Geografisches Informationssystem (GIS). Geografische Informationsmodelle Darstellung von Netzwerken geografischer Informationssysteme

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Wie Informationen in GIS gespeichert werden

Alle Originalinformationen – wo sich die Punkte befinden, wie lang die Straßen sind oder wie groß der See ist – werden in separaten Schichten in digitaler Form auf einem Computer gespeichert. Und all diese geografischen Daten werden in Ebenen sortiert, wobei jede Ebene eine andere Art von Merkmal (Thema) darstellt. Eines dieser Themen kann alle Straßen in einem bestimmten Gebiet umfassen, ein anderes – Seen und ein drittes – alle Städte und andere Siedlungen in demselben Gebiet.

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GIS kann in drei Arten betrachtet werden

• GIS kann in drei Arten betrachtet werden:
• Art der Datenbank: GIS ist eine einzigartige Art von Datenbank über unsere Welt – eine geografische Datenbank. Dies ist das „Informationssystem für Geographie“. GIS basiert auf einer strukturierten Datenbank, die die Welt geografisch unter dem Gesichtspunkt der räumlichen Lage ihrer Objekte und Phänomene beschreibt.
• Kartenansicht: Ein GIS ist eine Sammlung intelligenter Karten und anderer grafischer Ansichten, die Merkmale und ihre Beziehungen auf der Erdoberfläche zeigen. Karten können generiert und als „Fenster in eine Datenbank“ verwendet werden, um Abfragen, Analysen und Bearbeitung von Informationen zu unterstützen. Diese Aktionen werden als Geovisualisierung bezeichnet.
• Modelltyp: GIS ist eine Reihe von Werkzeugen zur Transformation von Informationen. Sie ermöglichen es Ihnen, aus vorhandenen Datensätzen neue geografische Datensätze zu erstellen, indem Sie spezielle Analysefunktionen darauf anwenden – Geoverarbeitungswerkzeuge. Mit anderen Worten: Durch die Kombination von Daten und die Anwendung einiger Regeln können Sie ein Modell erstellen, das Ihnen bei der Beantwortung Ihrer Fragen hilft.

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Was Sie mit GIS machen können

• Führen Sie räumliche Abfragen und Analysen durch
• Durchsuchen Sie Datenbanken und führen Sie räumliche Abfragen durch
• Identifizieren Sie Bereiche, die für die erforderlichen Aktivitäten geeignet sind. Beziehungen zwischen verschiedenen Parametern identifizieren (z. B. Böden, Klima und Ernteerträge); Identifizieren Sie Orte von Stromausfällen

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Wo werden GIS eingesetzt?

• Makler nutzen GIS, um beispielsweise alle Häuser in einem bestimmten Gebiet zu durchsuchen
• Unternehmen für technische Kommunikation
• GIS dienen der grafischen Erstellung von Karten und der Gewinnung von Informationen über einzelne Objekte
• GIS hilft beispielsweise bei der Lösung von Problemen wie der Bereitstellung vielfältiger Informationen auf Anfrage von Planungsbehörden, der Lösung territorialer Konflikte, der Auswahl optimaler (aus verschiedenen Blickwinkeln und nach unterschiedlichen Kriterien) Standorten für die Platzierung von Objekten usw.

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Was ist GPS?

GEOGRAPHISCHES POSITIONIERUNGS SYSTEM - Satellitensystem Navigation, Bereitstellung von Entfernungs-, Zeit- und Standortmessungen.

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GPS hat eine Reihe von Anwendungen an Land, auf See und in der Luft. Grundsätzlich können sie überall dort eingesetzt werden, wo ein Satellitensignal empfangen werden kann, mit Ausnahme von Innenräumen von Gebäuden, in Bergwerken und Höhlen, unter der Erde und unter Wasser.

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Der GPS-Empfänger ist ein Funkempfangsgerät zur Bestimmung der geografischen Koordinaten des aktuellen Standorts der Empfängerantenne, basierend auf Daten über die Zeitverzögerungen beim Eintreffen von Funksignalen, die von Satelliten der NAVSTAR-Gruppe ausgesendet werden. In Russland begann mit der Entwicklung des GLONASS-Systems die Serienproduktion von GLONASS-Empfängern durch eine Reihe von Designbüros und Organisationen.

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• Das Vorhandensein der Karte verbessert die Benutzereigenschaften des Empfängers erheblich. Empfänger mit Karten zeigen nicht nur die Position des Empfängers selbst, sondern auch der Objekte in seiner Umgebung.
• Alle elektronischen GPS-Karten können in zwei Haupttypen unterteilt werden – Vektor- und Rasterkarten.

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Was ist Geocache?

Geocaching (Geocaching aus dem Griechischen γεο- – Erde und englisch Cache – Cache) ist ein touristisches Spiel mit Satellitennavigationssystemen, das darin besteht, von anderen Spielteilnehmern versteckte Caches zu finden.

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• Es kann mit der Familie, in Gesellschaft oder alleine gespielt werden
• Geocaching wird aktiv als Unternehmensunterhaltung genutzt. Mitarbeiter des Versorgungsunternehmens verstecken Caches, weisen die Teilnehmer ein und stellen ihnen Ausrüstung und GPS-Navigationsgeräte zur Verfügung.

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• Ein Projekt von Google, bei dem Satellitenfotos der gesamten Erdoberfläche ins Internet gestellt wurden. Fotos einiger Regionen haben eine beispiellos hohe Auflösung.
• In vielen Fällen Russisch Google-Version Earth wird beispielsweise im Hauptmenü oder auf der offiziellen Website als Google Earth bezeichnet.

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Aufgabe 1: Sehen Sie sich mit dem Katalog-Tool (in der oberen linken Ecke des Programms) den Katalog der Organisationen in der Stadt Saratow an. Aufgabe 2: Verwenden Sie das System „Suchen“. Geben Sie die Adresse (optional) und den Bezirk ein. Das Programm zeigt automatisch die gewünschte Adresse an.Aufgabe 3: Um Wegbeschreibungen mit öffentlichen Verkehrsmitteln oder dem Auto zwischen beliebigen Punkten auf der Karte zu erstellen, verwenden Sie den Block „Wie komme ich dorthin?“. auf der Registerkarte „Suchen“.

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• Geoinformatik– Wissenschafts-, Technologie- und Produktionsaktivitäten zur wissenschaftlichen Begründung, Gestaltung, Erstellung, Betrieb und Nutzung geografischer Informationssysteme, zur Entwicklung geografischer Informationstechnologien, zu GIS-Anwendungen für praktische und wissenschaftliche Zwecke.

Geografisches Informationssystem (GIS) -

ist ein Informationssystem, das die Erfassung, Speicherung, Verarbeitung, den Zugriff, die Anzeige und die Analyse räumlicher (räumlich koordinierter) Daten ermöglicht.

Daten (Geodaten):

• positionell (geografisch): die Position eines Objekts auf der Erdoberfläche, seine Koordinaten im ausgewählten Koordinatensystem;
• nicht-positionaler (zugeschriebener oder Metadaten) – beschreibender Text, elektronische Dokumente, grafische Daten, einschließlich Fotos von Objekten, dreidimensionale Bilder von Objekten, Videomaterialien usw.

• Eingabe von Daten in die Maschinenumgebung (Dateneingabe) durch Import aus vorhandenen digitalen Datensätzen oder durch Digitalisierung von Quellen;
• Datentransformation, einschließlich Konvertieren von Daten von einem Format in ein anderes, Transformieren von Kartenprojektionen, Ändern von Koordinatensystemen;
• Speichern, Bearbeiten und Verwalten von Daten in internen und externen Datenbanken;
• Kartometrische Operationen (siehe Kartometrie), einschließlich der Berechnung von Abständen zwischen Objekten in einer Kartenprojektion oder auf einem Ellipsoid, Längen von gekrümmten Linien, Umfängen und Flächen von polygonalen Objekten;

• geodätische Messoperationen (COGO);
• Overlay-Operationen (Overlay);
• „Kartenalgebra“-Operationen zur logisch-arithmetischen Verarbeitung der Rasterebene als Ganzes;
• räumliche Analyse (räumliche Analyse) – eine Gruppe von Funktionen, die eine Analyse der Platzierung von Verbindungen und anderer räumlicher Beziehungen von Objekten ermöglichen, einschließlich Analyse von Sichtbarkeits-/Unsichtbarkeitszonen, Nachbarschaftsanalyse (siehe Näherungsanalyse), Netzwerkanalyse, Erstellung und Verarbeitung digitaler Höhenmodelle, Analyse von Objekten innerhalb von Pufferzonen usw.;

• räumliche Modellierung oder Geomodellierung, einschließlich Operationen, die denen ähneln, die bei der mathematischen kartografischen Modellierung und kartografischen Forschungsmethoden verwendet werden;
• Visualisierung von Quell-, abgeleiteten oder endgültigen Daten und Verarbeitungsergebnissen, einschließlich kartografischer Visualisierung, Entwurf und Erstellung (Generierung) von kartografischen und anderen räumlichen Bildern, einschließlich dreidimensionaler;
• Datenausgabe – grafische, tabellarische und textliche Dokumentation, einschließlich deren Replikation, Dokumentation oder Berichtserstellung;
• Entscheidungshilfe

• digitale Bildverarbeitung (Fernerkundungsdaten);
• Expertensystem-Tools;
• Mittel zur Anpassung an Benutzeranforderungen (Customization);
• Erweiterungswerkzeuge Funktionalität GIS:

• integrierte Makrosprachen (Makros); Entwickler-Toolkit.
• integrierte Makrosprachen (Makros);
• Entwickler-Toolkit.

• Jedes räumliche Objekt entspricht einem Datensatz in der Datenbank mit einer Reihe von Attributinformationen
• GIS speichert Informationen als eine Reihe thematischer Ebenen, die basierend auf dem geografischen Standort kombiniert werden

Beispiele für Schichten

• Siedlungen
• Autostraßen
• Eisenbahnen
• Wasserbauwerke (Schleusen, Kanäle, Pumpwerke, Dämme)
• Brücken
• Gaspipelines
• Schutzgebiete (lokale, nationale und internationale Bedeutung)
• Landwirtschaftliche Flächen (Ackerland, Obstgärten, Weinberge, Weiden, Reisfelder)
• Land für Wasser-, Wald-, Umwelt- und Landwirtschaftszwecke
• Vegetationsbedeckung (Überschwemmungen, Wälder)
• Verwaltungsgliederung, Staatsgrenze
• Wasserläufe (Flüsse, Kanäle, kleine Flüsse)
• Stauseen (Seen, Fischteiche usw.)
• Erleichterung

Vektor- und Rasterdatenmodelle

• In einem Vektormodell werden Informationen über Punkte, Linien und Polygone kodiert und als Satz gespeichert X-, Y-Koordinaten(In modernen GIS werden häufig eine dritte räumliche und eine vierte, beispielsweise zeitliche Koordinate hinzugefügt). Das Vektormodell eignet sich besonders zur Beschreibung diskreter Objekte und ist weniger geeignet zur Beschreibung sich kontinuierlich ändernder Eigenschaften (z. B. Bevölkerungsdichte).

Klassen von zu lösenden Problemen

• Informations- und Nachschlageaufgaben
• Netzwerkaufgaben

(Analyse geografischer Netzwerke: Straßen, Flüsse, Straßen, Pipelines, Strom- oder Kommunikationsleitungen usw.)

• Raumanalyse und Modellierung

Beispiele für Anfragen, die ein GIS beantworten kann

• Standortinformationen abrufen
• Standortbestimmung anhand von Informationen
• Zeitliche Analyse von Veränderungen an Objekten auf dem Territorium
• Zeigen Sie räumliche Beziehungen und Beziehungen zwischen Objekten in einem bestimmten Bereich an
• Was wäre, wenn...? („Was wäre, wenn“-Analyse)

Anwendungsbereiche von GIS

• Kataster
• Operative Dienste (Innenministerium, Ministerium für Notsituationen..)
• Öl und Gas
• Transport
• Ökologie
• Forstwirtschaft
• Wasservorräte
• Untergrundnutzung
• Landwirtschaft
• Geodäsie, Kartographie, Geographie
• Telekommunikation
• Technische Kommunikation
• Geschäft
• Handel und Dienstleistungen

• http :// www . Geoportal . Fr /
• http :// gki . com . ua

KARTIERUNG

Geodaten abrufen

Vortrag Nr. 1:

„Das Wesen und die Grundkonzepte der Geoinformatik“

1. Lisitsky D.V. Grundprinzipien der digitalen Geländekartierung. M. Nedra, 1988.

2. Kapralov E.G., Koshkarev A.V. und andere. Grundlagen der Geoinformatik: in 2 Büchern. Lehrbuch für Studierende. Universitäten; Ed. Tikunova V.S.-M.; Verlagszentrum „Academy“, 2004. – 352 und 480 Seiten.

3. Karpik A.P. Methodische und technologische Grundlagen der Geoinformationsunterstützung für Territorien: Monographie. - Nowosibirsk: SGGA, 2004.-260er Jahre.

4. Klassifikator topografischer Informationen. M.: GUGK UdSSR,

5. GOST 28441-90. Digitale Kartographie. Begriffe und Definitionen. - M.; 1990.

6. GOST R 50828-95. Geoinformationskartierung. Geodaten, digitale und elektronische Karten. Allgemeine Anforderungen. M.; 1995.

7. Berlyant A.M. Geoinformationskartierung. M: 1997

8. Zhalkovsky E.A., Khalugin E.I. und andere. Digitale Kartographie und Geoinformatik. Kurzes terminologisches Wörterbuch / Unter der allgemeinen Herausgeberschaft von E.A., Zhalkovsky. – M., „Cartgeocenter-Geodesizdat“, 1999.- 46 S.

Die gesamte Geschichte der menschlichen Entwicklung ist in drei Epochen unterteilt:

1. Das Agrarzeitalter dauerte 6.000 Jahre

2. Das Industriezeitalter dauerte 150 Jahre

3. An der Wende vom 20. zum 21. Jahrhundert trat die Menschheit in Erscheinung

Informationszeitalter

Dies bedeutet, dass der Hauptfaktor in der Entwicklung der menschlichen Zivilisation ist Informationsressourcen, A

Informationen sind ein integraler Bestandteil aller Arten menschlichen Handelns.

Der wichtigste Bestandteil von Informationen sind Geoinformationen – räumlich koordinierte Informationen über den uns umgebenden geografischen Raum.

Bei Aufgaben des Gebietsmanagements werden bei rund 70 % der Entscheidungen Geoinformationen genutzt.

Fragen der Beschaffung und Nutzung von Geoinformationen basieren auf

neues Konzept - Geoinformatik.

Definition von Geoinformatik

Geoinformatik entstand als Mittel zur Umweltanalyse und Forschung in der Geographie und wird in drei Aspekten definiert:

1. Wie die Wissenschaft

2. Wie Informationstechnologie

3. Wie man produziert (Informationsindustrie)

Geoinformatik als Wissenschaft:

„Die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Natur befasst

Und sozioökonomisch Geosysteme durch

Computermodellierung

basierend auf Datenbanken und geografischem Wissen“

Geoinformatik wie

Informationstechnologie:

„Technologie zum Sammeln, Verarbeiten, Akkumulieren, Speichern, Umwandeln, Analysieren und Anzeigen räumlich koordinierter Informationen“

Geoinformatik wie

Produktion:

„Produktionstätigkeiten zur Gewinnung und Verarbeitung räumlich koordinierter Informationen und zur Vorbereitung räumlicher Lösungen sowie zur Erstellung und zum Betrieb von Geoinformationssystemen und -technologien“

Beziehung zwischen Geoinformatik und verwandten Bereichen der Wissenschaft und Produktion

Geodäsie-Kartographie

Geographie Geoinformatik Geoökologie

Fernerkundungsinformatik

Die wichtigsten Merkmale der Geoinformatik:

1. Eindeutige Identifizierung von ObjektenRaum mit Koordinatenreferenz

2. Modellierung aller Objekte

Räume als Punkte, Linien und Flächen, abstrahierend von ihrem Wesen

3. Mathematische Verarbeitung

abstrakte Objekte - Punkte, Linien und Flächen

Komponenten der Geoinformatik

Geoinformationskartierung

- Schaffung einer räumlichen Informationsressource

GIS-Verarbeitung – S Verarbeitung räumlicher Ressourcen zu räumlichen Lösungen

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Aufmerksamkeit! Folienvorschauen dienen nur zu Informationszwecken und stellen möglicherweise nicht alle Funktionen der Präsentation dar. Wenn Sie an dieser Arbeit interessiert sind, laden Sie bitte die Vollversion herunter.

Artikel: Informatik und IKT.

Programmteil: Konstruktion und Forschung von Informationsmodellen.

Unterrichtsart: Lernen von neuem Material, Unterrichtsrecherche.

Unterrichtsart: kombiniert.

Ausrüstung: Computerklasse, Projektor, digitale Tafel, Unterrichtsnotizen, Beschreibung der praktischen Arbeit, Luft- und Weltraumfotos der Stadt Smolensk, des Schulbezirks, der Schule, Satellitenbild der Region Smolensk.

Software: Operationssaal Windows-System,Oper, Microsoft-Programm Power Point, Delphi, Programm „Straßen der Stadt Smolensk“, Präsentation für den Unterricht Geografische Informationssysteme.pps vom Lehrer vorbereitet.

Lernziele:

• Lehrreich - Schüler an Geoinformationen heranführen Systeme, mit Techniken Such- und Navigationswerkzeuge geografischer Informationssysteme mit der Bedeutung von Weltraumbildern bei der Erstellung von GIS, um die Fähigkeiten der Schüler im Umgang mit Weltraumbildern zu entwickeln.
• Entwicklung – Entwickeln Sie das kognitive Interesse der Schüler, die Fähigkeit, erworbenes Wissen in der Praxis anzuwenden, und vermitteln Sie Forschungskompetenzen.
• Lehrreich - Steigern Sie das Niveau der Informationskultur und der sozialen Anpassung der Schüler, fördern Sie Interesse und Liebe für ihre kleine Heimat – die Region Smolensk.

Unterrichtsplan:

Teil I(1 Stunde)

1. Zeit organisieren.
2. Vorbereitende selbstständige Arbeit .
3. Aktualisierung des Support-Wissens.
4. Erläuterung neuer Materialien und erste Festigung des Wissens .
5. Praktische Arbeit leisten.

Teil II(2 Stunden)

1. Praktische Arbeit:

   – Erstellung von GIS;
   – Ausfüllen des GIS.

2. Hausaufgabe.

FORTSCHRITT DER 1. LEKTION

1. Organisatorischer Moment

Lehrer. Das Thema der Lektion ist „Geografische Informationssysteme“. In der ersten Lektion machen Sie sich mit geografischen Informationssystemen, Suchtechniken und Navigationswerkzeugen in geografischen Informationssystemen vertraut und erstellen in der nächsten Lektion selbst ein einfaches GIS.

Folie 1.

2. Vorbereitende selbstständige Arbeit

– Zunächst arbeitet jeder von Ihnen 5 Minuten lang selbstständig.

1 Student bereitet sich auf die Beantwortung der Frage „Informationsmodelle“ vor. Die übrigen Studierenden werden in Gruppen eingeteilt und bereiten sich mithilfe von Suchmaschinen auf die Beantwortung der Fragen vor:

Gruppe 1 – „Was sind geografische Informationssysteme“;
Gruppe 2 – „Arten geografischer Informationssysteme“;
Gruppe 3 – „GIS-Struktur“;
Gruppe 4 – „Anwendung von GIS“.

3. Aktualisierung des Grundwissens

Folie 2. Sprechen Sie nach dem Ausfüllen des Diagramms über Informationsmodelle.

Der Schüler beantwortet die Frage auf der Folie.

Lehrer. Nennen Sie Beispiele für Informationsmodelle für die Region Smolensk.

Studenten(mögliche Antworten). Folie 3 .

• Grafik:
  • physische Karte, Karte der Verwaltungsgliederung der Region Smolensk usw.;
  • Diagramme der durchschnittlichen monatlichen Temperaturen, Beschäftigung der Bevölkerung usw.;
  • Gaspipeline-Diagramm, elektrische Netzwerke usw.;
  • Baum der Verwaltungsgliederung der Region.
• Tabellarisch:
  • Alumni-Datenbanken;
  • Ergebnisse des Einheitlichen Staatsexamens usw.
• Mathematisch:
  • Lohn- und Gehaltsabrechnung;
  • Berechnung von Stromrechnungen usw.
• Verbal

Nach den Antworten der Schüler liest der Lehrer: Region Smolensk ( Region Smolensk)

• Thema Russische Föderation, ist Teil des zentralen Bundesdistrikts.
• Es grenzt an die Regionen Moskau, Kaluga, Brjansk, Pskow und Twer in Russland sowie an die Regionen Mogilev und Witebsk in Weißrussland.
• Quadrat– 49.778 km?.
• Bevölkerung– 0,966 Millionen Menschen (Stand 2010).
• Regionales Zentrum– die Stadt Smolensk, die Entfernung nach Moskau beträgt 365 km auf der Straße.
• Gebildet– 27. September 1937 in der Westregion. Ausgezeichnet mit dem Lenin-Orden (1958) und 1985 mit dem Titel „Heldenstadt“.

4. Erläuterung des neuen Materials

Lehrer. Wir haben bereits darüber gesprochen, dass eine der Arten grafischer Informationsmodelle geografische Karten sind. Aus der heutigen Zeit ist der Computer nicht mehr wegzudenken, der den Karten neues Leben einhauchte – Karten sind digital geworden. Die Modellierung geografischer Informationen basiert auf der Erstellung mehrschichtiger elektronischer Karten, bei denen die Referenzschicht die Geographie eines bestimmten Gebiets beschreibt und jede der anderen einen der Aspekte des Zustands dieses Gebiets darstellt. Auf einer geografischen Karte können verschiedene Ebenen von Objekten angezeigt werden: Städte, Straßen, Flughäfen usw. Die Modellierung geografischer Informationen ist damit verbunden

Geografische Informationssysteme oder GIS.

Erteilen wir den Studierenden der Gruppe, die an der Frage „Was ist GIS“ arbeitet, das Wort.

Folie 4. Was ist GIS?

Lehrer. Es ist ziemlich schwierig, dieses Phänomen eindeutig und kurz zu definieren. Die Jungs gaben mehr als eine Definition.

Geografisches Informationssystem (GIS) ist eine Gelegenheit, einen neuen Blick auf die Welt um uns herum zu werfen.

Geographisches Informationssystem ist ein System zum Sammeln, Speichern und Analysieren von Geodaten und zugehörigen Informationen.
Der Begriff wird auch im engeren Sinne verwendet – GIS als Werkzeug (Softwareprodukt), das es Benutzern ermöglicht, digitale Karten zu suchen, zu analysieren und zu bearbeiten, sowie Weitere Informationenüber Objekte, zum Beispiel die Höhe des Gebäudes, Adresse, Anzahl der Bewohner.

GIS (Geografisches Informationssystem) – Hierbei handelt es sich um eine moderne Computertechnologie zur Kartierung und Analyse von Objekten in der realen Welt sowie von Ereignissen auf unserem Planeten, in unserem Leben und bei unseren Aktivitäten.
Diese Technologie kombiniert traditionelle Datenbankoperationen wie Abfragen und statistische Analysen mit den Vorteilen einer umfassenden Visualisierung und geografischen (räumlichen) Analyse, die eine Karte bietet. Mit GIS-Karten können nicht nur geografische, sondern auch statistische, demografische, technische und viele andere Arten von Daten abgebildet und verschiedene Analyseoperationen darauf angewendet werden.

Diese Fähigkeiten unterscheiden GIS von anderen Informationssystemen und bieten einzigartige Möglichkeiten für seinen Einsatz bei einem breiten Spektrum von Aufgaben im Zusammenhang mit der Analyse und Vorhersage von Phänomenen und Ereignissen in der umgebenden Welt, wobei die Hauptfaktoren und Ursachen sowie deren Ursachen verstanden und hervorgehoben werden mögliche Konsequenzen, mit der Planung strategischer Entscheidungen und den weiteren Folgen der ergriffenen Maßnahmen. ,
Erteilen wir den Studierenden der Gruppe, die sich mit der Frage „Arten geografischer Informationssysteme“ beschäftigt, das Wort.

Die Schüler antworten, fügt der Lehrer hinzu.

Folie 5. Arten von geografischen Informationssystemen.

Bei der Erstellung und dem Betrieb werden allgemeine Geodaten verwendet verschiedene Arten Geografisches Informationssystem:

• professionell (für Regierungs- und Industriestrukturen);
• offene GIS, die an automatisierten Arbeitsplätzen verschiedener Spezialisten in der Region und im Land verfügbar sind;
• integrierte GIS-Systeme, installiert auf Autos, Wassertransport, U-Booten, modernem Schienenverkehr;
• GPS (Geo Position System) ist ein Navigationssystem, das Satelliteninformationen nutzt.
• Internet-GIS – in verschiedenen Netzwerkportalen, die elektronische Karten bereitstellen;
• CAD-GIS – in automatischen Designsystemen im Gebäude- und Kommunikationsbau, Landschaftsdesign;
• Desktop-GIS – jene Systeme, die auf Arbeits- und Heimcomputern installiert sind.

Lehrer. Die nächste Gruppe wird beantworten, aus welchen Teilen ein GIS besteht.

Die Schüler antworten, fügt der Lehrer hinzu.

Folie 6. GIS-Struktur

Hardware. Ein Computer für die Arbeit mit GIS kann vom einfachsten PC bis zum leistungsstärksten Supercomputer reichen. Der Computer ist das Rückgrat der GIS-Ausrüstung und empfängt Daten über einen Scanner oder aus Datenbanken. Mit dem Monitor können Sie GIS-Daten beobachten und analysieren. Drucker und Plotter sind die gebräuchlichsten Mittel zur Darstellung der Endergebnisse einer Arbeit auf einem Computer mit GIS.

Programm. GIS-Software übernimmt die Speicherung, Analyse und Darstellung geografischer Informationen. Die am weitesten verbreiteten Programme sind GIS-MapInfo, ARC/Info, AutoCADMap und andere.

Daten. Die Auswahl der Daten hängt von der Aufgabenstellung und den Möglichkeiten der Informationsbeschaffung ab. Daten können aus verschiedenen Quellen verwendet werden – Organisationsdatenbanken, Internet, kommerziellen Datenbanken usw.

Benutzer. Personen, die GIS verwenden, können grob in die folgenden Gruppen eingeteilt werden: GIS-Betreiber, deren Aufgabe es ist, Daten auf einer Karte zu platzieren, GIS-Ingenieure/Benutzer, deren Aufgabe es ist, diese Daten zu analysieren und weiter mit ihnen zu arbeiten, und diejenigen, die Entscheidungen auf der Grundlage dieser Daten treffen müssen auf den erzielten Ergebnissen. Lösung. Darüber hinaus kann GIS von der breiten Öffentlichkeit über vorgefertigte Softwareanwendungen oder das Internet genutzt werden.

Methode. Es gibt viele Möglichkeiten, Karten in GIS zu erstellen und Methoden für die weitere Arbeit damit. Das produktivste GIS wird dasjenige sein, das nach einem gut durchdachten Plan und Betriebsansätzen arbeitet, die den Bedürfnissen des Benutzers entsprechen.

Lehrer. Es stellt sich die Frage: Wie funktioniert GIS?

Folie 7

Im Gegensatz zu einer normalen Papierkarte enthält eine in einem GIS erstellte elektronische Karte verborgene Informationen, die bei Bedarf „aktiviert“ werden können. Ein GIS speichert Informationen über die reale Welt als eine Reihe thematischer Ebenen, die basierend auf dem geografischen Standort aggregiert werden. Jede Ebene besteht aus Daten zu einem bestimmten Thema. Beispielsweise Informationen zur räumlichen Lage, Verweise auf geografische Koordinaten oder Links zu Adress- und Tabellendaten. GIS verwendet kartografisches Material, das in einem bestimmten Koordinatensystem referenziert ist. Bei der Verwendung solcher Links zur automatischen Standortbestimmung eines Objekts wird eine Prozedur aufgerufen Geokodierung. Mit seiner Hilfe können Sie schnell feststellen und auf der Karte sehen, wo sich das interessierende Objekt befindet und welche Eigenschaften es hat. Mit GIS können Sie schnell räumliche Analysen von Daten durchführen und darauf basierend effektive Managemententscheidungen treffen.
Wenn Sie beispielsweise ein bestimmtes Gebiet untersuchen, kann eine Kartenebene Daten zu Straßen, eine zweite zu Gewässern, eine dritte zu Krankenhäusern usw. enthalten. Sie können jede Kartenebene einzeln anzeigen, mehrere Ebenen gleichzeitig kombinieren oder einzelne Informationen aus verschiedenen Ebenen auswählen und auf der Grundlage der Auswahl thematische Karten erstellen.
Grafische Informationen in GIS werden im Vektorformat gespeichert. Im Vektormodell werden Informationen über Punkte, Linien und Polylinien (Häuser, Straßen, Flüsse, Gebäude usw.) codiert und als Satz von X-, Y- (Z, T) Koordinaten gespeichert, was eine Bildmanipulation ermöglicht. Das Originalbild wird vom Scanner eingegeben Rasterformat und dann freigelegt Vektorisierung – Herstellen formelhafter Beziehungen zwischen Linien und Punkten.

Lehrer. In welchen Bereichen wird GIS Ihrer Meinung nach eingesetzt?

Die Studierenden (nächste Gruppe) benennen Anwendungsbereiche von GIS.

Folie 8. Anwendung von GIS.

Lehrer. GIS ist heute eine Multimillionen-Dollar-Industrie, an der Hunderttausende Menschen auf der ganzen Welt beteiligt sind. GIS wird in Schulen, Hochschulen und Universitäten gelehrt. Diese Technologie wird in fast allen Bereichen menschlichen Handelns eingesetzt – sei es bei der Analyse globaler Probleme wie Überbevölkerung, Landverschmutzung, Reduzierung von Waldflächen, Naturkatastrophen oder bei der Lösung spezifischer Probleme, wie der Suche nach der besten Route zwischen Punkten, der Auswahl der optimaler Standort für ein neues Büro, Suche nach Häusern an seiner Adresse, Verlegen einer Pipeline in der Umgebung, verschiedene kommunale Aufgaben usw. , .

Folie 9. Arbeiten mit GIS.

Studierende arbeiten am Computer. Die Präsentation ist auf allen Computern im Computernetzwerk geöffnet.

Programm „Straßen der Stadt Smolensk“

Lehrer. Was ermöglicht Ihnen dieses GIS?

Die Schüler antworten, fügt der Lehrer hinzu.

Das Programm enthält Informationen über die Straßen der Stadt Smolensk: Straßenkarte, Geschichte und Beschreibung der Straße, Fotos; Informationen über die Stadt Smolensk. Die Suche erfolgt entlang von Straßen, die einen Namen haben.

Praktische Arbeit. Suchen Sie nach Straßen in der Stadt und Informationen darüber.

1. Finden Sie die Tvardovsky-Straße auf der Karte.
2. Wie lautet der Ortsname und die Geschichte der Straße?
3. Finden Sie ein Foto der Straße (http://www.smoladmin.ru/map)

Lehrer. Beantworten Sie während der praktischen Arbeit die Frage: „Was können Sie mit diesem GIS tun?“

Praktische Arbeit. Arbeiten mit dem offenen geografischen Informationssystem der Stadt Smolensk.

1. Nachdem Sie die entsprechenden Kontrollkästchen aktiviert und die Karte aktualisiert haben, finden Sie alle Bildungsobjekte auf der Hauptkarte.
2. Wählen Sie die Karte Adressplan aus. Finden Sie bei der Suche nach Adresse das Haus, in dem Sie wohnen.
3. Wählen Sie die Karte „Stadtkataster“. Bestimmen Sie den Katasterwert des Grundstücks am Standort Ihres Hauses.

Die Schüler beantworten die vom Lehrer gestellte Frage, bevor sie praktische Arbeiten durchführen.

Lehrer. Google Maps bietet eine Karte und Satellitenbilder der gesamten Welt (sowie des Mondes und des Mars). Die Karte integriert ein Branchenverzeichnis und eine Straßenkarte mit einer Suche nach Routen in den USA, Kanada, Japan, Hongkong, China, Großbritannien, Irland, Regionen Europas sowie russischen Städten.

Praktische Arbeit. Stadtteile von New York.

1. Beginnen Sie mit einer Übersichtskarte von Nordamerika.
2. Ändern Sie den Maßstab, sodass die Symbole amerikanischer Bundesstaaten auf der Karte angezeigt werden.
3. Vergrößern Sie die Karte weiter. Um sich nicht auf der Karte zu verlieren, empfiehlt es sich, durch einen Doppelklick auf das gewünschte geografische Merkmal hineinzuzoomen.
4. Betrachten Sie ein Satellitenfoto derselben Gegend.

Praktische Arbeit. Sehenswürdigkeiten der Region Smolensk.

1. Geben Sie in der Zeile „Auf der Karte suchen“ die Namen des Khmelita-Anwesens ein.
2. Vergrößern Sie die Karte.
3. Betrachten Sie Satellitenbilder desselben Gebiets.
4. Schauen Sie sich die Fotos für diesen Bereich an.

Dies ist ein staatliches historisches, kulturelles und natürliches Museumsreservat. Auf seinem Territorium gibt es einzigartige Denkmäler, architektonische, historische und natürliche Denkmäler von föderaler Bedeutung, die mit den Namen A.S. verbunden sind. Griboyedova, A.S. Khomyakova, P.S. Nakhimova, S.S. Uvarova, M.A. Bulgakow.

Folie 10. Weltraumfotografie.

Lehrer. Wie wir bei der praktischen Arbeit feststellen konnten, wird die im GIS erstellte elektronische Karte durch das Internet und sogar Satellitenbilder und Informationen von Satelliten unterstützt.

Weltraumfotografie– Fotografie der Erdoberfläche von Raumfahrzeugen aus mit spezieller Ausrüstung (Fotografie, Scannerfotografie, Wärmefotografie usw.).
Früher haben Kartographen jahrhundertelang die Erde untersucht, um verschiedene geografische Merkmale zu kartieren. Jetzt kann dies in einigen erdnahen Umlaufbahnen von Raumfahrzeugen durchgeführt werden. In nur 10 Minuten kann die Raumsonde bis zu 1 Million Quadratmeter fotografieren. km der Erdoberfläche, während aus einem Flugzeug ein solches Gebiet in 4 Jahren entfernt wird und Geologen und Topographen dafür etwa 80 Jahre benötigen würden. Mit Hilfe der Weltraumfotografie konnten viele „weiße Flecken“ in schwer zugänglichen Gebieten der Erde ausgelöscht werden.

Historische Referenz

ICH. Es entstanden die ersten Fotos aus dem Weltraum

• von Raketen im Jahr 1946,
• von künstlichen Erdsatelliten - im Jahr 1960,
• von bemannten Raumfahrzeugen - 1961 (Yu. A. Gagarin).

Das erste Foto aus dem Weltraum wurde etwas mehr als ein Jahr nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs aufgenommen. Am 24. Oktober 1946 stieg eine vom Startplatz White Sands in New Mexico gestartete V-2-Rakete auf eine Höhe von 104,6 km. Die an Bord installierte Kamera machte während des Fluges alle anderthalb Sekunden ein Foto. Nach mehreren Minuten im Weltraum kehrte die Rakete zur Erde zurück. Die Landung sollte nicht sanft erfolgen, und die Rakete zerbrach und mit ihr auch die Kamera. Die Stahlkassette mit dem Film blieb intakt und die Wissenschaftler gelangten in die Hände von einzigartigem Fotomaterial. Bis 1946 stammten die Aufnahmen aus der höchsten Höhe der Erde aus dem Ballon Explorer II (22 km) im Jahr 1935.

II. Im Jahr 1987 filmten die Kosmonauten Juri Romanenko, Alexander Lawejkin und Alexander Alexandrow während ihres Weltraumaufenthalts auf der Mir-Station einen großen Teil der Antarktis. All dies half bei der Erstellung einer detaillierten Karte dieses Kontinents im Maßstab 1:200.000 (2 km in cm). Solche Karten, und selbst in einem solchen Maßstab, können mit anderen Methoden einfach nicht erstellt werden.

5. Praktische Arbeit leisten

Praktische Arbeit. Der Bereich, in dem ich studiere.

1. Öffnen Sie die Ressource http://kosmosnimki.ru
2. Geben Sie Smolensk in die Suchleiste ein.
3. Wenn Sie den Maßstab ändern, finden Sie die MBOU-Sekundarschule Nr. 29.
4. Finden Sie die geografischen Koordinaten der Schule.
5. Finden Sie die Straßengrenzen des Schulgeländes und beschriften Sie diese mithilfe von Markierungen.
6. Finden Sie eine Kinderklinik, eine Bibliothek oder eine Sportschule im Schulgebiet. Kindergarten und unterschreibe sie.

(In den Absätzen 3-5 arbeiten die Schüler abwechselnd an der digitalen Tafel und markieren die gefundenen Objekte.)

Lehrer. In welchen Bereichen werden Satellitenbilder verwendet?

Studenten (mögliche Antworten): in der Umweltüberwachung, Forstwirtschaft, Landwirtschaft, Bauwesen, Kartographie, Katasteraktivitäten, Tourismusaktivitäten, Versicherungen .

Folie 16. Einsatz von Weltraumfotografie und GIS-Technologien.

Lehrer. Wie werden Weltraumbilder Ihrer Meinung nach in der Umweltüberwachung, in der Forstwirtschaft, in der Landwirtschaft, im Baugewerbe, in der Kartographie, bei Katasteraktivitäten, im Tourismus und bei Versicherungen verwendet? .

Folien 17-24.

FORTSCHRITT DER LEKTION II

Computerworkshop „Erstellung eines geografischen Informationssystems für die Region Smolensk“

1. Erstellung eines Programms zur Arbeit mit Satellitenbildern der Region Smolensk. Computerworkshop zum vorgeschlagenen Algorithmus und Code.

2. Eingabe der Namen geografischer Objekte in ein Satellitenbild der Region Smolensk.
Mithilfe von Karten der Region Smolensk werden die Internetressourcen http://kosmosnimki.ru und http://maps.google.com auf das Satellitenbild der Stadt, des Flusses und des Sees der Region Smolensk angewendet.