Дмитрий Марков - Основы использования геоинформационных систем в образовании

Основы использования геоинформационных систем в образовании
Название: Основы использования геоинформационных систем в образовании
Автор:
Жанр: Прочая образовательная литература
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: Не установлен
О чем книга "Основы использования геоинформационных систем в образовании"

Учебное пособие поможет реализовать школьный научно-исследовательский проект на высоком уровне с использованием доступного инструментария современных информационных и коммуникационных технологий. Вопросы и задания к пособию снабжены цифровыми материалами, которые размещены на сайте http://geotown.ru/htm/educatio.html. Учебное пособие представит интерес для школьников и педагогов, а также всех, интересующихся современными технологиями в образовании.

Бесплатно читать онлайн Основы использования геоинформационных систем в образовании


© Дмитрий Сергеевич Марков, 2015


Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Рецензенты:

Шептуховский М. В. – доктор педагогических наук, заведующий кафедрой географии и методики обучения ФГБОУ ВПО «ШГПУ».

Введение

Если задать вопрос: «Что такое геоинформатика?», то вряд ли Вы сможете сразу легко на него ответить. Скорее всего, в Вашем сознании этот сложный термин разложится на две составляющие: «гео» – что-то связанное с Землей и «информатика» – наука, имеющая отношение к компьютерам. В этом случае Вы будете недалеки от истины, так как геоинформатика – это научная дисциплина, изучающая принципы, технику и технологию получения, накопления, передачи, обработки и представления данных о пространственно-временных явлениях. Это сложное научное определение скрывает за собой сущность, которая Вам хорошо знакома. Кроме того Вы сталкиваетесь с ней каждый день. При просмотре телевизора Вы часто встречаетесь с электронными интерактивными картами, на которых отображаются происходящие в мире события. Когда Вы играете в компьютерные игры, то оказываетесь в условном пространстве, практически всегда снабженном картой или навигатором. Во всех современных мобильных телефонах есть модуль определения местоположения, сходный по функциям с GPS, а также приложение из серии Google Maps, на котором отображается электронная карта и космоснимок (иногда даже крупного масштаба). Вам уже очевидно, что качественное учебное или научное исследование по естественным наукам без использования геоинформационных технологий сегодня выполнить практически невозможно. При этом базового курса географии средней школы для освоения всего многообразия продуктов современной геоинформационной индустрии уже недостаточно. Именно поэтому и потребовалось издание этой книги. В ней Вы найдете ответы на многие вопросы, связанные с геоинформационными технологиями, а также откроете перед собой новые горизонты их использования.

Широкое распространение геоинформатики требует от нас хорошего развития географического мышления. В XXI веке внедрение компьютерной техники в российское образование является одним из важнейших направлений его модернизации [Роберт, 2009]. Недостаточно развитая информационная культура препятствует освоению современных программных продуктов и не позволяет реализовать те возможности, которым обладают существующие инновационные разработки.

Значительные затруднения у большинства учащихся школ возникают при изучении сложного прикладного программного обеспечения, к которому относятся геоинформационные системы (ГИС). ГИС все активнее используются в повседневной жизни и уже давно стали стандартом при проведении учебных, научных и инженерных исследований в сфере естественных наук [Трифонова, 2005; Капралов, 2008]. Современные ГИС являются по своей сути программными продуктами, которые предоставляют пользователю инструменты для обработки пространственно-временной информации (обычно привязанной к некоторой части земной поверхности) и используемые для управлению ею [Толковый, 2009].

Однако огромные функциональные возможности ГИС могут быть в полной мере реализованы Вами только в случае разрешения затруднений, возникающих в процессе их изучения. Важнейшие из которых связаны с тем, что помимо освоения общих принципов работы с информацией при выполнении геоинформационных проектов необходимо синтезировать данные, полученные из разных источников (GPS, карты, базы данных и др.), а также выполнять «привязку» всех пространственных и связанных с ними атрибутивных материалов к единой системе координат. Это требует от Вас владения широким спектром компетенций: от базовых знаний теории и практики работы с информационными и коммуникационными технологиями (ИКТ) до использования основ программирования и серьезной географической подготовки (без знания основных категорий картографии невозможно выполнить даже простейший ГИС-проект).

Настоящее пособие призвано снизить выраженность указанных проблем, оно построено по принципу ответа на вопросы, которые могут возникнуть при проведении самостоятельной исследовательской работы. Ответить на некоторые вопросы Вы можете самостоятельно, тогда читать пояснение будет вовсе не обязательно. Последовательно знакомясь с содержанием книги, Вы сформируете представление о широком спектре возможностей, которыми обладают современные ГИС, а также о сфере их возможного применения. После каждой темы приведен перечень контрольных вопросов и заданий. Цифровые материалы, необходимые для их выполнения, приведены на сайте http://geotown.ru/htm/educatio.html.

Появление данной работы стало возможным благодаря помощи и советам доктора педагогических наук М. В. Шептуховского, развивающего направление информатизации образования в сфере естественных наук. Автор искренне благодарит его за плодотворные идеи, доброжелательную критику и ценные замечания, высказанные при обсуждении рукописи.

1. Теория геоинформатики

Ознакомившись с этим разделом пособия, Вы узнаете, что такое геоинформатика и геоинформационная система, как создаются электронные карты и какие моменты Вы должны учитывать при разработке своих проектов.


Можно ли провести самостоятельное учебно-научное исследование по естественным наукам без использования картографических материалов?


Географическая карта является своеобразной образно-знаковой моделью действительности [Занков, 1999], которая необходима для определения местоположения какого-либо объекта или явления на земной поверхности. При этом подавляющее большинство школьных исследовательских проектов направлено на изучение природных и социальных процессов, которые имеют четкую пространственную локализацию. Например, изучая экологическое состояние территории, Вы должны определить ее пространственное положение по отношению к сторонам горизонта и соседним объектам, указать преобладающие типы растительности и расположение точек неблагоприятного антропогенного воздействия. Сделать это в традиционной текстово-табличной форме можно, но это, во-перв ых, затруднительно, а во-вторых, нерационально с точки зрения сложности последующего использования информации. Графическая форма представления данных в этом случае является более выигрышной, так как она позволяет быстро и наглядно представить себе процесс или явление. В качестве примера приведем результаты исследования по оценке радиационного фона на территории рекреационной зоны р. Теза.


Рис. 1. Результаты исследования по определению величины радиационного фона в пойме р. Теза. Слева табличный вариант представления данных А – долгота, В – широта, С – радиационный фон в (мкР/ч). Справа – графическое отображение представленных значений в программе Surfer 8.0.


С этой книгой читают
Книга «Великий Предел и свитие смыслов» представляет собой глубокое исследование символов, философии и Времени, объединяя многовековые традиции и современные научные открытия. Центральной идеей является Великий Предел («Тайцзи») – символ гармонии и единства, который переосмыслен в объёмной модели, раскрывающей многомерность Времени и смыслов.Книга адресована философам, учёным, инженерам, творцам и всем, кто интересуется новыми подходами к пониман
Представлены европейские образовательные системы, которые вошли в сокровищницу мировой педагогики. Их авторы – Я. А. Коменский, Ж.-Ж. Руссо, И. Г. Песталоцци, Э. Белл и Дж. Ланкастер, И. Ф. Гербарт, С. Френе, М. Монтессори, Р. Штайнер. Практикум позволяет воспроизводить и осваивать эти системы в современной практике. Для студентов и педагогов учреждений высшего и среднего профессионального образования. Рекомендовано к изданию Ученым советом Инсти
«Барс Центральной Азии» – это издание, посвящённое политическим, экономическим и социальным успехам Кыргызской Республики. Книга раскрывает эволюцию ключевых секторов экономики, анализирует современные вызовы и перспективы страны. В книге представлена концепция «нового азиатского барса» – стремительного экономического рывка, происходящего в Кыргызской Республике.
Кто был первым поэтом в истории человечества? В чём тайна улыбки Джоконды? Кто изображён в центре Сикстинской капеллы? Что означают слова «Коня! Коня! Всё царство за коня!»? Как Андрей Рублёв подписал «Троицу»? Что поёт «Лютнист» Караваджо?Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдёте в книге Александра Шапиро «Загадки старых мастеров».
«И умрем в один день…» – частный детектив расследует преступление, совершенное 12 миллиардов лет назад.«Завещание» – самое необычное завещание в истории человечества.«Я помню, как убила Джоша» – прошлое: застывший пруд или изменчивая река?«Полет сокола» – всегда ли выполняются основные законы физики?«Обратной дороги нет» – человек меняется, и нет возврата к прежнему типу мышления.
Повести "Взрыв", "Бомба замедленного действия", "Высшая мера", "Каббалист" – для тех, кто любит безграничный полет мысли...
Действие остросюжетного романа происходит в наше время в небольшом российском городе. Судьбы главных героев переплетаются воедино в калейдоскопе любви, нежности, ненависти, предательства, жестокости и насилия. Сюжет романа развивается стремительно, включая в себя несколько дней из жизни героев. За это время происходит несколько убийств, раскрываются события прошлого. В романе две чудесные истории любви. Пройдя за это время череду испытаний, герои
Веретенец – город детства Мальвины, в нём она гостила у любимой бабушки. Но потом успехи в плавании вышли на первое место, и до поры до времени Мальва не вспоминала о родном городе, да и бабушка умерла… Но в пятнадцать лет оказалось, что Мальвина проиграла по всем фронтам – в любви, в спорте, да и вообще по жизни, так ещё и пандемия нарушила все планы. Вынужденный летний переезд в бабушкину квартиру окунает Мальву в странную, почти сумасшедшую жи