Географические информационные системы
Предмет: География, 5 класс
Автор: Острикова Нина Игоревна

Цель: формирование представления о географических информационных системах.

Задачи:

1. Способствовать формированию представления о географических информационных системах.

Планируемые результаты обучения:

Личностные: Готовность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению. Формирование мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности.

Метапредметные: Освоение обучающимися межпредметных понятий и универсальных учебных действий. Способность их применения в учебной, познавательной и социальной практике.

Предметные: Формирование представлений о географических информационных системах.

Ход урока:

Этап урока

1. Мотивации и целеполагания

Учебное содержание

Вам нужно пройти по адресу в незнакомую часть города, чем вы воспользуетесь?

Деятельность учителя

Беседа по вопросам, помогающим определить тему занятия.

Здравствуйте. Сегодня мы с вами узнаем, как без географической карты можно определить географические координаты.

Вам нужно пройти по адресу в незнакомую часть города, чем вы воспользуетесь?

Демонстрационный материал, изображения, оборудование

Вам точно туда? http://go.mail.ru/

Этап урока

2. Этап решения учебной задачи

Учебное содержание

Понятие о ГИС. Определение понятия. Значение. Классификация.15 ноября – Всемирный День ГИС. Преимущество ГИС перед другими информационными системами.

Деятельность учителя

Рассказ

Тема занятия: Географические информационные системы

Современные люди для того чтобы определить координаты, найти неизвестные объекты, пользуются приборами: GPS навигаторами, сотовыми телефонами, задают вопросы системе поиска информации в интернете Google, которая занимается поиском видео, картинок, новостей, содержит информацию о картах, спутниковых фотографиях.

А первые навигационные приборы, которые помогали определять местоположение, появились у моряков. Это - хронометр, астролябия, квадрант, секстант и другие приборы.

Современные системы сбора, хранения, анализа географической информации прошли длительный путь развития.

С 1957 года до начала 1970-х годов появились первые искусственные спутники Земли и компьютеры.

Спутниковые технологии усложнялись, в 1980-1990-х гг. имели преимущества ряд преимуществ перед обычными методами геодезии для создания географических карт. Геодезия - одна из наук о Земле, точная наука о фигуре, гравитационном поле, параметрах вращения Земли и их изменениях во времени. Применяется для координатного обеспечения картографии, строительства, землеустройства, кадастра, горного дела, геологоразведки и других областей хозяйственной деятельности.

И уже с конца 1980-х годов появились геоинформационные системы пользовательского уровня.

Вы посмотрели видеофрагмент. И теперь понимаете, что географическая информационная система (ГИС) необходима современному человеку и имеет большое практическое значение.

Геоинформационная система (географическая информационная система, ГИС) — система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах.

Понятие геоинформационной системы также используется в более узком смысле — как инструмента (программного продукта), позволяющего пользователям искать, анализировать и редактировать как цифровую карту местности, так и дополнительную информацию об объектах.

ГИС - это возможность нового взгляда на окружающий нас мир.

ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете, в нашей жизни и деятельности.

Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих:

аппаратные средства (компьютер),

программное обеспечение (инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам.),

данные (Данные о пространственном положении (географические) и связанные с ними табличные),

исполнители (люди, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач),

методы (правила работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне и многих других областях).

ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических карт-слоев и баз данных, связанных с этими картами. Любая географическая информация содержит сведения о пространственном положении - привязку к географическим координатам или ссылки на адрес и табличные данные.

При использовании подобных ссылок для автоматического определения местоположения объекта применяется процедура, называемая геокодированием.

С ее помощью можно быстро определить и посмотреть на карте, где находится интересующий объект.

Классификация ГИС.

По территориальному охвату:

1. глобальные (англ. global),

2. субконтинентальные, национальные, региональные (regional),

3. субрегиональные, локальные, или местные (local). В некоторых случаях, такие территориальные ГИС могут быть размещены в открытом доступе в сети Интернет и называются геопорталами.

По предметной области информационного моделирования:

1. выделяются городские (муниципальные) (urban GIS),

2. недропользовательские,

3. горно-геологические,

4. природоохранные (environmental), 5.земельные информационные системы и т. п.

По проблемной ориентации:

1. Инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений, геомаркетинг.

2. Совмещение функциональных возможностей и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.

В 1998 году в США несколько крупных компаний и организаций (Национальное географическое общество, USGS, Sun Microsystems, Hewlett–Packard, ESRI и др.) предложили провести День географических информационных систем с целью показать важность занимаемого места ГИС – технологиями в современном обществе. Праздник стал ежегодным, причем постоянная дата не была установлена, но День ГИС всегда проводят в период 14 - 20 ноября. В это день все желающие могут обменяться знаниями, ознакомиться с возможностями ГИС и последними достижениями в области геоинформатики.

Демонстрационный материал, изображения, оборудование

Картинка GPS навигатор
Картинка сотовый телефон
картинка Система поиска информации в интернете Google
Картинка Хронометр
Картинка Астролябия
Картинка Квадрант
Картинка Секстант, компас, хронометр
Иллюстрация спутника. Спутник ГЛОНАСС
иллюстрация Компьютер
картинка ГИС
Иллюстрация. ГЛОНАСС/GPS
Галилео: создание навигационных GPS-карт

Фрагмент программы Галилео о GPS-навигации (как не заблудиться в лесу) и создании карт. ГЛОНАСС

Картинка пять ключевых составляющих: ГИС
Или ГИС
Картинка программные данные

Учебное содержание

Возможности современных ГИС и их практическое применение.

Значение ГИС для предотвращения и борьбы со стихийными бедствиями.

Школьные информационные системы по географии.

Деятельность учителя

Объяснение.

В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены миллионы людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах.

Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности. Это анализ глобальных таких проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы. Это возможность решения частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута движения между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода или линии электропередачи на местности, различные муниципальные задачи, типа регистрации земельной собственности.

В последние годы значительно возросло использование космических данных для обновления топографических карт.

В России космические методы применяются значительно чаще, чем традиционная аэрофотосъемка, поскольку использование космических данных обладает рядом серьезных преимуществ, а именно: быстрый и удобный доступ к архивным данным и оформление заказа на съемку той или иной территории.

Нам хорошо известны: GISMETEO.RU с помощью, которой определяем погоду на сегодня, завтра, узнаем прогноз погоды на будущее.

Дубль ГИС (2ГИС) позволяет узнать, как добраться и где расположены необходимые объекты.

GIS-LAB позволяет определить координаты, например, входящий в оборудование кабинетов учебная Цифровая лаборатория LabDisc.

Навигаторы GPS и ГЛОНАСС, без которых современные водители не представляют своего существования.

Термин «GPS технологии» (или ГЛОНАСС/GPS технологии) применяется для способов определения координат с применением спутниковых радионавигационных систем (СРНС) – американской системы GPS и российской ГЛОНАСС. Спутники непрерывно передают сигналы, содержащие информацию об их положении и точном времени, а также дальномерные коды, позволяющие измерить расстояния. С началом космической эры появилась и космическая навигация. Искусственные спутники Земли (ИСЗ) служат ориентирами судам.

Типичные вопросы, на которые может ответить геоинформационная система:

«Что находится в…?» (определяется место).

«Где это находится?» (пространственный анализ).

«Что изменилось, начиная с…?» (определить временные изменения на определенной площади).

«Какие пространственные структуры существуют?»

«Что, если…?» (моделирование, что произойдет, если добавить новую дорогу).

Существуют школьные информационные системы. Например, электронный журнал и дневник, электронные учебники по разным предметам, Живая география - школьная ГИС по географии содержит цифровую геоинформационную оболочку и цифровые источники: географические карты мира, России, топографические, космические снимки, контурные карты.

В последнее время в России наблюдаются существенные достижения в области картографии и геодезии. Повсеместно разрабатываются и внедряются муниципальные и отраслевые геоинформационные системы. ГИС- технологии применяются при градостроительном и территориальном планировании.

Мы с вами сегодня узнали, как современные люди используют новые технологии для составления карт, определения координат и используют их в различных областях хозяйственной деятельности. А также нам стало известно, что в науках о Земле информационные технологии породили геоинформатику и географические информационные системы (ГИС). До новых встреч.

Демонстрационный материал, изображения, оборудование

Картинка ГЛОНАСС\GPS и его практическое значение

Что такое ГЛОНАСС и зачем он нужен

Сюжет программы новостей Россия 24 об использовании ГИС Эра-ГЛОНАСС на дорогах при ДТП.

сюжет

Чтение (дешифрование) космических снимков

Пример расхождения информации на карте и космическом снимке

GISMETEO.RU скриншот

2 ГИС. Город в твоих руках

Возьми город с собой продукт компании 2 ГИС

Картинка учебная Цифровая лаборатория LabDisc

GPS-ВИДЕО Сенсорная навигация с видеоконтролем

GPS Видео стол. Использование для охраны порядка. Целый комплекс сложнейших технологий крупных ситуационных центров стал ручным в прямом и переносном смысле.

пример использования ГЛОНАСС\GPS навигация УДС2-РДМ-22М Система мониторинга дефектоскопа для диагностики пути.

картинка Использование ГИС в сельском хозяйстве

картинка Мониторинги прогнозирования ЧС в зонах пожарной опасности.

картинка Земля в руках человека. Охрана природы.