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Academic Year/course: 2023/24

624 - Master's in Geology: Techniques and Applications

60376 - Analysis, visualization and modelling of geological data


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60376 - Analysis, visualization and modelling of geological data
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
624 - Master's in Geology: Techniques and Applications
ECTS:
9.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

In this subject, the student is expected to know and manage the different techniques and methods of georeferenced data processing, the most appropriate computer techniques to store, represent and analyse geological data, advanced statistical techniques to formulate and contrast hypotheses applying the scientific method, and the appropriate modelling methodology to propose models of geological systems or processes and solve them.
These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda(https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), insofar as the acquisition of the learning results provides training and competence to analyse data, visualize information and the spatial distribution of different phenomena that can reflect and analyse the degree of achievement of many of the SDG targets.

2. Learning results

Upon completion of the subject, the student will be able to:

  • Prepare, process, interpret and present geological data using appropriate graphical, management and processing techniques, as well as appropriate computer programs.
  •  Use a statistical package to perform exploratory and confirmatory analyses of a data set and interpret the results.
  • Gather and integrate various types of evidence to formulate and test hypotheses, applying the scientific method within the framework of geological investigations.
  • Propose the conceptual model of a process or system and solve it using the appropriate modelling tools.
  • Develop the ability to predict and control the evolution of complex situations through the development of new and innovative work methodologies adapted to the scientific, research and professional field of geology.
  • Integrate information from diverse sources and formulate judgments based on incomplete or limited knowledge, including reflections on the social and ethical responsibilities linked to the application of such judgments.
  • Develop the ability to critically analyse  and summarize previous geoscientific information.

 

Importance of learning results

The purpose of this subject is to introduce students to the scientific knowledge of the geology profession and to provide them with the necessary methodological foundations to successfully face the rest of the more specific subjects of the degree. The development of new advanced techniques in geology requires students to know the wide range of methods for data processing, representation and modelling. This knowledge, both theoretical and practical, is the basis for solving geological problems at different scales and for the presentation and communication of results. The need to acquire knowledge and skills in the use of information technologies for the correct development of professional practice in today's society is evident. Future geology professionals must possess the necessary skills to proficiently use current computer applications commonly used in geosciences. Since geology is a science largely based on observation, particularly in observations in which there is a non-negligible component of uncertainty, the importance for a future geology professional to have statistical and modelling skills is clear. The quantitative approach to geology is largely based on the analysis of these observations and the conclusions that can be inferred from them. Statistics provides tools that help to achieve these objectives. Therefore, it is necessary for the student to manage common statistical tools to perform a reasoned data analysis and also to know the existence of other more powerful statistical methodologies and modelling tools that can be applied to solve many problems in the field of geology.

3. Syllabus

Unit 1: Principles of modelling in geology. Modelling and the scientific method. Types of models and modelling. Applications of models and modelling in geology.

Unit 2: Digital processing of geological data: fundamentals and applications. Digital terrain model. Global positioning system. Geographic information system. Applications and utilities.

Unit 3: Statistics and geoscientific data management. Databases and their management. Experimental design and exploratory analysis in Geology. General assumptions and applicability conditions of multivariate methods: application examples in geology. Morphometric analysis techniques. Time series analysis. Geostatistics.

4. Academic activities

Theory classes (40 hours - 4 ECTS). Detailed exposition of the topics with the help of ICTs and active participation of the students.
2- Problem solving and case studies (50 hours - 5 ECTS). Problem posing and solving based on real or possible cases, with the application of general or specific computer programs
3. Assessment tests (3 hours)

In order to optimize the coordination between theoretical and practical contents, there have been planned intensive sessions including a part devoted to the more theoretical aspects, followed by their practical development.

5. Assessment system

Continuous assessment
Units 1(22.2%) and3(55.6%) are assessed by means of reports. Students will partially complete these reports in class based on the application of the different data processing, analysis and modelling techniques to the cases developed. They will also have to answer theoretical-practical questionnaires at the end of the topic or block of topics within the classroom hours. On the first day of class, students will be informed of the list of reports and questionnaires that they will have to complete as well as their deadlines and weight in the final grade (which will be proportional to the corresponding hours of classroom teaching). This information will also be uploaded to Moodle.
Unit 2(22.2%) Students will choose an area and create a QGIS map of it. This will be the only item assessed for Unit 2.

Global assessment
For those students who do not choose to undergo the continuous assessment method or do not pass it, there will be a theoretical-practical exam (100% of the final grade) to be held on the dates provided in the academic calendar of the Faculty of Sciences.

The final grade, both for continuous and global assessment, will be calculated by weighting the grades obtained in the different units of the program (Unit1x0.222 + Unit2x0.222 + Unit3x0.556).

 


Curso Académico: 2023/24

624 - Máster Universitario en Geología: Técnicas y Aplicaciones

60376 - Tratamiento, representación y modelización de datos geológicos


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60376 - Tratamiento, representación y modelización de datos geológicos
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
624 - Máster Universitario en Geología: Técnicas y Aplicaciones
Créditos:
9.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

En esta asignatura, se pretende que el estudiante conozca y maneje: las diferentes técnicas y métodos de tratamiento de datos georeferenciados, las técnicas informáticas más adecuadas para almacenar, representar y analizar datos geológicos, las técnicas estadísticas avanzadas para formular y contrastar hipótesis aplicando el método científico, y la metodología de modelización adecuada para plantear modelos de sistemas o procesos geológicos y resolverlos.
Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), en la medida en que la adquisición de los resultados de aprendizaje proporciona capacitación y competencia para analizar datos, visibilizar la información y la distribución espacial de diferentes fenómenos que pueden reflejar y analizar el grado de consecución de muchas de las metas ODS.

2. Resultados de aprendizaje

Cuando supere esta asignatura, el estudiante será capaz de:

- Preparar, procesar, interpretar y presentar datos geológicos usando las técnicas gráficas, de gestión y tratamiento adecuadas, así como los programas informáticos adecuados.
- Utilizar un paquete estadístico para realizar análisis exploratorios y confirmatorios de un conjunto de datos y de interpretar los resultados.
- Reunir e integrar varios tipos de evidencias para formular y probar hipótesis, aplicando el método científico en el marco de las investigaciones geológicas.
- Plantear el modelo conceptual de un proceso o sistema y resolverlo usando las herramientas de modelización adecuadas.
- Desarrollar la capacidad de predecir y controlar la evolución de situaciones complejas mediante el desarrollo de nuevas e innovadoras metodologías de trabajo adaptadas al ámbito científico, investigador y profesional de la Geología.
- Integrar la información proveniente de fuentes diversas y formular juicios a partir de un conocimiento que, siendo incompleto o limitado, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de dichos juicios.
- Desarrollar la capacidad de analizar, sintetizar y resumir información geocientifica previa de manera crítica.

Importancia de los resultados de aprendizaje

El sentido de esta asignatura es introducir al estudiante en el conocimiento científico de la profesión de geólogo y proporcionarle los fundamentos metodológicos necesarios para poder afrontar con éxito el resto de las asignaturas más específicas de la titulación. El desarrollo de nuevas técnicas avanzadas en Geología requiere que los estudiantes conozcan el amplio abanico de métodos de tratamiento, representación y modelización de datos. Este conocimiento, teórico y práctico, es la base para la resolución de problemas geológicos a distintas escalas y para la presentación y comunicación de los resultados. La necesidad de adquirir conocimientos y habilidades en el uso de las tecnologías de la información para el correcto desarrollo del ejercicio profesional en la sociedad actual es evidente. Los futuros profesionales de la geología deben poseer las habilidades necesarias para utilizar con destreza las aplicaciones informáticas actuales de uso común en geociencias. Dado que la Geología es una ciencia que en gran parte se basa en la observación, particularmente en observaciones en las que hay una componente nada despreciable de incertidumbre, la importancia de que un futuro profesional de la Geología tenga conocimientos estadísticos y de modelización es clara. La aproximación cuantitativa a la Geología se basa en gran parte en el análisis de esas observaciones y en las conclusiones que se pueden inferir a partir de ellas y la Estadística proporciona herramientas que permiten llevar a cabo esos objetivos. Por ello, es necesario que el alumno maneje herramientas estadísticas habituales para realizar un análisis de datos razonado y que, además, conozca la existencia de otras metodologías estadísticas más potentes y las herramientas de modelización que pueden ser aplicadas para resolver muchos problemas en el campo de la Geología.

3. Programa de la asignatura

Unidad 1: Principios de la modelización en Geología. La modelización y el método científico. Tipos de modelos y de modelización. Aplicaciones de los modelos y la modelización en Geología.

Unidad 2: Tratamiento digital de datos geológicos: fundamentos y aplicaciones. Modelo digital del terreno. Sistema de posicionamiento global. Sistema de información geográfica. Aplicaciones y utilidades.

Unidad 3: Estadística y gestión de datos geocientíficos. Las bases de datos y su gestión. Diseño experimental y análisis exploratorio en Geología. Supuestos generales y condiciones de aplicabilidad de los métodos multivariantes: ejemplos de aplicación en Geología. Técnicas de análisis morfométrico. Análisis de series temporales. Geoestadística.

4. Actividades académicas

1. Clases de teoría (40 horas - 4 ECTS). exposición detallada de los temas con ayuda de TICs y participación activa de los estudiantes.
2. Resolución de problemas y casos (50 horas - 5 ECTS). Planteamiento y resolución de problemas basados en casos reales o posibles, con aplicación de programas informáticos generales o específicos
3. Pruebas de evaluación (3 horas).

De cara a optimizar la coordinación entre los contenidos teóricos y prácticos, se han previsto sesiones intensivas en las que se puede dedicar una parte de la sesión a los aspectos más teóricos, pasando a continuación a su desarrollo práctico.

5. Sistema de evaluación

Evaluación continua
Las unidades 1 (22,2%) y 3 (55,6%) se evalúan por medio de informes, que los estudiantes realizarán parcialmente en clase a partir de la aplicación de las distintas técnicas de tratamiento, análisis y modelización de datos a los casos que se desarrollen, y cuestionarios teórico-prácticos que se responderán al finalizar el tema o bloque de temas dentro del horario presencial. El primer día de clase se informará a los alumnos (y se subirá a Moodle) de la relación de informes y cuestionarios que tendrán que realizar con las fechas de entrega o realización y peso en la calificación final (que será proporcional a las horas de docencia presencial correspondiente). 
La unidad 2 (22,2%) se evalúa exclusivamente por medio de un mapa geológico en QGIS que los estudiantes tienen que realizar de una zona a su elección.

Evaluación global
Para aquellos alumnos que no se presenten o no superen la evaluación continua, habrá un examen teórico-práctico (100 % de la calificación final) que se realizará en las fechas previstas en el calendario académico de la Facultad de Ciencias.

La calificación final, tanto por evaluación continua como por evaluación global, se calculará ponderando las calificaciones obtenidas en las distintas unidades de que consta el programa (Unidad1x0,222 + Unidad2x0,222 + Unidad3x0,556)