Географияны оқыту процесіндегі геоақпараттық технологиялар

Жер туралы ғылымдарда, әсіресе географияда кеністіктік мәліметтермен жұмыс істейтін, ақпараттың "тапшылығы" ақпараттың "көптігіне" өтетін жағдай қалыптасты. Қазіргі зерттеушілердің жиналған мәліметтер мен құжаттарға қол жеткізуі қиынға түсуде, оған көптеген ведомстволық, қаржылық, арақашықтық, жеке тұлғалық және т.б. себептер әсер етуде.

Сондықтан үлттык ақпараттық торларды тиімді және ұтымды найдалану үшін ғалами ақпараттық жүйе қажет. Ол жүйеде географиялық мәліметтерді жинап, оларды бағдарламалық-тсхни-калық кешенде сақтап, өңдеп және қайта-қайта қолдаігу, тұжырым жасау және өңделген ақпараітарды шығару үшін қолданады .

Қазіргі кезде осындай жүйе ретінде ғылымды, техниканы және ондірісті қамтитын геоинформатика ғылымы танылды. Бұл ғылымда геоақпараттық жүйелер (ГАЖ) құрылады және тараі ылады .

Геоинформатика ғылым ретінде XX ғасырдың 60-жылдармнда Швеция және Канада елдерінде жер кадастрын жаса> жәнс табиғи қорларды зерттеу үшін дүниеге келді. Сонда бірінші геоақпаратгық жүйелер құрылды.

Геоинформатика ғылым ретінде, мәлімепер базасы мсн білім базасы арқасында, табиғи және әлеуметтік экономикалық іеожүйе-лерді компьютерде үлгілеу арқылы зерттейді. Қазір дамыған елдерде мыңдаған геоақпараттық жүйелер бар, олар экономикада, саясаттағгуда, экологияда, қоршаған ортаньі қорғау және басқаруда, жер кадастрында, ғылымда. білім беруде қолданылады.

Геоинформатика дегеніміз - Табиғи және өлеуметтік-экономикалык, геожүйелерді, олардың құрылымын, байланысын, динамикасын, кеңістік пен уақыттағы тіршілік етуін, географиялық білімдер мен мәліметтер банкісі (МБ) негізінде компьютерлік белгілеудің көмегімен зерттейтін ғылым.

Геоинформатиканың мағынасы болып географиялық ортадағы кеңістік-уақытгағы ақпараттар ағыны табылады. Геоинформатиканың зерттеу әдісі ретінде кеңістік-уақыттағы ақпараттық үлгілеуді айтады.

Қазіргі уақытта ғылымдар жүйесінде Геоинформатика езіне лайықты орнын алуда. Оны географиялық зерттеулерді информатизациялаудың мақсаты мен міндеттерінен көруге болады. Геоинформатиканың маңызды міндеттерінің бірі - географиялық ақпараттардың синтезі мен талдауының кептеген варианттарының орындалуына көмектесетін алгоритмдер мен бағдарламалық құралдарды құрудағы, географиялық зерттеулердің автоматтандырылуы.

Географиялық зерттеулерді ақпараттандырудың мақсаты мен істелетін жұмыстары. Геоақпараттық жүйелерді жобалауда және оның құрылуында географияның алатын орны мен ролі ерекше. Сонымен, қорыта келгенде, ГАЖ-дың қолдану мен құрау саласында жұмыс істейтін географтарға математикалық білімсіз және информатикалық түсініктерсіз қиынға түседі [17].

Геоинформатика - жүйе ретінде географияны, информативны, ақпараттық жүйелер теориясын біріктіре отырып, картография және басқа ғылымдардың тоғысқан жерінде пайда болды. Ол таным әдісі ретінде жүйелік түрғы негізінде электронды есептеу техникаларының ең жаңа жетістіктерін қолданьш құрылған жүйе.

Жер және қоғам туралы ғылымдар мен әдістердің арақатынасы. Геоинформатика геология, топырақтану, биология, экономика, әлеуметтану, картофафия, аракашықтықтан зерделеу, информатика және басқа ғылымдармен тығыз байланысты.

Физикалық географияда информатиканың әдістері мен құралдарын қолдану нөтижесінде жаңа мүмкіндіктер ашылып, маңызды ғылыми және қолданбалы мөні бар жұмыстарды атқару жолға қойылады. Олар -физикалық-географиялық аудандастыру, ландшафтың құрылымын үлгілеу, халық шаруашылық жобаларын географиялық сараптамадан өткізу, геожүйелерді кеңістік-уақытга талдау, географиялық интерполяция және экстрополяция, арақашықтықтан зерделеген мәліметтерді өңдеу жатады.

Сондықтан қазіргі уақытта геоинформатика табиғи және өлеуметтік-экономикалық үдерістер және қүбылыстарды үлгілейтін, олардың байланыстарын, қарым-қатынастарын, болашақта дамуын болжайтын және шешім қабылдап, басқаруға арналған негізгі ғылым болып отыр.

Геоинформатика - классикалық география және картография дәстүрлері мен әдістерін, теориясын, қолданбалы математика, информатика және компьютерлік техниканың мүмкіншіліктерін сабақтастыратын ғылым.

Геоинформатика ғылым ретінде XX ғасырдың 60-жылдарында, ақпараттық технологиялардың негізінде Пентагон қойнауларында географиялық ақпараттарды әскери мақсатта ЭЕМ көмегімен өңдеу қажеттілігінен пайда болған, кейіннен географиялық ақпараттық жүйелер (ары қарай ГАЖ) деп аталған бағыт батыс елдерде, Канадада, Швецияда пайда болды. Ол өзінде кеңістіктегі ақпараттық өңдейтін және оны қолданушыға, монитор экранына, басылым құралдарына немесе байланыс каналдарына жеткізетін есептеуіш машиналар және әдістемелік құралдарды адамның мүмкіншіліктерін қажет ететін қолданбалы мәселелерді шешуді біріктірді. Осылай алғашыңда қарапайым түрдегі ГАЖ көптеген функциялармен және мүмкіншіліктермен толықтырылып, осының негізінде сандық картография мен автоматтандырылған картография пайда болды.

70-жылдардан бастап ГАЖ тек әскери салада ғана емес, басқа да білім салаларында қолданыла бастады. 80-90 жылдары персоналды компьютердің пайда болуына және кең ауқымда қолданылуына байланысты, ГАЖ бірте-бірте жаңа әлемдік нарықтарды қамтып, КСРО және Ресейде тарала бастады. ГАЖ өнімдерінің сатылым көлемдері және ГАЖ технологиялар, сонымен қатар ГАЖ қызметтері жыл сайын 20-30%-ке ұлғаюда және қазіргі кезде оның сатылым көлемдері жылына бес жүз миллиард долларға жетеді.

ГАЖ біртіндеп адамның маңызды әрекет сфераларына, әлеуметтік және экономикалық саясатқа, шаруашылықты және табиғи қорларды басқару, табиғатты және экологияны қорғау, жерлерді бағалау және тіркеу, кадастр, ғылым, ілімге енді. ГАЖ барлық кеңістіктік деңгейлерді (ғаламдық, үлттық аудандық, муниципальды) және біздің ғаламшарымыз туралы әр түрлі ақпараттарды (картографиялық, ара қашықтықтық зерделеу мәліметтерін, қайта жазу, метео мәліметтер және далалық зерттеулердің мәліметтерін т.б.) ұштастырады.

ГАЖ құруға халықаралық ұйымдар (БҰҰ, ЮНЕП, ФАО, т.б.), ірі мемлекеттік мекемелер (картографиялық, геодезиялық және геологиялық қызметтер), министрліктер, жеке фирмалар, ғылыми-зерттеу институттары және университеттер қатысады.

ГАЖ жасау жұмыстарына көптеген қаржы жұмсалады және оған өнеркәсіптің әр түрлі салалары қатысып, жүйеленген геоақпараттық инфрақұрылым жасалады. ГАЖ құру және оны одан әрі жақсарту жұмыстарының техникалық және әдістемелік тұрғыдан қамтамасыз етілуінде геоинформатиканың ғылыми бағыт ретінде қабылдануына көп уақыт өтпегенімен, оның жылдам қарқын ала бастауы, әрине, таң қаларлық жағдай. Геоақпаратгық дүмпу барлық елдерде осы сала мамандарына деген сұранысты күрт жоғарылатты, бұл өз кезегінде жаңа оқьыту курстары мен әдістемелерін, жана бағыттың теориялық әдістемелік негіздерін жасауды талап етті. Әлемнің көптеген оқу орындарында, соның ішінде біздің елде геоинфор­матика курстары оқытылуда және сәйкестелген кафедралар ашылуда. С.Н.Сергеев геоинформатикаға ғылым ретінде алғаш анықтама берген болатын. Ол: «геоинформатика - иерархиялық деңгейдегі және аумақтық қамтылуы әр түрлі геожүйелер және кеңістік-уақыттық ақпаратты автоматты түрде өндеугс арналған ғылым», -деген болатын.

Геоинформатика ғылымында табиғи және әлеуметтік экономикалык геожүйелерді мәліметтер базасы мен білім базасын пайдалана отырып, компьютерде үлгілеу арқылы зерттейді. Сонда осы жұмыстарды атқару үшін, бірінші геоақпараттық жүйелер құрылады. ГАЖ - бүл қандай да болсын аумақ бойынша бекітілген ақпаратты сараптау, беру, сақтау, өңдеу, қабылдаудың адамдық-әдістемелік машиналық кешені.

ГАЖ-дың негізінде ақпаратты-бағдарламалық кешен, мәліметтерді қайта өңдеу, кеңістіктік-координаттық байлау, тарату және көрсету жатыр. Қазір дамыған елдерде мыңдаған ГАЖ бар, олар экономикада, саясаттануда, экологияда, қоршаған ортаны қорғау және басқаруда, жер кадастрында, ғылымда, білім беруде қолданылады.

Қазіргі уақытта табиғат байлықтарын тиімді пайдалану мен қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне көп көңіл бөлінуде. Оларды шешу үшін табиғи ортаның компоненттерінің жағдайы жайында картографиялық, экологиялық және т.б сандық ақпараттардың кең көлемін қолдануды талап ететін кешендік тәсілдер қажет. Ал бүл мәселелерді информатиканың дамыған әдістері мен құралдарынсыз іске асыру мүмкін емес. Бүгінгі таңда мұндай көлемдегі ақпараттарды өңдеу және танудағы ең болашағы зор әдіс компьютерлік геоақпараттық технологияларды қолдануға негізделген әдістер болып табылады. Бүл жұмыстарды геоақпаратгық жүйелер құрып, арнаулы мақсаттағы қолданбалы бағдарламалардың көмегі арқылы шешеді.

Географиялық зерттеуде ақпараттық технологияны пайдалану. Бұл кезде автоматтандырылған үдерістер жинағы және географиялық жүйелердің параметрін талдауды ескеру керек. Ақпаратты қабылдау және өңдеу тұтас бір үдеріс болып қаралады, сонымен бірге оның қатарына ізін басушы кезеңдер қосылады [18].

Ақпараттық технологияның кезеңдерінде ГАЖ-ды құру және пайдалану келесі сатылардан тұрады: алғашқы мәліметтер жинау, мәліметтердің кіруі және сақталуы, оларды талдау, сценарийлері, хабарламалық кезеңдердің технологиялық қабылдануы, географиялык мәліметтердің өнделуі және шешім қабылдау. Ең қажетті жағдай - бұл бөлінген кезеңдер ортақ және нақты ГАЖ-ды құру кезінде пайдаланылады, сонымен қатар оған ГАЖ-дың алдына қойған мақсаты мен міндеттері, бөлшектерді ажырату және техникалық жүйенің жағдайлары кіреді.

Географиялық ақпараттарды жинақтау және талдау сатыларын жеке және толығынан қарастырайық (2 Кесте).