برنامه درسی

امتحان پایان‌ترم: سوالات  تئوری

جلسه 1: مقدمه‌ای بر سیستم اطلاعات مکانی (GIS)

• تعریف GIS و تاریخچه آن

• اجزای اصلی GIS (سخت‌افزار، نرم‌افزار، داده‌ها، کاربران)

• کاربردهای GIS در علوم مختلف

جلسه 2: مفاهیم پایه‌ای در GIS

• داده‌های مکانی و غیرمکانی

• انواع داده‌های مکانی (برداری و رستری)

• سیستم‌های مختصات و تصویر نقشه‌ها (Projection و Coordinate Systems)

جلسه 3: جمع‌آوری داده‌های مکانی

• روش‌های جمع‌آوری داده‌های مکانی (GPS، نقشه‌برداری، تصاویر ماهواره‌ای)

• منابع داده‌های مکانی (داده‌های باز، داده‌های دولتی، داده‌های خصوصی)

جلسه 4: مدل‌سازی داده‌های مکانی

• مدل‌های داده‌ای برداری (نقاط، خطوط، چندضلعی‌ها)

• مدل‌های داده‌ای رستری (سلول‌ها، رزولوشن)

• مقایسه مدل‌های برداری و رستری

جلسه 5: ورود داده‌ها به GIS

• دیجیتایز کردن نقشه‌ها

• وارد کردن داده‌های جدولی

• اتصال داده‌های مکانی و غیرمکانی

جلسه 6: مدیریت داده‌ها در GIS

• ایجاد و مدیریت پایگاه داده‌های مکانی

• ویرایش و به‌روزرسانی داده‌ها

• استانداردهای داده‌های مکانی

جلسه 7: تحلیل داده‌های مکانی (1)

• تحلیل‌های مکانی پایه (پرس‌وجوهای مکانی و توصیفی)

• تحلیل‌های همپوشانی (Overlay Analysis)

جلسه 8: تحلیل داده‌های مکانی (2)

• تحلیل‌های شبکه‌ای (Network Analysis)

• تحلیل‌های سطح (Surface Analysis)

جلسه 9: تحلیل داده‌های مکانی (3)

• تحلیل‌های آماری مکانی

• درون‌یابی و برون‌یابی داده‌ها

جلسه 10: کاربردهای GIS در برنامه‌ریزی شهری

• تحلیل ترافیک و حمل‌ونقل

• برنامه‌ریزی کاربری اراضی

• مدیریت بحران و بلایای طبیعی

جلسه 11: کاربردهای GIS در محیط زیست

• پایش تغییرات محیطی

• مدیریت منابع آب و خاک

• تحلیل تنوع زیستی

جلسه 12: کاربردهای GIS در مدیریت منابع طبیعی

• مدیریت جنگل‌ها و مراتع

• برنامه‌ریزی کشاورزی

• مدیریت منابع معدنی

جلسه 13: کاربردهای GIS در سلامت عمومی

• تحلیل توزیع بیماری‌ها

• برنامه‌ریزی خدمات بهداشتی

• مدیریت بحران‌های بهداشتی

جلسه 14: کار با نرم‌افزارهای GIS (عملی)

• آشنایی با نرم‌افزارهای رایج GIS (مانند ArcGIS، QGIS)

• انجام پروژه‌های عملی با استفاده از نرم‌افزار

جلسه 15: پروژه نهایی

• ارائه پروژه‌های دانشجویان

• تحلیل و بررسی نتایج پروژه‌ها

جلسه 16: جمع‌بندی و مرور کلی

• مرور مفاهیم اصلی درس

• پاسخ به سوالات دانشجویان

• بررسی چالش‌ها و آینده GIS

1. آشنایی با مفاهیم پایه‌ای سیستم اطلاعات مکانی (GIS)

2. توانایی استفاده از نرم‌افزارهای GIS برای تحلیل داده‌های مکانی

3. درک کاربردهای GIS در زمینه‌های مختلف مانند برنامه‌ریزی شهری، محیط زیست، مدیریت منابع طبیعی و غیره

4. توانایی ایجاد، مدیریت و تحلیل لایه‌های اطلاعاتی مکانی

1. مفاهیم پایه‌ای GIS

   • تعریف GIS و کاربردهای آن

   • اجزای اصلی GIS (سخت‌افزار، نرم‌افزار، داده‌ها، کاربران)

   • انواع داده‌های مکانی (برداری و رستری)

   • سیستم‌های مختصات و投影ها

2. جمع‌آوری و مدیریت داده‌های مکانی

   • روش‌های جمع‌آوری داده‌های مکانی (GPS، نقشه‌برداری، تصاویر ماهواره‌ای)

   • ورود داده‌ها به GIS (دیجیتایز کردن، وارد کردن داده‌ها)

   • مدیریت و سازماندهی داده‌ها در پایگاه داده‌های مکانی

3. تحلیل‌های مکانی

   • تحلیل‌های مکانی پایه (همپوشانی، buffer، شبکه‌ها)

   • تحلیل‌های مکانی پیشرفته (تحلیل‌های آماری مکانی، مدل‌سازی)

   • استفاده از توپولوژی برای بررسی روابط مکانی

4. تولید نقشه‌های موضوعی

   • اصول طراحی نقشه

   • نمادگذاری و رنگ‌آمیزی در نقشه‌ها

   • افزودن عناصر نقشه (عنوان، مقیاس، راهنمای نقشه، جهت‌نما)

5. کاربردهای GIS در حوزه‌های مختلف

   • کاربرد GIS در برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ای

   • کاربرد GIS در محیط زیست و منابع طبیعی

   • کاربرد GIS در مدیریت بحران و امداد رسانی

6. پروژه عملی GIS

   • تعریف پروژه‌های کوچک توسط دانشجویان

   • جمع‌آوری داده‌ها، تحلیل و تولید نقشه‌های موضوعی

   • ارائه نتایج پروژه‌ها به صورت شفاهی و کتبی

در پایان این درس، دانشجویان قادر خواهند بود:

1. مفاهیم پایه‌ای GIS را درک کنند.

2. با نرم‌افزارهای GIS آشنا شده و از آن‌ها استفاده کنند.

3. داده‌های مکانی را جمع‌آوری، مدیریت و تحلیل کنند.

4. نقشه‌های موضوعی تولید کرده و نتایج تحلیل‌ها را تفسیر کنند.

5. پروژه‌های کوچک GIS را طراحی و اجرا کنند.

جلسه 1: مقدمه‌ای بر هیدروگرافی

• تعریف هیدروگرافی و اهمیت آن

• تاریخچه هیدروگرافی

• کاربردهای هیدروگرافی در مهندسی عمران، محیط زیست و ناوبری

جلسه 2: مبانی هیدرولوژی مرتبط با هیدروگرافی

• چرخه آب

• پارامترهای هیدرولوژیکی (بارش، تبخیر، رواناب و نفوذ)

• رابطه بین هیدرولوژی و هیدروگرافی

جلسه 3: سیستم‌های مختصات و نقشه‌برداری در هیدروگرافی

• سیستم‌های مختصات جغرافیایی و UTM

• روش‌های نقشه‌برداری در محیط‌های آبی

• ابزارهای نقشه‌برداری (توتال استیشن، GPS و ...)

جلسه 4: اندازه‌گیری عمق و بستر آب‌ها

• روش‌های سنتی اندازه‌گیری عمق (مثل خط‌کش و وزنه)

• فناوری‌های نوین (سونار، لیدار و ...)

• خطاها و تصحیحات در اندازه‌گیری عمق

جلسه 5: جریان‌های آبی و اندازه‌گیری سرعت جریان

• روش‌های اندازه‌گیری سرعت جریان (مثل مولینه و ADCP)

• تحلیل داده‌های جریان

• رابطه بین سرعت جریان و مورفولوژی بستر

جلسه 6: مدل‌سازی هیدروگرافی

• مدل‌های ریاضی و عددی در هیدروگرافی

• نرم‌افزارهای هیدروگرافی (مانند HEC-RAS، MIKE و ...)

• کاربرد مدل‌سازی در پیش‌بینی سیلاب و مدیریت منابع آب

جلسه 7: هیدروگرافی در محیط‌های ساحلی و دریایی

• ویژگی‌های هیدروگرافی دریاها و اقیانوس‌ها

• جزر و مد و تأثیر آن بر هیدروگرافی

• روش‌های اندازه‌گیری در محیط‌های دریایی

جلسه 8: فناوری‌های نوین در هیدروگرافی

• سنجش از دور در هیدروگرافی

• استفاده از پهپادها و ربات‌های زیرآبی

• سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) در هیدروگرافی

جلسه 9: تحلیل داده‌های هیدروگرافی

• روش‌های آماری برای تحلیل داده‌ها

• تفسیر داده‌های هیدروگرافی برای برنامه‌ریزی

• ارائه نتایج به صورت نقشه و گزارش

جلسه 10: کاربرد هیدروگرافی در مدیریت منابع آب

• برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب

• هیدروگرافی در پروژه‌های سدسازی و انتقال آب

• تأثیر تغییرات اقلیمی بر هیدروگرافی

جلسه 11: هیدروگرافی و محیط زیست

• تأثیر فعالیت‌های انسانی بر هیدروگرافی

• هیدروگرافی در مطالعات زیست‌محیطی

• مدیریت پایدار منابع آب

جلسه 12: پروژه‌های عملی هیدروگرافی

• طراحی و اجرای پروژه‌های هیدروگرافی

• جمع‌آوری داده‌های میدانی

• تحلیل و ارائه نتایج پروژه

جلسه 13: مرور کلی و رفع اشکال

• مرور مفاهیم کلیدی درس

• پاسخ به سؤالات دانشجویان

• آمادگی برای امتحان پایانی

جلسه 14: امتحان پایانی

• آزمون کتبی یا ارائه پروژه پایانی

1. آشنایی با مفاهیم پایه هیدروگرافی و کاربردهای آن در علوم مختلف.

2. شناخت روش‌های اندازه‌گیری و جمع‌آوری داده‌های هیدروگرافی.

3. توانایی تحلیل و تفسیر داده‌های هیدروگرافی برای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آبی.

4. آشنایی با فناوری‌های نوین در هیدروگرافی و کاربرد آنها

1. مفاهیم پایه نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی

   • تعریف نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی

   • تفاوت‌های نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی

   • کاربردهای نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی در پروژه‌های عمرانی، معدن و تونل‌سازی

2. ابزارها و تجهیزات نقشه‌برداری

   • توتال استیشن (Total Station)

   • GPS نقشه‌برداری

   • لیزر اسکنر (Laser Scanner)

   • تجهیزات جانبی (مانند ترازیاب، شاخص و ...)

3. روش‌های نقشه‌برداری مسیر

   • تعیین مسیر و ترسیم آن

   • اندازه‌گیری طول‌ها، زوایا و ارتفاع‌ها

   • ترسیم پروفیل طولی و عرضی

   • محاسبات مربوط به مسیر (مانند شعاع قوس‌ها، شیب‌ها و ...)

4. روش‌های نقشه‌برداری زیرزمینی

   • نقشه‌برداری در تونل‌ها و فضاهای زیرزمینی

   • روش‌های تعیین موقعیت در فضاهای بسته

   • کنترل هندسی و ترازیابی در فضاهای زیرزمینی

   • استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند لیزر اسکنر در فضاهای زیرزمینی

5. پردازش و تحلیل داده‌ها

   • تبدیل داده‌های خام به اطلاعات قابل استفاده

   • نرم‌افزارهای نقشه‌برداری (مانند AutoCAD Civil 3D, ArcGIS, ...)

   • تهیه نقشه‌های نهایی و گزارش‌های فنی

6. کاربردهای عملی

   • مطالعه موردی پروژه‌های واقعی (مانند ساخت جاده، تونل‌سازی، معدن‌کاری و ...)

   • تحلیل چالش‌ها و راه‌حل‌ها در نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی

در پایان این درس، دانشجویان باید بتوانند:

1. مفاهیم پایه نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی را توضیح دهند.

2. ابزارها و تجهیزات مورد استفاده در نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی را شناسایی کنند.

3. روش‌های مختلف نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی را اجرا کنند.

4. داده‌های جمع‌آوری‌شده را پردازش و تحلیل نمایند.

5. نقشه‌های مسیر و زیرزمینی را تهیه و تفسیر کنند.

6. کاربردهای نقشه‌برداری مسیر و زیرزمینی را در پروژه‌های واقعی بیان کنند.

مواد و وسایل مورد نیاز:

• تئودولیت یا توتال استیشن

• متر نواری یا لیزر

• ترازو

• میخ‌های نشانه‌گذاری

• دفترچه ثبت داده‌ها

• نرم‌افزارهای نقشه‌برداری (مانند AutoCAD یا Civil 3D)

• کامپیوتر یا لپ‌تاپ

روش تدریس:

• سخنرانی: ارائه مفاهیم نظری و اصول نقشه‌برداری مسیر.

• نمایش عملی: اجرای عملیات نقشه‌برداری مسیر در محیط باز یا آزمایشگاه.

• کار گروهی: تقسیم دانشجویان به گروه‌های کوچک برای انجام عملیات.

• پرسش و پاسخ: بررسی مشکلات و سوالات دانشجویان در حین اجرای عملیات.

مراحل تدریس:

1. مقدمه (15 دقیقه)

• معرفی نقشه‌برداری مسیر و کاربردهای آن در پروژه‌های عمرانی.

• توضیح اهمیت دقت در برداشت داده‌ها و تأثیر آن بر طراحی مسیر.

• معرفی ابزارهای مورد استفاده در نقشه‌برداری مسیر.

2. مراحل اجرایی نقشه‌برداری مسیر (30 دقیقه)

• بررسی نقشه‌های اولیه: تحلیل نقشه‌های توپوگرافی و تعیین مسیر پیشنهادی.

• نشانه‌گذاری: استفاده از میخ‌ها و نشانه‌ها برای مشخص کردن نقاط کلیدی مسیر.

• برداشت داده‌ها: اندازه‌گیری طول‌ها، زوایا و ارتفاع نقاط مختلف مسیر.

• ثبت داده‌ها: ثبت دقیق اطلاعات برداشت شده در دفترچه یا نرم‌افزار.

3. اجرای عملیات (45 دقیقه)

• تقسیم دانشجویان به گروه‌های 3-4 نفره.

• اجرای عملیات نقشه‌برداری مسیر در محیط باز یا آزمایشگاه.

• نظارت و راهنمایی استاد در حین اجرای عملیات.

4. تحلیل داده‌ها و ترسیم نقشه (20 دقیقه)

• وارد کردن داده‌های برداشت شده به نرم‌افزار نقشه‌برداری.

• تحلیل داده‌ها و ترسیم نقشه مسیر.

• بررسی خطاهای احتمالی و روش‌های اصلاح آن‌ها.

5. جمع‌بندی و پرسش‌وپاسخ (10 دقیقه)

• مرور نکات کلیدی درس.

• پاسخ به سوالات دانشجویان.

• ارائه تکلیف یا پروژه عملی برای جلسه بعد.

• دانشجو بتواند ابزارهای مورد استفاده در نقشه‌برداری مسیر را شناسایی کند.

• دانشجو بتواند مراحل اجرایی نقشه‌برداری مسیر را توضیح دهد.

• دانشجو بتواند داده‌های برداشت شده را تحلیل و نقشه مسیر را ترسیم کند.