Берлянт А.М., Лурье И.К. Инновационная образовательная магистерская программа «Компьютерные, аэрокосмические и телекоммуникационные технологии географического картографирования и моделирования»
Берлянт А.М., Лурье И.К.
Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
На географическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова вводится новая образовательная магистерская программа.
Цель программы подготовка специалистов, владеющих инновационными технологиями геоинформационного картографирования, методами аэрокосмического зондирования, глобального позиционирования и телекоммуникации в сфере наук о Земле и смежных социально-экономических и экологических отраслей знания.
Аннотация программы. Инновационная образовательная магистерская программа «Компьютерные, аэрокосмические и телекоммуникационные технологии географического картографирования и моделирования» обеспечивает формирование профессиональных компетенций и навыков будущего магистра в одной из важнейших областей науки и современных технологий географических и геоэкологических исследований применении картографических, геоинформационных и дистанционных методов с опорой на телекоммуникационные технологии. Программа представляет систему лекционных курсов, семинаров и практикумов, интегрирующих отечественные и мировые достижения в указанных областях.
Магистерская программа нацелена на подготовку и обучение географов разного профиля, геоэкологов, специалистов в области природопользования и других наук о Земле и смежных социально-экономических отраслей знания современным геоинформационно-картографическим методам комплексных исследований природы, общества и их взаимодействия, принципам обработки космических материалов нового типа, построению многомерных и анимационных геоизображений, в том числе, в виртуальной среде.
Магистрант получит представление о современном состоянии и путях интеграции картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования, как трех базовых и родственных методов наук о Земле, характеризующихся общностью их теоретических концепций, принципов сбора, хранения и обработки первичной информации, способов и технологий визуализации итоговых документов. Овладение компьютерными методами и технологиями обеспечивает реализацию проектов глобального электронного картографирования, решение фундаментальных и прикладных задач управления природными и социально-экономическими и экологическими геосистемами разного ранга и сложности на глобальном, региональном, локальном, муниципальном уровнях.
Циклы образовательной программы магистра наук включают модули базовых, научно-профилированных дисциплин и дисциплин по выбору. Общая трудоемкость при освоении циклов (модулей, отдельных дисциплин) определяется в зачетных единицах (кредитах). При этом выполняются следующие общие требования:
за один учебный год начисляется 60 кредитов;
для получения квалификации (степени) магистра 120 кредитов;
при начислении кредитов за цикл (модуль, отдельную дисциплину) в трудоемкость засчитываются: аудиторная нагрузка, самостоятельная работа, курсовые работы, подготовка и сдача зачетов и экзаменов, а также практики и научно-исследовательская работа магистранта;
кредиты начисляются магистранту после успешной сдачи (положительная оценка) итогового испытания по дисциплине (зачета, экзамена и т.д.), количество начисляемых кредитов по дисциплине не зависит от оценки.
Программа дисциплины состоит из шести частей:
общая теория геоизображений 90 часов:
современный фонд космических снимков 90 часов;
интегрированные базы геоданных коллективного пользования 180 часов;
компьютерная обработка космических снимков нового типа 180 часов;
трехмерное аэрокосмическое моделирование 180 часов;
мультимедиа и компьютерный дизайн в картографии 180 часов.
В основу интеграции всех частей программы положена общая теория геоизображений, в рамках которой рассмотрены модельные свойства геоизображений, даны их систематизация и классификация, проанализированы модельные свойства каждого вида геоизображений. В теоретическом разделе программы вводится понятие о новой научной дисциплине геоиконике, исследующей общие свойства и направления использования геоизображений. С единых позиций рассматриваются проблемы графической визуализации, масштабов пространства-времени, языка геоизображений (геосемиотики), генерализации, получения количественной информации о структуре, взаимосвязях и динамике геосистем. Важное место в общей теории геоизображений занимает проблема распознавания графических образов, их чтения и пространственного анализа. Исследовано взаимодействие теории геоизображений и телекоммуникации, намечены точки развития теории геоизображений, подходы к созданию «разумных» геоизображений будущего, обладающих свойствами интерактивности, многомасштабности, виртуальности и оперативного обновления.
В разделах, касающихся аэрокосмических методов картографирования и моделирования представлены компьютерные технологии обработки снимков нового типа (сверхвысокого разрешения, тепловых, радиолокационных и др.), а также методы трехмерного стереомоделирования. Магистр должен научиться: реалистично оценивать возможности космических исследований Земли и хорошо представлять существующие ограничения; компетентно ориентироваться в важнейших дистанционных источниках для картографирования современного состояния и изменений природной среды современном фонде космических снимков; знать характеристики архивных и современных космических снимков, получаемых основными съемочными системами; овладеть способами обработки: разновременных снимков для картографирования изменений на местности и динамики природных и антропогенных явлений в геосистемах, а также тепловых, радиолокационных, гиперспектральных и многоракурсных снимков для решения различных задач тематического картографирования; уметь рационально представить результаты обработки снимков в виде карт, баз данных, ортофотокарт, географических информационных систем и их компонентов, отчетов; овладеть методами трехмерного аэрокосмического моделирования на основе использования стереоснимков.
Центральную часть магистерской программы занимают методы и технологии проектирования многопользовательских интегрированных баз геоданных и выполнения на их основе отображения, моделирования и анализа гео- и аквасиситем, включая моделирование их структуры, пространственно-временных связей и динамики. Овладение теоретическими представлениями, методами и технологиями проектирования многопользовательских интегрированных баз геоданных и выполнения на их основе анализа и моделирования геосистем. Рассматриваются темы:
методы проектирования баз географических данных коллективного пользования;
интеграция данных из разных источников в БГД;
разработка ГИС-проекта;
проектирование базы геоданных коллективного пользования для выполнения проблемно-ориентированных исследований с использованием ГИС-технологий анализа и моделирования.
Магистерская программа предусматривает активное освоение принципов, овладение практическими методами и технологиями современного компьютерного дизайна и машинной графики. В процессе обучения теоретические лекционные занятия широко сочетаются с практикумами по картографии и компьютерному дизайну, освоению основных программных продуктов, изучению отечественного и зарубежного фонда геоизображений: карт и атласов, материалов дистанционного зондирования и мониторинга, ресурсов Интернет и глобальных информационно-картографических системам.
Обучение ведется с использованием современной научно-технической базы, компьютерных презентаций, специализированных лабораторных компьютерных практикумов, Интернет-серверов, новейшего программного обеспечения, высококачественного проекционного оборудования.
Магистры картографии и геоинформатики подготовлены для работы в области традиционной и цифровой картографии, геоинформатики и дистанционного зондирования в географических, геоэкологических, природоохранных, геоэкологических, геологических, гидрологических учреждениях и ведомствах, в системе Федерального агентства геодезии и картографии РФ (Роскартография), Федерального агентства земельных ресурсов РФ (Росземкадастр), других кадастровых, картографических, аэрокосмических подразделениях регионального и муниципального уровней, местных органах власти. Магистерская подготовка позволяет решать научно-практические задачи в системе Министерства обороны РФ, Министерства по чрезвычайным ситуациям, в институтах и учреждениях Российской академии наук, в проектных, изыскательских, научно-исследовательских институтах, бюро, издательствах, фирмах и др., а также в системе высшего и среднего профессионального образования.
В рамках программы магистрант должен участвовать в работах по компьютерному моделированию и картографированию геосистем в рамках плана научно-исследовательских работ кафедры картографии и геоинформатики и ее лабораторий.
Магистерская диссертация завершающий этап высшего профессионального образования, она должна обеспечивать закрепление общих и профессиональных компетенций, академической культуры, а также необходимую совокупность методологических представлений и методических навыков выпускника в избранной области профессиональной деятельности.