Modelowanie procesów w środowisku

KIERUNEK STUDÓW : OCHRONA ŚRODOWISKA / ECTS: 3 / semestr: 2

Profil: ogólnoakademicki / Forma i poziom: NM

status: kierunkowy

Wymagania wstępne: brak

Cele kształcenia: zrozumienie istoty modelowania, struktury modeli oraz ich wykorzystanie w badaniach i praktyce.

Przedmiotu obejmuje prezentację wybranych modeli opisujących przebieg procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych w układzie gleba-roślina-atmosfera.

Wykłady

1.Założenia, cele i etapy modelowania

2.Gromadzenie danych empirycznych dla celów modelowania; aparatura badawcza. Podstawowe dane meteorologiczne w modelach pogoda; plon.

3. Genaratory danych pogodowych przykłady i wykorzystanie. Charakterystyka modeli roślinnych.

4.Wykorzystanie doświadczeń długotwałych w modelowaniu

5.Modelowanie procesów fizycznych w glebie

6.Modelowanie przenoszenia zanieczyszczeń w środowisku

7.Modelowanie zjawisk i procesów w środowisku z wykorzystaniem systemu GIS

8.Zastosowanie teledetekcji w modelowaniu

Ćwiczenia:

1.Przegląd parametrów roślinnych wykorzystywanych w różnych programach symulacyjnych, obliczanie produkcji potencjalnej i produkcji limitowanej niedoborem wody i składników pokarmowych (2 godz.)

2.Zapoznanie się z funkcjonowaniem modeli WOFOST, APSIM (2 godz)

3.Bilans wybranych składników w środowisku (2 godz)

4.Bilans wodny i cieplny gleby (2 godz.)

5.Obliczanie procesu erozji – model USLE (2 godz)

6.Modelowanie elementów klimatu (2 godz.)

7.Modelowanie hydrologiczne (2 godz)

8.Teledetekcja. zaliczenie (2 godz)

Struktura aktywności studenta:

zajęcia realizowane z bezpośrednim udziałem prowadzącego 34 godz.

w tym: wykłady 8 godz.

ćwiczenia i seminaria 16 godz.

konsultacje 4 godz.

udział w badaniach 5 godz.

obowiązkowe praktyki i staże 0 godz.

udział w egzaminie i zaliczeniu 1 godz.

e-learning 0 godz.

Praca własna 56 godz.

Podstawowa:

B.Kulig. 2010. Matematyczne modelowanie wzrostu i rozwoju roślin. Wyd. UR w Krakowie

Uzupełniająca:

K. Rup. 2006. Procesy przenoszenia zanieczyszczeń w środowisku naturalnym

D.K. Benbi, R. Nieder. 2003. Handbook of processes an modeling in the soil plant system

Po zakończeniu kursu student

Wiedza:

- zna podstawowe pojęcia z zakresu modelowania,

- posiada wiedzę na temat funkcjonowania głównych procesów zachodzących w układzie gleba-roślina-atmosferam (bilans wodny i cieplny gleby, erozja, przemiany materii organicznej i azotu w glebie)

- zna podstawowe miary statystyczne wykorzystywane do weryfikacji modeli

Umiejętności:

- potrafi wykorzystywać generatory danych pogodowych oraz przygotowywać pliki danych pogodowych do modeli symulacyjnych,

- potrafi samodzielnie wykonać symulację wzrostu wybranego gatunku roślin rolniczych,

- oblicza natężenie wybranych procesów fizycznych (erozja, bilans wodny)

Kompetencje społeczne:

- potrafi rozwiązywać stawiane problemy i organizować pracę w zespole.

- docenia potrzebę łączenia wiedzy interdyscyplinarnej oraz wykorzystania technik komputerowych w badaniach i projektach inżynierskich

Egzamin;

Egzamin pisemny (test z wyboru i uzupełnienia + zadania obliczeniowe) lub pytania opisowe

Ocena końcowa z ćwiczeń: średnia uzyskana z poszczególnych ćwiczeń.

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W, U lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%), ponad dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych danego przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej kryteriami formalnymi.

Ćwiczenia:

rozwiązywanie zadań na poszczególnych ćwiczeniach lub symulacje komputerowe na bieżąco oceniane przez prowadzących pod względem poprawności ich rozwiązania oraz organizacji pracy w zespole.

Udzial ocen z egzaminu i ćwiczeń w ocenie końcowej (60 i 40%)