konspekt - SIP Powiatu Cieszyńskiego

KONSPEKT LEKCJI
dla uczniów szkół gimnazjalnych i ponadgimnazjalnych
Temat: Specjalista w zakresie geoinformacji - zawód na dziś i jutro
Czas trwania: 45 min.
Cele lekcji:
1. Uczeń powinien znać:
pojęcia: informacja przestrzenna (geoinformacja), system informacji
przestrzennej, infrastruktura informacji przestrzennej, geoportal,
adresy internetowe wybranych geoportali regionalnych, krajowych
i światowych,
rynek usług geoinformacyjnych,
uczelnie wyŜsze kształcące w zakresie geoinformacji.
2. Uczeń powinien umieć:
uświadamiać sobie korzystanie z geoinformacji i rozróŜniać jej rodzaje,
rozpoznawać charakter systemu informacji przestrzennej, z którym ma
do czynienia oraz jego moŜliwości i ograniczenia,
zastosować odpowiednią metodę wyszukiwania informacji w zaleŜności
od rodzaju systemu,
korzystać z róŜnych geoportali.
3. Uczeń powinien rozumieć:
korzyści wynikające korzystania z geoinformacji,
znaczenie geoinformacji w Ŝyciu gospodarczym i społecznym,
powszechność geoinformacji oraz wielkość rynku pracy w tym
segmencie usług.
Metody lekcji:
Elementy wykładu, prezentacja multimedialna, prezentacja na Ŝywo w oparciu o
zasoby Internetu, ćwiczenia, dyskusja.
Formy pracy:
Grupowa, indywidualna.
Środki dydaktyczne:
Tablica, rzutnik multimedialny, ekran, flip-chart, komputer podłączony do Internetu.
Literatura:
1. System Informacji Przestrzennej Powiatu Cieszyńskiego (SDI for Cieszyn
County). Henryka Bałys, Andrzej Sambura. Bruksela 2011.
http://eurogi.org/downloads/file/69-presentations-eurogi-esdi-net-awardwinner-2011-poland.html#10
2. Ustawa z dnia 4 marca 2010 r. o infrastrukturze informacji przestrzennej (Dz.
U. z 2010 r. Nr 76, poz. 489).
3. Milestones in the history of thematic cartography, statistical, graphics, and
data visualization. Michael Friendly. 2009.
http://www.math.yorku.ca/SCS/Gallery/milestone/milestone.pdf
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
1
4. Dyrektywa Nr 2007/2/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 14 marca
2007 ustanawiająca infrastrukturę informacji przestrzennej we Wspólnocie
Europejskiej (ISPIRE).
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/
LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:108:0001:0014:PL:PDF
5. Geographic Information Systems. What is a GIS? U.S. Geological Survey.
2006. http://www.npwrc.usgs.gov/resource/habitat/research/what.htm
6. The National Spatial Data Infrastructure. U.S. Geological Survey. 2005.
http://www.fgdc.gov/nsdi/library/factsheets/documents/nsdi.pdf
7. Systemy Informacji Geograficznej. Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS,
SIP, SIT, LIS. Leszek Litwin, Grzegorz Myrda. Helion 2005.
8. GIS w geografii fizycznej. Artur Magnuszewski. Wyd. Nauk. PWN 1999.
9. Kartografia. Wizualizacja danych przestrzennych. Menno-Jan Kraak, Ferjan
Ormeling. Wyd. Nauk. PWN 1998.
10. Multipurpose Cadastre: Terms and Definitions. Dueker. K.J. and Kjerne D.
Annual Convention of ACSM-ASPRS. Proceedings, Vol. 5 (1989), pp. 94-103.
11. INTERNETOWY LEKSYKON GEOMATYCZNY. http://www.ptip.org.pl/
12. GIS for Direct Marketing. Identify and Target Your Best Customers. ESRI.
http://www.esri.com/library/brochures/pdfs/gis-for-direct-marketing.pdf
13.
Plan lekcji:
1. Podanie tematu lekcji i uświadomienie uczniom celu lekcji
2. Uświadomienie uczniom powszechności informacji przestrzennej oraz
systemów informacji przestrzennej na przykładach
3. Podanie wybranych pojęć z zakresu geoinformacji oraz ich wyjaśnienie
4. Przedstawienie zarysu historii geoinformacji
5. Zapoznanie uczniów z podstawowymi narzędziami i funkcjonalnościami
geoportali na przykładzie Systemu Informacji Przestrzennej Powiatu
Cieszyńskiego
6. Omówienie programów wybranych uczelni wyŜszych kształcących w zakresie
geoinformacji
7. Podsumowanie
8. Zakończenie
Przebieg lekcji:
I.
Uświadomienie uczniom powszechności informacji przestrzennej oraz
systemów informacji przestrzennej na przykładach
Geoinformacja znajduje zastosowanie m.in. w następujących obszarach:
Lokalizatory internetowe - wszelkiego rodzaju wyszukiwarki (np.: Google Maps,
Zumi.pl, inne) wykorzystujące dane przestrzenne zarówno jako podkład dla
innych danych oraz jako szczególne atrybuty wyszukiwania (np.: nazwy miast,
ulic, numery adresowe).
Internetowe plany gmin/miast/powiatów/województw - stanowią obecnie
najbardziej popularny sposób prezentowania geoinformacji w Internecie przez
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
2
jednostki samorządu terytorialnego róŜnych szczebli. Mają bardzo róŜny
charakter, od statycznych map rastrowych, przez oŜywione na przykład
w technologii Flash mapy wektorowe, aŜ po w pełni interaktywne plany
aktualizowane na bieŜąco (np.: z hurtowni danych urzędu).
Systemy Informacji Przestrzennej - stanowią rozwiązania informatyczne
dedykowane i stosowane w przypadku opracowań regionalnych, na poziomie
województwa, powiatu lub duŜej aglomeracji miejskiej (powiaty grodzkie).
Prezentują one dane przestrzenne o skali przekraczającej pojedynczą gminę,
czy miasto, choć mogą zawierać równieŜ bardziej szczegółowe informacje.
Geoportale tematyczne - stanowią specyficzną odmianę Systemów Informacji
Przestrzennej i są skoncentrowane na jednym zagadnieniu oraz ściśle
określonym obszarze. Jako przykład podać tu moŜna róŜnego rodzaju
geoportale przyrodnicze, choćby Tatrzańskiego Parku Narodowego.
Systemy lokalizacji - obejmują wiele róŜnorodnych funkcjonalnie
i technologicznie rozwiązań związanych z usługami pozycjonowania obiektów
(osób, pojazdów) w przestrzeni. Opierają się one na mechanizmach lokalizacji
telefonów komórkowych w sieciach poszczególnych operatorów GSM, bądź
na wykorzystaniu lokalizacji satelitarnej odbiornikami GPS.
Systemy wspomagania marketingu i sprzedaŜy - stanowią rozwiązania
wyposaŜone w zaawansowane funkcje analityczne, często wykorzystujące
rozwiązania typu wielowymiarowe hurtownie danych (kostki OLAP), czy
bussines intelligence.
Systemy inŜynierskie - dotyczy róŜnorodnych rozwiązań informatycznych
stosowanych w takich branŜach jak: górnictwo, geologia, geodezja,
planowanie przestrzenne, akustyka, archeologia, inne. Najczęściej są to
systemy o wąskiej specjalizacji i dedykowanej funkcjonalności.
II.
Przedstawienie zarysu historii geoinformacji
Powstanie Systemów Informacji Przestrzennej, a szerzej wykorzystanie
geoinformacji, wiąŜe się z rozwojem kartografii.
Odkryte najstarsze mapy pochodzą sprzed kilku tysięcy lat z obszaru
staroŜytnej Babilonii i najprawdopodobniej słuŜyły do obsługi podatku
gruntowego.
Za panowania Ramzesa II (XIII w. p. Chr.) lokalizacje egipskich kopalni złota
zaznaczane były na pergaminowych mapach.
W II w. p. Chr. w Chinach na jedwabiu kreślono mapy topografii terenu
wykorzystywane w celach wojskowych.
Pierwsze mapy obrazujące cały (znany staroŜytności) świat stworzył grecki
filozof Anaximander z Miletu w VI w. p. Chr.
Eratosthenes z Cyreny, uwaŜany za twórcę kartografii i geodezji, ok. 200 lat p.
Chr. obliczył dokładnie wielkość kuli ziemskiej, sporządził atlas świata oraz
udowodnił, Ŝe moŜna dotrzeć do Indii drogą morską podąŜając na zachód od
Hiszpanii.
W czasie I wojny światowej rozwinęła się fotogrametria, czyli technika
pomiarów na podstawie zdjęć lotniczych.
Lata 60-te XX w. to pierwsze programy komputerowe do obsługi danych
przestrzennych.
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
3
III.
Pierwszy system informacji geograficznej powstał w 1963 r. w Kanadzie
w celu inwentaryzacji zasobów naturalnych i ich analizy. Powstały w ramach
projektu w 1971 r. program komputerowy nazywał się CGIS (ang. Canadian
GIS) i zawierał 7 warstw tematycznych.
W roku 1968 w ramach programu kosmicznego Apollo 8 wykonano pierwsze
zdjęcia Ziemi z dalekiego kosmosu.
W 1978 roku w kosmos wystrzelono pierwsze satelity GPS.
Rok 1993 – powstaje EUROGI (ang.: European Umbrella Organisation for
Geographic Information).
W roku 1994 r. zarządzeniem Prezydenta Billa Clintona w USA powstaje
Krajowa Infrastruktura Danych Przestrzennych – NSDI (ang. National Spatial
Data Infrastructure).
W następnym roku USA znoszą zakłócanie sygnału GPS.
Wiek XXI to dynamiczny i wielokierunkowy rozwój systemów GIS, w tym:
webGIS, mobileGIS.
Podanie wybranych pojęć z zakresu geoinformacji oraz ich wyjaśnienie
Na podstawie Internetowego leksykonu geomatycznego Polskiego Towarzystwa
Informacji Przestrzennej pod redakcją prof. Jerzego Gaździckiego:
Dane przestrzenne: dane dotyczące obiektów przestrzennych, w tym zjawisk
i procesów, znajdujących się lub zachodzących w przyjętym układzie współrzędnych.
Dane przestrzenne dotyczą:
1) właściwości geometrycznych obiektu przestrzennego, a zwłaszcza jego
połoŜenia względem przyjętego dwuwymiarowego lub trójwymiarowego układu
współrzędnych,
2) charakterystyki obiektu pod względem czasu, np. daty jego utworzenia,
3) związków przestrzennych (topologicznych) danego obiektu z innymi obiektami
przestrzennymi,
4) wyróŜnionych atrybutów opisowych obiektu przestrzennego, słuŜących do jego
identyfikacji oraz określających jego podstawowe właściwości.
Informacja przestrzenna (geoinformacja):
1) informacja uzyskiwana na drodze interpretacji danych geoprzestrzennych,
2) synonim i często uŜywany skrót informacji geograficznej, stosowany równieŜ
dla podkreślenia interdyscyplinarnego charakteru tego terminu nie
ograniczającego się do geografii jako nauki.
System Informacji Przestrzennej (SIP):
1) system
pozyskiwania,
gromadzenia,
weryfikowania,
integrowania,
analizowania, transferowania i udostępniania danych przestrzennych,
w szerokim rozumieniu obejmuje on metody, środki techniczne, w tym sprzęt
i oprogramowanie, bazę danych przestrzennych, organizację, zasoby
finansowe oraz ludzi zainteresowanych jego funkcjonowaniem;
2) oprogramowanie o funkcjach odpowiadających definicji (1), produkowane
i oferowane przez wyspecjalizowane firmy, np. ESRI i Intergraph.
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
4
System Informacji Geograficznej: to system informacji przestrzennej dotyczący
danych geograficznych; termin ten w liczbie mnogiej "systemy informacji
geograficznej" stosowany jest równieŜ jako nazwa dziedziny zajmującej się
geoinformacją oraz metodami i technikami GIS.
Infrastruktura Informacji Przestrzennej (IIP): infrastruktura danych przestrzennych;
termin związany z INSPIRE. W ustawie o infrastrukturze informacji przestrzennej
infrastruktura ta jest definiowana jako opisane metadanymi zbiory danych
przestrzennych oraz dotyczące ich usługi, środki techniczne, procesy i procedury,
które są stosowane i udostępniane przez współtworzące infrastrukturę organy
publiczne i osoby trzecie.
Geoportal: typ witryny internetowej, której głównym zadaniem jest świadczenie usług
geoprzestrzennych, takich jak: prezentacja danych przestrzennych, wyszukiwanie
danych przestrzennych po róŜnorodnych atrybutach oraz analizy przestrzenne na
tych danych.
IV. Zapoznanie uczniów z podstawowymi narzędziami i funkcjonalnościami
geoportali na przykładzie Systemu Informacji Przestrzennej Powiatu
Cieszyńskiego
Analizowany geoportal posiadać m.in. następujące cechy, narzędzia i
funkcjonalności:
pełna funkcjonalność dostępna przez standardową przeglądarkę WWW i nie
nakłada na uŜytkownika konieczności instalacji na własnym komputerze
dodatkowego oprogramowania (zarówno komercyjnego, jak i bezpłatnego), za
wyjątkiem powszechnie stosowanych wtyczek np.: Adobe Flash Player,
Microsoft Silverlight,
ma postać wielofunkcyjnego geoportalu, którego głównym elementem jest
interaktywna mapa oferująca następujące moŜliwości posługiwania się danymi
przestrzennymi:
o swobodne poruszanie się po mapie i komponowanie jej treści (m.in.:
włączanie/wyłączanie warstw oraz opisów obiektów),
o zmianę skali mapy za pomocą suwaka, rolki myszy oraz poprzez
ręczne wpisanie w okienku skali,
o przesuwanie mapy w dowolnym kierunku (tzw. "łapka"),
o wykonywanie pomiarów na mapie (odległości, długości, powierzchni),
o selekcję obiektów (poprzez wyszukiwanie z predefiniowanych list
wyboru, wyszukiwanie wokół punktu) i generowanie zestawień
(wyświetlanie listy) wyszukanych obiektów,
o wyszukiwanie obiektów według zadanych atrybutów poprzez zawęŜanie
kryteriów wyboru (np. działek ewidencyjnych poprzez podanie
numeru/nazwy obrębu, numeru działki),
o wyszukiwanie najkrótszych tras między punktami adresowymi oraz
obiektami posiadającymi określony adres,
o prezentowanie
miniaturowej
mapki
poglądowej
pokazującej
umiejscowienie na tle zarysu miasta obszaru mapy wyświetlanego w
oknie głównym (narysowany prostokąt dający się ręcznie przesuwać i
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
5
skalować, co skutkuje przesunięciem obrazu mapy w oknie głównym
oraz zmianą skali mapy),
o drukowanie wyświetlonej mapy lub jej fragmentu w definiowanym przez
administratora szablonie,
o automatyczna zmiana wyświetlanej treści w zaleŜności od aktualnej
skali (zgodnie z konfiguracją nadaną przez administratora),
o profilowany zakres wyświetlanych danych co do dostępnych warstw
tematycznych (profile tematyczne, np.: mieszkańca, turysty, inwestora),
o funkcjonalność zaleŜna od uprawnień uŜytkownika (zarejestrowany, nie
zarejestrowany), co najmniej w zakresie dostępnych warstw
tematycznych oraz narzędzi,
o zgłaszanie do rejestracji w bazie danych nowych obiektów (tzw. punkty
POI; ang.: point of interest) przez uŜytkowników publicznych wraz z
proponowanym opisem oraz załącznikami, na przykład zdjęciami,
jest przystosowanym do obsługi przez kaŜdego uŜytkownika, równieŜ mało
zaawansowanego w posługiwaniu się technologiami GIS, to znaczy posiada
obsługę poprzez:
o intuicyjne przyciski i suwaki,
o system pomocy kontekstowej,
o dedykowane profile dla róŜnych uŜytkowników,
o optymalizację prezentacji danych (interaktywną zmianę zakresu
wyświetlanej treści przy zmianie stopnia powiększenia mapy).
umoŜliwia prezentację danych przestrzennych róŜnego typu: rastrowych (np.:
ortofotomapa, mapa topograficzna), wektorowych (np.: granice działek
ewidencyjnych wraz z numeracją, osie dróg i ulic), punktowych (np.: lokalizacji
obiektów administracyjnych, kulturalno-oświatowych czy uŜyteczności
publicznej), zdjęć, opisów tekstowych, itp. (np. w tzw. "chmurkach"/"dymkach"
- tooltips oraz okienkach informacji szczegółowych otwierających się po
kliknięciu w obiekt mapy - pop-up),
posiada obsługę uŜytkowników zarejestrowanych i nie zarejestrowanych,
posiada narzędzie generowania adresu do danego widoku mapy (link) zapisywanego w bazie danych portalu z informacją o kompozycji włączonych
warstw tematycznych oraz skali mapy,
posiada narzędzie generowania adresu do zaimplementowanego w systemie
serwera WMS oraz umoŜliwiać wyświetlenie na tle własnych danych
przestrzennych opracowań pobranych z innych serwisów mapowych za
pomocą usługi WMS,
obsługa metadanych polegająca co najmniej na moŜliwości wywoływania do
podglądu zbiorów metadanych dla publikowanych w geoportalu warstw
tematycznych w zakresie danych zgodnie z wymaganiami INSPIRE,
strona pomocy (tzw.: help),
jest wykonany w technologii CMS.
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
6
V.
Omówienie ofert uczelni wyŜszych kształcących w zakresie geoinformacji
Źródło: http://www.gisplay.pl/studia.html
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
7
VI.
Podsumowanie
1. Geoinformacja to informacja zawierająca w sobie aspekt przestrzenny
(lokalizujący) badanego obiektu lub aspekt wskazujący na zaleŜność
przestrzenną w stosunku do innego obiektu.
2. Systemy informacji przestrzennej to przede wszystkim narzędzia do
pozyskiwania, gromadzenia, aktualizacji, analizy i dystrybucji danych
przestrzennych. Występują one powszechnie w niemal wszystkich
dziedzinach Ŝycia gospodarczego i społecznego.
3. Systemy informacji przestrzennej coraz powszechniej są wykorzystywane
takŜe w jednostkach administracji publicznej do świadczenia usług
elektronicznych. W ramach Unii Europejskiej stanowią one węzły Infrastruktury
Informacji Przestrzennej i oparte są o standardy określone w Dyrektywie
INSPIRE, a w Polsce o przepisy ustawy o infrastrukturze informacji
przestrzennej.
4. Serwisy internetowe prezentujące dane przestrzenne określa się mianem
geoportali.
5. Geoportale oferują dane przestrzenne róŜnego typu oraz o róŜnej dokładności
i aktualności. Umiejętność identyfikacji tych cech pozwala na wybór
właściwego miejsca i sposobu poszukiwania poŜądanej geoinformacji.
6. Geoportalem oferującym dostęp do danych przestrzennych regionu Śląska
Cieszyńskiego jest System Informacji Przestrzennej Powiatu Cieszyńskiego:
http://sip.powiat.cieszyn.pl
7. Geoinformacja jest powszechnie spotykanym kierunkiem kształcenia lub
specjalnością na uczelniach wyŜszych w ramach studiów dziennych oraz
podyplomowych.
Opracował:
Jacek Kozłowski, dr nauk techn.
Cieszyn, czerwiec 2012 r.
Jacek Kozłowski, tel. 501 472 459, e-mail: [email protected]
8