | 2 | 6 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 3. Раздел 3.Технические и технологические принципы получения аэрокосмических снимков. | ||||||
| 3.1. | Методы регистрации излучения. Фотохимическая регистрация излучения. Электрическая регистрация излучения. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 3.2. | Настройка входных данных: Wasia1_mss.img – снимок Landsat MSS, Wasia2_mss.img – снимок Landsat MSS, Wasia3_tm.img – снимок Landsat TM. Процесс объединения отдельных изображений в единое изображение: 1) добавление изображений в мозаику выравнивание их яркостного контраста, 2) определение линии сшивки в области перекрытия двух соседних изображений, 3) создание результирующего изображения. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 3.3. | Изучение свойств и принципов обработки аэрокосмических снимков. Ознакомление с понятием компьютерного дешифрирования. Изучение изобразительных свойства аэрокосмических снимков. Ознакомление с психологическими и физиологическими основами визуального дешифрирования. Освоение методики визуального дешифрирования снимков. | Сам. работа | 2 | 7 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 4. Раздел 4. Съемочная система, параметры и условия съемки | ||||||
| 4.1. | Виды съемочных систем, параметры и условия съемки. Оптико-механические системы. Сканерные и телевизионные системы. Радиолокационная интерферометрическая съемка. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 4.2. | Использование инструмента Unsupervised Classification (Автономная Классификация). Определение количества классов автономной классификации. Методы и алгоритмы классификации. Создание тематического изображения. Редактор атрибутов. Задание имен классов, настройка легенды. Создание файла эталонов. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 4.3. | Изучение методов радиометрической и геометрической коррекции космических снимков. Ознакомление с методами преобразования снимков и создания производных изображений. Изучение и описание (математическое и физическое) принципа коллинеарности, лежащего в основе фотограмметрической обработки. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 5. Раздел 5. Приборы для дешифрирования. | ||||||
| 5.1. | Дешифрирование снимков при составлении сельскохозяйственных и кадастровых планов. Дешифровочные признаки объектов и явлений. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 5.2. | Создание набора эталонов – образцов поиска и обучения. Использование инструментария AOI и ROI – областей интереса. Классификация с обучением. Инструментарий «выращивание из затравки» (Region Grow Properties). Редактор эталонов (Signature Editor). Гистограммы (Histograms), статистики (Statistics), профили (Profiles), характеристики разделимости (Separability). Диаграммы средних значений спектральных яркостей (Signature Mean Plot Tools). Оценка обучающих данных. | Лабораторные | 2 | 1 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 5.3. | Изучение фондовых материалов ДЗЗ в географических исследованиях и территориальном планировании. Изучение и сравнительный анализ снимков в видимом, ближнем и среднем инфракрасном (световом) диапазоне. Изучение дешифровочных свойств фотографических и сканерных снимков. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 6. Раздел 6. Обработка одиночных снимков. Оценка динамики. Прогнозы. | ||||||
| 6.1. | Технология цифровой обработки одиночных снимков или их фрагментов, цифровая стереофотограмметрическая обработка снимков. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 6.2. | Создание файла эталонов. Параметрические правила классификации. Классификация методом максимального подобия. Классификация с обучением. Генерализация полигонов, полученных в результате классификации (Generalizing Polygons). Процедуры Clump, Eliminate – «клампирование». Копирование атрибутов изображений. Специфика создания и и использования обучающих алгоритмов Коханена (SOM) в программе Neris (ScanEX). | Лабораторные | 2 | 1 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 6.3. | Ознакомление с электронными (цифровыми) фондами космических снимков. Оценка значимости фондов с позиции географии и территориального планирования. Изучение опыта использования архивных материалов ДЗЗ, разного пространственного разрешения, для решения практических задач в области территориального планирования. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 7. Раздел 7. Первичные и вторичные информационные модели в ДЗЗ. | ||||||
| 7.1. | Понятие первичных и вторичных информационных моделей и и их использование в географических исследованиях. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 7.2. | Пространственное слияние нескольких изображений. Слияние панхроматического снимка с многозональным снимком для получения многозонального изображения с высоким разрешением. Выравнивание контраста выходного изображения. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 7.3. | Изучение способов соотношения пространственного и спектрального разрешения. Изучение соотношения пространственного и временного разрешения. Изучение соотношения пространственного и географического разрешения. Ознакомление с показателями географического разрешения. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 8. Раздел 8. Прикладная фотограмметрия. | ||||||
| 8.1. | Решение задач в области прикладной фотограмметрической обработки снимков: сельскохозяйственные земли и формы их нарушенности; растительный покров, почвы и природные ландшафты; промышленные объекты и их влияние на окружающую природную среду. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 8.2. | Вьюер перспективного изображения (Image Drape Viewer). Способы загрузки, обработки визуализации цифровой модели рельефа (ЦМР, DEM). Связывание перспективного и обычного вьюеров. Параметры наблюдателя во Вьюере перспективного изображения. Параметры освещения во Вьюере перспективного изображения. Создание новой композиции карты. Параметры области вывода изображения. Создание географической сетки и зарамочного оформления. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 8.3. | Изучение спектрального разрешения сканерных снимков. Ознакомление с понятием ПЗС-съемки. Изучение и оценка эффективности сканерных систем. Ознакомление с принципами лазерной съемки. Изучение программы картирования теплового потока (НСММ). | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| Раздел 9. Раздел 9. Использование аэро- космических снимков для отраслевых географических задач. | ||||||
| 9.1. | Классификация ДДЗ в зависимости от использованиях в отраслевых исследованиях. Перспективы использования ДДЗ и взаимосвязь с дешифровочными признаками. | Лекции | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 9.2. | Способы построения графической модели. Задание исходных объектов, определение промежуточных растров. Методы создания буферных зон по условию запуск модели. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 9.3. | Методы создания графической модели. Задание исходных объектов. Определение условий эрозионно-опасных участков. Перекодирование данных. Запуск модели. | Лабораторные | 2 | 2 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 9.4. | Ознакомление со снимками в тепловом инфракрасном диапазоне. Изучение дешифровочных характеристик и потенциальных возможностей гиперспектральных снимков оптического диапазона. Ознакомление со свойствами и спектральными библиотеками снимков радиодиапазона. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 9.5. | Ознакомление с основными способами компьютерной классификации объектов по снимкам. Изучение автономной и управляемой классификациями снимков. Ознакомление с принципами постклассификационной обработки многозональных космических снимков. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 9.6. | Изучение приборов и технических комплексов для инструментального и автоматизированного дешифрирования. Ознакомление с принципами контурного визуального дешифрирования АФС. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
| 9.7. | Ознакомление с методами подготовки цифровой карты дешифрированного АФС. Особенности распознавания рельефа, растительности, почв, грунтов и элементов гидрографии на АФС. Изучение приборов и технических комплексов для инструментального и автоматизированного дешифрирования. | Сам. работа | 2 | 10 | Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Задание №1 Работа с векторными данными в программном комплексе ENVI. Открытие векторного файла. Для конвертирования подходят следующие форматы: Arclnfo Interchange (*.eOO) Maplnfo Interchange format (*.mif) Arc View Shapefiles (*.shp) Microstation DGN (*.dgn) DXF vector files (*.dxf) USGS DLG files (*.ddf, *.dlg) ENVI vector files (*.evf) USGS SDTS files (*.dlg) Импортируя файл в ENVI, в основном меню открываете File > Open Vector File, в ниспадающем меню выбирете нужный формат и открываете векторный файл. Появиться таблица параметров импорта текстового файла. список импортируемых векторных файлов добавление и удаление файлов этого списка Название слоя векторной карты. Все файлы будут сохранены в виртуальной. памяти. Выбор системы координат, в которой сохранен исходный векторный' Название и адрес на диске векторного файла в формате ENVI. Заполните необходимые параметры и нажмите ОК. Импортированные файлы загрузятся в Available Vectors List. Из этого окна есть возможность открыть ещё несколько векторных файлов. Это можно сделать следующим образом: File> Open Vector File. Далее уже известным способом. Вы можете загрузить векторную информацию на дисплей, для этого выбираете из списка в Available Vectors List нужные слои, либо нажимаете Select All Layers и выбираете все слои из этого списка. Далее нажав кнопку Load Selected, появиться окно выбора, в котором нужно указать на какой дисплей или векторное окно нужно загрузить векторную информацию. Если в данной сессии не открыто не одного дисплея, векторные файлы загрузятся сразу в векторное окно Vector Window. Работа в векторном окне. В одно векторное окно можно загрузить не ограниченное число векторных файлов. Используя опции векторного окна, можно просмотреть, изменить имеющиеся векторные файла, а также создать новые файлы, добавить атрибутивную информацию. Open Vector File - открыть векторный файл. Create New Layer - создать новый векторный файл. Нажмите эту опцию, если Вы хотите создать файл с параметрами, такими же, как и одного из загруженных в векторное окно файла. Save Layers to Template - сохранить набор из векторных слоев. Restore Layers from Template - загрузить набор из векторных слоев. Exporting Vector Layers to ROIs - экспорт активного слоя в ROI (область интереса). Convert all records of an EVF layer to one ROI — конвертировать все объекты векторного файла как одну область интересов. Convert each record of an EVF layer to a new ROI — конвертировать каждый объект векторного слоя в отдельную область интересов. Export Active Layer to Shapefile - экспорт активного слоя в Arc View Shapefiles (*.shp) Save Plot As - сохранить окно, как PostScript - комментарий или как Image File - изображение. Печать набора векторных слоев Отмена. Перед работой в векторном окне необходимо выбрать активный слой, все операции будут проводиться только в нем. Для этого выбираем в векторном окне: Options > Select Active Layer, в ниспадающем списке слоев выбираем нужный. рядом с выбранным слоем появиться галочка. В векторном окне можно поменять последовательность отображения векторных слоев. Для этого используется функция Options > Arrange Layer Order, в таблице, перетаскивая слои, расположите их в нужном порядке. Используя опцию Options > Remove Layers , можно закрыть ненужные в данный момент векторные файлы. Список отрытых файлов. Число выбранных для закрытия файлов. Выбрать всё. Очистить выборку. В векторном окне курсор мыши может выполнять различные функции: выбор объекта векторной карты, изменение объектов карты, создание новых объектов. Выбор этих функций расположен в меню Mode. Cursor Query - курсор - поиск, в этом режиме, нажав левую кнопку мыши вблизи интересующего объекта, в нижней части векторного окна можно получить координаты ближайшей точки в системе координат векторного файла и географической системе координат (кроме случая атрибутивной (местной прямоугольной) проекции). Так же здесь расположена информация, в каком режиме работает курсор и какой слой является активным. Edit Existing Vectors - выбор объектов для внесения изменений. В этом режиме активные функции доступны по правой кнопки мыши. Левой, выберите объект, требующий изменений, а правой нужную функцию. - добавить узел - сделать узел отсчетным, т.е. новые узлы будут добавляться после него. Удалить узел Количество добавляемых узлов. Сохранить изменения Очистить выборку. Удалить выбранный объект Add New Vectors - создание новых векторных объектов. При выборе этой функции становиться активным опции выбора типа создаваемого объекта. Полигон Полилиния Прямоугольник Эллипс Точка Создание сложных объектов Импортировать точки из текстового файла. При необходимости можно заменить тип отображения векторных объектов. Edit > Edit Layer Properties название векторного файла атрибуты отображения линейных объектов color - цвет линий Style - стиль: атрибуты отображения площадных объектов атрибуты отображения точечных объектов подписи точечных объектов из атрибутивной информации. Задание №2 Добавление атрибутивной информации. Программный комплекс ENVI позволяет присоединять к векторным объектам различную информацию. Если эта информация уже записана в какую либо таблицу или базу данных, её можно подсоединить к векторному файлу в виде атрибутов. Для этого в векторном окне выбираем: Edit > Add Attributes. Если в программный комплекс импортировался векторный файл, уже с атрибутивной информацией, то посмотреть, откорректировать её и сделать по ней выборку по какому либо условию можно, выбрав в меню векторного окна: Edit Edit/View/Query Attributes. При добавлении атрибутов, появиться таблица: Добавление новых атрибутов в ручном режиме. Загрузить атрибутивную информацию из тестового файла. Выбрав из исходного вектора, объекты, атрибутивная информация которых удовлетворяет заданному условию, можно создать новый векторный файл. Для этого вызвав окно В этом окне выбрав Options > Query Layer, появиться окно выбора: Колонка в таблице атрибутов, по которой требуемое будет происходить значение выборка. Выбора. Функция выбора Функции, задающие параметры сложного выбора. Выполнить выбор по заданному условию. Выбрав в меню таблицы атрибутов Saving Selected Records to a New Vector Layer, Сохранить выбранные векторные объекты в векторный файл. Сохранить всю атрибутивную информацию в текстовый файл. Сохранить атрибутивную информацию выбранных векторных объектов в текстовый файл. Сохранить изменения в таблице атрибутов. Импортировать атрибуты из текстового файла. сохраните выбранные векторные объекты в новый векторный файл. Также в меню File таблицы атрибутов доступны следующие функции: в меню Options таблицы атрибутов доступны следующие функции: Выбор объектов по условию. Добавить новую колонку атрибутов. Удалить выбранную колонку атрибутов. Сортировать информацию в выбранной колонке по номерам объектов векторной карты. Сортировать информацию в выбранной колонке по возрастанию. Сортировать информацию в выбранной колонке по убыванию. Записать в выбранные строки одной колонки указанное значение. Записать значения выбранных строк одного столбца в текстовый файл. Просто ознакомиться с атрибутивной информацией конкретного вектора можно, выбрав из меню опцию Vector Information и в векторном окне кликнуть на интересующий вектор курсором мыши в режиме Cursor Query. Также в векторном окне есть опция Edit > Undo Last Edits —отменить последние изменения в векторном файле и Edit > Undo All Edits - отменить все изменения векторного файла, которые были в этом сеансе работы ENVI, Edit > Save Changes Made to Layer - сохранить изменения в векторном файле. Задание №3 Обнаружение изменений (Change Detection Analysis) Change Detection Analysis (Анализ Обнаружения Изменений) охватывает широкий диапазон методов, используемых, чтобы идентифицировать, описать, и определить количество различий между изображениями одного и того же места в разное время или при различных условиях. Многие из инструментов ENVI (типа Band Math или Principle Components Analysis) могут использоваться независимо, или в комбинации, как часть анализа обнаружения изменения. Воспользуйтесь статистикой изменений (Change Detection Statistics) для классифицированного изображения или создайте карту различий (Compute Difference Map) для полутоновых изображений. 1. Расчет карты различий (Compute Difference Map) Карт различий может быть создана по результатам классификации или по любой паре снимков начального и конечного. Входные изображения могут быть одноканальными изображениями любого типа данных. Различия вычисляются путем вычитания изображение начального состояния из изображение конечного состояния и классы определены порогами изменений. Положительное изменение показывают пикселы, которые стали более яркими, в то время как отрицательное изменения показывают пикселы, которые стали более тусклыми (яркость на снимке конечного состояния была меньше чем яркость начального состояния). В главном меню ENVI Выберите Basic Tools — Change Detection — Compute Difference Map. 1. В диалоговом окне выберите первый файл - одноканальное изображение начального состояния.(Initial State) 2. В диалоговом окне выберите второй файл - одноканальное изображение конечного состояния. Появиться диалог The Compute Difference Map Input Parameters. 3. Введите число классов, которое вы хотите использовать Каждый класс определен порогом различия, который представляет собой количество различий между двумя изображениями. Минимальное число классов - два. По умолчанию пороги классификации равномерно распределены между (-1) и (+1) для простых различий, и (-100 %) и (+100 %) для процентных различий. По умолчанию классы распределены симметрично от класса нулевых изменений с равным числом положительных и отрицательных классов изменений. Порядок, в котором определяются классы, следующий: Для n классов, где n нечетен, первые (n/2) классы представляют положительные изменения, начинающиеся с наибольших положительных изменений и заканчивающиеся наименьшим. Средний класс, (n/2) + 1, где изменения отсутствуют. Последние (n/2) классы представляют отрицательные изменения, начинающиеся с наименьшего отрицательного изменений, заканчивающегося наибольшим. Для четного числа классов процедуру такая же, но за исключением того, что число отрицательных классов уменьшено на один. 4. Чтобы изменить пороги классификации, определите названия для классов или импортируйте пороги из предыдущего результата, щелкните кнопку Define Class Thresholds. Если используются пороги по умолчанию, то этот шаг ненужен. Появиться диалог The Define Class Thresholds. Каждый класс определен одной линией в диалоге. A. Задание имени класса — Поместите курсор в текстовое окно класса, который вы хотите переименовать, и введите имя класса. B. Изменение Порогов Класса — Чтобы определить пороги для любого отобранного класса, выберите логические операторы из вниз спадающего меню и введиет числовые значения в текстовом окне. C. Чтобы вернуться к порогам классификации по умолчанию, просто щелкните кнопкой Apply Defaults. D. Использование порогов изменений из предыдущего анализа. (Match Previous Result) 5. Установите тип изменений (Change Type) простые различия (Simple Difference) или процентные различия(Регсеnt Difference). 6. Предварительная обработка данных (Data Pre-Processing) Можно выбрать один из двух типов предварительной обработки Нормализация (Normalization) Normalization = (DN — min) / (max - min). Стандартизация(Standardization) Standardization = (DN - mean) / stdev. 7. Выберите сохранить карту изменений в выходной файл или память. 8. Нажмите ОК, чтобы запустить процесс. На полученной классификации карты различий - цвет, закодирован и чтобы указывает величину изменения между двумя изображениями. Положительные изменения показаны в красных оттенках, сортируя от серого для нулевого изменения к красному для наибольшего положительного изменения. Отрицательные изменения показаны в оттенках синего цвета, сортируя от серого для нулевого изменения к яркому синему цвету для наибольшего отрицательного изменения. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрено |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| 1. Предмет и задачи дисциплины. 2. Съемочные системы. 3. Виды съемок. 4. Оптимальные условия съемок. 5. Фотографическая съемка. 6. Цифровая фотографическая съемка. 7. Сканерные системы дистанционного зондирования. 8. Телевизионная, инфракрасная и лазерная съемка. 9. Радиолокационные системы дистанционного зондирования. 10. Фотограмметрическая обработка снимков. 11. Понятие о спектральных характеристиках земных покровов. 12. Элементы внутреннего ориентирования снимка. 13. Элементы внешнего ориентирования снимка. 14. Трансформирование изображений. 15. Ортотрансформирование снимка. 16. Масштаб снимка. 17. Понятие дешифрирования. 18. Способы и методы дешифрирования. 19. Прямые и косвенные дешифровочные признаки. 20. Способы улучшения изображений. 21. Классификация изображения. 22. Форматы данных ДЗ. 23. Программное обеспечение обработки ДДЗ. 24. Пакет ENVI. 25. Подготовка ДДЗ для дешифрирования в ГИС. 26. Использование ДДЗ для мониторинга хозяйственных зон. 27. Определение градостроительной нагрузки по данным ДЗ. 28. Способы анализа производственных зон и поселений. 29. Оценка транспортной нагрузки городов и поселений. 30. Организация экологического мониторинга. |
| Приложения |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | под ред. В.М. Владимиров. | Дистанционное зондирование Земли : учебное пособие | Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2014 | biblioclub.ru |
| Л1.2 | К.В. Шошина; Р.А. Алешко | Геоинформационные системы и дистанционное зондирование. Ч.1.: учебник | Архангельск : ИД САФУ, 2014 | biblioclub.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | под ред. А. А. Лагутина | Дистанционное зондирование Земли из космоса: алгоритм, технологии, данные: материалы молодеж. школы семинара (2-6 октября 2013 г.): | Барнаул: Азбука, 2013 | elibrary.asu.ru |
| Л2.2 | А.А. Лагутин, Р.И. Райкин; | Дистанционное зондирование Земли из космоса: данные и продукты: учеб. пособие | АлтГУ.- Барнаул : [АЗБУКА], 2015 | elibrary.asu.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | ScanEx Web Geomixer | kosmosnimki.ru | ||
| Э2 | GIS-Lab: географические информационные системы и дистанционное зондирование | gis-lab.info | ||
| Э3 | Курс на образовательном портале | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная) Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная) MapInfo – лицензия для образовательных учреждений серийный №MINWRS1200026830 ENVI – лицензия Teaching License №503626-1 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/) Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com) Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/) Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary) | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| 406М | лаборатория "Научно-образовательный центр геоинформационных технологий" - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска магнитно-маркерная – 1 шт.; компьютеры: ACPI x64-based PC, Intel (R) Core (TM) i5-3470, 3200 MHz, 3200 MHz – 15 ед.; интерактивная доска: Triumph MULTI TOUCH 78 – 1ед. |
| 106Л | помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| 8.1 Методические указания обучающимся к лекциям по дисциплине «Основы дистанционного зондирования земли из космоса» В ходе лекционных занятий по дисциплине «Основы дистанционного зондирования земли из космоса» необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспектирование лекций – сложный вид вузовской аудиторной работы, предполагающий интенсивную умственную деятельность студента. В процессе конспектирования не следует записывать дословно всю лекцию. Целесообразно вначале понять основную мысль, излагаемую лектором, а затем записать ее. Желательно запись осуществлять, оставляя поля, на которых позднее, при самостоятельной работе с конспектом, можно сделать дополнительные записи, отметить непонятные места. Конспект лекции лучше подразделять на пункты, соблюдая красную строку. Этому в большой степени будут способствовать вопросы плана лекции, предложенные преподавателям. Следует обращать внимание на акценты, выводы, которые делает лектор, отмечая наиболее важные моменты в лекционном материале замечаниями «важно», «хорошо запомнить» и т.п. Можно делать это и с помощью разноцветных маркеров или ручек, подчеркивая термины и определения. Целесообразно разработать собственную систему сокращений, аббревиатур и символов общераспространенных слов и выражений. Специфичные термины и их сокращения преподавателем будут акцентированы преподавателем дополнительно. Работа над конспектом лекции по «Дистанционное зондирование Земли» не заканчивается в лекционной аудитории, а продолжается студентом дома, при этом обучающийся повторно ознакамливается с содержанием лекционного материала, знакомится с рекомендованной литературой, особенно нормативно-правовыми актами и методиками государственной кадастровой оценки, делает себе пометки в тексте лекции, или продолжает конспект. Работая над конспектом лекций, всегда необходимо использовать не только учебник, но и ту литературу, которую дополнительно рекомендовал лектор. Именно такая серьезная, кропотливая работа с лекционным материалом позволит глубоко овладеть теоретическим материалом. 8.2. Методические указания обучающимся при подготовке к семинарам, практическим занятиям Планы семинарских занятий, их тематика, рекомендуемая литература, цель и задачи ее изучения сообщаются преподавателем на вводных занятиях или в методических указаниях по дисциплине. Подготовка студентов к семинарскому занятию включает 2 этапа: 1) организационный; 2) закрепление и углубление теоретических знаний. На первом этапе студент планирует свою самостоятельную работу, которая включает: - уяснение задания на самостоятельную работу; - подбор рекомендованной литературы; - составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки. Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе. Второй этап включает непосредственную подготовку студента к занятию. Начинать надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале. Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу). Это позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам. В процессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь. При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения. На семинаре каждый его участник должен быть готовым к выступлению по всем поставленным в плане вопросам, проявлять максимальную активность при их рассмотрении. Выступление должно строиться свободно, убедительно и аргументировано. Преподаватель следит, чтобы выступление не сводилось к репродуктивному уровню (простому воспроизведению текста), не допускается и простое чтение конспекта. Необходимо, чтобы выступающий проявлял собственное отношение к тому, о чем он говорит, высказывал свое личное мнение, понимание, обосновывал его и мог сделать правильные выводы из сказанного. При этом студент может обращаться к записям конспекта и лекций, непосредственно к первоисточникам. На семинаре студенты ведут конспект. Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала источника. Различаются четыре типа конспектов: • План-конспект – это развернутый детализированный план, в котором достаточно подробные записи приводятся по тем пунктам плана, которые нуждаются в пояснении. • Текстуальный конспект – это воспроизведение наиболее важных положений и фактов источника. • Свободный конспект – это четко и кратко сформулированные (изложенные) основные положения в результате глубокого осмысливания материала. В нем могут присутствовать выписки, цитаты, тезисы; часть материала может быть представлена планом. • Тематический конспект – составляется на основе изучения ряда источников и дает более или менее исчерпывающий ответ по какой-то схеме (вопросу). В заключение преподаватель, как руководитель семинара, подводит итоги семинара. Он может (выборочно) проверить конспекты студентов и, если потребуется, внести в них исправления и дополнения. 8.3. Методические указания обучающимся при подготовке к выполнению лабораторных практикумов Лабораторные практикумы по дисциплине «Основы дистанционного зондирования земли из космоса» не предусмотрены. 8.4. Методические указания обучающимся при выполнению курсовых работ Курсовые работы по дисциплине «Основы дистанционного зондирования земли из космоса» не предусмотрены. 8.5. Методические указания обучающимся для организации самостоятельной работы Основной формой самостоятельной работы обучающихся является изучение конспекта лекций, их дополнение рекомендованной литературой, активное участие на семинарах и подготовка докладов и презентаций по основным проблемам дисциплины. Основой самостоятельной работы студентов является работа с рекомендованной литературой. Список основной и дополнительной литературы под дисциплине приведен в РПД «Основы дистанционного зондирования земли из космоса» Правила самостоятельной работы с литературой - Составить перечень книг, с которыми Вам следует познакомиться; - Перечень книг должен быть систематизированным (что необходимо для обязательного прочтения, что пригодится для написания рефератов, а что может расширить Вашу общую культуру и т.д.). - Не пытайтесь читать быстро, вынужденное скорочтение не только не способствует качеству чтения, но и не приносит чувства удовлетворения, которое мы получаем, размышляя о прочитанном. Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации. Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления. Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 12 до 15 страниц машинописного текста, отпечатанного через 1,5 интервала, а на компьютере через 1 интервал (список литературы и приложения в объем не входят). Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения. Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить в ходе своего небольшого исследования. В основной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов) темы. В заключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы. В список литературы (источников и литературы) студент включает только те документы, которые он использовал при написании реферата. В приложении (приложения) к реферату могут выноситься таблицы, графики, схемы и другие вспомогательные материалы, на которые имеются ссылки в тексте реферата. |