GPS/ГЛОНАС на уроках географии


Скачать публикацию
Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: GPS/ГЛОНАС на уроках географии
Автор: Меренкова Людмила Леонидовна, Труханова Ирина Андреевна

Методические рекомендации с применением технологий спутниковой навигации GPS/ГЛОНАС на уроках географии. Проблема определения своего местоположения на поверхности земли актуальна для человечества уже не одну тысячу лет. Школьные знания по методам ориентирования, например, по положению солнца на небе, мху на коре деревьев или муравейнику, зачастую не давали должного эффекта. Появление в широкой продаже приемников сигналов GPS в корне изменило ситуацию. В настоящее время разработаны и внедряются в учебный процесс применение спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS на уроках географии. Вне здания школы на реальных объектах достаточно больших размеров (лесопарковые зоны, здания, русла рек и др.) с использованием методов статистической обработки спутниковых данных. Это представляется весьма важным, так как при продолжении учебы в вузе и в своей дальнейшей профессиональной деятельности вчерашние школьники наряду с детерминированными методами при проведении расчетов будут шире использовать вероятностные методы обработки данных Общие сведения. Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты) и точного времени, а также параметров движения (скорости и направления движения и т.д.) для наземных, водных и воздушных объектов. глобальные космические навигационные системы называются навигационно-геодезическими (универсальными). универсальность означает возможность использования аппаратуры как в геодезических, так и в навигационных целях; на суше, море, в воздухе и ближнем космическом пространстве.Принцип работы Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, можно вычислить положение объекта в пространстве. Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на измерении скорости распространения радиоволн. Для измерения времени радиосигнала каждый спутник навигационной системы использует атомные часы.Применение систем навигации
  • Геодезия: с помощью систем навигации определяются точные координаты точек
  • Картография: системы навигации используется в гражданской и военной картографии
  • Навигация: с применением систем навигации осуществляется как морская, так и дорожная навигация
  • Спутниковый мониторинг транспорта: с помощью систем навигации ведётся мониторинг за положением, скоростью автомобилей, контроль за их движением
  • Сотовая связь: первые мобильные телефоны с GPS появились в 90-х годах. В некоторых странах (например, США) это используется для оперативного определения местонахождения человека, звонящего 911. В России в 2010 году начата реализация аналогичного проекта  Эра-ГЛОНАСС.
  • Тектоника, Тектоника плит: с помощью систем навигации ведутся наблюдения движений и колебаний плит
  • Активный отдых: существуют различные игры, где применяются системы навигации, например, Геокэшинг и др.
  • Проблемы в использовании Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх или четырёх (3-мерная навигация) спутников; Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников; Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в некоторых пределах; Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе; Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.Цели создания системы Снижение последствий травматизма и смертности на дорогах; Повышение безопасности грузовых и пассажирских перевозок; Коммерциализация ГЛОНАСС — создание массового навигационного рынка услуг и оборудования; Развитие отечественного производства, импортозамещение зарубежных навигационных технологий и продуктов; Обеспечение конкурентоспособности оборудования и услуг на основе ГЛОНАСС; Создание условий для экспансии технологий ГЛОНАСС на внешние рынки. В школьном курсе географии мы видим возможности использования GPS/ГЛОНАСС-навигаторов именно в едином методическом комплексе с Интернетом. Использование GPS может наполнить новым смыслом, содержанием и географической мотивацией региональную и краеведческую составляющую школьного курса географии. Кроме того, обычный навигатор позволяет школьнику или учителю географии выполнить следующие действия:- определение географических координат точки с точностью до тысячных минуты;- определение расстояния до нужной точки и направление на нее;- определение абсолютной высоты своего положения на местности. Посещение местных «вершин» и сравнение по карте реальных показаний навигатора с «официальными данными» на картах.Такие уроки с применением космических технологий предусматривают индивидуализацию обучения, дают учащимися практические навыки работы с GPS-приёмником, помогают приблизить деятельность учащихся к современным исследованиям, расширить географическую область знаний, поднять практическую значимость предмета географии, усилить творческое мышление.Что может показать навигатор?- точные координаты текущего местоположения в требуемом формате в одной из нескольких десятков систем координат;- высоту над уровнем моря;- пройденный путь; - карту или схематичное изображение ; - в движении покажет направление на следующую точку маршрута, текущую, среднюю и максимальную скорость движения, расчетное время прибытия в пункт назначения; - точное время;- можно сохранить в памяти навигатора отдельные точки и целые маршруты, и потом повторить пройденный путь в любом направлении.Начинать применять на своих уроках GPS/ГЛОНАСС-навигаторы, на наш взгляд, разумно с 5 класса при изучении следующих тем : «Ориентирование на местности», « Азимут и определение расстояний» , «Изображение на плане неровностей земной поверхности», « Составление плана пришкольного участка»,«Географическая карта», «Реки». Учитель должен всегда идти в ногу со временем. Очень хочется , чтобы учащиеся вместо привычных слов учителя «Уберите телефоны!» услышали : «Достали телефоны и начинаем с ними работать!»Предлагаем некоторые развивающие игры , который разнообразят уроки географии и тогда действительно для многих учащихся появится возможность проявить себя и быть может чему-то научить учителя.Игра «Кладоискатели XXI века».Игра для любителей искать клады называется геокэшинг (geo- земля, cash – «денежный ящик» или просто тайник) и заключается в поиске тайников, содержащих определённый набор предметов. При поиске участники пользуются информацией о географических координатах тайников, выложенной на специальных сайтах.Первый тайник был заложен 3 мая 2000 года недалеко от Портленда (штат Орегон) весной 2002 года геокэшинг пришёл в Россию.Не так просто найти клад. Точность, с которой приёмник определяет позицию, составляет несколько десятков метров. Для тех, у кого не получается быстро обнаружить тайник, даются подсказки в виде фотографий местности. В тайниках спрятаны, не деньги или драгоценности, а какая-то мелочь: компакт-диск или колода карт. Нашедший «клад» забирает эту вещь и оставляет взамен равноценную, затем записывает свои данные и изменения в тайнике в специальный блокнот, который обязательно должен лежать в контейнере. После этого тайник нужно вернуть на прежнее место и замаскировать, чтобы следующие игроки тоже усилия для его обнаружения.Игра «Я рисую на асфальте».С помощью GPS-приёмника можно не только ориентироваться в лесу и искать тайники, но и рисовать – благодаря такому полезному свойству, как запись перемещений владельца. Для этого нужно всего лишь двигаться в правильных направлениях. Например, студенты Оксфорда, которые придумали GPS-рисование, однажды «написали» коротенькую фразу «GPS Drawing on Oxford». Проект активно развивается – в частности, выпущены две специальные программы для обработки рисунков: GPSograph предназначена для редактирования и показа объёмных рисунков, созданных GPS-приёмником, а Mapograph наносит рисунки на географические карты соответствующих городов. GPS-рисованием теперь увлекаются и в России.