Подготовка в ВУЗах РФ специалистов владеющих аэрокосмическими методами исследований

1. Подготовка в ВУЗах РФ специалистов владеющих аэрокосмическими методами исследований Е.Г.Капралов ГИС-Ассоциация

2. На первых страницах Учебного пособия ЛАЗЕРНАЯ ЛОКАЦИЯ ЗЕМЛИ И ЛЕСА приводится перечень направлений подготовки специалистов и специальностей для которых рекомендовано это пособие : • “Землеустройство” (120301*) • “Земельный кадастр” (120302) • “Городской кадастр” (120303) • “Лесное и лесопарковое хозяйство” (250200 Лесное хозяйство и ландшафтное строительство) • “Экология и природопользование” (020800) • “Геоэкология” (020804) • “Фотограмметрия и дистанционное зондирование” (120200) • “Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами” (120201) • “Геодезия” (120100) • “Прикладная геодезия” (120101) • “Аэрофотогеодезия” (120202) • “Картография” (020500, 020501) • “Информационные системы в геодезии и картографии” (230200) • “Лазерная техника и лазерные технологии” (200201) • “Лазерные системы в ракетной технике и космонавтике”(200202) • “Оптико-электронные приборы и системы” (200203)

3. Этот перечень наверное включает большинство специальностей для которых ДДЗЗ являются важным источником первичной информации и в рамках которых необходимо изучение предметов, дающих знания в области обработки и использования аэрокосмической информации. • Естественно добавить в него ряд геологических, сельскохозяйственных, природоресурсных и военных специальностей.

4. Общее число ВУЗов ведущих подготовку специалистов по перечисленным специальностям около 250, а число кафедр более 500 (База ВУЗов на сайте www.edu.ru)

5. Наибольший объем знаний, навыков и умений в рассматриваемой области получают обучающиеся по специальностям 120201 “Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами”, 120202 “Аэрофотогеодезия” и 020501 “Картография”. • Основной особенностью подготовки этих специалистов является обучение методам анализа и обработки снимков вне зависимости от предметной области их применения. Для всех прочих специальностей характерно более детальное обучению применениям ДДЗЗ в предметной области специальности.

6. Число ВУЗов ведущих подготовку по этим специальностям относительно невелико • “Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами” -3 • “Аэрофотогеодезия” –2 • “Картография” - 8

7. Согласно базе данных Рособразования, размещенной на сайте www.edu.ruв России по специальностям 120202 “Аэрофотогеодезия” и 120201 “Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами”ведут подготовку МИИГАиК и СГГА, с 2007 года по специальности 120201 начал подготовку специалистов Сибирский государственный аэрокосмический университет (СибГАУ)

8. По специальности 020501 “Картография” подготовку ведут несколько классических университетов: Московский ГУ, Санкт-Петербургский ГУ, Иркутский ГУ, Мордовский ГУ, Ставропольский ГУ, Астраханский ГУ, а также СГГА и МИИГАиК

9. Необходимо отметить также серьезный уровень подготовки специалистов в некоторых лесных ВУЗах и прежде всего Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии, Московском государственном университете леса, Сибирском федеральном университете, Воронежской государственной лесотехнической академии, Уральском государственном лесотехническом университете, Сыктывкарском лесном институте и др. • Всего по специальностям 250100 Лесное дело, 250201 Лесное хозяйство, 250203 Садово-парковое и ландшафтное строительство подготовка ведется в 43 ВУЗах.

10. Например на лесохозяйственном факультете Уральского государственного лесотехнического университета (УГЛТУ) открыта специализация 260411 "Аэрокосмические методы и средства исследований лесных ресурсов на базе ГИС-технологий "

11. Для специальностей Землеустройство, Земельный кадастр, Городской кадастр характерна более серьезная подготовка в области фотограмметрии. В последние годы эти специальности получили очень широкое распространение. В общей сложности подготовку по ним ведет более 60 ВУЗов, среди которых несомненно следует выделить ГУЗ (Факультет Городского кадастра (http://guz-geo.xost.ru/aero.html )), МИИГАиК, СГГА, СПб горный институт

12. Значительную часть ВУЗов имеющих кадастровые специальности составляют архитектурно-строительные университеты, среди которых необходимо упомянуть ННГАСУ (Кафедра геоинформатики и кадастра, зав.каф. Е.К.Никольский, http://www.nngsu.ru/gis), Тюменский государственный архитектурно-строительный университет (Кафедра Геодезии и фотограмметрии, зав. каф. В.И.Чиков, http://www.tumgasa.ru/tumgasa/faculty/adf/kaf/k_igif.htm )

13. Кроме того в эту группу входят сельскохозяйственные ВУЗы. Наряду с уже упомянутым ГУЗом это Бурятская государственная сельскохозяйственная академия (Институт землеустройства, кадастров и мелиорации), Санкт-Петербургский государственный аграрный университет и др..

14. По специальности Земельный кадастр иногда ведется подготовка и в ряде специальных ВУЗов, например, в Тюменском государственном нефтегазовом университете (кафедра кадастра и геоинформационных систем (КиГИС), http://www.tsogu.ru/institutes/igig/)

15. Уклон в сторону фотограмметрии характерен и для специальности 120101 - Прикладная геодезия. Так на Кафедре инженерной геодезии СПб горного института для этой специальности среди основных читаемых дисциплин : • Фотограмметрия • Прикладная фотограмметрия • Компьютерные технологии в фотограмметрии • Информационное обеспечение городского и земельного кадастров • Создание цифровых карт и кадастра средствами ГИС

16. Следует отметить, что ведется также подготовка специалистов (прежде всего математиков и программистов) способных создавать программные продукты и алгоритмы обработки данных дистанционного зондирования Земли. Здесь следует упомянуть МИФИ (http://faki.fizteh.ru/bazes/spaceinfosystems.html), Югорский государственный университет (факультет информатики и прикладной математики, кафедра геонформационных систем и дистанционного зондирования Земли), Самарский государственный аэрокосмический университет (СГАУ), Красноярский ГТУ (Сиб ФУ) (Факультет Информатики и Вычислительной Техники) и др.

17. Для большого круга специальностей читаются курсы по основам применения ДДЗЗ в специальности. Например на Кафедре физической географии и ландшафтоведения МГУ читают курс Ландшафтная индикация и дешифрирование аэроснимков. На кафедре географии Томского ГУ курсы: • географические информационные системы (ГИС), • аэрокосмические методы исследований. • настольные картографические системы, • цифровые модели рельефа, • физико-географическое картографирование и дешифрирование аэрофотоснимков, • компьютерная обработка данных дистанционного зондирования (ДДЗ), • полнофункциональные ГИС (для специализации "физическая география") На некоторых геологических кафедрах читаются курсы Аэрокосмические методы в геологии. (Казанский ГУ, Московский государственный геолого-разведочный университет)

18. Требования ГОС к содержанию учебных программ курсов дающих представление о ДДЗЗ и их использовании минимальны. Рассмотрим некоторые из них:

19. 310900 - "ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО" • Фотограмметрия и дешифрирование снимков (150) аэро- и космические снимки; дешифрирование снимков; первичные информационные модели и использование их в землеустройстве; вторичные информационные модели и использование их в землеустройстве; использование материалов аэро- и космических съемок в сельском хозяйстве.

20. 311000 - "ЗЕМЕЛЬНЫЙ КАДАСТР" • Фотограмметрия и дешифрирование снимков (220) аэро- и космические снимки; дешифрирование снимков; первичные информационные модели и вторичные информационные модели и использование их в землеустройстве; использование материалов аэро- и космических cъемок в сельском хозяйстве; прикладная фотограмметрия: первичные материалы аэрофотосъемки; технология их получения; метрическая и семантическая информативность; технология считывания информации; оптимизация элементов съемочной системы, параметров и условий съемки; вторичные материалы аэрофотосъемки; технология изготовления фотосхем, фотопланов; метрические свойства вторичных материалов; технология считывания информации и приборы использованные при этом; автоматизированные кадастровые системы, базирующиеся на фотограмметрическом получении информации; технология поддержания кадастровых данных на уровне современности.

21. 013600 – Геоэкология • Картография (100) Математическая основа карт, способы картографических изображений, генерализация, типы и виды карт, приемы и методы использования карт. • Геоэкологический мониторинг(100) Назначение мониторинга и классификация видов мониторинга; система методов наблюдения и наземного обеспечения; обратные связи и управление; методы контроля. • Геоинформационные системы (200) Представление пространственной экологической информации в ЭВМ; векторное и растровое представление объектов, слои, легенда карты; пространственная и описательная (атрибутивная) информация об объектах; представление моделей поверхностей; способы ввода информации в ПЭВМ; электронные карты и атласы, автоматизация создания тематических карт; поиск информации с учетом пространственной компоненты; геоинформационные средства анализа и прогноза.

22. 320800 - ПРИРОДООХРАННОЕ ОБУСТРОЙСТВО ТЕРРИТОРИЙ • ГЕОДЕЗИЯ(150) карты, профили, планы, методы и средства топографических съемок, геодезические приборы, работа с аэро- и космическими снимками, измерение смещений и деформаций инженерных сооружений.

23. 320500 - мелиорация, рекультивация и охрана земель • Инженерная геодезия (158) • карты, профили, планы, методы линейных и угловых измерений, методы определения площадей, методы нивелирования, алгоритмы геометрического и тригонометрического нивелирования, формулы уклона, алгоритмы вычисления приращения координат, методы топографических съемок, методика работы с аэро- и космическими снимками, методы наблюдений за смещениями и деформациями инженерных сооружений.

24. 553200 - ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Степень (квалификация) – магистр техники и технологии (Томский политехнический университет ) • Основы геодезии и топографии(108). Формы, размеры Земли, системы координат, ориентирование направлений; геодезические измерения и опорные сети; топографические карты и планы, наземные топографические съемки; инженерно-геодезические работы, привязка и вынос на местности горно-геологических объектов; геометрическое нивелирование, барометрическое нивелирование; основы фотограмметрии; аэрофотосъемка. • Геоинформационные системы (64) Понятие о геоинформатике. Материально-техническая и программная базы геоинформатики. Пространственно-привязанное информация и основные способы ее получения. Способы создания цифровой основы для геоинформационной системы. Наиболее распространенные геоинформационные системы, принципы их функционирования. Способы работы с данными. Роль и место геоинформационных систем в геологических науках. Примеры их применения

25. Учебно-методическое обеспечение в области цифровых методов обработки ДДЗЗ значительно уступает обеспечению курсов геоинформатики, а необходимое программное, аппаратное и информационное обеспечение значительно дороже. • Развитию курсов, связанных с компьютерными методами обработки ДДЗЗ способствовала программа поддержки ВУЗов фирмами ESRI и ERDAS, реализатором которой уже много лет выступает ООО Дата+. По этой программе в ВУЗах России оборудовано программным обеспечением ERDAS более 60 учебных классов и в учебном центре фирмы прошли пятидневное обучение примерно такое же количество преподавателей.

26. Некоторые ВУЗы приобрели (в кооперации с другими организациями и при поддержке администраций территорий) у фирмы СканЭкс станции приема и создали центры приема и обработки космической информации. Это: • Нижегородский архитектурно- строительный университет (Институт архитектуры и градостроительства) • Самарский государственный аэрокосмический университет с ОАО «Самара-Информспутник» Югорский НИИ информационных технологий (на базе НИИ ведется подготовка на факультете информатики, прикладной математики Югорского государственного университета )

27. Скидку на приобретение ПО дают фирмы СканЭкс, Совзонд, Ракурс, Талка ТДВ. • Фирмы СканЭкс и Совзонд регулярно проводят учебные курсы (обычно недельные), подготовили учебные пособия. • Фирмы Ракурс и Талка ТДВ проводят начальное обучение при покупке ПО

28. В последние годы были изданы и переизданы следующие учебники: • В.Б. Кашкин, А.И. Сухинин. Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений. М., "Логос", 2001 • И. К. Лурье, А. Г. Косиков. Теория и практика цифровой обработки изображений/ Дистанционное зондирование и географические информационные системы. М.: Научный Мир, 2003. -168 с. • Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутубалина О.В. Аэрокосмические методы географических исследований. М.: Академия, 2004. -333 с. • И. К. Лурье, А. Г. Косиков, Л. А. Ушакова, Л. Л. Карпович, М. Ю. Любимцев, О. В. Тутубалина. Компьютерный практикум по цифровой обработке изображений и созданию ГИС. Часть III. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. М.: Научный мир. 2004 (тираж 500 экз) • Сухих В.И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве:Учебник для вузов/В. И. Сухих .-Йошкар-Ола:МарГТУ, 2005.-392с. • Смирнов Л. Е. Аэрокосмические методы географических исследований. Издательский дом Санкт-Петербургского государственного университета..2005. • В. И. Кравцова. Космические методы исследования почв. М.: Аспект Пресс. 2005. 192 с. (тираж 3000 экз)

29. Рис.У. Основы дистанционного зондирования. Второе издание. М.: Техносфера, 2006.-336 с. • А. И. Обиралов, А. Н. Лимонов, Л. А. Гаврилова. Фотограмметрия и дистанционное зондирование. М.: КолосС . 2006. 336 с. (тираж 2000 экз) • А. С. Назаров. Фотограмметрия. Изд-во. ТетраСистемс, 2006. 368 с. (тираж 1000 экз)

30. До 2007 года отсутствовала документация по зарубежному ПО на русском языке. О переводе документации к ERDAS было объявлено на конференции пользователей фирмы Дата+ в ноябре 2007 года.

31. Основными программными продуктами используемыми в Российских ВУЗах по нашим оценкамявляются Фотомод и Талка для фотограмметрии и Erdas, Idrisi и ENVI для дешифрирования аэроснимков.

32. Коммерческие курсы Коммерческие курсы по работе с ПО: • ERDAS (фирма ДАТА+ и ее партнеры -Центр Геоинформационных Технологий Географического факультета МГУ, Учебно-консультационный центр "СибГеоПроект“, Учебно-методический центр "Геоинформ" геолого-географического факультета Томского госуниверситета, www.dataplus.ru) • ENVI (фирма «Совзонд», www.sovzond.ru) • SCANEX IMAGE PROCESSOR и др. (ИТЦ СканЭкс, www.scanex.ru) • Leica Photogrammetry Suite (фирма Дата+,www.dataplus.ru) • Фотомод (Фирма Ракурс на базе МИИГАиК, www2.racurs.ru)

33. Участие представителей ВУЗов в конференциях по геоматике • Перечень ВУЗов, представители которых участвуют в конференциях по геоматике, с докладами об использовании ДДЗЗ не выходит за пределы перечня ВУЗов упомянутых ранее. • Так в конференции «Космическая съемка - на пике высоких технологий» (апрель 2007 г) с докладами выступили представители: Югорского ГУ, Томского ГУ, РГГМУ, Уральского государственного технического университета.

34. Три ВУЗа вошли в число организаторов конференции «Аэрокосмические методы и ГИС в лесоведении и лесном хозяйстве»: • Санкт-Петербургская лесотехническая академия • Марийский государственный технический университет • Московский государственный университет леса

35. Подготовка кадров высшей квалификации • Использование ДДЗЗ при написании кандидатских и докторских диссертаций возможно и целесообразно при выполнении работ по специальностям, которые относятся к группе специальностей Науки о Земле (25.00.хх). В эту группу входят «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель» (25.00.26), «Геодезия» (25.00.32), «Картография» (25.00.33), «Аэрокосмические исследования Земли, фотограмметрия» (25.00.34), «Геоинформатика» (25.00.35), «Геоэкология» (25.00.36) и др. • Поскольку обязательный экземпляр автореферата и диссертации отправляется всеми диссертантами в Российскую Государственную библиотеку (Ленинку), то анализ каталогов авторефератов и диссертаций, размещенных на сайте библиотеки (http://aleph.rsl.ru/)позволяет составить достаточно полное представление о количестве диссертаций, их распределении по годам, городам, Ученым советам. Можно выделить и работы выполненные на стыке различных наук.

36. «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель» (25.00.26) • С 2001 по 2007 год было защищено 84 диссертации из них 80 – кандидатских и 4 докторских. • 36 диссертаций по географическим наукам, 365 – по техническим и 12 с/х наукам. • Все работы выполнялись в 13 городах, в т.ч.: Москва (27), Воронеж (17), Новосибирск (8), СПб (7), Астрахань (6) • Распределение по годам

37. «Геодезия» (25.00.32) • С 2001 по 2007 год было защищено 43 диссертации из них 40 – кандидатских и 3 докторских. • Все диссертации по техническим. • Все работы выполнялись в семи городах Москва (16), Новосибирск (11), СПб (6) , Краснодар (3), Ростов-на-Дону(5), Воронеж (1) и Южно-Сахалинск (1) • Распределение по годам

38. «Картография» (25.00.33) • С 2001 по 2007 год было защищено 52 диссертации из них 47 – кандидатских и 5 докторских. • 27 диссертаций по географическим наукам и 25 – по техническим. • Все работы защищались в четырех городах Москва (36), Новосибирск (7), СПб (5) и Иркутск (4) • Распределение по годам

39. «Аэрокосмические исследования Земли, фотограмметрия» (25.00.34) • С 2001 по 2007 год была защищена 41 диссертация из них 39 – кандидатских и 2 докторских. • 27 диссертаций по географическим наукам и 25 – по техническим. • Все работы защищались в четырех городах Москва (26), Новосибирск (13), СПб (1) и Омск (1) • Распределение по годам

40. Геоинформатика (25.00.35) • С 2001 по 2007 год было защищено 125 диссертаций из них 101 – кандидатская и 24 докторских. • 19 диссертаций по географическим наукам, 82 – по техническим, 20 по геолого-минералогическим и 4 по физико-математическим. • Все работы защищались в десяти городах: Москва (75), Барнаул (12), СПб (9) и Иркутск (9), Кемерово (5), Тюмень (4), Ростов-на-Дону (4), Екатеринбург (3), Ставрополь (2) • Распределение по годам

41. Геоэкология (25.00.36) • С 2000 по 2007 год было защищено 933 диссертации из них 790 – кандидатских и 143 докторских. • 408 диссертаций по географическим наукам, 409 – по техническим и 115 по геолого-минералогическим. • Все работы защищались более чем в сорока гордах среди которых: Москва (234), СПб(106), Воронеж (38), Томск (38), Иркутск (31), Ростов-на-Дону (30), Улан-Удэ(29), Владикавказ(28), Екатеринбург(28), Барнаул (25) и др. • Распределение по годам

42. Количество диссертаций, которые основаны на использовании ДДЗЗ 17 диссертаций по специальности 25.00.32 касаются использования спутникового позиционирования

43. Количество ВУЗов ведущих подготовку аспирантов по некоторым специальностям из группы «Науки о Земле» (по данным сайта www.edu.ru)

44. Аспирантура ведущих ВУЗов в 2006 г (по данным сайта www.edu.ru)

45. Из 1009 Советов включенных вСписок диссертационных советов утвержденных (продленных) приказами Рособрнадзора в 2007 году, нет ни одного совета по специальностям 25.00.33, 25.00.34, 1 совет по специальности 25.00.32, только три совета по специальности 25.00.35 (МИИТ, МИИГАиК, ИГТУ), 13 советов по специальности 25.00.36

46. Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук, за июль 2007 г. включает в себя 100 наименований журналов, рекомендованных экспертным советом ВАК по наукам о Земле. Если выделить те издания, в которых принято публиковать статьи по геоинформационным технологиям, геодезии, аэрокосмическим методам и картографии, то их останется 34, в том числе 13 изданий из серии «Вестников вузов» и семь региональных и тематических изданий РАН, ряд ведомственных и государственно-корпоративных изданий

47. Издания ГИС-Ассоциации: «Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации», «Пространственные данные», «Управление развитием территории», (см. www.gisa.ru), журналы «Геопрофи» (см. www.geoprofi.ru), «CADmaster» (см. http://www.cadmaster.ru/), «САПР и графика» (см. http://sapr.ru/index.aspx), «ARCREVIEW» (см. www.dataplus.ru), в перечень не включены, поскольку не относятся к категории рецензируемых журналов.

48. 17.09.2007 на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации опубликован Порядок регистрации электронных научных изданий, публикации в которых приравниваются к опубликованным работам, отражающим основные научные результаты диссертации

49. Востребованность специалистов • На сайте ГИС-Ассоциации с 9 января 2007 года по 26 ноября 2007 года было опубликовано 266 (14) объявлений «Ищу работу» и 354 (27) объявления «Требуется специалист».

50. Заключение • Образование в области использования ДДЗЗ не является направлением поддерживаемым Министерством науки и образования РФ • Даже по сравнению с геоинформатикой программное, аппаратное и информационное обеспечение очень дорого и в настоящее время нет официально объявленных программ поддержки этого вида образования • Включение в программу полноценных курсов цифровой фотограмметрии и дешифрирования происходит не благодаря, а вопреки политике Минобрнауки.