Az Alkalmazott térinformatika c. tantárgy helye és szerepe a Miskolci Egyetem földrajz alapszakos képzésében Bertóti Réka Diána, Dr. Hegedűs András, Dr. Vágó János Miskolci Egyetem, Műszaki Földtudományi Kar, Földrajz Intézet 4. Térinformatikai Konferencia és Szakkiállítás Debrecen, 2013. május 23. A tanulmány a TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0008 jelű projekt részeként az Új-Magyarország Fejlesztési Terv keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Bevezető Térinformatika: a korszerű felsőfokú földrajzoktatás fontos tantárgya Növekvő kereslet a térbeli adatokat kezelni képes szakemberek iránt ME, MFK, geográfusképzés: térinformatika oktatása több, mint 15 éve, több tantárgy keretében; a szakmában elhelyezkedett hallgatóink térinformatikai munkakörben dolgoznak
Bevezető Alkalmazott térinformatika: célja: megismertetni a hallgatókkal: - műholdas helymeghatározás működési elve, - terepi információgyűjtés eszközei, - adatrögzítés folyamata Korábban tanult térinformatikai szoftverek használatának gyakorlása (réteg-, adatbázis-kezelés, tematikus térképek szerkesztése, stb.)
A tantárgy helye a szak tantervében Földrajz alapszakos (BSc) geoinformatikai kutató szakirányon tanuló hallgatóknak: kötelezően teljesítendő tárgy Földrajztanári mesterszakon: választható tárgy Felvétele az 5. félévben ajánlott (megfelelő alapismeretek + tapasztalat!) Sikeres teljesítés feltétele: A (óralátogatás + közös, csoportos feladat) + Gy.jegy önálló terepi adatgyűjtés, adatok térinformatikai szoftverben (ArcGIS 10.1) történő feldolgozása, térképi megjelenítése, egyenként kell beszámolni a készülékek és módszerek megfelelő szintű ismeretéről
Gyakorlati jellegű tárgy, heti 3 órában FI térinformatikai laborjában + egyetemi parkban
Oktatásmódszertan Garmin Oregon 300, GPSmap 60Cx (hagyományos nyomógombos) beépített GPS vevővel rendelkező kéziszámítógép (PDA) + rá telepített térinformatikai szoftver (ArcPAD 7.1.1) Asus A696 Garmin Oregon 300, 60 Csx (érintőképernyős)
Oktatásmódszertan Oktatás célja: - készség szintű terepi adatgyűjtés elsajátítása - ArcMAP, ArcPAD programok alaposabb, gyakorlatiasabb ismerete Kis létszámú csoportok, személyre szabott oktatás Félév végén gyakorlati jellegű számonkérés : 1-1 feladat GPS, ill. PDA-val
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel A félév első óráiban: - a globális helymeghatározó rendszer működési elve - a GPS vevő készülékek működésének, menürendszerének, funkcióiknak, alkalmazási lehetőségeinek átismétlése - hangsúlyozott figyelmet kapnak a terepi munka szempontjából fontos részletek: időjárási körülmények, műholdak helyzete, épületek/lombkorona zavaró hatása stb.
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel Készülékek használata és a terepi adatgyűjtés gyakorlása; egyéni és csoportos feladatok megoldása: adatgyűjtés, terepi pontok felvétele + leíró (attribútum) adat megjegyzésként történő rögzítése, nyomvonal (tracklog) használata
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel Óra közben felmerülő problémák elhárítása; a készülékek menürendszerében történő eltévedést folyamatosan segítjük, javítjuk Fokozatosan egyre összetettebb feladatok megoldása, továbbra is oktatói segítséggel; korábban rögzített pontok megtalálásának gyakorlása
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel Két alapfunkció: pontok kijelölése és visszakeresése (megbízható, rutinszerű) az érdemi térinformatikai ismeretek átadása (terepen felvett adatok térinformatikai rendszerben történő rögzítése, feldolgozása és belőlük adatbázis építés) Tapasztalat: viszonylag összetett, sok lépésből áll sok technikai buktatót is rejtő folyamat - megértetése a legnehezebb feladatunk! a lépések képernyőképekkel illusztrált leírását is elkészítettük
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel Első részfeladat: a GPS-szel rögzített adatok letöltése és elmentése Megoldásához segédprogram: DNR Garmin - Minnesotai Egyetemen készített, ingyenesen letölthető alkalmazás (http://www.dnr.state.mn.us/mis/gis) - kompatibilitási problémák miatt (a készülékekről nem tölthető le megfelelően az információ ArcMAP-en keresztül)
Néhány szükséges beállítás (elérési útvonal, vetület megadása) után: - a készüléken lévő pont és útvonal adatok beolvastathatók
- és közvetlenül pont, vagy vonal shapefájl formátumban menthetők: Az adatok feldolgozásának e kezdeti része az egyes lépéseket értő, gyakorlott hallgatóknak 2-4 perc
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel Következő feladat: a lementett pont és vonal állományok térinformatikai programban való megjelenítése és más adatbázisokkal együtt történő kezelése A terepen felvett adatokat a gyakorlatban széles körben használt adatbázissal vetjük össze: praktikusan az Intézetünkben rendelkezésünkre álló 1:10 000-es méretarányú, EOV rendszerű topográfiai térképszelvénnyel:
Ehhez szükséges: a lementett vektoros állományok (WGS84) EOV rendszerbe történő koordináta transzformációja az ArcMAP beépített, e célra szolgáló parancsával történik:
Ekkor nyílik lehetőség a korábban tanult térinformatikai ismeretek, szoftverhasználat ismétlésére, felfrissítésére és kiegészítésére (pl. jelkulcs módosítása, feliratok elhelyezése, koordináta transzformáció).
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel A tananyag részét képezi a fenti terepi adatgyűjtési módszer fordított elvégzése is: a topográfiai térkép tetszőlegesen kiválasztott pontjait, útvonalszakaszait digitalizáljuk a GPS vevők által használt WGS84 rendszerbe transzformáljuk feltöltjük a DNR Garmin segítségével a készülékekre. A pontok megkeresése, az útvonalak bejárása a félév elején megismert módon történik.
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi GPS vevő készülékkel A készülékek használata megfelelő, ha a hallgató képes önállóan: - adatot rögzíteni terepen, leíró adattal együtt, - azt letölteni, - megfelelő formátumban elmenteni és - térinformatikai rendszerben feldolgozni, megjeleníteni.
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi számítógéppel (PDA) A félév második felében: PDA-val (mely beépített GPS vevővel rendelkezik ) történő adatgyűjtés, és az azokra telepített ArcPAD-ben való feldolgozás Elsősorban technikai nehézségek - az eszközök alapvetően számítógépek: - viszonylag rövid üzemidő, kisméretű kijelző, lassú processzor ; - az adatgyűjtést leginkább a készülékek beépített GPS vevőjének és az ArcPAD térinformatikai szoftver kompatibilitási problémái nehezítik: a térinformatikai szoftverben a GPS gyakran lefagy
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi számítógéppel (PDA) A PDA minél jobb kezelésének és a nehézségek megoldásának érdekében: készülékkel való megismerkedés + ArcPAD szoftver bemutatása egy külön alkalom kezelése gyorsan elsajátítható (az ArcMAPhez nagyon hasonló) Az új vektoros (shape) állományok, illetve azok adattábláinak létrehozása másként történik különös figyelmet fordítunk erre az óra során
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi számítógéppel (PDA) A PDA és ArcPAD használatának nagy előnye: - közvetlenül térinformatikai alkalmazásban tudunk terepi adatgyűjtést végezni nincs szükség a GPS-eknél ismertetett adatátviteli, transzformációs lépések elvégzésére és az adatok utólagos feldolgozására (vektoros állományokban tárolódnak)
Terepi adatgyűjtés és feldolgozás kézi számítógéppel (PDA) A készülék használata megfelelőnek értékelhető, ha a hallgató: - készségszinten használja a készülék operációs rendszerét, ismeri beállítási lehetőségeit, - képes önállóan használni a telepített térinformatikai alkalmazást: tud új vektoros állományokat létrehozni, azok attribútum tábláját összeállítani, - el tudja végezni a terepi adatgyűjtést, a közben esetlegesen felmerülő technikai problémákat megoldja, - a rögzített adatok alapvető tulajdonságait (pl. objektumok megjelenítése) képes módosítani
Tapasztalatok, összegzés Az Alkalmazott térinformatika tárgy keretében: - terepi adatgyűjtés és feldolgozás elvének megismerése, gyakorlatának készség szintű elsajátítása (a korábban megszerzett térinformatikai ismeretekre építve) Félév végére a feladatok hatékony megoldásának megtervezésére is képessé válnak a hallgatók (a kiadott eszközzel történő feladatmegoldáson túl)
Tapasztalatok, összegzés A tárgy oktatását nehezíti: a hallgatók a korábbi félévekben tanult térinformatikai ismeretek jelentős részét elfelejtik nagyon lelassítja a munkát (szoftverhasználat). A már megszerzett tudást szinten tartása: térinformatikai, térképszerkesztési feladatok kiadásával: bármely földrajzos tantárgy aláírásának feltétele lehet az adott tárgy tematikájába illeszkedő digitális térkép elkészítése!
Tapasztalatok, összegzés A hallgatók számítástechnika iránt kevésbé fogékony része nehezen sajátítja el a készülékek és az adatgyűjtési módszerek használatát; gyakran csak betanulják az egymást követő lépéseket, de nem értik azt egyéni számonkéréskor válik nyilvánvalóvá: az egyik lépés nem jut eszükbe / váratlan probléma adódik, a feladatot nem tudják megoldani Akik meglátják az alkalmazott térinformatikában rejlő lehetőségeket: a későbbiekben is használják készülékeinket TDK, és szakdolgozataik elkészítésekor is!
Köszönöm a figyelmet! A tanulmány a TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0008 jelű projekt részeként az Új-Magyarország Fejlesztési Terv keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.