Конспект урока по информатике на тему Построение и исследование геоинформационной модели

Высочина Ольга Дмитриевна, учитель информатики МОБУСОШ № 10 станицы Советской.

Тема урока: Построение и исследование геоинформационной модели.

Класс: 9

Цели урока:

Образовательная - знакомство с новейшим классом информационных систем, освоение приемов поиска и средств навигации в ГИС 2GIS Новокубанский район, и освоение приемов работы с инструментами в программах «Google планета Земля», ГИС для лесного хозяйства Formap 5.3 .

Развивающая - развивать познавательный интерес учащихся, умения применять полученные знания на практике, привить навыки исследовательской работы в группах.

Воспитательная - повысить уровень информационной культуры и социальной адаптации учащихся, воспитывать интерес и любовь к мировой культуре, популяризация географических знаний о родном крае.

Ход урока

1. Актуализация знаний. (Приложение 1. Презентация) (Слайды 2-4)

   1. Материальной моделью является:

1. 2. макет автомобиля;

   3. чертеж;

   4. карта;

   5. диаграмма.

2. Генеалогическое дерево семьи является:

   1. табличной информационной моделью;

   2. сетевой информационной моделью;

   3. иерархической информационной моделью;

   4. словесной информационной моделью.

3. Знаковой моделью является:

1. 1. анатомический муляж;

   2. модель корабля;

   3. макет здания;

   4. диаграмма.

4. Упорядочение информации по определенному признаку называется:

4. 1. сортировкой;

   2. систематизацией;

   3. формализацией;

   4. моделированием.

4. Процесс построения моделей называется:

4. 1. моделирование;

   2. экспериментирование;

   3. конструирование;

   4. проектирование.

4. Каково общее название моделей, которые представляют собой совокупность полезной и нужной информации об объекте?

4. 1. материальные;

   2. предметные;

   3. информационные;

   4. словесные.

2. Изложение нового материала.

4. 1. Геоинформационная система (ГИС) - это многофункциональная информационная система, предназначенная для сбора, обработки, моделирования и анализа пространственных данных, их отображения и использования при решении расчетных задач, подготовке и принятии решений.

   2. Основное назначение ГИС:

• формирование знаний о Земле, отдельных территориях, местности;

• своевременное доведение необходимых и достаточных пространственных данных до пользователей с целью достижения наибольшей эффективности их работы. (Слайд 35)

4. 1. Наиболее развитые ГИС (обычно с сильной поддержкой и растровой модели), имеющие хорошие средства программирования, широко используются для моделирования природных и техногенных процессов, в том числе распространения загрязнений, лесных пожаров и др. (Слайд 6)

   2. К настоящему времени число ГИС-пакетов, предлагаемых на рынке, исчисляется несколькими тысячами. Однако в большинстве это специализированные системы. Реальных полнофункциональных ГИС-пакетов общего назначения на рынке несколько десятков. В основном программное обеспечение для ГИС разрабатывают специализированные фирмы, только в некоторых случаях это продукты крупных фирм, для которых ГИС - не основной продукт (IBM, Intergraph, Computervision, Westinghouse Electric Corp., McDonnel Douglas, Siemens Nixdorf). (Слайд 7)

   3. Так, например, 2ГИС- международная картографическая компания, выпускающая одноимённые электронные справочники с картами городов с 1999 года. Главный офис 2ГИС находится в Новосибирске. Компания имеет справочники для многих городов России, а также нескольких городов за рубежом - в Казахстане[3], Италии, Чехии, Чили, ОАЭ, Киргизии, на Кипре и Украине. Все версии 2ГИС, как и обновления к ним, бесплатны для пользователей. Основной источник доходов компании 2ГИС - продажа рекламных мест на карте и в справочнике (баннер, место в списке, дополнительный текст). Входит в десятку крупнейших интернет-компаний России по версии Forbes. Входит в десятку лучших работодателей России по версии HeadHunter.

   4. Так как современные ГИС представляют собой, как правило, сложные программно-информационные комплексы, разработанные специально для применения в конкретных областях информационной деятельности или для решения специализированных задач, то в их состав входят:

• операционная система;

• ядро прикладного программного обеспечения;

• модули тематической обработки данных;

• интерактивный интерфейс пользователя. (Слайд 8)

4. 1. Основной особенностью ГИС, определяющей ее преимущества в сравнении с другими АИС, является наличие геоинформационной основы, т.е. цифровых карт (ЦК), дающих необходимую информацию о земной поверхности. При этом ЦК должны обеспечивать:

• точную привязку, систематизацию, отбор и интеграцию всей поступающей и хранимой информации (единое адресное пространство);

• комплексность и наглядность информации для принятия решений;

• возможность динамического моделирования процессов и явлений;

• возможность автоматизированного решения задач, связанных с анализом особенностей территории;

• возможность оперативного анализа ситуации в экстренных случаях.

4. 1. Серьезные проекты с использованием ГИС требуют работы с большими объемами данных, от сотен мегабайт до нескольких десятков гигабайт. Особенно высокие требования к объемам дисковой и основной памяти, а также к быстродействию компьютера, предъявляют ГИС с обработкой изображения в виде растровых структур, например, в задачах геометрической коррекции аэроснимков, моделирования природных процессов и при работе с рельефом земной поверхности. Один цветной аэроснимок высокого разрешения стандартного формата, если перевести его в цифровую форму без потери "точности" (24 bit, 1200 dpi) занимает около 200 Мб. (Слайд 9)

   2. Во многих задачах регионального характера требуется использовать совмещенную и геометрически откорректированную мозаику из многих таких снимков, тем более, что признано целесообразным использовать растровую подложку из такой мозаики аэро- или космических снимков (digital orthophoto) в качестве базового слоя для векторных карт, т.е. фотоснимки "впечатываются" в изображение карты. То же замечание справедливо и для работы с аэрокосмическими снимками, которые, как правило, должны обрабатываться различными способами, чтобы избирательно выделить на них различную информацию (операции различного рода фильтрации, преобразования контраста, операции с использованием быстрого преобразования Фурье, классификационные алгоритмы, дискриминантный, кластерный и факторный анализ, а также метод главных компонент). Поэтому вместо того, чтобы хранить десятки версий обработки, что потребовало бы до сотен Гбайт на 1 кадр, рациональнее выполнять их по требованию. Современные специализированные рабочие станции справляются с такой задачей, для ПК же она еще трудна. Иногда операция с одним кадром на ПК длится несколько минут. Когда необходимо моделировать сложные природные процессы, в частности распространение загрязнения, лесных пожаров, либо применять данные аэрокосмических съемок, использование специализированной рабочей станции неизбежно.

   3. Следует отметить, что скорость накопления объемов аэрокосмических (особенно космических) данных пока идет в том же темпе или даже опережает темпы роста вычислительных мощностей ПК и рабочих станций. Действительно, ежемесячно над каждым участком Земли размером с большой город собирается не менее 800-1000 Мбайт спутниковых изображений. И если даже учесть, что половина их по условиям облачности непригодна для использования в ГИТ- приложениях, все равно это составляет огромный поток. И еще одно замечание: разрешение систем сбора дистанционной информации постоянно растет, а увеличение геометрического разрешения на местности с 20 до 10 м увеличивает объем данных в 4 раза. Так что каждые 2-4 года компьютерная система должна в несколько раз увеличивать свою производительность, чтобы не отстать от темпов развития устройств сбора информации. Отсюда ясно, что еще длительное время технической основой мощных полнофункциональных ГИС с аналитическими функциями будут оставаться специализированные рабочие станции. (Слайд 10)

   4. Глобальная ГИС используется для предотвращения техногенных и природных катаклизмов с 1997 года. (Слайд 11). Благодаря этим данным можно за относительно короткое время спрогнозировать масштабы катастрофы, составить план ликвидации последствий, оценить нанесенный ущерб и людские потери, а также организовать гуманитарные акции. Региональная геоинформационная система разработана на муниципальном уровне. Она позволяет местным властям прогнозировать развитие определенного региона. Данная система отражает практически все важные сферы, например инвестиционные, имущественные, навигационно-информационные, правовые и др. Также стоит отметить, что благодаря использованию данных технологий появилась возможность выступать гарантом безопасности жизнедеятельности всего населения. Региональная геоинформационная система в настоящее время используется достаточно эффективно, способствуя привлечению инвестиций и стремительному росту экономики района.

   5. Применение геоинформационных систем широко распространено во многих областях: геологии и картографии; торговли и услугах; кадастре; экономике и управлении; обороны; инженерии; образовании и др. (Слайд 12)

   6. Примеры некоторых ГИС, доступных пользователю ПК. (Слайды 13-21)

   7. На слайдах 13-21 рассмотрены региональные, муниципальные и местные карты станицы Советской и её окрестностей: ГИС Google планета Земля, 2 ГИС /Яндекс. Карты/. По ходу презентации - обсуждение.

   8. На слайде 22 рассмотрен пример ГИС ЖКХ: ГИС Электросеть. Схемы электрических сетей на карте города.

   9. На слайде 23 геоинформационная система «ЛЕСНЫЕ РЕСУРСЫ» на базе FORMAP 5.3.

   10. Физкультминутка. (Слайд 24)

3. Практическая работа. (Слайд 25)

4. 1. Исследование геоинформационной модели Google планета Земля. (Приложение 2)

4. Рефлексия учебной деятельности и тог урока.

4. 1. Выберите по 1-2 предложения и закончите их.

   2. На интерактивной доске указаны варианты:

1. 1. сегодня я узнал...

   2. было трудно…

   3. я понял, что…

   4. я научился…

   5. было интересно узнать, что…

   6. меня удивило…

   7. мне захотелось…

5. Задание на дом.

4. 1. Подготовить с помощью ГИС2 информацию о своем районе, сделать скриншоты страниц ГИС, которые показывают территорию школы. Исследовать ГИС для лесного хозяйства Formap.

   2. Источники информации

1. https://mapbase.ru/Краснодарский/район-Новокубанский/место-ст-ца_Советская

2. raficheskie-informatsionnyie-sistemyi#image988512

3. gistechnik.ru/publik/git.html

4. fb.ru/article/213248/gis---eto-geogmaps.yandex.ru›гис

5. fb.ru/article/213248/gis---eto-geograficheskie-informatsionnyie-sistemyi

6. ppt4web.ru/uploads/ppt/1469/c8c4cfe014c7517bda24d19c3c5b1ae2.ppt

7. www.studfiles.ru/html/2706/381/html_GuKfVvGR5N.SzFA/htmlconvd-HJFf75_html_332e85ba.png

8. mtdata.ru/u3/photo8F7C/20189126925-0/original.jpg

9. ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/fizkultminutka-dlja-shkolnikov-srednikh-i-starshikh-klassov.html</