Сучасна
веб-картографія та її використання у позашкільній освіті
туристсько-краєзнавчого напряму
Сучасний розвиток
суспільства, нові завдання, які постають перед наукою, вимагають удосконалення
роботи всіх ланок освітньої галузі. Застосування сучасних інформаційних
технологій у навчальному процесі – одна з найважливіших і стійких тенденцій у
світовому освітньому процесі. Геоінформаційні системи і сервіси зараз входять у
життя кожного учня, не залежно від бажання вчителя. Дійсно, більшість
учнів вільно користується інтернет-сервісами для пошуку адреси, мають GPS-приймачі
у власних смартфонах та інші гаджети.
Ціллю досвіду є висвітлення стану розвитку сучасної
веб-картографії в освіті, її можливостей і переваг використання у позашкільній
освіті туристсько-краєзнавчого напряму.
В останні
три десятиріччя ХХ
століття головні інноваційні
імперативи географії були
визначені конструктивно-географічною парадигмою, що часто при вирішуванні проблеми конкретних територій,
не дозволяло з достатньою результативністю у рамках окремих галузевих
географічних напрямів їх вирішувати . На думку ряду дослідників, це стало наслідком
низки причин, серед яких слід назвати зниження значущості прикладної географії,
послаблення міждисциплінарних зв’язків географії та суміжних наук, відсутність
довершених рішень регіональних проблем і, в певній мірі, маргінальний стан географії
серед інших наукових напрямів.
Веб-картографія (англ. – web mapping або online mapping) – це область
комп'ютерних технологій, пов’язана з доставкою просторових даних кінцевому
користувачеві. У широкому сенсі – це сукупність технологій, пов’язаних зі
створенням різноманітних віртуальних карт, їх розміщенням, обробкою та використанням у веб-просторі. Часто з цим поняттям трапляється термін web
mapping services (картографічні веб-сервіси) та термін «вебГІС».
Веб-картографія є різновидом геоінформаційних систем (ГІС). ГІС
– це інформаційна система, що забезпечує збір, збереження, обробку, доступ,
відображення і поширення просторових даних. ГІС також – це синонім програмних
засобів, програмних продуктів чи програмного забезпечення, в якому закладені
функціональні можливості для реалізації всіх тих завдань, що визначені в
першому тлумаченні. Іншими словами, це інструменти, що дозволяють користувачам
шукати, аналізувати і редагувати цифрові карти, а також додаткову інформацію
про об'єкти (наприклад, висоту будівлі, адресу, кількість мешканців).
Основними завданнями веб-картографії є візуалізація існуючої інформації
і просторове уявлення даних та полегшення роботи з просторовою інформацією в
вебі, пошук, прокладка маршрутів і інші послуги, засновані на використанні
відомостей про розташування об’єктів.
Перші картографічні програми та Інтернет-ресурси почали з’являтися ще у
середині 90-х років минулого століття. За винятком нечисленних віртуальних
атласів, вони в основному були вузькоспеціалізованими (геодезія, геологія,
навігація, демографія, статистика, землеустрій, бізнес-дані тощо), призначалися
лише для професіоналів і мали статичний, неінтерактивний характер. На даний момент ситуація кардинальним чином
змінилася: на базі Інтернет швидко формується глобальна, інтерактивна,
розгалужена інфраструктура веб-картографії, що нараховує, крім професіоналів,
мільйони пересічних користувачів-учасників по всьому світу.
В продовж останніх років відбувається поступове залучення ГІС і в
освітній процес. В Україні впровадження підготовки з геоінформаційних систем
більш широко представлене в межах вищої освіти, переважно за технічними та
природничими спеціальностями. Для шкільної освіти є характерним те, що ГІС
пропонується вивчати як один із предметів на вибір в межах профільного навчання
в старших класах. Крім того, необхідність формування окремих знань про ГІС
визначено в межах нової шкільної програми з географії.
ГІС як інструмент
картографічної візуалізації просторово прив’язаної інформації уже давно
використовується в шкільній освіті у високорозвинених країнах Європи, в Канаді,
США. Важливими чинниками, що сприяють такому поширенню, є відносна легкість та
оперативність у формуванні картографічного матеріалу учнями, укладання
освітянами і науковцями відповідних навчальних програм, методичних
рекомендацій, посібників для шкільної молоді. На сьогодні в Україні вивчення
основ ГІС практикується переважно у форматі гуртків та факультативів. Проте,
впровадження навчального курсу з вивчення основ ГІС у навчальних закладах
України реалізується лише на рівні факультативів та гуртків у загальноосвітніх
і вищих навчальних закладах профільного спрямування як цілісний курс. Хоча, як
показує світова практика, подібне навчання демонструє високі показники в опануванні
географічних дисциплін, що пов’язано з таким аспектом запам’ятовування
інформації, як просторова візуалізація.
У
сучасному веб-просторі існують сотні картографічних сервісів, що надають
найрізноманітнішу картографічну інформацію або через звичайний браузер, або
самостійні програми-«оболонки». Більшість
із них надають супутникові знімки й різні карти, а також усіляку просторово
прив’язану інформацію (наприклад, історичні та природні пам’ятки, автомобільні
пробки й т. п.).
Можна виділити веб-орієнтовані картографічні
сервіси, які являють собою веб-додаток і працюють у браузері (OpenStreetMaps,
Wikimapia, OpenLayers та ін.) та сервіси, які мають власну оболонку-навігатор,
але при цьому картографічні дані, використовувані в них, завантажуються з
мережі Інтернет. Розглянемо декілька з них.
WikiMapia
(ВікіМапія) – відкритий багатомовний
проект, що ґрунтується на поєднанні електронних мап (Google Maps, Google Earth
та їм подібних) та Вікі-технологій. В цьому проекті, по аналогії з
«Вікіпедією», яка пропонує користувачам
самим редагувати статті, учасники самостійно створюють
онлайн-довідник об’єктів, що зафіксовані на електронній мапі. В проекті будь-який користувач може додавати
власні довідкові статті та редагувати наявні (що їх створили раніше інші
користувачі або він сам).
Гугл
карти (англ. Google Maps) – набір додатків, побудованих на основі безкоштовного
картографічного сервісу і технологій, які надає компанія Google. З сервісом
також пов'язане застосування Google Earth (Google Планета Земля) – окрема
програма для Microsoft Windows. Як і Google Maps, програма Google Earth
дозволяє переглядати знімки земної поверхні, змінювати масштаб і будувати
маршрути пересування. Її перевагою є тривимірне зображення земної поверхні (з
урахуванням рельєфу), можливість спостереження під довільним кутом (а не тільки
прямовисно згори), поступове уточнення зображення по мірі завантаження
детальніших фотознімків, можливість плавної зміни масштабу. В рамках даного
проекту в мережу Інтернет було викладено аерофотознімки та сателітні знімки
більшої частини Землі.
Яндекс.Карти
– пошуково-інформаційний сервіс Яндекса. Користувачі
можуть переглядати карту в будь-якому з трьох відображень: схему, супутниковий
знімок і гібрид (поєднану). За допомогою сервісу можна шукати за адресами,
вулицями міст, регіонами, країнами та організаціями, вимірювати відстані між
географічним об'єктами та прокладати автомобільні маршрути.
SAS.Планета
(SAS.Planet) – вільна програма, призначена для перегляду і завантаження
супутникових знімків високої роздільної здатності та звичайних карт, що
представляються такими сервісами, як Google Earth, Google Maps, Bing Maps,
DigitalGlobe, Яндекс.Карти, Yahoo! Maps, VirtualEarth, Gurtam, OpenStreetMap,
iPhone maps, карти Генштабу і ін. На
відміну від цих сервісів, всі завантажені вами карти залишаться у вас на
комп'ютері, і ви зможете їх переглядати навіть без підключення до Інтернету.
OpenLayers – бібліотека з відкритим вихідним
кодом, призначена для створення карт на основі програмного інтерфейсу (API),
подібного GoogleMap API або Bing Maps API. OpenLayers, що є незалежним вільно
поширюваним продуктом, дозволяє дуже швидко і легко створити web-інтерфейс для
відображення картографічних матеріалів, представлених в різних форматах і
розташованих на різних серверах. Завдяки OpenLayers розробник має можливість
створити, наприклад, власну карту, що включає шари, що надаються, такими
серверами як Mapserver, ArcIMS або Geoserver, і даними картографічних сервісів
Google.
MapServer
– середовище з відкритими вихідними кодами для розробки інтернет-застосунків
для обробки геоінформаційних даних, що спочатку розроблявся з підтримкою NASA,
котра потребувала інструмент для оприлюднення своїх знімків зі штучних
супутників Землі. Може працювати як програма CGI, або через Mapscript (модулі
для роботи з різними мовами програмування).
OziExplorer
– стандартне програмне забезпечення для роботи з растровими картами. Наведемо
його основні функції: розпізнає ряд найбільш поширених форматів графічних
файлів та декілька спеціалізованих форматів карт; надає можливості імпорту карт
з навігаційних систем; взаємодіє з GPS-приймачами, що підтримують обмін по
протоколу NMEA; підтримує більшість
поширених проекцій систем координат; дозволяє обчислювати магнітне схилення в
будь-якій точці земної кулі; вміє обмінюватися інформацією про точки, маршрути
і пройдений шлях з приймачами декількох десятків моделей; у реальному часі відображає місце розташування
GPS-приймача, його поточні швидкість, напрямок руху, висоту над рівнем моря;
дозволяє проводити вимірювання на карті, замінюючи такі інструменти штурмана,
як лінійка і циркуль; записує і відображає пройдений шлях, що дозволяє згодом аналізувати
параметри - швидкість, напрямок руху – на різних етапах пройденого маршруту, а
також надає широкі можливості друку обраної карти з різними варіантами
масштабу, з печаткою обраних типів об’єктів.
Безумовний
інтерес привертає сайт nationalgeographic.com MapMachine, що є складовою
журналу «National Geographic». Ресурс володіє більш ніж сотнею докладних
спеціалізованих карт світу, які є унікальними. Серед них агрокультурні,
біокліматичні, екологічні карти. Є карти землетрусів, мінеральних ресурсів,
ландшафтні, супутникові, політичні. Існують карти щільності населення, опадів,
температури, снігового покриву і т. д. та карти історичних місць.
Багато
важливої та цікавої інформації можна почерпнути на порталі GIS-Lab , що є неформальним
співтовариством фахівців в області ГІС і дистанційного зондування. На сайті
зокрема інтерес представляє база відкритих геолого-геофізичних даних (аномалії
магнітного, гравітаційного полів, теплового потоку, рельєфу, геологічних карт,
дані буріння, вулканізму, імпактних структур тощо).
Безумовний
інтерес представляє робота з такими каталогами, як Geographic catalogue of
digital maps (www.maps.ch/cat8inter.html), PenyCastanedallhrary Map Collection
(www.lib.texas) і Maps and References\ www.cgrer. uiowa), що підготовлені
відповідно Цюріхською Національною бібліотекою, дослідницькими центрами
Університету штату Техас і Університету штату Айова. У цих детальних, добре
структурованих каталогах наявні інтерактивні on-line атласи, спеціалізовані (у
тому числі регіональні) та історичні карти, карти-схеми багатьох міст.
Не
можна не згадати, що, на жаль, найбільш повну базу даних історичних карт з
прив’язкою до GPS території України можна знайти, в основному, сьогодні на
сайтах, що спеціалізуються на продажі металодетокторів та GPS-навігаторів для
так званих «чорних археологів». Це такі сайти як «Старинные карты»
(freemap.com.ua), «Это Место.ру» (www.etomesto.ru),
«Кладоискатель. Золотодобытчик» (www.clubklad.ru) та інші.
Слід
зазначити, що сьогодні складання карт набуло розповсюдження за принципом краудсорсингу
(англ. crowdsourcing, crowd – «натовп» і sourcing – «використання ресурсів»).
Тобто користувачі самі беруть активну участь у складанні та редагуванні
інтерактивних карт. Найбільш відомим серед цих проектів є вищенаведений
WikiMapia. Прикладів краудсорсинг-ініціативи є також проект, що проводиться
Всесвітнім фондом природи в Україні як платформа, яка об’єднує зусилля різних
неурядових організацій, компаній та незалежних активістів для обміну досвідом
та покращення стану навколишнього середовища нашої країни. За допомогою порталу
(www.ecomap.org), користувач на інтерактивній карті може відмітити
екологічну проблему та долучитися до вирішення інших питань.
Підсумовуючи далеко не
вичерпний огляд вище приведених ресурсів, можна зробити висновок, що інтеграція
у світову спільноту за цими напрямками є сьогодні одним з прогресивних і
перспективних глобальних трендів, включення в який нині є стратегічно доцільним
для будь-якої країни світу. Слід також констатувати, що на сьогодні практично
немає суто українських онлайн-спільнот з питань веб-картографії та відносно
низьку участь українських користувачів в глобальних проектах такого роду.
Широкого
застосування сьогодні набуло використання веб-картографії у позашкільній освіті
туристсько-краєзнавчого напряму. Однією з основних форм
у роботі за цим напрямом є експедиційна. Експедиція – одна з організаційних
форм досліджень, пов’язана з переміщенням дослідників по території, що
вивчається на заздалегідь спланованих маршрутах. Це подорож, яка проводиться з
учнівською та студентською молоддю з метою вивчення історії рідного краю,
довкілля, явищ соціального життя, світової цивілізації, географічних,
етнографічних, історичних об’єктів та їх дослідження з використанням технічних
засобів пересування або ж без них.
Впровадження сучасних
технологій розширило можливості для дослідження та спростило пошук інформації,
доступ до якої раніше часто був неможливий. Це, насамперед, відноситься до
використання супутникових та історичних карт.
Безпосередніми
прикладами використання сучасних технологій в експедиціях є: підготовка
картографічного матеріалу експедиції за супутниковими знімками (SAS-планета,
Вікімапія, Яндкес-карти тощо), нанесення краєзнавчих об’єктів та їх місця
розташування на карту за допомогою навігаційної системи GPS, побудова
інтерактивної карти за підсумками експедиції: нанесення маршруту, краєзнавчих
об’єктів на карту. Цей
список постійно оновлюється та поповнюється новими, ще більш цікавими
можливостями, розширення яких можна прогнозувати і на майбутнє.
На
предмет використання веб-картографії були проаналізовані роботи заочних
конкурсів туристсько-краєзнавчого напряму у Запорозькій області. Це такі Обласні та Всеукраїнські тури таких
конкурсів як «Історико-краєзнавча експедиція
«Історія міст і сіл України», «Конкурс на кращу туристсько-краєзнавчу
експедицію учнівської молоді з активним способом пересування «Мій рідний край»,
«Експедиція учнівської та студентської молоді «Моя Батьківщина – Україна», а
також «Змагання зі спортивних туристських походів учнівської та студентської
молоді».
|
Всеукраїнські
Конкурси
|
Участь в
обласному етапі
|
Участь у
Всеукраїнському етапі
|
||||
|
Без
використанням веб-картографії (призові
місця)
|
З
використанням веб -картографії
(призові місця)
|
Всього
|
Без
використанням веб-картографії (призові
місця)
|
З
використанням веб -картографії
(призові місця)
|
Всього
|
|
|
Історія міст і
сіл України
|
32 (11)
|
11 (7)
|
43 (18)
|
4 (1)
|
6 (5)
|
10 (6)
|
|
Моя
Батьківщина – Україна
|
76 (41)
|
16 (12)
|
92 (53)
|
1 (1)
|
5 (3)
|
6 (4)
|
|
Мій рідний
край
|
3 (0)
|
8 (3)
|
11 (4)
|
-
|
3 (1)
|
3 (1)
|
|
Змагання серед
походів
|
26 (12)
|
21 (12)
|
47 (24)
|
6 (2)
|
8 (5)
|
14 (7)
|
|
Всього
|
137 (64)
|
56 (34)
|
193 (99)
|
11 (4)
|
22 (14)
|
33 (18)
|
Таблиця
1. Участь звітів з учасників Всеукраїнських туристсько-краєзнавчих конкурсів
Як
бачимо із таблиці 1 веб-картографія достатньо широко застосовується у пошуково-дослідницьких
роботах. При чому слід зазначити, що роботи, де використовувались сучасні
підходи до картографії демонстрували високу результативність, посівши більшу
кількість призових місць відносно тих, де вони не застосовувались.
Рис. 1. Діаграма
«Відсоток робіт-переможців на обласному і Всеукраїнському рівнях»
Аналізуючи
дані діаграми (рис.1) можна сказати, що на обласному етапі кількість
робіт-переможців, в яких веб-картографування не застосовувалось, становить
майже 47 %. В той час, як відсоток робіт-переможців, в яких активно
використовувались можливості сучасної веб-картографії склав майже 61 %. На
всеукраїнському етапі туристсько-краєзнавчих конкурсів ці показники становлять
36% і 64% відповідно. Тобто, перевага робіт з використанням можливостей
сучасних ГІС та веб-картографії майже вдвічі більша.
Варто
також зазначити, що такий рівень застосування можливостей веб-картографування спостерігається
при відсутності даного розділу у навчальних програмах позашкільних навчальних
закладів, які представляли конкурсні роботи.
Висновки і перспективи подальших розвідок у даному
напрямку. Впровадження основ геоінформаційних систем в
освітній процес, у якості освітнього інструменту для навчальних закладів
засобами веб-картографії, розширює
можливості у позашкільній освіті туристсько-краєнавчої роботи. Окрім того використання
цих методів підвищує результативність творчих робіт юних туристів-краєзнавців,
що беруть участь у конкурсах.
Таким
чином, з вищенаведеного виходить необхідність більш широкого впровадження веб-картографії
у курси позашкільної та шкільної освіти. Перспективним напрямом є більш широке
застосування ГІС у гуртках туристсько-краєзнавчого напряму,
науково-дослідницьких роботах МАН та на практичних заняттях з географії у
школі.
Це потребує впровадження програм, курсів, тренінгів для викладачів
у співпраці усіх освітніх ланок. До того ж, знайомство учнів з ГІС через засоби
веб-картографії, допомагає учням відкрити у собі нові здібності та здобути нове
захоплення, що сприятиме формуванню у дітей сучасних уявлень, умінь та
практичних навичок застосування картографічних знань, які допоможуть у реалізації
себе в сучасному світі та можуть вплинути на вибір майбутньої професії.
