Дешифрирование ДДЗ и ландшафтная индикация

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных технологий
«УТВЕРЖДАЮ»:
И.о. проректора-начальник
управления по научной работе
_______________________ Г.Ф. Ромашкина
__________ _____________ 2011 г.
Козин В. В.
ДЕШИФРИРОВАНИЕ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ И
ИНДИКАЦИОННОЕ ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для аспирантов специальности 25.00.23 Физическая география и
биогеография, география почв и геохимия ландшафтов
очной и заочной форм обучения
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы_______________________ Козин В.В.
«__26___»____мая______2011 г.
Рассмотрено на заседании кафедры физической географии и экологии, 27 мая, номер
протокола №6. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем ____10_____стр.
Зав. кафедрой_______________________ Хорошавин В. Ю.
«___27___»____мая______ 2011 г.
Рассмотрено на заседании УМК (Институт математики, естественных наук и
информационных технологий, 17 июня, номер протокола №3)
Соответствует ФГТ к структуре основной профессиональной образовательной
программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ________________________ О.А. Столярова
«___17___»____июня________2011 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Нач. отдела аспирантуры
и докторантуры_____________М.Р. Сорокина
«______»_____________2011 г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных технологий
Кафедра физической географии и экологии
Козин В.В.
ДЕШИФРИРОВАНИЕ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ И
ИНДИКАЦИОННОЕ ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для аспирантов специальности 25.00.23 Физическая география и биогеография,
география почв и геохимия ландшафтов очной и заочной форм обучения
Тюменский государственный университет
2011
2
Козин
В.В.
Дешифрирование
данных
дистанционного
зондирования
и
индикационное ландшафтоведение. Учебно-методический комплекс Рабочая программа
для аспирантов специальности 25.00.23 Физическая география и биогеография, география
почв и геохимия ландшафтов очной и заочной форм обучения Тюмень, 2011, _10_ стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с ФГТ к структуре основной
профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального
образования (аспирантура).
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ:
Дешифрирование данных дистанционного зондирования и индикационное
ландшафтоведение [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru.,
свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой Физической географии и экологии.
Утверждено и.о. проректора-начальника управления по научной работе Тюменского
государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой физической географии
и экологии, к.г.н., Хорошавин В. Ю.
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Козин В.В.., 2011.
3
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:
1. Пояснительная записка
1.1.Цели и задачи дисциплины.
В результате изучения курса аспирант должен знать: теоретические предпосылки и
основные понятия ландшафтной индикации, индикационные позиции и индикационные
системы, основные направления и методику комплексных ландшафтно-индикационных
исследований. Аспирант должен иметь отчетливые представления о ландшафтных
индикатах и индикаторах, физиономичных и деципиентных компонентах ландшафта,
прямых
и
косвенных
дешифровочных
признаках,
о
принципах
экстраполяции
ландшафтных индикаторов и применении методов и инструментов ландшафтноиндикационных исследований в практике природопользования.
Курс ориентирован на приобретения знаний и навыков анализа ландшафтных
индикаторов почв, грунтов, уровня грунтовых вод, мерзлоты, тектонических структур.
Особое внимание уделено ландшафтной индикации при обеспечении проектнопланировочной деятельности.
Конкретизированными задачами данной дисциплины являются:
- владение основными концепциями и принципами использования ландшафтных
индикаторов;
- знание территориальной изменчивости дешифровочных признаков, в т.ч зональных,
провинциальных, топологических.
- знание целереализующегося перевода дистанционной информации в картографическую,
текстовую, оценочную и рекомендательную.
1.2. Место дисциплины в структуре профессиональной подготовки.
Содержательно-методическая взаимосвязь дисциплины с другими профессиональной
подготовки аспирантов определяется совокупностью компетенций, получаемых ими в
результате освоения курса «Ландшафтогенез», «»
Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- освоение принципов извлечения ландшафтной информации с дистанционных носителей,
в т.ч. программными средствами.
- знать способы подготовки ландшафтно-индикационных таблиц и карт на основе
исследования МДЗ и привлеченных материалов, компьютерных и геоинформационных
технологий
В результате освоения дисциплины, обучающийся должен:
Знать: Принципы ландшафтной индикации, возможности применения её при решении
4
географических задач; методы составления ландшафтно-индикационных таблиц.
Уметь:
уверенно
осуществлять
дешифрировать
выбор
разномасштабные
ландшафтных
индикаторов
дистанционные
состояния
материалы;
окружающей
среды,
применять ландшафтную индикацию при проведении научных и производственных работ.
Владеть:
приёмами
научного
анализа
извлеченной
информации
серии
в
проектообеспечивающих работах.
2. Структура и трудоёмкость дисциплины «Дешифрирование ДДЗ и индикационное
ландшафтоведение». Форма промежуточной аттестации – канд. экзамен. Общая
трудоёмкость дисциплины составляет 1 зачётную единицу, 36 часов. Лекций 6,
семинарские и практические 6, самостоятельная работа 25 часов, зачёт.
3. Тематический план.
Таблица 1
Итого часов
по теме
Из них в
интеракт
ивной
форме
Дистанционное зондирование –
исходный материал ландшафтноиндикационных исследований
1
6
6
8
12
6
2
История развития и современное
состояние ландшафтной
индикации
2
6
6
8
12
6
3
Методика ландшафтноиндикационного анализа
3
6
6
8
12
6
Самостоятельн
ая работа
1
Тема
Семинарские
(практические)
занятия
Лекции
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час.
недели семестра
№
Планирование самостоятельной работы аспирантов
№
Модули и темы
Виды СРС
обязательные
дополнитель
ные
Таблица 2
Неделя
Объем
семестра
часов
1
Дистанционное
зондирование –
исходный материал
ландшафтноиндикационных
исследований
Работа
с Обсуждение
литературой,
классификацио
источниками,
нной схемы
контрольная,
разработка легенды,
реферат
4
8
2
История развития и
современное состояние
Работа
литературой,
5
8
с Подготовка
ответов
на
5
ландшафтной
индикации
3
Методика ландшафтноиндикационного
анализа
источниками,
теоретические
контрольная,
вопросы
реферат
Работа
с Собеседование
литературой,
по содержанию
источниками,
серии карт на
контрольная, тест, ландшафтной
реферат
основе
6
8
Всего:
24
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
Наименование
обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
Подготовка к защите
кандидатской диссертации
Темы дисциплины необходимых для изучения
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
+
+
+
4. Содержание дисциплины.
Тема
1.
Дистанционное
зондирование
–
исходный
материал
ландшафтно-
индикационных исследований. Развитие дистанционного зондирования. Информация в
данных дистанционного зондирования (ДДЗ). Системы дистанционного зондирования.
Применение ДДЗ в ландшафтной экологии. Цифровая спектральная классификация
структуры
ландшафтов
и
землепользования.
Структура
и
текстура
аэрокосмофотоизображений. Изобразительные свойства МДЗ. Прямые, косвенные и
комплексные дешифровочные признаки. Измерение ландшафтного разнообразия на
основе использования ДДЗ. Ландшафтно-индикационное дешифрирование.
Тема 2. История развития и современное состояние ландшафтной индикации.
Классификация ландшафтно-индикационных исследований. Комплексная ландшафтная
индикация.
Фитоиндикация,
геоиндикация,
криоиндикация,
педоиндикация,
гидроиндикация. Природоохранная индикация. Теоретические предпосылки и основные
понятия ландшафтной индикации. Индикаторы и индикаты. Частные и комплексные
индикаторы. Физиономичные и деципиентные компоненты ландшафта. Эктоярус и
эндоярус ландшафта. Аэрофотогеничные и ультрадиципиентные индикаторы. Прямые и
косвенные индикаторы. Экстраполяция индикаторов и ее виды.
Тема 3. Методика ландшафтно-индикационного анализа. Выбор и обоснование
индикатов. Изучение корреляционных взаимосвязей. Экстраполяция ландшафтных
индикаторов. Надежность ландшафтных индикаторов. Ландшафтно-индикационное
6
прогнозирование. Индикация структуры и процессов. Индикация природных и
антропогенных
процессов.
Индикация
по
ландшафтно-генетическим,
эколого-
генетическим и факторально-динамическим рядам.
5. Планы семинарских и практических занятий.
Семинарское занятие 1. Дистанционное зондирование – исходный материал
ландшафтно-индикационных
исследований.
Типы
материалов
дистанционного
зондирования. Место и значение ландшафтного дешифрирования аэрофотоснимков в
комплексных исследованиях природы на современном этапе. Алгоритм дешифрирования.
Дешифровочные признаки типов местности и урочищ нефтегазопромысловых районов
Западной Сибири. Результаты авторского дешифрирования тестовых участков по заданию
преподавателя.
Семинарское занятие 2. История развития и современное состояние ландшафтной
индикации.
Общие,
особенные,
частные
методы
ландшафтных
исследований.
Ландшафтное профилирование. Место и значение ландшафтного дешифрирования
аэрофотоснимков в комплексных исследованиях природы на современном этапе.
Перспективы развития. Мониторинги. Виды легенд ландшафтных карт. Исследование
ландшафтных катен различных геосистемных уровней. Возможности использования
ландшафтных карт для научных и прикладных исследований.
Цель. Выявить особенности перевода теоретических знаний о морфологии ландшафта в
процедуры картографического моделирования.
Вопросы для обсуждения: Особенности выделения контуров ПТК на основе
интерпретации
топокарт,
комплекса
тематических
карт.
Новые
объекты
картографирования - циклы, серии и ряды развития геосистем. Ландшафтные катены и
экотоны.
Семинарское занятие 3. Методика ландшафтно-индикационного анализа.
Цель. Рассмотреть теорию и алгоритм системного картографирования.
Вопросы для обсуждения. Ландшафтная индикация и перевод межкомпонентных связей
в картографические модели. Прикладное значение ландшафтно-индикационных таблиц.
6. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).
Примерная тематика рефератов и контрольных работ:
1. Ландшафтная индикация в сети Internet.
2. Дешифровочные признаки долинно-речных ландшафтов.
7
3. Ландшафтные индикаторы ПТК тундровой зоны Западно-Сибирской равнины
4. Ландшафтные индикаторы ПТК лесной зоны Западно-Сибирской равнины
5. Ландшафтные индикаторы ПТК лесостепной зоны Тюменской области
6. Опыт
использования
ГИС-технологий
в
ландшафтно-индикационных
исследованиях.
7. Ландшафтная индикация ПТК болотных ландшафтов Западной Сибири
8. Ландшафтная индикация при картографировании ландшафтов Тюменской области
Перечень вопросов к кандидатскому экзамену
1. Ландшафтная индикации в структуре современных индикационных исследований.
2. Дешифровочные признаки типов местности и урочищ (по природным зонам
Западной Сибири).
3. Области применения данных дистанционного зондирования в ландшафтной
индикации
4. Дешифрирование
породного
состава
лесов
по
многозональным
аэро-
и
космическим снимкам
5. Комплексное географическое дешифрирование космических снимков: рельефа,
гидрографической сети, почвенного и растительного покрова, использования
земель, ландшафтов, антропогенных нарушений природной среды.
6. Подготовка контурной части и легенды карты на основе дешифрирования
аэрофотоснимков с легендой в табличной форме местоположение, рельеф,
поверхностные породы (иногда и подстилающие), тип и степень увлажнения,
почвенные разности, фитоценозы-доминанты.
7. Составление ландшафтно-индикационной таблицы на основеотдешифрированного
снимка и привлечённых материалов.
7. Образовательные технологии. В процессе изучения дисциплины
предусмотрена
работа с картографическими, текстовыми материалами и данными дистанционного
зондирования. Основное внимание уделено получению навыков извлечения информации
из аналоговых и картографических моделей в тем расчетом, что аспиранты должны
самостоятельно обеспечивать научно-исследовательские работы, руководить группой
исполнителей при решении производственных задач. Запланированы обсуждения
актуальных вопросов с ведущими специалистами региона.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) Основная литература:
8
Винокуров Ю.И. Ландшафтные индикаторы инженерно - и гидрогеологических условий
предалтайских равнин. – Новосибирск: Наука, 1980. – 192 с.
Викторов С.В., Чикишев А.А. Ландшафтная индикация и ее практическое применение. –
М.: Изд-во МГУ, 1990. – 200 с.
Ландшафтная индикация природных процессов. Под ред. А.Г. Воронова. М., 1976.
Пузаченко Ю.Г., Дьяконов К.Н., Алещенко Г.М. Разнообразие ландшафтов и методы его
измерения / География и мониторинг биоразнообразия. М.: НУМЦ, 2002. 432 с.
Викторов С.В., Чикишев А.А. Ландшафтная индикация. – М.: Наука, 1985.
Викторов А.С. Рисунок ландшафта. М.: Мысль, 1986. – 179 с.
Викторов С.В., Востокова Е.А., Вышивкин Д.Д. Введение в индикационную геоботанику.
М., 1962. – 227 с.
б) Дополнительная литература;
Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных
процессов. М., 1964. 327 с.
Аэрофотографическое эталонирование и экстраполяция. Л. 1967. 156 с.
Геоиндикационное моделирование. М., 1984. 247 с.
Григорьев А.А. Космическая индикация ландшафтов Земли. М., 1975. 166 с.
Индикационные географические исследования. Под ред. А.Г. Чикишева. М., 1970. 193 с.
Альтер С.П. Ландшафтный метод дешифрирования аэрофотоснимков. М.: Наука, 1966. –
88с
Толчельников Ю.С. Оптические свойства ландшафта. – Л.: Наука, 1974. – 379 с.
Исследование таежных ландшафтов дистанционными методами. – Новосибирск: Наука,
1979. 216 с.
Дистанционная индикация структуры таежных ландшафтов. – Новосибирск: Наука, 1981.
Дистанционные исследования ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1987. 200 с
Дистанционные исследования и картографирование структуры и динамики геосистем. –
Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2002. – 188 с.
Ландшафтные индикаторы инженерно-геологических условий севера Западной Сибири и
их дешифровочные признаки. - М., 1974. - 131 с.
Иванова Т.Ф. Применение аэрометодов при инженерно-геокриологических изысканиях.
М.: Наука, 1982.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Сайт Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии,
http://www.rosreestr.ru;
Сайт Международной картографической Ассоциации, http://icaci.org/;
9
Сайт ГИС-Ассоциации России, www.gisa.ru;
Сайт «DATA+», www.dataplus.ru;
Cайт инженерно-технологического центра Сканекс, www.scanex.ru/en/;
Сайт геологической службы США, http://www.usgs.gov/;
Сайт Британской картографо-геодезической службы, http://www.ordnancesurvey.co.uk;
Главный портал Гео Мета, www.geometa.ru;
Портал «География – электронная земля», www.webgeo.ru.
9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.
Учебная аудитория с мультимедийным проектором для чтения лекций;
Учебная аудитория с мультимедийным проектором для проведения семинарских занятий;
Компьютерный класс с доступом в Интернет;
Картографические фонды научных и публичных библиотек.
10