Pozyskiwanie danych obrazowych dla potrzeb GIS

stacjonarne

I stopnia

W 18/X, L 12/+ , P 16/#; godziny bezkontaktowe 54

Fotogrametria i teledetekcja; Systemy Informacji Przestrzennej

dyscyplina naukowa studiów prowadzonych w WAT

dr inż. Piotr Walczykowski

Program obejmuje podstawowe i rozszerzone zagadnienia związane z technikami pozyskiwania danych obrazowych z różnych pułapów oraz ich przetwarzania i analizy dla potrzeb systemów informacji geograficznej. Dobór i zakres treści kształcenia ukierunkowany jest na znajomość podstawowych metod, technik, narzędzi wykorzystywanych w procesie pozyskiwania zobrazowań.

Wykłady /metody dydaktyczne: Wykłady są realizowane metodą podającą lub konwersatoryjną z wykorzystaniem materiałów poglądowych związanych z ich tematyką.

Tematy kolejnych zajęć:

1. GIS a dane obrazowe. Układy współrzędnych. GIS. Definicje, struktura, zastosowania, interdyscyplinarność, modele danych (rastrowe, wektorowe - model prosty, topologiczny), źródła danych. Podstawowe dane obrazowe wykorzystywane w GIS. Mapa numeryczna. Pomiary na zdjęciu, mapie. Źródła błędów, dokładność pomiarów.

2. Lotnicze analogowe kamery fotograficzne. Budowa. Zasada działania. Kamery statyczne i dynamiczne. Kamery kadrowe, panoramiczne i szczelinowe. Praktyczny pokaz wybranych typów kamer.

3. Cyfrowe sensory lotnicze i satelitarne. Budowa, zasada działania, przykłady zobrazowań.

4. Wybrane przykłady analiz przestrzennych (analiza ukształtowania terenu, analiza widoczności, analiza stref lądowania dla śmigłowców ratunkowych). Wybrane przykłady analiz teledetekcyjnych.

5. Kierunki rozwoju obrazowania z pułapu lotniczego i satelitarnego. Prognozy rozwoju rynku GIS. Ocena potencjału kartograficznego zdjęć i obrazów satelitarnych i ich przydatności dla realizacji zadań pomiarowych. Prognozy zapotrzebowania na obrazowanie lotnicze i satelitarne, perspektywy rozwoju.

Laboratorium /metody dydaktyczne: Laboratorium - prowadzone w formie ćwiczeń laboratoryjnych. Studenci samodzielnie wykonują kolejne etapy procesu planowania procesu pozyskania danych obrazowych oraz ich analizy z wykorzystaniem narzędzi w środowisku GIS. Studenci samodzielnie wykonują laboratorium z elementami poznawczymi i pracowni problemowej.

Tematy kolejnych zajęć:

1. Wykonanie mapy stref lądowania dla śmigłowców ratowniczych.

2. Wirtualny rekonesans terenu.

3. Planowanie lotów obserwacyjnych w ramach Open Skies.

Projekt /metody dydaktyczne: Projekt w formie laboratoryjnej - prowadzone w formie tradycyjnej na specjalistycznym oprogramowaniu do celów GIS i teledetekcji. Studenci samodzielnie pozyskują dane ze źródeł ogólnodostępnych, dokonują ich przetworzenia i interpretacji w oprogramowaniu teledetekcyjnym i przedstawiają wyniki w formie systemu GIS.

Temat zajęć:

Pozyskanie i przetworzenie danych obrazowych ze źródeł ogólnodostępnych w celu wykonania analizy zmian i ich prezentacji w systemie GIS

Bilans godzin bezkontaktowych

- Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych 6 h

- Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu 12 h

- Przygotowanie sprawozdania z laboratorium 10 h

- Przygotowanie sprawozdania i prezentacji z projektu 20 h

- Przygotowanie do sprawdzianów kontrolnych 6 h

podstawowa:

- Kurczyński Z. "Lotnicze i satelitarne obrazowanie Ziemi" 2006;

- Koh A., Graham R. "Digital Aerial Survey: Theory and Practice" 2002;

- Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R. "GIS. Obszary zastosowań" 2007;

- Litwin L., Myrda G. "Systemy Informacji Geograficznej. Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS, SIP, SIT, LIS" 2006

uzupełniająca:

- Longley P., Goodchild M. F., Maguire D. J., Rhind D. W. "GIS. Teoria i praktyka" 2008

- Lillesand T.M., Kiefer R.W. "Remote Sensing and image Interpretation" 2000

- Avery T.E., Berlin G.L., "Fundamentals of Remote Sensing and Airphoto Interpretation", 1992

- Adamczyk J., Będkowski K. "Metody cyfrowe w teledetekcji" 2005

- Koh A., Graham R. "Digital Aerial Survey: Theory and Practice" 2002

Symbol/Efekty kształcenia/ odniesienie do efektów dyscypliny

W1 / Zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu teledetekcji i systemów informacji geograficznej / G1A _W04

W2/ Ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu pozyskiwania zobrazowań oraz ich interpretacji właściwych dla dyscypliny naukowej i kierunku geodezja i kartografia/ G1A_W05

W3/ Ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń i systemów technicznych wykorzystywanych do pozyskiwania danych obrazowych/ G1A_W06

U1/ Potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu przetwarzania i analizy danych obrazowych pozyskiwanych z różnych źródeł / G1A_U04

U2/ Ma umiejętność samokształcenia się w zakresie analizy zobrazowań dla potrzeb GIS w celu podnoszenia kompetencji zawodowych / G1A_U05

U3/ Potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmo¬wanych działań inżynierskich w zakresie pozyskiwania danych obrazowych dla potrzeb GIS / G1A_U12

K1/ Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz wykazuje gotowość podporządkowania się zasadom prac inżynierskich z zakresu teledetekcji i systemów informacji geograficznej, ponoszenia odpowiedzialności za realizowane zadania/ G1A_K01

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu na ocenę. Egzamin przeprowadzany jest w formie pisemnej. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest pozytywna ocena z zajęć laboratoryjnych oraz projektowych.

WYKŁADY

Efekty:

W1, W2, W3 - są sprawdzane podczas egzaminu

Egzamin prowadzony jest w postaci pytań teoretycznych i problemowych sprawdzających wiedzę wyuczoną oraz poznane metody pozyskiwania danych obrazowych. Pytania obejmują zakres tematyki kolejnych wykładów oraz mają charakter otwarty i testowy. Efekty uznaje się za osiągnięte, jeśli student uzyska minimum 60% punktów. Gradacja ocen:

<60-65 %) – dostateczny

<65–75 %) – dostateczny plus

<75-85%) – dobry

<85-95%) – dobry plus

<95-100%> – bardzo dobry

LABORATORIUM

Efekty U2 i U3 – sprawdzane są równolegle podczas ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w ramach przedmiotu

Warunkiem zaliczenia jest samodzielne wykonanie wskazanych przez prowadzącego zadań i przygotowanie sprawozdań z wykonanych prac oraz zaliczenie sprawdzianów kontrolnych.

Efekty oceniane łącznie uznaje się za osiągnięte, jeśli student pozytywnie odpowiedział na pytania sprawdzające zadawane podczas zajęć i poprawnie wykonał wszystkie zadania wraz z prawidłowo wykonanymi sprawozdaniami uzasadniającymi dobór metod, analiz danych oraz poprawnie wyciągniętymi wnioskami. Wytyczne do wykonania zadań podaje prowadzący zajęcia.

Kryteria oceniania:

3.0 – formalnie poprawne wykonanie zadań;

3.5 – jw. oraz student poprawnie opisał i graficznie udokumentował wykonanie zadania;

4.0 – jw. dodatkowo student odpowiedział w wykonanym sprawozdaniu na pytania wyjaśniające dotyczące wykonania zadań;

4.5 – jw. oraz student wyjaśnił w wykonanym sprawozdaniu, dlaczego wybrał konkretne rozwiązania;

5.0 – jw. oraz student podał w wykonanym sprawozdaniu rozwiązanie alternatywne i krytycznie ocenił uzyskane wyniki.

PROJEKT

Efekty U1, U2, U3, K1 – są sprawdzane podczas projektu;

Efekt U1 – na podstawie prezentacji przedstawiającej wykonanego zadania projektowego,

Efekty U2, U3– na podstawie wykonanej dokumentacji w postaci sprawozdania.

Efekt K1– na podstawie wykonanej dokumentacji w postaci sprawozdania oraz przygotowanej prezentacji

Warunkiem zaliczenia jest pozyskanie i przetworzenie danych obrazowych ze źródeł ogólnodostępnych oraz wykonanie analizy zmian i ich prezentacja w systemie GIS. Student musi wykonać dokumentację przeprowadzonych prac w formie sprawozdania oraz ustnej prezentacji wspieranej prezentacją cyfrową (np. w programie MS Power Point)

Efekty oceniane łącznie uznaje się za osiągnięte jeśli student poprawnie wykonał zadanie projektowe, sprawozdanie oraz prezentację, uzasadniając w tym dobór metod, analiz danych oraz poprawnie wyciągając wnioski. Wytyczne do wykonania zadania podaje prowadzący zajęcia.

Kryteria oceniania:

3.0 – formalnie poprawne wykonanie zadań;

3.5 – jw. oraz student poprawnie opisał i graficznie udokumentował wykonanie zadania;

4.0 – jw. dodatkowo student odpowiedział w wykonanym sprawozdaniu na pytania wyjaśniające dotyczące wykonania zadań;

4.5 – jw. oraz student wyjaśnił w wykonanym sprawozdaniu, dlaczego wybrał konkretne rozwiązania;

5.0 – jw. oraz student podał w wykonanym sprawozdaniu rozwiązanie alternatywne i krytycznie ocenił uzyskane wyniki.