CC BY
58
2008/15
Технологическая схема процесса обучения при модульной системе
ДК 911.3:004 Г 121
Д.А. Габеева
Бурятский государственный университет Россия, 670000, Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а. E-mail: gabeeva@mail.ru
Методика использования геоинформационных и статистических информационных технологий в социогеографических исследованиях
В статье говорится об особенностях методики преподавания предметов информационного цикла, таких как гео-информационные системы и математические методы географических исследований. Рассматривается, какое программное обеспечение и в какой последовательности можно применять при рассмотрении программного материала.
Д.А. Габеева. Методика использования геоинформационных и статистических информационных технологий в социогеографических исследованиях
D.A. Gabeeva Buryat State University Russia, 670000, Ulan-Ude, Smolin str.,24a. E-mail: gabeeva@mail.ru Geo-informational and statistic information technologies application methods
in sociogeographic research
The article written by D.A. Gabeeva «Geo-informational and statistic information technologies application methods in socio-geographic research» deals with particular features of information technologies subjects teaching, such as geo-informational systems and mathematic methods of geographic research. What software could be used, all these problems are considered in the given article.
На современном этапе развития общества электронные карты применяются все шире и охватывают все больше и больше отраслей человеческой деятельности, следовательно, возникает вопрос о специалистах, подготовленных в этой сфере. В связи с большим интересом к новой технологии, которую обеспечивает геоинформатика, вопрос обучения является актуальным.
Геоинформационные технологии развиваются на стыке многих научных дисциплин, а в учебном процессе используются лишь при подготовке специалистов географических, геологических и других подобных специальностей. Они применяются в основном там, где традиционно для работы используются карты. К сожалению, навыкам работы с такими картами в нашем университете обучают лишь студентов биолого-географического факультета. На самом деле умение работать с электронными картами необходимо все большему количеству специалистов.
Геоинформационные системы (ГИС) обладают огромным потенциалом при анализе информации и с целью принятия управленческих решений в социально-экономической сфере и в сфере научных исследований. На сегодняшний день актуальными являются исследования, которые включают в себя или основываются на методике комплексного прогнозного исследования различных сторон жизнедеятельности региона. Эти исследования базируются на синтезе математико-статистических процедур, методов логического моделирования (в том числе построения прогнозных сценариев) и экспертных оценок. В данную структуру исследования в качестве интегрирующего звена включается ГИС.
На биолого-географическом факультете нашего университета на таких специальностях, как городской и земельный кадастр читаются курсы «Земельные и геоинформационные системы» и «Геоинформационные технологии». Дополнительно читается курс «Методы географических исследований», в рамках которого дается методика проведения социогеографического исследования. В рамках этих дисциплин апробируется сквозной курс. Поскольку подобная методика применяется не так давно, остановимся на ней подробнее. Социально-географическое исследование различных сторон жизни региона сопряжено с идентификацией его иерархической системы, структурируемой на три комплексные по своему содержанию подсистемы: социальную, экономическую, экологическую. По отдельности каждая система изучается достаточно подробно, при этом не учитывается влияние остальных составляющих. Географический подход позволяет выделять территориальные различия, неоднородность явлений, которые часто носят характер ярко выраженных диспропорций, наконец, объяснить эту неоднородность исходя из причинно-следственных связей между отдельными его элементами.
Подобное исследование должно опираться на множество исходных данных. Сюда относятся и большое количество рассматриваемых факторов различных подсистем и разновременные показатели за достаточно большой период времени. Даже простейшая ручная обработка требует определенного количества времени и расчетов.
Используется большое число различных математических методов, позволяющих полно и всесторонне анализировать собранную информацию. В современных условиях для этой цели активно применяются компьютерные программы математико-статистической обработки данных.
Стандартные статистические методы обработки данных включены в состав электронных таблиц, таких как Excel, Lotus 1-2-3, QuattroPro, и в математические пакеты общего назначения, например Matead. Но гораздо большими возможностями обладают специализированные статистические пакеты, позволяющие применять самые современные методы математической статистики для обработки данных. По официальным данным Международного статистического
2008/15
института, число статистических программных продуктов приближается к тысяче. Среди них есть профессиональные статистические пакеты, предназначенные для пользователей, хорошо знакомых с методами математической статистики, и есть пакеты, с которыми могут работать специалисты без глубокой математической подготовки; есть пакеты отечественные и созданные зарубежными программистами; различаются программные продукты и по цене.
Из программных средств данного типа можно рекомендовать узкоспециализированные пакеты, в первую очередь статистические - Statistica, SPSS, STADIA, STATGRAPHICS, которые имеют большой набор статистических функций: факторный анализ, регрессионный анализ, кластерный анализ, многомерный анализ, критерии согласия и т. д. Данные программные продукты обычно содержат и средства для визуальной интерпретации полученных результатов: различные графики, диаграммы, представление данных на географической карте.
При анализе данных приходится выполнять вычисления широкого спектра статистик, передавать и преобразовывать данные, а также представлять полученные результаты в наглядном виде. Поэтому при выборе того или иного статистического пакета, для сравнения пакетов, необходимо прежде всего обращать внимание на такие характеристики, как:
• удобство управления данными (экспорт/импорт данных, их реструктуризация);
• статистическое разнообразие (количество статистических модулей);
• графические возможности (наличие встроенного графического редактора, возможность показа отдельных элементов графика, возможности экспорта графиков).
Кроме того, большое значение имеют удобство работы с пакетом, легкость его освоения (наличие встроенной системы помощи, руководства пользователя, степень удобства управления данными, результатами вычислений, таблицами и графиками), а также скорость произведения вычислений.
Нами на занятиях для простейшей обработки данных используется программа Excel, а программа SPSS - для проведения более сложных видов анализа, таких как корреляционный анализ и его подвид - частичные корреляции, кластерный анализ, с помощью которого проводим различные классификации и группировки. Чтобы обеспечить весь комплекс работ по оценке и визуализации многообразных пространственно-распределенных данных, созданию ГИС и моделированию, необходимо было применить современные геоинформационные технологии.
Результаты проведенного анализа переносим в геоинформационную систему ArcView. ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, квадротомических и иных), включает соответствующий задачам набор функциональных возможностей ГИС, в которых реализуются операции геоинформационных технологий, поддерживается программным, аппаратным, информационным, нормативно-правовым, кадровым и организационным обеспечением. Представляемая в ГИС-формате социологическая информация приобретает убедительность, наглядность и доступность, ее понимают даже неспециалисты. Кроме того, некоторые выводы и обобщения практически невозможно сделать, не "увидев" существенные социально-территориальные взаимосвязи между переменными, и ГИС-технология как раз решает эту проблему. С помощью этой программы мы не только выводим в виде электронных карт полученные с помощью расчетов результаты, но и проводим дополнительный анализ пространственной информации с помощью функций ArcView. Результаты проведенного анализа картируются, оформляются и экспортируются.
Выделим основные этапы работ:
- ввод пространственных и атрибутивных данных;
- создание матриц исходных показателей;
- формирование атрибутивных и графических БД;
- компьютерная обработка данных, расчет синтетических показателей с применением программы SPSS;
- интерактивный анализ и построение карт в среде ARC/INFO, ArcView GIS;
- вывод на печать тематических карт.
Результаты подобных исследований содержаться в курсовых или дипломных работах студентов. Среди них интересны исследования состояния общественного здоровья, работы муниципальных образований района, трансграничных территорий, оценка человеческого потенциала по данной методике с использованием ГИС-технологий давалась впервые. По нашему мнению, данная методика оправдывает себя и позволяет достичь неплохих результатов.
