4652

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Иванов А.В.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы),

для обучающихся по дисциплине «Информационные системы и методы обработки информации в экологии и природопользовании»

по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование направленность (профиль) Прикладная экология и природопользование

Нижний Новгород

2022

УДК 004.9

Иванов А.В, / Информационные системы и методы обработки информации в экологии и природопользовании: учебно-методическое пособие / А.В. Иванов; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 20 с.– Текст: электронный.

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Информационные системы и методы обработки информации в экологии и природопользовании» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это формирование знаний, умений и навыков проектно-ориентированного управления в экологии, а также помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям и в написании курсовой работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Информационные системы и методы обработки информации в экологии и природопользовании» по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, направленность (профиль) Прикладная экология и природопользование.

© А.В. Иванов, 2022

© ННГАСУ, 2022

2

Оглавление

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основными целями освоения учебной дисциплины «Информационные системы и методы обработки информации в экологии и природопользовании» является получение общетеоретических знаний и практических навыков по применению информационного подхода в экологии и природопользовании, включая способность применять базовые методы экологических исследований для решения задач профессиональной деятельности, а также формирование знаний принципов работы информационных технологий и умения решать стандартные задачи профессиональной деятельности в области экологии, природопользования и охраны природы с использованием информационно-коммуникационных, в том числе геоинформационных технологий. В процессе освоения дисциплины студент должен

Знать:

основные принципы, приемы и технологии обработки информации в экологии и природопользовании,

математические и физические основы информационных технологий; умеет использовать текстовые редакторы, табличные процессоры, системы управления базами данных и специальные программные комплексы для поиска, сбора, хранения обработки и анализа экологической информации

состав и структуру геоданных в экологии и природопользовании;

базовые принципы и практические особенности взаимодействия "человек-машина";

принципы работы информационных технологий и использовать информационнопоисковые системы в экологии и природопользовании;

методы поиска, анализа и синтеза экологической и природноресурсной информации

классические основы и современные подходы Ф. Капры к системному анализа в экологии

методы календарного планирования и оценки потребности в ресурсах для решения задач экологии и природопользования

правовые и нормативно-технические документы управления природопользованием и охраной окружающей среды

методы оптимизации решения экологических и природно-ресурсных задач

4

Уметь:

осуществлять формирование векторных и скалярных единиц экологической информации;

использовать знания в области информатики для представления экологической информации пользователю в удобной для него форме

использовать методы обработки информации в экологии и природопользовании.

использовать программные продукты, обеспечивающие информационно-аналитическое сопровождение решения задач в экологии и природопользовании

использовать программные продукты календарного планирования и проектного анализа для оптимизации использования природных ресурсов

Владеть навыками:

применения геоинформационных технологий для ввода, обработки, хранения и вывода геоданных для представления и интерпретации экологически значимой информации

критического анализа, синтеза и представления найденной информации в экологии и природопользовании

осуществления поиска, критического анализа и синтеза информации и на основе этого формировать целостный образ объекта, процесса или проблемы с использованием понятийного аппарата системного мышления

определения круга задач в рамках поставленной цели и выбирать оптимальные способы их решения, включая определение потребности в ресурсах для решения задач экологии и природопользования

выбора оптимальных способов их решения, исходя из использования действующих правовых и нормативно-технических документов для решения задач в экологии и природопользовании

оптимизации для определения круга экологических задач и выбора оптимальных способов их решения,включая выбор оптимального способа решения с учётом имеющихся ресурсов и ограничений.

Данная дисциплина позволит студентам не только систематизировать полученные

5

теоретические знания, укрепить исследовательские навыки, но и даст возможность

ориентироваться в новом предметном поле экологического менеджмента и охраны окружающей

среды.

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1. Основы применения информационных систем в экологии.

Программное и аппаратное обеспечение. Информационные системы поддержки принятия управленческих решений в экологии

2. Информационный подход в исследовании окружающей среды.

Принципы работы, отличия и особенности мультимедийных ИС.

3. Критерии оценки совокупности проектов и программ в экологии

Критерии оценки экономической и экологической эффективности крупных экологических программ.Программа Возрождение Волги (1998-2010) и Возрождение Волги 2.0 (2020...) Примеры реализации крупных экологических программ в зарубежных странах.

4. Инструменты календарного планирования применительно к проектам в экологии.

Методы календарного планирования, основанные на действии над стрелкой и действии в узле. Построение сетевых графиков. Использование диаграммы Ганта и критического пути для оптимизации распределения ресурсов в ходе реализации проекта.

5. Применение методов ситуационного анализа в проектно-ориентированном управлении экологическими проектами.

Оценка проектов в условиях определенности. Решение логистических задач в экологических проектах. Оценка проектов в условиях неопределенности. Использование аппарата оценки риска для выбора проектных решений. Оценка предотвращенного ущерба в проектах, направленных на снижение риска природных и техногенных чрезвычайных ситуаций.

6

6. Комплексная оценка проектов.

Российские и зарубежные методы комплексной оценки проектов. Опыт российских организаций по оценке и информационно-аналитическому сопровождению проектов в экологии. Зарубежный опыт интегрированной оценки проектов.

7. Проектно-ориентированная деятельность в экологическом образовании.

Роль образовательных проектов в трансформации экономики в условиях изменения климата и достижении целей устойчивого развития.

8. Информационно-аналитические инструменты сопровождения проектов в экологии.

Пакеты компьютерных программ для календарного планирования. Использование BIM технологий в экологических проектах.

1.3Вспомогательная литература для изучения дисциплины

1.Абрамян М. Э.. Практикум по информатике с использованием системы Microsoft Office 2007 и 2003: Работа с текстовыми документами, электронными таблицами и базами данных : учебное пособие. / Абрамян М. Э. ; Абрамян М. Э.. – Ростов-на-Дону : Южный федеральный университет, 2010. – 252 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/47084.html. – ISBN ISBN 978-5- 9275-0482-4.

2.Астафьев Н.В.. Математико-статистический анализ количественных данных физкультурно-педагогических исследований средствами Microsoft Excel : учебное пособие. / Астафьев Н.В., Михалев В.И., Безмельницын Н.Г. ; Н.Г. Безмельницын; В.И. Михалев; Н.В. Астафьев. – Омск : Сибирский государственный университет физической культуры и спорта,

2004. – 59 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/64946.html.

3.Борисова И. В.. Цифровые методы обработки информации : Учебное пособие. / Борисова И. В. ; Борисова И. В.. – Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2014. – 139 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/45061.html. – ISBN ISBN 978-5- 7782-2448-3.

4.Ершова Е.Е.. Лабораторный практикум по современным компьютерным технологиям. Часть 2. Excel : учебное пособие. / Ершова Е.Е. ; Е.Е. Ершова. – Новосибирск : Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 2007. – 81 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/68894.html. – ISBN ISBN 5-7795-0339-7.

5.Иванец Г. Е.. Табличный процессор MS Excel : Учебное пособие. / Иванец Г. Е., Ивина Г. Е. ; Иванец Г. Е.. – Кемерово : Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2007. – 107 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/14391.html. – ISBN ISBN 978-5-89289-403-7.

6.Олбрайт Кристиан. Моделирование с помощью Microsoft Excel и VBA : разраб. систем поддержки и принятия решений: пер. с англ.. / Олбрайт Кристиан ; Москва : Изд. дом "Вильямс",

2005. – 658 с. – ISBN ISBN 0-534-38012-3 (англ.).

7.Родькина Ольга Яновна. Основы работы в табличном процессоре Excel : учеб. пособие . /

7

Родькина Ольга Яновна ; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2006.

–89 с. – ISBN ISBN 5-87941-422-1.

8.Усманов У. Р.. Исследование свойств и методов получения, накопления, обработки информации в библиотечно-информационных системах для использования в ГИС / Усманов У. Р. // Геодезия и аэрофотосъемка2012. – № 1. - С. 86-90..

9.Юрченко Т. В. Технологии аналитического моделирования и автоматизации в среде MS EXCEL : учеб. пособие. / Юрченко Т\ В\, Калитвинцева М. В. ; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2008. – 110 с. – ISBN ISBN 5-87941-440-х.

8

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным,

фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций,

предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме,

что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

В ходе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала.

Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету,

экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

9

2.3Контрольные вопросы

1.Выполните сравнительный анализ методов календарного планирования на основе действия над стрелкой и действия в узле.

Как диаграмма Ганта используется для оптимизации использования ресурсов проекта

2.Какой из методов построения сетевых графиков применяется в компьютерных программах календарного планирования.

3.Как связаны между собой диаграмма Ганта и расчет критического пути проекта.

4.Опишите использованный вами метод оценки проекта. Является ли это метод качественным или количественным? Как метод позволяет выявить слабые стороны проекта и внести в него изменения, повышающие его эффективность?

5.Перечислите основные критерии для оценки проектов в экологии, выпишите формулы и опишите достоинства и недостатки каждого из критериев

6.Опишите возможности установления контактов для повышения эффективности проекта, рассмотренного в рамках выполнения курсовой работы

7.Представьте краткое резюме проекта для возможной публикации в трудах научной конференции.

8.Представьте структуру презентации вашего доклада по проекту, представленному в курсовой работе

9.Перечислите критерии, по которым оценивается соответствие проектов строительства стадионов к чемпионату мира /Зеленой цели ФИФА и объясните полученные результаты применения этих критериев

10.Представьте концепцию метода многокритериальной оценки/ Опишите процедуру заполнения матрицы взаимодействий

11. Почему метод Multi-criteria Evaluation (MCE) вопреки названию можно отнести к качественным методам оценки проектов в экологии

12.Как формируется весовая матрица в методе Multi-criteria Evaluation (MCE)?

13.Представьте концепцию метода многокритериальной оценки/ Опишите процедуру заполнения матрицы взаимодействий

14.Выполнить анализ критериев NPV, DPP, IRR. применительно к проектам в этологии Как они связаны друг с другом?

15.Решите транспортную задачу с помощью системы линейных неравенств для проекта организации переработки отходов на двух объектах для отходов, возникающих на трех площадках

16.Выполните расчет продолжительности проекта с заданными действиями с помощью построения сетевого графика методом "действие над стрелкой" .

17.Выполните расчет срока реализации проектас заданными действиями и их порядком выполнения методом построения критического пути с помощью "действия в узле".

10