Теорія картографування освітніх інновацій (стр. 6 )

- Бажаним є максимальне застосування вже знайомих та зрозумілих користувачу способів зображення явищ з широким застосуванням їх сучасних модифікацій, направлених, на підвищення точності зображення, розкриття закономірностей тощо. Перевагу слід віддавати багатоколірному оформленню карт з урахуванням існуючих традицій. При цьому слід забезпечити сумісність шкал картограм та легенд однотипних карт;

- З метою більш ефективного використання регіональних атласів освітньої сфери в розробці освітньої політики, кількісні та якісні характеристики на картах атласу мають виражатися абсолютними та відносними показниками, що використовуються в управлінні, статичній звітності, обліковій документації, освітньому моніторингу;

- Незважаючи на науково-довідковий характер регіональних атласів освітньої сфери, при розробці тематичного змісту їх карт та виборі зображувальних засобів, необхідно максимально врахувати можливості використання даного картографічного твору в навчальному процесі у вищих та загальноосвітніх навчальних закладах, а також в просвітницькій діяльності. Для цього необхідно уникати необґрунтованого використання узагальнюючих індексів, показників, коефіцієнтів тощо.

1.6 Застосування геоінформаційних технологій в картографуванні інноваційних процесів в освітньому комплексі

Існують різні аспекти класифікації ГІС. Наприклад, ГІС класифікують з погляду їхньої проблемної орієнтації, виділяючи: інженерні ГІС; майнові ГІС, призначені для обробки кадастрових даних; ГІС для тематичного і статистичного картографування, що є проміжним ланцюгом в керуванні природними ресурсами, складання карт по переписах і планування навколишнього середовища; бібліографічні ГІС, що містять каталогізовану інформацію про безліч географічних документів; географічні файли з даними про функціональні й адміністративні границі; системи обробки зображень з Ландсата й ін. Однак самими авторами визнається, що швидка мінливість і множинність варіантів розв'язуваних проблем вимагає введення інших класифікацій, що враховують структуру й архітектуру ГІС. Тому більш доцільна 3-компонентна класифікація ГІС за наступними показниками: характеру проблемно-процесорної моделі; структурі моделі бази даних; особливостях моделі інтерфейсу.

Тому інформаційні системи спочатку підрозділяються на просторові і непросторові. ГІС природно відносяться до просторових, поділяючи на тематичні (наприклад, соціально-економічні) і земельні (кадастрові, лісові, інвентаризаційні та ін.). і ін дають класифікацію за територіальним охопленням (загальнонаціональні до регіонального ГІС); за напрямками використання (багатоцільові, спеціалізовані, у т. ч. інформаційно-довідкові, інвентаризаційні, для нестатків планування, керування); за тематичною орієнтацією (загальногеографічні, галузеві, у т. ч. водяних ресурсів, використання земель, лісовикористання, туризму, рекреації тощо).

Зв'язані з землею види діяльності визначають рамки для другого і, можливо найбільше часто використовуваного типу ГІС - земельних ІС (ЗІС). Найбільше часто такі системи засновані на володінні, керуванні й аналізі земельних ділянок, в основному, в інтересах людей і, насамперед з погляду землеволодіння. ЗІС далі поділяються на ті, що засновані на розбивці земної поверхні на ділянки власності і ті, котрі такої розбивки не використовують. Останні включають ІС по природних ресурсах, у тому числі такі, котрі використовуються національними парками, лісовими службами, агентствами по керуванню землею і т. п. Задачі, розв'язувані цими ЗІС, можуть включати відчуження землі для заповідників, спостереження за живою природою, прогноз землетрусів і зсувів, усунення наслідків повеней, оцінка хімічного забруднення, керування лісами і зонами проживання диких тварин, наукові дослідження.

Застосування ЗІС на основі розбивки на ділянки звичайно зосереджені навколо землеволодіння й інших кадастрових питань. Визначальним критерієм є розбивка землі на межовані ділянки з узаконеними атрибутами. Хоча ця термінологія може застосовуватися до таких земель, як державні ліси, усе-таки звичайно вона має на увазі ділянки поменше [National Academy of Science 1980, 1983]. Необхідної для таких додатків є геодезична мережа, по якій можливий точний опис ділянок. Застосування ЗІС включають традиційні геодезичні методи, вони знаходяться серед найбільших користувачів Глобальної системи позіціонування (GPS) NAVSTAR для одержання координатної інформації. Після створення точної геодезичної основи і кадастрової системи можливі різні види аналізу змін у землекористуванні з гарантією високої точності вимірів. У числі таких робіт знаходяться спроби встановлення несуперечливого спільного використання землі серед обраних земельних ділянок, а також впровадження універсального багатоцільового кадастру.

Як в галузях, зв'язаних із землею, так і в галузях, зв'язаних з населенням, маються багато можливостей застосування геоінформаційних технологій, що мають величезний потенціал, як для простих, так і для складних видів аналізу. Однак, більшість з наявних додатків складними не назвеш. Для того, щоб задати програмі задачу, потрібно знати, що ж це може бути за задача. І тоді вже ми зможемо зрозуміти, чи здатна програма цю задачу виконати.

Існує багато прикладів використання ГІС – технологій в тематичному картографуванні. Один з них на Україні це створення електронної серії карт “Людський розвиток в Україні”. Створення цієї проблемної серії карт опирається на розробку наукової ГІС «Людський розвиток», яка є прототипом виробничої ГІС і відповідає стадії пілот-проекту. Така ГІС є однією із складових багатоцільової Національної ГІС України, оскільки проведене структурно-графічне моделювання проблеми люд­ського розвитку знаходиться в руслі розробки концепції такої ГІС. Розглядаються питання створення гео­графічної бази для вивчення складних інформа­ційних об'єктів з метою забезпечення цілей системи управління і розробляє наукові основи використання статистичної інформації.

Цілісні кількісна та якісна характеристики “людського розвитку” як основної категорії у понятійно-термінологічному апараті змістового блоку ГІС є головною метою географічного моделювання. Суть проблеми людського розвитку визначає і структуру тематичної бази даних як основи картографічного моделювання. Складові проблеми людського розвитку групи природно-екологічних, економічних, медико-демографічних та духовно-культурних умов складають основні блоки тематичної бази даних. В останні роки створюються екологічні ГІС, які забезпечують дві головні задачі: забезпечення єдиної державної системи екологічного моніторингу і ведення комплексного територіального кадастру природних ресурсів. Наприклад, проект екологічного менеджменту нижнього Дніпра. Ціль проекту – збільшення ефективності екологічного менеджменту на основі використання сучасних програмно-технічних і комунікаційних засобів централізованого і розподіленого зберігання і обробки інформації. В той же час існує багато прикладів використання ГІС – технологій для інформаційного забезпечення управління міськими територіями.

Основна функція ГІС, як особливих апаратно-програмних комплексів, що забезпечують збирання, обробку, відображення та розповсюдження просторово-координатних даних є створення та використання електронних карт, атласів та інших картографічних творів.

Геоінформаційні системи для регіонального картографування освітнього комплексу – це перспективна область використання ГІС-інструментарію з метою забезпечення всього комплексу робіт з візуалізації просторових даних про процеси модернізації та реформування, що відбуваються в сучасній освіті. Застосування ГІС – технологій забезпечує:

- високий ступінь автоматизації картоскладальних робіт за рахунок розвитку топографічного та тематичного картографування на базі цифрових карт та баз даних;

- системний підхід до відображення та аналізу сучасного стану освітнього комплексу;

- інтерактивність та багатоваріантність картографування, що дає можливість поєднати процеси створення та використання картографічних творів різноманітної освітньої тематики.

На основі експериментальних робіт з регіонального картографування освіти (на прикладі Харківської області) з’ясовано можливість залучення сучасних програмних продуктів ArcGIS 9.x (ESRI), ArcView 3.1 (ЕSRI), МаpInfo 7.x (МаpInfo Corp.) та TNT 6.x (Microimages) до створення картографічних творів.

Геоінформаційна система ArcView розроблена американським Інститутом досліджень систем навколишнього середовища (ЕSRI). Програмні продукти ЕSRI націлені на дослідження навколишнього середовища, розвиток машинної графіки, збирання та комп’ютерний аналіз даних, автоматизоване моделювання та картографування. ЕSRI – лідер в області розробок комерційного забезпечення геоінформаційних технологій. ArcView належить до ГІСів науково-дослідницького характеру. Вона нескладна у використанні, дає можливість наочної уяви, дослідження, запиту та аналізу даних просторово. Програма орієнтована на принцип поєднання готової картографічної продукції для користування та необмежені можливості для створення карт шляхом розширення системи за допомогою програмування на макромові AVENUЕ. Система не потребує тривалого засвоєння та розрахована на широке коло користувачів.

ArcView працює з будь-якими видами інформації, які мають територіальну прив’язку. За допомогою цієї системи можна отримати в електронній формі будь-яку карту туристичної тематики, доповнену табличними, текстовими та іншими видами даних, що прив’язані до об’єктів, відображених на карті.

Розширення функцій ArcView можливе завдяки створенню зовнішніх модулів: Spatial Analyst (перетворення покриття у грід-теми, створення растрових буферних зон, поверхонь з точкових тем, визначення кутів нахилу, сторін освітлення/затемнення, аналіз сусідства, імпорт даних із стандартних форматів), Network Analyst (доступ до інформації про географічні сітки, геокодування, просторовий кластерний аналіз, моделювання напрямків потоку та їх взаємодії, перерозподілу ресурсів), Street Map (робота з базою даних по вулицях та геокодованих адресах), Dialig Designer (для користувачів мови Avenue), Arc Press (програмний растиризатор графічних файлів; розширення можливості та прискорення виведення на друк професійної картографічної продукції), 3-D Analyst (аналіз та візуалізація даних з поверхнями).

Ще один відомий та поширений в Україні програмний продукт – MapInfo Professional (Mapping Information Systems Corp). MapInfo Corporation – компанія, що орієнтована на розробку настільної картографічної системи MapInfo, - входить до складу компаній США, що розвиваються швидко та успішно.

MapInfo використовується для створення, маніпулювання та аналізу різних видів тематичних карт, в яких реєструються результати оцінки, аналізу та обробки матеріалів, які містять бази даних з точки зору звичайного користувача ПК. Вона має широкі можливості, що дозволяє на її базі створювати не тільки картографічні твори, але і тематично спрямовані геоінформаційні системи завдяки наявності спеціальної мови програмування MapBasic. За її допомогою є можливість підключати до програми модулі, що створені в середовищі Visual Basic та С++, перебудовувати інтерфейс, розробляти довідкову систему, налагоджувати зв’язок з іншими програмами, тобто створювати "під ключ" геоінформаційну систему кінцевого користувача.

У програмі MapInfo передбачено сумісне використання растрових та векторних форматів; широкі можливості для управління базами даних (сортування, обирання, об’єднання об’єктів і т. п.), побудови запитів (простих запитів QBE, складних запитів з використанням мови SQL, статистичних запитів); використання форматів dBase, ASCII, WKS, XLS, не змінюючи вихідного формату; можливість наступного аналізу растрових зображень, що спрощує процес цифрування та редагування карт. Система підтримує велику кількість проекцій, які можна використовувати при створенні карт, а також можливе створення і власних проекцій. Крім того є функції точної прив’язки координат вузлів одного об’єкта до іншого, згладжування лінійних та полігональних об’єктів, перетворення полігонів у полілінії і навпаки, інтерактивного нанесення об’єктів, позарамкового оформлення, в т. ч. і легенди, стандартних оверлейних операцій, підключення зовнішніх баз даних та ін. Основні показники для порівння доступних функцій було згруповно за такими напрямами: відображення карти, взаємодія з картою, середовище розробки, картографічний аналіз, компоновка та видання карт. При дослідженні функція вважалася такою, що доступна для використання, за умови відповідності її стандартам OGC (Open GIS Consortium).

Дослідження окремих переваг та недоліків ГІС при картографуванні природних явищ та комплексів дозволило встановити, що найбільші можливості при картографуванні природних об’єктів та явищ надають програмні комплекси ArcGIS та TNT.

Популярна система MapInfo, на відміну від ArcGIS та TNT, використовує закриті формати даних, орієнтовані на кадастрові роботи. MapInfo, використовуючи Data Map OLE 2.0 об`єкт у середовищі Office, дає змогу легко відображати на картах інформацію з електронних таблиць Excel та баз даних Access (які використовуються державними установами для роботи з табличною інформацією). MapInfo можна рекомендувати для потреб картографування природних явищ та комплексів за умови використання додаткового програмного забезпечення, наприклад VerticalMapper, Statistics, Surfer.

TNT має розвинуті інструменти просторового аналізу та інтегровані модулі для підтримки даних дистанційного зондування, підтримує основні графічні формати, що зумовлює доцільність використання цієї ГІС при картографуванні складних фізико-географічних об’єктів та явищ. При підготовці до друку картографічних творів виготовлених у TNT необхідно використовувати зовнішнє програмне забезпечення.

ArcGIS вирізняється більш простим інтерфейсом, підтримкою більшості форматів електронних карт та баз даних, засобами тривимірної картографії, гнучкими можливостями підготовки картографічних творів до видання. Ці переваги роблять систему ArcGIS корисною при створенні відносно простих картографічних моделей без застосування додаткового програмного забезпечення. При картографуванні природних комплексів найбільші можливості надають програмні комплекси ArcGIS 9.x, завдяки внутрішній підтримці баз даних, розвинутим інструментарієм роботі з геозображеннями та широкими можливостями просторового аналізу.

Як висновок, можна виділити при роботі з електронними картами в даних програмних продуктах такі можливості:

- інтерактивність, яка дозволяє досліджувати, поновлювати та змінювати інформацію, формувати різноманітні запити та отримувати необхідні довідкові відомості, на основі даних картографічних творів та бази даних розробляти нові карти різної тематики;

- використання масштабного порогу, включення або виключення окремих тем (теми відображаються чи не відображаються на екрані), що дозволяє змінювати повноту загальногеографічного та тематичного змісту, полегшуючи роботу з картою;

- автоматичне масштабування, яке дозволяє як збільшення, так і зменшення зображення карти на моніторі;

- створення оригінального дизайну картографічної продукції завдяки можливостям вибору та зміни палітри кольорових заливок, штриховок, редагування та реалізації способів картографічного зображення (значків, ареалів, ліній руху, картограм тощо), створення художніх значків;