Геоинформационные системы

ФГКОУ «Омский кадетский военный корпус МО РФ»

Кульмаметьев Тимур Асфандиярович, преподаватель информатики.

Предмет: информатика и ИКТ.

Раздел программы: Построение и исследование информационных моделей.

Тип урока: изучение нового материала, урок-исследование.

Вид урока: комбинированный.

Оборудование: компьютерный класс, проектор, цифровая доска, конспект урока.

Программное обеспечение: ОС Windows, браузер Yandex, программы Microsoft Power Point, 2ГИС Омск, Google Планета Земля, электронный учебник к уроку Моделирование.exe, подготовленный преподавателем информатики.

Цели урока:

• Образовательная – познакомить учащихся с геоинформационными системами, с приемами поиска и средствами навигации геоинформационных систем, со значением космических снимков в создании ГИС, показать значимость темы в будущей военной профессии.

• Развивающая – развивать познавательный интерес кадетов, умения применять полученные знания на практике, прививать навыки исследовательской работы, обозначить межпредметные связи с географией и логикой.

• Воспитательная – повысить уровень информационной культуры и социальной адаптации учащихся.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Подготовительная работа (разминка).

3. Актуализация опорных знаний.

4. Объяснение нового материала и первичное закрепление знаний.

5. Выполнение практической работы.

6. Задание на дом.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Преподаватель. Тема урока «Геоинформационные системы». На уроке вы познакомитесь с геоинформационными системами,  приемами поиска и средствами навигации в геоинформационных системах и выполните практическую работу с использованием ГИС.

2. Фронтальная работа. Повторение пройденного материала.

Файл №1 - «Классификация моделей (повторение)» 2 мин.

Файл №2 – «Разминка (Классификация моделей)» 5 мин.

3. Объяснение нового материала

Файл №3 – «Геоинформационные системы» 8 мин

Преподаватель.  Одним из видов графических информационных моделей являются географические карты. Настоящее время невозможно представить  без компьютера, который дал новую жизнь картам – они стали цифровыми. Геоинформационное  моделирование базируется на создании многослойных  электронных карт, в которых опорный слой описывает географию определенной территории, а каждый из остальных – один из аспектов состояния этой территории. На географическую карту могут быть выведены различные слои объектов: города, дороги, аэропорты и др. Геоинформационное  моделирование связано с Географическими Информационными Системами или ГИС. 

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

Электронная карта, созданная в ГИС, содержит скрытую информацию, которую можно «активизировать» по необходимости. ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения. Каждый слой состоит из данных на определенную тему. Например, сведения о пространственном положении, привязка к географическим координатам или ссылки на адрес и табличные данные. В ГИС используются картографический материал, имеющий привязку в заданной системе координат. 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 и его характеристики. ГИС позволяет быстро производить пространственный анализ данных и на его основе принимать эффективные управленческие решения.

Например, если вы изучаете определенную территорию, то один слой карты может содержать данные о дорогах, второй – о водоемах, третий – о больницах и так далее. Вы можете просматривать каждый слой-карту по отдельности, а можете совмещать сразу несколько слоев, или выбирать отдельную информацию из различных слоев и создавать на основе выборки тематические карты. 

Технологию ГИС применяют практически во всех сферах человеческой деятельности – будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи и др.

4. К этому уроку кадеты подготовили презентации ГЛОНАСС и GPS – им слово.

файл №4 - «GPS» 5 мин;

файл №5 - «ГЛОНАСС» 5 мин.

Кадеты отвечают, преподаватель комментирует и оценивает работы.

Преподаватель. Как создают карты военные топографы?

 Файл №6 «Военная топография получила цифровые технологии» 3 мин

Космическая съемка – съемка земной поверхности с космических летательных аппаратов при помощи специальной аппаратуры (фотосъемка, сканерная съемка, тепловая съемка и др.).

Раньше, изучая землю, картографы затрачивали целые столетия для того, чтобы нанести на карту различные географические объекты. Всего за 10 минут космический корабль может сфотографировать до 1 млн. кв. км земной поверхности, в то время как из самолета такую площадь снимают за 4 года, а геологам и топографам потребовалось бы для этого приблизительно 80 лет. С помощью космической съемки, удалось стереть многие «белые пятна» в труднодоступных районах земли.

Историческая справка

I. Первые снимки из космоса были сделаны:

• с ракет в 1946,

• с искусственных спутников Земли – в 1960,

• с пилотируемых космических кораблей – в 1961 (Ю. А. Гагариным).

Первая фотография из космоса сделана чуть больше года спустя после окончания Второй мировой войны. 24 октября 1946 года ракета V-2, запущенная со стартовой площадки полигона White Sands в штате Нью-Мехико, поднялась на высоту 104.6 км. Фотокамера, установленная на борту, делала по снимку каждые полторы секунды полета. После нескольких минут пребывания в космическом пространстве ракета вернулась на землю. Посадка не планировалась мягкой, и ракета разбилась вдребезги, а вместе с ней и камера. Стальная кассета с пленкой осталась цела, и ученые получили в свои руки уникальный фотоматериал. До 1946 года самыми "высотными" снимками Земли считались фотографии, сделанные с воздушного шара Explorer II (22 км) в 1935 году.

II. В 1987 г., находясь в космосе на станции «Мир», космонавты Юрий Романенко, Александр Лавейкин и Александр Александров провели съемки значительной части Антарктиды. Все это помогло в создании подробной карты этого материка в масштабе 1:200000 (2 км в см).

5. Выполнение индивидуальной практической работы

Задание №1  2ГИС Омск. 8 мин

1. Запустить предустановленную программу 2ГИС.

2. Найти на карте, установить метку:

• Омский кадетский военный корпус;

• Ж/д вокзал, автовокзал

• Музейный комплекс воинской славы омичей

• Военная академия материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулева, Омский филиал

• Омский автобронетанковый инженерный институт;

1. Найти расстояние от КПП корпуса до остановки «Детский мир».

2. Найти все банкоматы Сбербанка России в радиусе 600 метров от кинотеатра Маяковский.

Задание №2 (Google Планета Земля) Что изображено и в какой стране? 6 мин

(Кадеты, используя знания географии и анализируя дополнительную информацию по координатам, определяют объекты).

Задания: Ответы:

55.754038° 37.620261° Москва. Красная площадь.

52°55'9.98"N 158°29'21.44"E Поселок Рыбачий, база АПЛ. Россия.

38°52'16.39"N 77°3'27.76"W Вашингтон, Пентагон, США.

48°44'32.47"N 44°32'12.93"E Волгоград. «Родина – мать зовет!»

Подведение итогов

Преподаватель. В конце урока я хочу, чтобы каждый из вас ответил на следующие вопросы: Что я делал? С какой целью? Какой результат я получил? Какие трудности возникли? Почему? Как они были преодолены?   3 мин.

Домашнее задание:

А) Более детально познакомьтесь с Google Планета Земля и www.kosmosnimki.ru.

B) Что изображено и в какой стране?

Вариант №1 Ответы:

Вариант №2 Ответы:

Вариант№3 Ответы:

Вариант№4 Ответы:

С) В программе Google Планета Земля создать видеотур по достопримечательностям разных стран.

Источники информации

1. Л.Л.Босова, Л.Ю.Босова «Информатика и ИКТ» 9 кл. ч.1 М., Бином. Лаборатория знаний, 2012.

2. Н.Угринович «Информатика и информационные технологии 10-11», Москва, Бином. Лаборатория знаний, 2003

3. Н.Угринович «Информатика и ИКТ 11», Москва, Бином. Лаборатория знаний, 2009

4. Газета «ARCREVIEW современные геоинформационные технологии» № 1 [52] 2010г.

5. Газета «Информатика» №8 (537) 2007 г.

6. http://ru.wikipedia.org/wiki/

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/GIS

8. http://kosmosnimki.ru

9. http://maps.google.com/

10. http://www.ntsomz.ru/news/news_cosmos/spaceimaging

11. http://www.offtop.ru/castles/v14_136325_2_.php?of406=4b3201c0799d30303959128ae78257e1

12. http://images.yandex.ru