Что такое гис география 10 класс
Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемЕвгений Карпиков
Похожие презентации
Презентация на тему: » Геоинформационные системы Работу быполнила уч-ца 10 «А» класса Тибекина Юлиана МОУ лицей 10.» — Транскрипт:
1 Геоинформационные системы Работу быполнила уч-ца 10 «А» класса Тибекина Юлиана МОУ лицей 10
2 Геоинформационная система (ГИС, также географическая информационная система) информационная система, предназначенная для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах.
3 ГИС включают в себя возможности cистем управления базами данных (СУБД), редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне и многих других областях.
5 История ГИС Начальный период (поздние 1950е ранние 1970е гг.) Первые крупные проекты и теоретические работы. Запуск первого искусственного спутника Земли. Появление электронных вычислительны машин. Появление цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств. Создание программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров. Создание формальных методов пространственного анализа. Создание программных средств управления базами данных.
6 Период государственных инициатив (нач. 1970е нач. 1980е гг.) Развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям: o Автоматизированные системы навигации. o Системы вывоза городских отходов и мусора. o Движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т. д.
7 Период коммерческого развития (ранние 1980е настоящее время) Широкий рынок разнообразных программных средств. Развитие настольных ГИС, расширение области их применения. Появление сетевых приложений.
8 Пользовательский период (поздние 1980е настоящее время) Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и модифицировать программы появление пользовательских «клубов», телеконференций возросшая потребность в геоданных начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.
9 Представление данных Данные в ГИС описывают реальные объекты, такие как дороги, здания, водоемы, лесные массивы. Реальные объекты можно разделить на две абстрактные категории: дискретные (дома, территориальные зоны) и непрерывные (рельеф, уровень осадков, среднегодовая температура). Для представления этих двух категорий объектов используются векторные и растровые данные.
10 Растровые данные Растровые данные хранятся в виде наборов величин, упорядоченных в форме прямоугольной сетки. Наиболее распространенным способом получения растровых данных о поверхности Земли является дистанционное зондирование, проводимое при помощи спутников. Хранение растровых данных может осуществляться в графических форматах, например TIF или JPEG, или в бинарном виде в базах данных.
11 Векторные данные В ГИС к векторным объектам могут быть привязаны семантические данные. Структуру и типы данных определяет пользователь. Векторные данные также могут описывать непрерывные поля величин. Поля при этом изображаются в виде изолиний или контурных линий. Векторные данные обычно имеют гораздо меньший размер, чем растровые. Их легко трансформировать и проводить над ними бинарные операции.
12 Типы векторных объектов
13 Структура ГИС Данные (пространственные данные): – позиционные (географические): местоположение объекта на земной поверхности. – непозиционные (атрибутивные): описательные. Аппаратное обеспечение (ЭВМ, сети, накопители, сканер, дигитайзеры и т. д.). Программное обеспечение (ПО). Технологии (методы, порядок действий и т. д.).
14 Вопросы, на которые может ответить ГИС: 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).
Геоинформационные системы. Урок-исследование
Предмет: информатика и география.
Тип урока: изучение нового материала, урок исследование.
Вид урока: комбинированный.
Составители: учителя МКОУ СОШ №10: Кусов А.Н. и Ельцина М.В.
Оборудование: компьютерный класс с подключением к Интернет, мультимедийный проекционный комплекс или электронная доска, листы с конспектом урока, листы с заданиями и алгоритмами для исследования, бумажные географические карты.
Воспитательная – повысить уровень информационной культуры и социальной адаптации учащихся, воспитывать интерес и любовь к Петербургу, популяризация географических знаний о Петербурге и мире.
Актуализация знаний и обоснование темы.
Постановка проблемных задач, обсуждение выбора средств их решения, проведение самостоятельных учебных мини-исследований, подготовка результатов исследований.
Представление презентаций по исследованиям учащихся. Перекрестная защита.
Обсуждение, чему научились и что нового узнали на уроке. Домашнее задание.
1. Организационный момент.
Учитель обращает внимание учеников на глобус и карты. Вопросом о различии бумажных и электронных карт, натурных и компьютерных моделей учитель побуждает детей вспомнить и обсудить различные модели объектов, процессов и явлений, способы хранения графической информации, виды графической информации, подводит учеников к понятию «интерактивная электронная карта» и, более сложного и нового для них термина, – ГИС. С помощью проектора демонстрируется на экране первый слайд презентации. (Приложение 1) Тема нашего урока «Геоинформационные системы». Наш век — век информации. ГИС — технология управления ею. Пусть эти слова послужат эпиграфом нашего урока. Мы разберем с вами на уроке, каким же образом происходит управление информацией в геоинформационных системах.
Озвучить цели и план урока.
Что мы знаем? Что мы не знаем? Слайд 4. Александр Николаевич
3. Объяснение новой темы с помощью презентации «Геоинформационные системы»
Слайд 5. Что такое геоинформационная система? -Марина Викторовна
Электронная карта, созданная в ГИС, поддерживается мощным арсеналом аналитических средств, богатым инструментарием создания и редактирования объектов, а также базами данных, устройствами сканирования, печати, средствами Интернет и даже космическими снимками и информацией со спутников. Общие геоданные используются при создании и в работе различных типов геоинформационных систем:
Слайд 6. В отличие от обычной бумажной карты, 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. 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.
Александр Николаевич — Слайд 7. Например, ГИС «TopPlan Санкт-Петербург» содержит ландшафтные и тематические слои географических карт, связанные друг с другом.
Слайд 8. Графическая информация в ГИС хранится в векторном формате.
Исходная картинка вводится со сканера в растровом формате, а затем подвергается векторизации – установке формульных соотношений между линиями и точками.
Слайд 9. Задачи, которые решает ГИС. Области и отрасли применения ГИС
Рассказать своими словами о том, какие функции будут изучены у данных программ с точки зрения ГИС.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ УРОКА
Сейчас я предлагаю выполнить вам самостоятельное мини-исследование с помощью программ TopPlan Санкт-Петербург, Google Earth . Каждая команда получает индивидуальное задание для нахождения оптимального решения, а также алгоритмы работы с вышеназванными программами. Команда работает за одним компьютером. Время для исследования у команды ограничено 10-15 минутами и представлется в виде небольшой презентации Power Point (показать пример команды 6).
ЗА 10 минут до окончания урока, вы заканчиваете работать на д своим исследованием, и делаете тест по теме ГИС в течении 7 минут и получаете оценку за него с учетом практической работы
Подведение итогов урока.
Задания для исследования. Работа в группах (командах)
Команда 1.
Задание «Приключение итальянцев в Петербурге»
Помогите итальянцам, прибывшим в Петербург, найти и вернуть свой багаж, который по ошибке был отправлен в Москву. Проводите гостей в гостиницу Охтинская.
Алгоритм исследования TopPlan Санкт-Петербург.
На слайде №4 опишите исторический ансамбль, находящийся напротив гостиницы «Охтинская». Какие сооружения в него входят? Вставьте фото на слайд, используя команду меню Показывать виды города и копию экранной картинки.
Команда 2. Задание «Чрезвычайное происшествие»
На перекрестке проспектов Маршала Жукова и Ветеранов произошло ДТП. Покажите место происшествия. Найдите ближайшие отделение ГИБДД и медпункт первой помощи.
Алгоритм исследования TopPlan Санкт-Петербург.
Команда 3. Задание «Помощь абитуриенту»
Помогите абитуриенту выбрать высшие учебные заведения, которые располагаются в Петродворцовом районе. Укажите их адреса и сайты.
Алгоритм исследования TopPlan Санкт-Петербург.
Команда 5. Задание «Спартакиада»
В Петродворцовом районе проводится юношеская спартакиада. Предложите спортивные сооружения и клубы для проведения легкоатлетических, футбольных, водных и конноспортивных соревнований в нашем районе.
Алгоритм исследования TopPlan Санкт-Петербург.
Команда 6. Задание «Мосты Санкт-Петербурга»
Какие мосты соединяют Васильевский остров с Петроградской стороной?
Единственный мост в Петербурге, который разделяет два административных района – мост Александра Невского. Какие районы города он разделяет?
Где находится в Петербурге мост Кентавров?
Алгоритм исследования TopPlan Санкт-Петербург.
Команда 4. Задание «3- d модели исторических памятников»
C помощью программы Google Earth выполнить:
Получить снимок Храма Христа Спасителя в Москве с высоты птичьего полета.
Доказать с помощью снимка со спутника, что Пизанская башня в Италии создает иллюзию падения, но не падает. Почему?
Найти Большой театр в Москве и определить по 3- d модели, сколько колонн находится в портале здания театра? Доказать снимком.
Геоинформационная система
Геоинформационная система
Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.
По территориальному охвату различают глобальные ГИС (global GIS), субконтинентальные ГИС, национальные ГИС, зачастую имеющие статус государственных, региональные ГИС (regional GIS), субрегиональные ГИС и локальные, или местные ГИС (local GIS).
ГИС различаются предметной областью информационного моделирования, к примеру, городские ГИС, или муниципальные ГИС, МГИС (urban GIS), природоохранные ГИС (environmental GIS) и т. п. ; среди них особое наименование, как особо широко распространённые, получили земельные информационные системы. Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС (integrated GIS, IGIS) совмещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обработки изображений (данных дистанционного зондирования) в единой интегрированной среде.
Полимасштабные, или масштабно-независимые ГИС (multiscale GIS) основаны на множественных, или полимасштабных представлениях пространственных объектов (multiple representation, multiscale representation), обеспечивая графическое или картографическое воспроизведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим пространственным разрешением. Пространственно-временные ГИС (spatio-temporal GIS) оперируют пространственно-временными данными. Реализация геоинформационных проектов (GIS project), создание ГИС в широком смысле слова, включает этапы: предпроектных исследований (feasibility study), в том числе изучение требований пользователя (user requirements) и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, технико-экономическое обоснование, оценку соотношения «затраты/прибыль» (costs/benefits); системное проектирование ГИС (GIS designing), включая стадию пилот-проекта (pilot-project), разработку ГИС (GIS development); её тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке (test area), прототипирование, или создание опытного образца, или прототипа (prototype); внедрение ГИС (GIS implementation); эксплуатацию и использование. Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоинформатикой.
Содержание
История ГИС
Начальный период (поздние 1950е — ранние 1970е гг.)
Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.
Период государственных инициатив (нач. 1970е — нач. 1980е гг.)
Государственная поддержка ГИС стимулировала развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям:
Период коммерческого развития (ранние 1980е — настоящее время)
Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных.
Пользовательский период (поздние 1980е — настоящее время)
Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских «клубов», телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры.
Структура ГИС
Вопросы на которые может ответить ГИС
ГИС в России
Наибольшее распространение в России из зарубежных систем имеют: программный продукт ArcGIS компании ESRI, семейство продуктов GeoMedia корпорации Intergraph и MapInfo Professional компании Pitney Bowes MapInfo.
Из отечественных разработок широкое распространение получила программа ГИС Карта 2008 компании ЗАО КБ «Панорама».
Используются также и другие программные продукты отечественной и зарубежной разработки: ГИС ИНТЕГРО, MGE корпорации Intergraph (использует MicroStation в качестве графического ядра), IndorGIS, STAR-APIC, ДубльГИС, Mappl, ГеоГраф ГИС и пр.
Урок-исследование «Геоинформационные системы»
Раздел программы: информационные системы и базы данных.
Тип урока: изучение нового материала, урок-исследование.
Вид урока: комбинированный.
Время проведения урока: один из последних уроков в указанном разделе.
Оборудование: компьютерный класс, проектор, листы с конспектом урока, листы с заданиями и алгоритмами для исследования.
Программное обеспечение: операционная система Windows, программа создания и демонстрации презентаций Microsoft Power Point, настольная ГИС TOPPLAN Санкт-Петербург; презентация по теме урока Геоинформационные системы.pps, подготовленная учителем.
1. Организационный момент.
С помощью проектора демонстрируется на экране первый слайд презентации. (Приложение 1) Тема нашего урока “Геоинформационные системы”. Наш век — век информации. ГИС — технология управления ею. Пусть эти слова послужат эпиграфом нашего урока. Озвучить цели и план урока. (слайды 1-3)
2. Актуализация знаний.
Что мы знаем? Что мы не знаем? Слайд 4.
3. Объяснение новой темы с помощью презентации “Геоинформационные системы”
Последние десятилетия ознаменовались бумом в области применения карт, и связано это с возникновением Географических Информационных Систем, воплотивших принципиально новый подход в работе с пространственными данными.
Слайд 5. Что такое геоинформационная система?
Электронная карта, созданная в ГИС, поддерживается мощным арсеналом аналитических средств, богатым инструментарием создания и редактирования объектов, а также базами данных, устройствами сканирования, печати, средствами Интернет и даже космическими снимками и информацией со спутников. Общие геоданные используются при создании и в работе различных типов геоинформационных систем:
Профессиональных (для государственных и отраслевых структур);
Открытых ГИС, которые доступны на автоматизированных рабочих местах разных специалистов внутри региона и страны; Встроенных ГИС – системах, установленных на автомобилях, водном транспорте, подводных лодках, современном железнодорожном транспорте; GPS (Geo Position System) – система навигации с помощью спутниковой информации. Интернет-ГИС – различных сетевых порталах, предоставляющих электронные карты; САПР-ГИС – в системах автоматического проектирования в строительстве зданий и коммуникаций, ландшафтном дизайне; Настольных ГИС – тех системах, которые устанавливаются на рабочих и домашних компьютерах, например TOPPLAN Санкт-Петербург и др. системы настольного картографирования.
Слайд 6. Структура ГИС Из каких составляющих частей состоит ГИС?
Компьютер. Компьютер для работы с ГИС может быть от простейших ПК до мощнейших суперкомпьютеров. Компьютер является основой оборудования ГИС и получает данные через сканер или из баз данных. Наблюдать и анализировать данные ГИС позволит монитор. Принтеры и плоттеры – наиболее распространенные средства для выведения конечных результатов проделанной на компьютере работы с ГИС.
Данные. Выбор данных зависит от задачи и возможностей получения информации. Данные могут быть использованы из различных источников – базы данных организаций, Интернет, коммерческие базы данных и т.д.
Пользователи. Люди, пользующиеся ГИС, условно могут быть разделены следующие группы: операторы ГИС, чья работа заключается в размещении данных на карте, инженеров/пользователей ГИС, чья функция заключается в анализе и дальнейшей работе с этими данными и теми, кому на основании полученных результатов нужно принять решение. Кроме того, ГИС могут пользоваться широкие слои населения через готовые программные приложения или Интернет.
Метод. Существует много способов создания карт в ГИС и методов дальнейшей работы с ними. Наиболее продуктивной будет та ГИС, которая работает в соответствии с хорошо продуманным планом и операционными подходами, соответствующими задачам пользователя.
Слайд 7. В отличие от обычной бумажной карты, 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. 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.
Слайд 8. Например, ГИС “TopPlan Санкт-Петербург” содержит ландшафтные и тематические слои географических карт, связанные друг с другом.
Слайд 9. Графическая информация в ГИС хранится в векторном формате.
В векторной модели информация о точках, линиях и полилиниях (дома, дороги, реки, здания и т.п.) кодируется и хранится в виде набора координат X,Y (Z, T), что позволяет манипулировать изображением. Исходная картинка вводится со сканера в растровом формате, а затем подвергается векторизации – установке формульных соотношений между линиями и точками.
ГИС обычно выполняет пять процедур с данными: ввод, манипулирование, управление, запрос и анализ, визуализацию.Слайд 10. Ввод. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой. Манипулирование. Для совместной обработки все данные удобнее представить в едином масштабе и одинаковой картографической проекции. ГИС-технология предоставляет разные способы манипулирования пространственными данными и выделения данных, нужных для конкретной задачи. Управление. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов. Но при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными эффективнее применять системы управления базами данных (СУБД). Запрос и анализ. При наличии ГИС и географической информации Вы сможете получать ответы как на простые вопросы о расположении объектов, так и на сложные типа Что находится на…? Что изменилось с…? Что если. и др. Визуализация. Раньше карты создавались на столетия. ГИС предоставляет новые удивительные инструменты, расширяющие и развивающие искусство и научные основы картографии. С ее помощью визуализация самих карт может быть легко дополнена отчетными документами, трехмерными изображениями, графиками, таблицами, диаграммами, фотографиями и другими средствами, например, мультимедийными.
Слайд 13. Геоинформационная система “TopPlan Санкт-Петербург” — интегрированная система, позволяющая пользователю одновременно работать с разными видами информации (картами, справочниками), имеющая стандартный Windows-интерфейс. “TopPlan Санкт-Петербург” связан с базами данных, поддерживает функции поиска по различным параметрам (названию, телефону, адресу, e-mail, www-адресу, сфере деятельности фирмы, а также по ее местоположению на карте), может быть персонифицирован.
Слайд 14. Информационное меню TopPlan Санкт-Петербург состоит из
Алфавитный каталог – перечень названий организаций и фирм с адресами, расположенный в алфавитном порядке. Петербург в Интернете. Тематический каталог – темы и рубрикатор. Карта районов Санкт-Петербурга с алфавитным каталогом по районам. Расписание транспорта. Телефонный справочник служб Петербурга. Календарь событий и Мастер поздравлений
Слайд 15. Навигацию и поиск в электронных картах можно осуществлять с помощью следующих средств: карты, главное и контекстное меню. Навигатор находится на панели любого из двух указанных меню и позволяет увеличивать и уменьшать изображение, передвигаться по карте при нажатой левой клавише мыши – все эти стандартные технологические приемы знакомы вам из Windows.
Слайд 16. Работа со слоями. Для того чтобы включить в карту тематические объекты, например, авиапредприятия или школы, нужно выбрать в меню опцию Состав карты и указать нужные тематические или ландшафтные объекты.
Слайд 17. Адресный поиск может осуществляться в алфавитном каталоге либо непосредственно в карте. И эти приемы вы освоите самостоятельно в практической части урока.
4. Проведение учебных исследований.
Сейчас я предлагаю выполнить вам самостоятельное мини-исследование с помощью программы TopPlan. Организуйтесь, пожалуйста, в группы-команды по 2 человека, так как вы сидите рядом, ребята, и так, как пронумерованы ваши бейджики. Каждая команда получает индивидуальное задание для нахождения оптимального решения, а также алгоритмы работы с программой TopPlan и представления результатов. Команда работает за одним компьютером. Результат исследования каждая команда представит спустя 12 минут в виде небольшой презентации Power Point (пока звучит музыка, вы работаете). Я буду кратко консультировать вас по вопросам, и помогать в возникших затруднениях.
Задания для 6 команд (по 2 ученика в команде за одним компьютером) См. Приложение 2.
5. Представление и защита мини-проектов по исследованиям учащихся.
Результаты исследований учащиеся оформляют с помощью презентаций или текстовых документов, в которых отражают ответы на вопросы исследования и демонстрируют копии экранных картинок, фрагменты карт, фотографии, найденные с помощью программы TopPlan Санкт-Петербург. Учащиеся отвечают на вопросы учителя о том, как проводилось исследование, какие средства программы они использовали.
6. Подведение итогов урока.
Для проведения наших исследований мы воспользовались простой и удобной настольной ГИС. Домашнее задание: В качестве домашнего задания приглашаю вас совершить путешествие по любым уголкам планеты с помощью геоинформационного Интернет-портала Google Планета Земля maps.google.com или принять участие в работе сетевого геоинформационного проекта по адресу ru.vicipedia.org
Спасибо за слаженную работу. Всем командам – отлично. Желаю вам успехов.