МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И
КАРТОГРАФИИ (МИИГАИК)
Утверждаю:
Ректор МИИГАиК
_________________ А.А. Майоров
«____»__________2014 г.
Номер внутривузовской регистрации
__________________
Рабочая программа дисциплины
«Автоматизированная обработка аэрокосмической информации»
(Наименование дисциплины (модуля)
Направление подготовки
230400 Информационные системы и технологии
Профиль подготовки
230400.62 Геоинформационные системы
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
(очная, очно-заочная и др.)
Москва 2014
1
1. Цели освоения дисциплины
Дисциплина «Автоматизированная обработка аэрокосмической информации»
знакомит студентов с теоретическими основами автоматизированной обработки
информации различного вида, в частности аэрокосмической информации.
Целями освоения дисциплины «Автоматизированная обработка аэрокосмической
информации» являются:

формирование
общекультурных
и
профессиональных
компетенций,
определяющих готовность и способность бакалавра геоинформационных систем к
использованию теоретических знаний и методических приемов автоматизированной
обработки аэрокосмической информации в применении к использовании
геоинформационных систем;

подготовка студентов к практической деятельности, связанной с
автоматизированной обработкой аэрокосмической информации;

формирование профессиональных компетенций, определяющих способность
студента к использованию теоретических знаний и практических навыков при
разработке, анализе и применении информационных систем автоматизированной
обработки аэрокосмической информации.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Автоматизированная обработка аэрокосмической информации»
формирует общекультурные и профессиональные компетенции, определяющие
готовность и способность бакалавра геоинформационных систем к использованию
теоретических знаний и методических приемов автоматизированной обработки
аэрокосмической информации при применении и исследовании различного рода
информационных систем и, в частности, геоинформационных систем.
Данная учебная дисциплина входит в раздел «Б.3.В.ОД. Вариативная часть.
Обязательные
дисциплины»
ФГОС
ВПО
по
направлению
подготовки
«Информационные системы и технологии». Эта учебная дисциплина должна изучаться
параллельно с дисциплинами «Методы и средства проектирования информационных
систем и технологий» и «Инструментальные средства информационных систем» и
после дисциплин «Математика», «Информатика», «Теория информационных процессов
и систем» ООП подготовки бакалавра по профилю «Геонформационные системы».
Эта учебная дисциплина формирует общекультурные компетенции, необходимые
для прохождения учебной и производственной практик.
Данная
учебная
дисциплина
предшествует
изучению
дисциплин
«Автоматизированная обработка аэрокосмической информации», «Инструментальные
средства информационных систем» ООП подготовки бакалавра по профилю
«Геонформационные
системы»,
формирует
общекультурные
компетенции,
необходимые для прохождения учебной и производственной практик.
Схема междисциплинарных связей
2
Дисциплина
«Математика»
Дисциплина
Дисциплина
«Информатика»
Автоматизированная
обработка аэрокосмической
информации»
Дисциплина
«Теория
информационных
процессов и
систем».
Дисциплина
«Методы и средства проектирования
информационных систем и
технологий»
Дисциплина
«Инструментальные средства
информационных систем»
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
«Автоматизированная
обработка
аэрокосмической
информации».
В
результате
освоения
дисциплины
«Автоматизированная
обработка
аэрокосмической информации» обучающийся должен демонстрировать следующие
результаты образования:
1. Знать:
- основные понятия и классификация сигналов, ПК-5;
- понятия о процессе модуляции сигналов, об основных видах модуляции, ПК-11;
- основы цифровой модуляции, ПК-12;
- основы аналитического моделирования сигналов, ПК-5;
-общие понятия и классификация алгоритмов цифровой обработки изображений,
ПК-4;
-основные алгоритмы геометрического преобразования изображений, ПК-5;
- основные алгоритмы фотометрического преобразования изображений, ПК-5;
- принципы автоматического дешифрирования.
2. Уметь:
3
- классифицировать различного рода сигналы и оценивать их информационные
характеристики, ПК-4;
- применять различные виды модуляции, ПК-4;
- проводить аналитического моделирования сигналов различного вида, ПК-11;
- классифицировать и применять различные алгоритмы цифровой обработки
изображений, ПК-4;
-использовать основные алгоритмы геометрического и фотометрического
преобразования изображений, ПК-12;
- применять алгоритмы автоматического дешифрирования.
3. Владеть:
- навыками анализа различного рода сигналов и оценки их информационных
характеристик, ПК-4;
- навыками применения различных видов модуляции, ПК-11;
- практическими навыками применения аналитического моделирования сигналов
различного вида, ПК-11;
- практическими навыками применения различных алгоритмов цифровой
обработки изображений, ПК-4;
-методикой
применения
основных
алгоритмов
геометрического
и
фотометрического преобразования изображений, ПК-12;
- навыками использования алгоритмов автоматического дешифрирования.
Процесс
освоения
дисциплины
«Автоматизированная
обработка
аэрокосмической
информации»
направлен
на
формирование
следующих
профессиональных компетенций:
Код
компетенц
ии
ОК - 1
ПК - 1
ПК - 2
ПК - 3
ПК - 4
ПК - 6
ПК - 7
ПК - 12
ПК - 15
ПК - 20
ПК - 23
ПК - 27
Наименование компетенции
Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения,
умение логически верно, аргументированно и ясно строить устную и
письменную речь
Способность
проводить
предпроектное
обследование
объекта
проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей
Способность проводить техническое проектирование
Способность проводить рабочее проектирование
Способность проводить выбор исходных данных для проектирования
Способность оценивать надежность и качество функционирования объекта
проектирования
Способность осуществлять сертификацию проекта по стандартам качества
Способность разрабатывать средства реализации информационных
технологий
Готовность участвовать в работах по доводке и освоению информационных
технологий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем
Способность организации работы малых коллективов исполнителей
Способность проводить сбор, анализ научно-технической информации по
тематике исследования
Способность оформлять полученные рабочие результаты в виде
4
ПК - 30
презентаций, научно-технических отчетов, статей и докладов на научнотехнических конференциях
Готовность проводить сборку информационной системы из готовых
компонентов
Основные понятия и классификация
сигналов.
Модуляция сигналов.
2
3
Цифровая модуляция.
Аналитическое моделирование сигналов.
4
5
6
7
8
9
Семестровая аттестация (зачёт)
Общие понятия и классификация
алгоритмов цифровой обработки
изображений
Основные алгоритмы геометрического и
фотометрического преобразования
изображений
Технические устройства систем
автоматической обработки изображений.
Экзамен.
4
Самост.
раб.
1
3
5
6
7
8
7
2
4
8
Собеседование.
7
4
8
14
7
4
8
14
7
8
18
32
8
6
6
12
Собеседование.
8
10
10
26
Курсовая работа.
10
26
Защита курсовых
работ.
Лабор. работа 1:
Модуляция
сигналов.
Собеседование.
Лабор. работа 2:
Частотная форма
представления
сигналов.
7
8
8
5
Формы текущего
контроля
успеваемости (по
неделям семестра)
Форма
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Лабора
т.раб.
2
Виды учебной
работы,
включая
самостоятельн.
работу
студентов и их
трудоемкость (в
часах
Лекции
1
Неделя семестра
Раздел
дисциплины
Семестр
№ п/п
4. Структура и содержание дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 270 часов (111
аудиторных).
10
5. Образовательные технологии и перечень ресурсов информационнотелекоммуникационной сети Интернет, необходимых для освоения
дисциплины
6. Критерии достижения результатов обучения по дисциплине. Оценочные
средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации
по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов. Порядок проведения промежуточной
аттестации по дисциплине
Общие критерии оценки ответов студентов
Для отличной
Для хорошей
Для удовлетвориоценки
оценки
тельной оценки
На «5» оценивается
На «4» оценивается
На «3» оценивается
ответ, если студент
ответ, в котором
неполный ответ, в
имеет системные
отсутствуют
котором
полные знания и
незначительные
отсутствуют
умения по
элементы
значительные
поставленному
содержания или
элементы
вопросу.
присутствуют все
содержания или
Содержание вопроса необходимые
присутствуют все
излагает связно, в
элементы
вышеизложенные
краткой форме,
содержания, но
знания, но
раскрывает
допущены
допущены
последовательно
некоторые ошибки,
существенные
суть изученного
иногда нарушалась
ошибки, нелогично,
материала,
последовательность
пространно
демонстрируя
изложения.
изложено основное
прочность и
содержание вопроса.
прикладную
направленность
полученных знаний
и умений, не
допускает
терминологических
ошибок и
фактических
неточностей
Для неудовлетворительной оценки
На «2» оценивается
ответ, при котором
студенты
демонстрируют
отрывочные,
бессистемные
знания, неумение
выделить главное,
существенное в
ответе, допускают
грубые ошибки
Контрольные теоретические вопросы аттестации по итогам освоения
дисциплины «Автоматизированная обработка аэрокосмической информации»
(по разделам):
Раздел 1. Основные понятия и классификация сигналов.
1. Классификация сигналов. Шумы и их влияние на сигналы.
2. Шумы.
3. Влияние шумов на сигналы.
Раздел 2. Модуляция сигналов.
1. Модуляция сигналов.
6
2. Непрерывные виды модуляции (амплитудная, частотная, фазовая).
3. Импульсные виды модуляции (амплитудно-импульсная, широтно-импульсная,
частотно-импульсная)
Раздел 3. Цифровая модуляция.
1. Дискретизация по уровню (квантование по уровню).
2. Дискретизация (квантование) по времени или по текущей координате.
3. Принципы цифровой модуляции и её виды.
4. Преимущества и недостатки цифровой модуляции.
Раздел 4. Аналитическое моделирование сигналов.
1. Модели представления одномерных сигналов.
2. Частотная форма представления сигналов.
3. Математическое описание одномерных сигналов.
4. Преобразование Фурье и его свойства.
5. Корреляционные функции детерминированых сигналов.
6. Частотное представление импульсных сигналов.
7. Влияние импульсного модулятора на спектр входного сигнала.
8. Случайные сигналы.
9. Стационарные случайные функции.
10. Определение характеристик случайных функций по экспериментальным данным.
Эргодическое свойство стационарных случайных функций.
11. Частотное представление стационарных случайных сигналов.
12. Случайные поля при исследовании природных образований.
13. Дискретное преобразование Фурье.
Раздел 5. Общие понятия и классификация алгоритмов цифровой обработки
изображений.
1. Обработка изображений.
2. Классификация алгоритмов цифровой обработки изображений.
3. Операции поэлементной, локальной и глобальной обработки.
Раздел 6. Основные алгоритмы геометрического и фотометрического
преобразования изображений.
1. Алгоритмы геометрического и фотометрического преобразования изображений.
2. Алгоритмы улучшения визуального качества изображений.
3. Алгоритмы подавления шумов.
4. Алгоритмы подчеркивания границ.
5. Алгоритмы выделения контуров.
6. Алгоритмы вычисления статистических характеристик изображений.
7. Основы автоматического дешифрирования.
Раздел 7. Технические устройства систем автоматической обработки
изображений.
1. Основные понятия и определения.
2. Устройства считывания изображений.
3. Принципы действия устройств считывания изображений.
4. Требования, предъявляемые к устройствам считывания изображений.
5. Основные технические характеристики устройств считывания изображений.
6. Разновидности устройств считывания изображений.
7
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Техническая реализация и разновидности устройств считывания изображений.
Устройства вывода изображений.
Принципы действия устройств вывода изображений.
Требования, предъявляемые к устройствам вывода изображений.
Основные технические характеристики устройств вывода изображений.
Разновидности устройств вывода изображений.
Техническая реализация и разновидности устройств вывода изображений.
Лабораторные работы:
Лабораторная работа № 1 «Модуляция сообщений».
Лабораторная работа №2 «Частотная форма представления сигналов».
Курсовая работа:
Алгоритмы геометрического и фотометрического преобразования изображений.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
а) основная литература:
1.
Шавенько Журкин И.Г. Шавенько Н.К. Автоматизированная обработки данных
дистанционного зондирования. Учебник для ВУЗов. –М.: Изд. ООО «Диона»,
2013. – 456 с.
2.
Журкин И.Г. Шавенько Н.К Сигналы Учебное пособие по курсу
«Автоматизированная обработки аэрокосмической информации. –М.: Изд.
МИИГАиК, 2007.
3.
Шавенько Н.К. Алгоритмы обработки изображений.- М.:Изд.МИИГАиК,2004 г.60 с.
4.
Гук А.П. Цифровая обработка снимков. Учебное пособие. Новосибирск, Изд.
НИИГАиК, 2005, с.82.
б) дополнительная литература:
1. Журкин И.Г., Шавенько Н.К. Автоматизированная обработка аэрокосмической
информации. Учебное пособие. М., МИИГАиК», 1998, 147 стр.
2. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Кн. 1 и кн. 2. М., Мир, 1982 г. с. 790.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Программное средство «Mathcad» версии 14 или 15.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Учебные лаборатории кафедры «Вычислительной техники и автоматизированной
обработки аэрокосмической информации» и факультета «Прикладной космонавтики и
фотограмметрии» МИИГАиК, компьютерный класс, оргтехника, доступ к сети
Интернет, программное обеспечение, мультимедийные средства, наборы слайдов.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 230400 Информационные
системы и технологии и профилю подготовки 1. Геоинформационные системы,
2. Информационные телекоммуникационные системы
8
Автор (ы)
Зав. кафедрой
проф. Шавенько Н.К.
проф. Журкин И.Г.
Программа одобрена на заседании Методической комиссии факультета
от ___________ года, протокол № ________.
9