CC BY
58
Тувинский государственный университет
17. Rakova M.V. Biologiya redkikh vidov rastenij zapovednika "Kedrovaya pad". Vladivostok: Dal-nauka, 1992. 175 s.
18. Artemov I.A. Klyuchevye botanicheskie territorii v Respublike Tyva // Rastitelnyj mir Aziatskoj Rossii. 2012. 1(9). S. 60-71.
19. Konventsiya o biologicheskom raznoobrazii: tekst i pril. NEP/CBD/COP/8.12. 2006. 38 c.
20. Gaston K., Rarity. L.: Capman a. Hall. 1994. 205 p.
Самбыла Чойган Николаевна - к.б.н., доцент кафедры педагогики и методики дошкольного и начального образования ТувГУ, Кызыл.
Sambyla Choigan - Cand. Sc. Biology, Associate Professor, Department of Pedagogy and Teaching of Preschool and Primary Education, Tuvan State University, Kyzyl.
УДК 371.3:91
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ СОЗДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ ГИС НА УРОКАХ ГЕОГРАФИИ
Биче-оол Т.Н.
Тувинский государственный университет, Кызыл
USING TEACHING AIDS MADE WITH GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS IN GEOGRAPHY LESSONS
Biche-Ool T.
Tuvan State University, Kyzyl
Раскрываются актуальность и значимость ГИС. Предлагаются тематические контурные карты Республики Тыва созданные с помощью программного обеспечения ArcGIS.
Ключевые слова: ГИС, геоинформационная система, географическая информационная система, ArcGIS, электронная карта, контурная карта.
The relevance and significance of Geographic Information Systems are described in this article. The author offers the thematic contoured maps of the Republic of Tuva created by the software ArcGIS.
Key words: Geographic Information Systems, GIS, ArcGIS, electronic map, a contour
map.
Актуальность применения компьютерных технологий в мире не ценима. С помощью информационных технологий создаются электронные карты, которые используются в быту, в военной обороне, в научных исследованиях, в управлении различных сфер жизнедеятельности, и в других областях, где пользуются географическими картами.
Термин «ГИС» (геоинформационная система, географическая информационная система) сегодня понимается достаточно широко. Авторы Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Серапинас Б.Б., Филиппов Ю.А
дают следующее определение термину ГИС: ГИС - информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных). ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, квадротомических и иных).
По территориальному охвату различают глобальные, или планетарные ГИС (global GIS), субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС (regional GIS), субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС (local GIS).
ГИС различаются предметной областью информационного моделирования, например, городские ГИС, или муниципальные ГИС (urban GIS), природоохранные ГИС (environmental GIS) и другие; среди них особое наименование, как особо широко распространенные, получили земельные информационные системы.
Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений.
Интегрированные ГИС (integrated GIS, IGIS) совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) среде. Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС (multiscale GIS) основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов (multiple representation, multiscale representation), обеспечивая графическое, или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС (spatio-temporal GIS) оперируют пространственно-временными данными.
Реализация геоинформационных проектов (GIS project), создание ГИС в широком смысле слова включает этапы: предпроектных исследований (feasibility study), в том числе изучение требований пользователя (user requirements) и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, технико-экономическое обоснование, оценку соотношения «затраты/прибыль» (costs/benefits); системное проектирование ГИС (GIS designing), включая стадию пилот-проекта (pilot-project), разработку ГИС (GIS development); ее тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке (test area), прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа (prototype); внедрение ГИС (GIS implementation); эксплуатацию и использование. Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой [1].
Для работы в ГИС существуют программные продукты. Один из продуктов -ArcGIS. ArcGIS - базовое программное обеспечение ГИС от ESRI, дает возможность легко создавать данные, карты, глобусы и модели в настольных программных продуктах, затем публиковать их и использовать в настольных приложениях, в веб-браузерах и в поле, через мобильные устройства.
Области применения ArcGIS различны:
S налоговое управление создает карты землепользования для оценки и планирования;
Тувинский государственный университет _
S управление водоснабжения осуществляет выбор заглушек, позволяющих изолировать поврежденный трубопровод;
■S технический отдел контролирует состояние дорог и мостов и создает карты прогноза стихийных бедствий;
S управление городского транспорта составляет план размещения велосипедных дорожек;
■S полицейское управление изучает криминальную обстановку для планирования размещения персонала и контроля эффективности программ наблюдений;
S гидролог моделирует качество воды для защиты здоровья населения;
S биолог изучает влияние планируемого строительства на бассейне реки;
S метеоролог определяет путь опасного урагана, чтобы передать предупреждения в соответсвующие районы;
■S в телекоммуникации для изучения местности в целях размещения антенн, в электроэнергетике для планирования электрической сети, в трубопроводных компаниях для определения траектории прокладки нового трубопровода, пожарная команда для составления прогноза распространения лесного пожара и другие.
ArcGIS используется разными способами, в зависимости от сложности задач: в качестве однопользовательского инструмента для картографии и анализа, в контексте определенного ограниченного проекта и в качестве многопользовательской системы, призванная решать текущие задачи организации в области географической информации.
ArcGIS может хранить и использовать географические данные в нескольких форматах. Три основных модели данных в ArcGIS - это векторная, растровая и TIN.
Векторная модель представления географических информации - в виде точек, линий и полигонов. Векторные модели особенно удобны для представления и хранения дискретных объектов, таких как здания, трубопроводы или границы участков. Точки - это пары координат x, y. Линии - наборы координат, определяющих форму. Полигоны - наборы координат, определяющих границы замкнутых областей.
В растровой модели реальный мир представлен в виде поверхности, равномерно поделенной на ячейки. Растровые модели удобны для хранения и анализа данных, распределенных непрерывно на определенной площади. Каждая ячейка содержит значение, определяющее принадлежность к классу или категории, это может быть измерение или результат интерпретации.
В модели TIN (триангуляционной нерегулярной сети) реальный мир представлен в виде сети связанных треугольников, начерченных между неравномерно распределенными точками, заданными координатами x, y и z. TIN эффективный способ хранения и анализа поверхностей. При заданном объеме хранимых данных триангуляционная поверхность позволяет более точно, чем растр, моделировать неоднородные поверхности, которые могут резко менять форму на одних участках и незначительно на других. Это связано с тем, что можно поместить больше точек там, где поверхность меняется плавно [3].
В статье продемонстрированы возможности Лг§01Б с помощью которых, можно создать контурные карты для использования на уроках географии Республики Тыва.
Работа с контурными картами - необходимый метод для выработки у учащихся запоминания географических объектов на карте. Контурные карты могут применяться при изучении нового материала, его закреплении, контроле знаний учащихся, выполнении самостоятельных работ.
Изучение каждой конкретной темы на уроке географии требует знания географической номенклатуры, географических понятий и географических особенностей изучаемых объектов и явлений. При этом каждая тема может и должна иметь картографическое обеспечение - обязательный набор карт и графических построений, среди которых имеет место и контурная карта. Работа с такими картами может быть одним из видов самостоятельного получения знаний. Работая с контурной картой, учащиеся не просто воспринимают и запоминают сведения, полученные от учителя, из учебника, но и пытаются самостоятельно и творчески их применять. Географическая сетка, контуры объектов, имеющиеся на контурной карте, помогают ребятам воспринимать и закреплять пространственные представления о размещении объектов, их взаимосвязи. Все географические объекты, нанесённые на контурную карту, помогают не только ориентироваться, запоминать их, но и способствуют лучшему пониманию символики карты, её содержания и методики оформления [2].
В работе с контурными картами предъявляются следующие требования: ^ записи ведутся простым карандашом, чтобы исправить ошибки; ^ обозначать объекты нужно условными знаками; ^ название и заполнение условных обозначений карты - обязательны; ^ заполнять очень аккуратно, буквы должны быть маленькие и чёткие; ^ названия подписываются печатными буквами. Если название слишком большое, то в легенде можно обозначить цифрами и подписать.
Контурную карту можно использовать при получении новых знаний. Наиболее распространённый способ применения на уроках географии контурных карт -нанесение географических объектов (номенклатуры).
Нанесение номенклатуры на карту - творческий процесс, в основном работа самостоятельная. В процессе работы задействованы зрительная и сенсорная память. На карту наносятся элементы гидрографии, орографии и другие природные объекты, а также флора и фауна в виде различных знаков или с помощью цветовой гаммы.
С использованием инструментария Лг§01Б в лаборатории Геоинформационных систем и моделирования процессов ТувИКОПР СО РАН создавались различные тематические слои, на основе которых можно создать контурные карты Республики Тыва, для использования на уроках географии. Так оцифрованные карты выглядят следующим образом (рис. 1, 2, 3).
На рисунке 1 показана орографическая схема нашей республики. Карту можно применить при изучении темы «Рельеф Республики Тыва» на которую учащимися наносятся Турано-Уюкская, Центрально-Тувинская, Хемчикская, Тоджинская, Убсунурская котловины и основные крупные хребты на территории Республики Тыва.
Тувинский государственный университет _
Рис. 1. Контурная карта орографической схемы Республики Тыва
Чтобы лучше усвоить тему «Административно-территориальное деление Республики Тыва» можно воспользоваться контурной картой административного деления РТ (рис. 2).
Карта создана из двух слоев наложенных друг на друга. Слой границ муниципальных районов представляет векторная модель представления географических информаций в виде линий. Слой административных центров представляет векторная модель в виде точек.
Рис. 2. Административное деление Республики Тыва
При изучении темы «Реки и озера Республики Тыва» можно воспользоваться контурной картой «Озера Республики Тыва» (рис. 3). В данной карте озера представлены в виде полигонов.
Также можно создать и другие тематические контурные карты в целях использования на уроках географии при изучении географии не только Республики Тыва, но и других регионов России и мира.
Таким образом, возможности геоинформационных систем могут быть задействованы в самых различных областях деятельности, которые различаются по территориальному охвату, предметной областью информационного моделирования, научными и прикладными областями решения задач.
С помощью программных продуктов для работы в ГИС легко создавать данные, карты, глобусы и модели для публикации и использования.
Области применения ГИС обширны, начиная от предсказания прогноза погоды до прокладки трубопроводов и автодорог.
Учреждения образования также не должны оставаться в стороне от новейших геоинформационных технологий. Использование ГИС в школах должно быть обязательным. Это дает возможность более детального понимания и создания географической карты.
Библиографический список
1. Берлянт А.М. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. М., 1999. 204 с.
2. Руководство пользователя ArgGIS [Электронный ресурс] http://mapexpert.com.ua/index_ru.php?po_2=1 (дата последнего обращения 22.09. 2013)
3. Кондрашкина Т.В. Работа с контурными картами на уроках географии [Электронный ресурс] http://nsportal.ru/shkola/geografiya/library/2013/03/02/rabota-s-konturnymi-kartami-na-urokakh-geografii (дата обращения 16.08.2013)
Bibliograflcheskij spisok
1. Berlyant A.M. Geoinformatika. Tolkovyj slovar osnovnykh terminov. M., 1999. 204 s.
2. Rukovodstvo polzovatelya ArgGIS [Elektronnyj resurs] http://mapexpert.com.ua/index_ru.php?po_2=1 (data poslednego obrascheniya 22.09. 2013)
3. Kondrashkina T.V. Rabota s konturnymi kartami na urokakh geografii [Elektronnyj resurs] http://nsportal.ru/shkola/geografiya/library/2013/03/02/rabota-s-konturnymi-kartami-na-urokakh-geografii (data obrascheniya 16.08.2013)
Биче-оол Татьяна Николаевна - старший преподаватель кафедры географии и туризма Тувинского государственного университета, г. Кызыл.
Biche-ool Tatyana - Senior Lecturer, Department of Geography and Tourism, Tuvan State University, Kyzyl.
