Опыт обучения цифровой картографии и гис-технологиям на кафедре почвоведения и оценки земельных ресурсов Южного федерального университета - Статья

В современном обществе информационные технологии проникают в различные сферы человеческой деятельности, играя в жизни общества все большую роль. На кафедре почвоведения и оценки земельных ресурсов факультета биологических наук Южного федерального университета накоплен опыт преподавания информационных технологий в сфере почвоведения, в частности таких курсов, как цифровая картография и ГИС-технологии. В течение всего периода обучения студенты поэтапно изучают блок дисциплин, посвященный информационным технологиям, начиная с азов работы с персональным компьютером до изучения современного программного обеспечения, такого как ГИС. Двухуровневая система образования бакалавр - магистр обусловила разделение блока дисциплин на следующие этапы [4]: Подготовительный этап - обучение навыкам работы с персональным компьютером (ПК) и рядом бесплатных программ. Подготовительный и первый этап реализуются при обучении бакалавров почвоведения, является базовым и осуществляется в курсах: «Математическое моделирование», «Математические методы в почвоведении» - 2-й курс, «Математические модели в почвоведении» - 3-й курс.Предмет, метод и задачи курса. Необходимость внедрения информационных технологий (ИТ) в почвоведение и специфика этого инструмента-метода.Теоретические и методологические предпосылки к формированию БД почв. Элементарные информационные единицы почв и почвенного покрова.Основные топологические элементы геоданных - точка, контур, растровое изображение. Правила формирования и изменения элементов топологии. Понятие слоя, правила отображения и наложения слоев и топологических элементов.Практические задачи по сбору и вводу картографической и атрибутивной информации о почвах в БД Soil Matrix с использованием различных сценариев ввода данных: a) Заполнение pdf - формы и экспорт внесенных данных в xml-файл;Карта спутниковой и аэрофотосъемки. Карты на бумажных носителях. Оцифрованные карты и карты, хранящиеся в цифровой форме. Принцип уточнения векторных элементов при повышении детализации карт. Техника работы с программой - изменение прозрачности слоев, установка и удаление точки, установка и удаление многоугольника, изменение границ контура, добавление и удаление точек контура, внесение дополнительной информации для точки и контура.Тем не менее, в основе многих курсов лежит применение бесплатных программ: графического редактор GIMP, программы для просмотра и редактирования xml документов - XML Notepad 2007, программы для просмотра pdf файлов - Adobe Acrobat Reader, средства для просмотра и распечатки карт Arc Reader и программа Google Earth для работы с космическими снимками. Среди Интернет-ресурсов следует отметить проект кафедры почвоведения - базу данных состава и свойств почв Soil Matrix.[5, 6] Помимо этого, на кафедре творческим коллективом математиков, программистов и почвоведов создана программа для векторизации почвенных карт - Soil Contour [6]. На занятиях студенты знакомятся со структурами данных и системой управления базами данных (СУБД), отрабатывая навыки работы с пакетом программ MS Office, а именно: MS Excel - работа с электронными таблицами, выполнение простейших статистических операций; Использование методов математического моделирования требует глубоких знаний об объекте исследования - почве, поэтому студенты приступают к изучению этого курса только по окончанию ряда дисциплин по специальности - «Введение в специальности», «Почвоведение» и т.д. На 3-м курсе обучающиеся осваивают такие важные курсы, как «Картография почв», «Эрозия и охрана почв», создавая тем самым основу для изучения цифровой почвенной картографии и ГИС-технологий.В основе предложенной методики преподавания лежит применение материалов и программного обеспечения, находящихся в открытом доступе. Ее эффективность была проверена на опыте более чем двухлетнего преподавания курсов посвященных цифровой картографии и ГИС - технологиям.

II. Содержание лекционной части курса