Компьютерные методы в географических исследованиях

Для чего нужны компьютерные методы в географических исследованиях?
Знание необходимых программ упрощает подготовку в исследовательской деятельности
Вызывает интерес к изучаемому предмету
Способствует совместной исследовательской деятельности преподавателя и магистра на уроке и вне его
Повышает общий уровень подготовки

Где можно использовать данные программные средства:
При подготовке домашнего задания
При подготовке нового наглядного материала
Исследовательская работа
Самостоятельная исследовательская деятельность при поддержке научного руководителя
Профессиональное ориентирование на будущую профессию

Виды и этапы обработки информации в географических исследованиях

Поисковые машины сети Internet
Возможности поисковой машины GOOGLE

Возможности GOOGLE
Данная поисковая машина предоставляет не только возможности поиска необходимой информации по ключевым словам. В ней заложены элементы свободного доступа к достижениям науки. В частности, некоторые спутники NASA, отслужив свой срок были задействованы в создании трехмерной модели Земли. Компания Google совместно с BBS обработала спутниковые снимки и создала систему 3D Earth. Эта программа постоянно обновляется снимками со спутника и позволяет простому пользователю получить космический снимок интересующей его местности. Даже простое изображение Земли из космоса вызывает большой интерес у школьников, а если вывести их на исследовательский уровень то…

Из опыта работы с GOOGLE
При исследовании различных систем сельскохозяйственной деятельности в Южном федеральном округе из описываемой программы получили следующие материалы

Из опыта работы с GOOGLE
На территории Волгоградской и Астраханской областей используют «фрегаты». Полив производят дождевальными установками по кругу

Из опыта работы с GOOGLE
А это рисоводство в Приазовье. Хорошо видны рисовые чеки.

Из опыта работы с GOOGLE
Овцеводческий район в Калмыкии. Бледно желтые пятна – барханы, на северо-западе видны соленые озера

Из опыта работы с GOOGLE
Зерноводческий район в нижнем течении реки Дон. Видна сильная распаханность территории (квадратики).

Из опыта работы с GOOGLE
Знаменитый виноградарско-винодельческий район Абрау Дюрсо. Слева видно озеро Абрау. Восточный берег озера – темнозеленый цвет – виноградные плантации

Из опыта работы с GOOGLE
Мы учим по ОЧЕНЬ неточным картам. Посмотрите на очертания вроде бы знакомого Каспия. На северо-востоке новый залив? А что это под Кара-Богаз-Голом? Так сколько же Аральских морей?

Из опыта работы с GOOGLE
При просмотре нашей родной области вдруг находишь интересные факты. К востоку от Баскунчака кажется есть еще одно соленое озеро, которое по приблизительным оценкам больше раз в 10!!!

Что может простой редактор EXCEL
Обработать электронную таблицу, куда были вбиты статистические данные
Сделать на основе полученной информации графики
Графики не простые, а с элементами статистического анализа + прогностические выводы!!!
А также – не падайте! – тематические карты!!! Те самые, которые так нужны простому учителю географии

Что может простой редактор EXCEL

Что может простой редактор EXCEL

Что может простой редактор EXCEL
Внутри Excel находится объект работы с тематическими картами – MS Map.
Способы отображения картографической информации:
Картограмма, картодиаграмма, качественный фон, способ ареалов.

Что может простой редактор EXCEL
Чтобы начать работу по созданию тематической карты выберите в меню программы Excel: ВСТАВКА - КАРТА

Что может простой редактор EXCEL
Так выглядит массив данных и раскрывшееся окно работы с модулем MS Map, по которому можно создать тематическую карту

Что может простой редактор EXCEL
Управление слоями и данными в программе очень простое. Ms Map очень полезен для составления простейшего тематического материала к уроку по экономической географии. Причем, процесс создания можно с успехом проводить непосредственно на уроке, мотивируя исследовательский потенциал школьников по принципу «Делаем вместе»

GIS программы
Наиболее распространенной является MapInfo. Именно блок этой программы встроен в Excel
Autodesk Map 3D (разработка в среде AutoCAD)
Golden Soft Ware Surfer и т.п.

GIS программы
Некоторые программы, например, Arc Info может создать на основе двумерного космического снимка трехмерное изображение исследуемой поверхности

GIS программы
В зависимости от темы исследования можно вывести различные методы отображения картографической информации

GIS программы
На рисунке показана схема передачи геоинформационных данных посредством сети. Как видите, здесь в одном файле заложены данные, которые отображают различные географические параметры

GIS программы
Это возможности программы MapInfo.
Здесь не только могут хранится данные, но и отображаться как в качестве диаграмм, так и в качестве тематических карт

GIS программы
Здесь представлены возможности программы Surfer. Механизм немного отличается: за основу берется поверхность Земли, которая разбивается на множество координатных точек, а затем им задается величина. Это может быть не только изогипса…

GIS программы
В Surfer можно из одной группы данных сделать два разных варианта карт. Все зависит от вас!

GIS программы
Как видите, здесь выбран способ двумерного отображения земной поверхности. Вполне традиционная карта, но если…

GIS программы
… применить сглаживание и убрать линии изогипс, то получится очень симпатичная карта.

GIS программы
Это еще один специальный способ отображения поверхности. С его помощью намного легче рассмотреть последствия взрыва вулкана Святой Елены. Посмотрите как разнесло северный склон.

GIS программы

GIS программы
Более сложное сочетание различных ГИС продуктов, может привести к более эффектным результатам.
Представленная справа картосхема - продукт совмещения трех программных продуктов, включая профессиональный графический редактор

GIS программы
Наиболее простым для освоения с одной стороны ГИС продуктом, а с другой -мощной графической системой является программа Deneba Canvas, но у нас прижилась программа Corel Draw. Принцип послойного редактирования здесь заменен принципом «блокирования» графических объектов. Вот один из примеров.

GIS программы
Принцип любого GIS приложения базируется на послойном отображении информации
Сначала делается космический снимок, а затем на его основе создается карта поверхности
После этого наносятся тематические слои

GIS программы
Рассмотрим простейший пример послойной работы, с помощью которой можно провести несложное районирование по заданным признакам
Для начала создается базовый слой: он может быть космическим снимком, а может быть отсканированным участком карты атласа (также как на примере справа)

GIS программы
На данную карту наносят значимые населенные пункты - это самый первый тематический слой

GIS программы
Затем наносится гидрографический слой - без него любая карта будет считаться БЕЗГРАМОТНОЙ

GIS программы
После нанесения гидрографического слоя можно сделать слой транспортных магистралей

GIS программы
Теперь можно скрыть базовый слой фоновой окраской. В нашем случае орография не несет смысловой нагрузки, поэтому мы делаем фоновую градиентную заливку, указывающую на характер плавного понижения Прикаспийской низменности в сторону Каспия

GIS программы
Мы имеем практически готовую тематическую карту, на которую осталось добавить слой с географическими объектами - населенными пунктами

GIS программы
Для выявления генетических особенностей Астраханской промышленной агломерации выявим ее типологические черты. Созданная тематическая карта указывает как численность проживающего населения, так и характер урбанизированности территории: городские и сельские населенные пункты

GIS программы
В хаосе и беспорядке пространственного расположения населенных пунктов можно выделить наиболее компактные территории - «скопления» населенных пунктов. Проведем между ними границы, обозначив тем самым некие территориальные сочетания - «группировки»

GIS программы
Теперь убираем слой картодиаграмм и оставляем только границы выделенных группировок (они естественно находятся на отдельном слое) и даем каждой территории географическую привязку: Северный, Центральный и т.д. согласно их географическому расположению по отношению к ядру - городу Астрахани

GIS программы
Для выявления экономических районов внутри промагломерации необходимо нанести все промышленные пункты и центры каждого из специализированных производственных циклов. Здесь представлен рыбопромышленный цикл. По уже известному алгоритму мы выделили несколько отраслевых районов

GIS программы
Исследовательская интуиция подсказывает совместить полученный «рыбопромышленный» слой с уже готовым «агломерационным». ОГО! Кажется нам повезло и рыбопромышленные районы совпали как территориально, так и по географическому расположению по отношению к промышленному ядру

GIS программы
По такому же принципу приступаем к исследованию специализированного газохимического производственного цикла и наносим его промышленные пункты и центры. Теперь у нас появился еще один тематический слой «газохимический»

GIS программы
Проверяем на «совместимость» этот цикл: подключим слой с выявленными районами… И газохимические центры также попадают в данные территориальные единицы

GIS программы
Можно наложить сверху еще и готовый «рыбопромышленный» слой. Теперь «газохимические» объекты практически совпадают не только с «агломерационными», но и с «рыбопромышленными».

GIS программы
Теперь мы можем уверенно говорить о сложившихся на территории Астраханской промышленной агломерации экономических районах
Приведенный пример экономического районирования можно выполнить практически во всех программных продуктах, поддерживающих ГИС или послойное редактирование
Единственное отличие настоящих ГИС систем - это возможность точной геокординатной привязки к территории. Но, к глубокому сожалению, простым смертным, к которым относятся преподаватели школ, допуск к космическим снимкам или к крупномасштабным топографическим картам затруднен