
- •Розділ I Наука як система знань
- •1.1 Поняття, зміст, мета і функції науки
- •1.2 Етапи становлення і розвитку науки
- •1.3 Наука як система знань
- •1.4 Наукові дослідження та етапи їх проведення
- •1.5 Основні риси працівника науки
- •1.6 Система наукових установ
- •1.7 Система підготовки наукових і науково-педагогічних кадрів
- •1.8 Особливості організації наукової діяльності
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ II основи методології науково-дослідної діяльності
- •2.1 Поняття методології
- •2.2 Методологія наукового пізнання
- •2.3 Основні положення теорії пізнання
- •2.4 Методологічні основи наукових досліджень
- •2.5 Основні принципи науки
- •2.6 Проблематика наукових досліджень
- •2.7 Особливості інформаційного пошуку
- •2.8 Напрямки сучасних екологічних досліджень
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ iіі Методи наукового дослідження
- •3.1. Поняття наукового методу та його основні риси
- •3.2 Методи теоретичних досліджень
- •3.3 Емпіричні методи дослідження
- •3.4. Соціоекологічні дослідження
- •3.5. Особливості проведення екологічних досліджень
- •3.6. Характеристика методів екологічних досліджень
- •3.6.1 Географічний опис
- •3.6.2 Космічний метод
- •3.6.3 Геохімічні методи
- •3.6.4 Прогнозні методи
- •3.6.5 Метод геоінформаційних систем (гіс)
- •3.6.6 Дистанційні методи дослідження навколишнього середовища
- •3.7 Методи біоіндикації
- •3.7.1 Індикація кліматичних факторів
- •3.7.2 Ландшафтна індикація
- •3.7.3 Індикація ґрунтів
- •3.7.4 Гідроіндикація
- •3.7.5 Фітомоніторинг клімату
- •3.7.6 Фітомоніторинг забруднення атмосфери
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ IV основи моделювання та теоретичних досліджень
- •4.1 Загальна схема процесу прийняття рішень під час математичного моделювання
- •4.2 Основні поняття та принципи теорії моделювання
- •4.3 Етапи математичного моделювання
- •4.4 Побудова концептуальної моделі
- •4.5 Опис робочого навантаження
- •4.6 Основи моделювання у системі matlab
- •4.7 Особливості моделювання екологічних процесів у системі MathCad
- •4.8 Основи роботи з Maple
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ V основи експериментальної інформатики та аналізу стану компонентів навколишнього середовища
- •5.1 Мета і завдання експериментальних досліджень
- •5.2 Основні означення і терміни експериментальних досліджень
- •5.3 Основи експериментальної інформатики
- •5.4 Етапи експерименту
- •5.5 Основи вимірювання та вимірювальні прилади
- •5.6 Похибки вимірювань
- •5.7 Уникнення “грубих” результатів експериментальних досліджень
- •5.8 Обробка результатів експерименту
- •5.9 Методики аналізу компонентів довкілля
- •5.10 Відбір та підготовка проб
- •5.11 Вибір методів і засобів вимірювань
- •5.12 Статистична обробка результатів досліджень
- •5.13 Підготовка даних для статистичного аналізу
- •5.13.1. Дисперсійний аналіз
- •5.13.2. Кореляція
- •5.13.3. Регресійний аналіз
- •5.13.4. Критерій хі-квадрат (χ2) або розподіл Пірсона
- •5.13.5. Коваріаційний аналіз
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ VI оформлення результатів наукової роботи
- •6.1 Методика підготовки та оформлення публікації
- •6.2 Оформлення звітів про результати наукової роботи
- •6.3 Робота над публікаціями, монографіями, рефератами і доповідями
- •6.3.1 Наукова монографія
- •6.3.2. Наукова стаття
- •6.3.3. Тези наукової доповіді (повідомлення)
- •6.3.4. Реферат
- •6.3.5. Доповідь (повідомлення)
- •6.4 Курсова (дипломна) робота: загальна характеристика та послідовність виконання
- •6.5 Магістерська дисертація як кваліфікаційне дослідження
- •6.6 Керівництво курсовою (дипломною, магістерською) роботою та її рецензування
- •6.7 Застосування комп'ютерних засобів у обробці результатів наукових досліджень
- •6.8 Складання звітів про науково-дослідні роботи і публікація їх результатів
- •6.9 Складання і подання заявки на винахід
- •6.10 Публікація наукових матеріалів
- •6.11 Впровадження закінчених науково-дослідних робіт
- •6.12 Ефективність наукових досліджень
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ VII геоінформаційні технології в екологічних дослідженнях і моніторингу довкілля
- •7.1 Аналіз сучасних універсальних геоінформаційних пакетів, які використовуються в екологічних дослідженнях в Україні
- •7.2 Етапи проведення досліджень з використанням гіс-технологій
- •7.3 Класифікація прикладів використання гіс-технологій в екологічних дослідженнях
- •V. За відображенням розподілених у просторі явищ на екрані:
- •Тривимірні просторові зображення, але з відображенням відмінностей в глибині поверхні Землі.
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Література
- •Навчальне видання
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95
7.2 Етапи проведення досліджень з використанням гіс-технологій
Процес використання ГІС-технологій в наукових дослідженнях з екологічної тематики можна розділити на декілька етапів:
Збирання вхідного матеріалу та створення ГІС.
Розв’язання різного роду задач за допомогою ГІС-інструментарію за допомогою вже існуючої ГІС.
Візуалізація вхідних даних та результатів розв’язання задач.
Як було зазначено вище, для створення ГІС необхідно мати електронну векторну карту, яка може доповнюватись растровими та матричними картами, та базу даних з інформацією про об’єкти векторної карти. Формування електронної карти, бази даних та встановлення між об’єктами карти і записами бази даних інформаційного зв’язку відноситься до першого етапу.
До другого етапу відноситься розв’язання задач обробки та аналізу даних, часовий та просторовий аналізи, моделювання і візуалізація процесів в об’єкті дослідження за допомогою ГІС-інструментарію, прогнозування розвитку цих процесів, вироблення оптимальних керівних рішень для досягнення заданого стану об’єкта дослідження із заданими обмеженнями та критерієм оптимальності й ін.
До третього етапу відноситься використання можливостей ГІС у візуалізації як вхідних даних, так і результатів досліджень: побудова тематичних карт та діаграм, побудова тривимірних статичних та рухомих зображень.
Для якісного проведення наукового дослідження за допомогою ГІС-технологій слід:
Чітко поставити задачу: задати вхідні передумови, обмеження, зібрати вхідні дані у потрібному форматі та вигляді.
Вибрати готову ГІС (електронну карту та базу даних для неї) або створити ГІС спеціально для розв’язання поставленої задачі.
Вибрати оптимальний геоінформаційний пакет і його модулі (ArcInfo, ArcCatalog, ArcScan, ArcView, Mapinfo Proffessional, Панорама 7 або 8, Панорама-векторизатор, Digitals чи ін.) та систему управління зовнішньою базою даних, якщо у ній є потреба (MS Access, Paradox, MySQL тощо). Не зажди доцільно вибирати найпотужніший ГІС-пакет та підключати усі доступні модулі – варто вибирати той, який дозволить розв’язати поставлену задачу у найкоротший час за мінімуму зусиль та за наявних даних.
Вибрати або розробити математичний та алгоритмічний апарат для розв’язання задачі, оптимальний за певним критерієм (мінімальна похибка, мінімум операцій тощо). При цьому можна скористатись ГІС-інструментарієм для візуалізації наявних вхідних даних.
Розв’язати задачу з використанням вибраного математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення.
Візуалізувати (продемонструвати) результати розв’язання задачі на декількох прикладах, щоб максимально підкреслити досягнутий розв’язок чи ефект від нього для об’єкта дослідження. Форма представлення результату може бути графічна на екрані комп’ютера, таблична у комп’ютерному файлі (.txt, .doc, .xls), у вигляді тематичної карти на екрані чи на папері, відеоматеріал у різних форматах (.avi, .mpeg), презентація в PowerPoint, яка поєднує усі вищеназвані види представлення результату, чи ін.
Зробити висновки та виробити рекомендації для вдосконалення стану об’єкта або для подальшого використання результатів моделювання.
Оформити результати у вигляді звіту чи наукової роботи (статті, монографії) та підготувати доповідь на конференцію.