Практическая работа по географии в 6 классе безногова
| Вид материала | Практическая работа |
- Тематическое планирование уроков географии в 10 кл. (35 ч.) 2011 2012 уч год (Авторская, 94.09kb.
- Тематическое планирование уроков географии в 11 кл. (35 ч.) 2010 2011 уч год (Авторская, 96.29kb.
- Урок географии в 8 классе на тему: "Внутренние воды и водные ресурсы", 187.85kb.
- План- конспект урока по биологии в 9 классе Корнилова Наталья Павловна, 47.82kb.
- Конспект урока по географии, проведенный в 7 классе Тема урока «Географическое положение., 95.5kb.
- Конспект открытого урока по географии в 6-а классе Движение воды в океане, 70.72kb.
- Мотенко Вера Николаевна, учитель географии моу «Озернинская сош» с. Озерное 2010г пояснительная, 509.42kb.
- Пояснительная записка. География. Программа: «Программа по географии 6-9-й классы», 131.36kb.
- Вильгельм Лариса Геннадьевна! Яучитель географии высшей категории из города Бугуруслана, 104.8kb.
- Домогацких Евгений Михайлович Издательство: Москва, Русское слово, 2008 год учебник, 985.8kb.
Современные технологии топографической съемки.
("Информационный бюллетень" ГИС ассоциации №1(18) за 1999г.)
С. Мельников, О. Дроздов, В. Егоров, Р. Подоприхин, М. Ибрагимов
Для эффективного управления, принятия проектных и организационных решений по землеустройству, землепользованию, строительству и эксплуатации объектов необходима качественная, достоверная и оперативная информация о территории и происходящих на ней изменениях. Главным способом ее получения является топографическая съемка. Один из самых современных методов ведения съемочных работ - спутниковый, позволяющий с высокой точностью определять местоположение (координаты) точки по данным спутниковых наблюдений вне зависимости от места, времени суток и погоды (Глумов В. П. , Горев В. В. , Мельников С. Р. , Царев В. М. Области применения спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS в народном хозяйстве. - Бюллетень "ГЛОНАСС Инфо", - М. : КНИЦ ВКС, 1994 г. , № 1 (1), стр. 27-30).
Использование цифровой топографической съемки упрощает передачу полученных данных в ГИС и САПР. А технологии, позволяющие фиксировать геометрическую и атрибутивную информацию непосредственно в поле для создания цифровой картографической основы (ЦКО), имеют очевидное преимущество.
Новая технология.
НПП "Геокосмос" разработало и успешно применяет новую технологию цифровой топографической съемки, основанную на сборе пространственной информации с использованием спутниковых геодезических систем реального времени и электронных тахеометров. Цифровой план со связанной с ним базой данных создается непосредственно в поле. В поле спутниковыми методами в реальном масштабе времени (Real Time Kinematic - RTK) с точностью 2-3 см определяются плановые и высотные координаты пикетов. Для досъемки участков, где спутниковых методы неэффективны, используется электронный тахеометр.
При сборе данных о местности спутниковым приемником и электронным тахеометром, помимо автоматически вычисляемых координат, в контроллере (накопителе информации) сохраняют описание пикетов (номер, код объекта, которому принадлежит пикет, сведения о последовательности соединения его с другими пикетами и т. д.). После переноса результатов съемки в память компьютера автоматически производится рисовка топографического плана, составление связанной с ним базы данных, а при необходимости исполнитель, дополнив или откорректировав эти данные, может использовать их в ГИС конечного пользователя или САПР. Переносить данные измерений в компьютер, обрабатывать и редактировать полученную ЦКО можно непосредственно в поле, что повышает достоверность результатов съемки и исключает досъемку отдельных элементов местности.
Полевое спутниковое оборудование.
Полевое спутниковое оборудование для съемки состоит из комплекта опорной(базовой) станции и минимум одного подвижного комплекта, поддерживающих режим RTK. Базовый комплект состоит из спутниковой антенны, приемника и передающего радиомодема с антенной. Спутниковая антенна, принимающая сигнал от спутников навигационной системы НАВСТАР и/или ГЛОНАСС, устанавливается над точкой с известными координатами. Это может быть геодезический пункт или произвольно расположенная точка, координаты которой определены из высокоточных статических спутниковых наблюдений (точка спутниковой сети). Спутниковый приемник обрабатывает принятый антенной сигнал и генерирует поправки к данным. Передающий радиомодем транслирует эти поправки в эфир на выбранном частотном радиоканале. Радиус действия радиомодема зависит от множества факторов: его характеристик, рельефа местности, степени застройки или залесенности, уровня зашумленности радиоэфира. При выгодном соотношении этих факторов поправки могут быть переданы на расстояние 15 км и более. При передаче поправок на большие расстояния или при работе в сложных условиях радиомодем, работая автономно, может служить ретранслятором радиосигнала.
В комплект станции входят также штанга для измерения высоты спутниковой антенны, соединительные кабели, кабели для переноса данных на компьютер, дополнительные аккумуляторы. Подвижный (съемочный) комплект располагается в специальном рюкзаке и состоит из спутниковой антенны, приемника, принимающего радиомодема и управляется многофункциональным контроллером-накопителем. Спутниковая антенна закрепляется на вехе с круглым уровнем и устанавливается последовательно на снимаемых точках. Приемник вычисляет местоположение точки, используя данные, принятые по радиоканалу с базовой станции. Координаты точки стояния вехи определяются практически немедленно (2-10 с) и могут быть сохранены исполнителем вместе с атрибутивными данными в контроллере. В подвижный комплект входят дополнительные аккумуляторы, соединительные кабели и кабели для переноса данных. Спутниковый приемник подвижного комплекта может быть одно- или двухчастотным.
Использование двухчастотных приемников позволяет выполнить начальное разрешение многозначности фазовых измерений (инициализацию) RTK значительно быстрее, что быват важно при цифровой топографической съемке. Кроме того, целесообразно применять приемники с особой технологией шумоподавления, что позволяет уменьшить влияние переотражений сигнала, проходить через заросли небольших деревьев без прерывания приема сигнала и сократить время, необходимое для инициализации.
Полевые работы.
Перед съемкой проводится рекогносцировка территории для выбора места стояния базовой станции таким образом, чтобы количество видимых спутников было максимальным. В камеральных условиях дополняется составленный в поле абрис- выбирается классификатор кодов снимаемых объектов для разнесения их по слоям цифровой картографической основы и автоматической рисовки плана местности. Подготовленная таким образом библиотека кодов переписывается в контроллер. В контроллере могут быть назначены из встроенных или сформированы новая система координат и/или проекция, в которой будут определяться координаты.
Схема съемки с использованием RTK такова: антенна передающего радиомодема базовой станции располагается на максимально возможной высоте, чтобы увеличить радиус действия передаваемого сигнала. После включения модема базовой станции приступают к инициализации (разрешению многозначности фазовых измерений) приемника подвижного комплекта. При использовании двухчастотного приемника для инициализации необходимо 1-2 мин, причем антенна может перемещаться (например, пока вы дойдете до участка съемки). При использовании одночастотного приемника потребуется 20-25 мин, при этом антенна должна быть неподвижна.
После завершения инициализации исполнитель устанавливает веху на пикет, с клавиатуры контроллера-накопителя вводит его имя или номер (как правило, используется автоматическая "сквозная" нумерация), код снимаемого объекта (выбирается из библиотеки или набирается вручную), вводит новую или подтверждает старую высоту вехи и фиксирует координаты в контроллере-накопителе. В зависимости от условий наблюдений время определения координат колеблется от 2 до 10 с.
Встроенные в контроллер функции координатной геометрии позволяют легко вычислять координаты недоступных точек (центр столба, дерева и др.) по позиционному углу и величине смещения, по смещению вдоль или перпендикулярно створу и т. п. и сохранять окончательное значение координат объекта. На дисплей контроллера можно вызвать информацию, позволяющую контролировать процесс съемки - координаты точки, их текущую точность - и по ним параметрам принять решение зафиксировать данные или увеличить время наблюдения на точке. То же самое контроллер может выполнять автоматически.
Контроллер-накопитель позволяет записывать полевые данные либо во внутреннюю память, либо на PCMCIA-карту. Кроме того, возможна параллельная запись "сырых" результатов измерений в приемник для их постобработки. Такая возможность полезна тем, что в случае, когда данные с базовой станции не получены по радиоканалу, "сырые"данные спутниковых наблюдений сохраняются и в процессе их постобработки можно вычислить координаты пикетов.
"Цифровая мензула".
В тех случаях, когда на участок съемки имеется векторный или растровый цифровой картографический материал возможно использование "цифровой мензулы". Вместо контроллера к приемнику подключается полевой компьютер типа "pen-book" (без клавиатуры, со "световым пером"), на котором установлено специальное программное обеспечение.
Это программное обеспечение позволяет выполнять все вышеописанные действия по сбору данных, причем имеющейся цифровой картографический материал вы "подкладываете" под выполняемую съемку, а создаваемый в реальном времени план вы сразу видите на экране pen-book'a. Такая технология позволяет в процессе съемки видеть, что у вас получается, и сопоставлять или исправлять созданные ранее карты и планы.
Электронный тахеометр.
Электронный тахеометр используется для досъемки участков, где применение спутниковых методов по условиям наблюдений невозможно, затруднительно или неэффективно. Электронный тахеометр в полной мере реализует принцип съемки в реальном масштабе времени, так как по измеренным величинам вычисляет координаты определяемых точек непосредственно в поле, а для определения координат точек стояния тахеометра используются пункты, определенные с использованием RTK. В рабочий комплект кроме самого тахеометра входит одна или несколько вех с призменными отражателями и набор для "голосовой" радиосвязи между наблюдателем и реечниками.
Процесс съемки тахеометром заключается в следующем. Наблюдатель устанавливает инструмент на точку, с которой будет проводить съемку. Это может быть точка с известными координатами (геодезический пункт или точка спутниковой сети) или произвольно выбранная точка, координаты которой тахеометр вычислит из обратной засечки. Задав высоту инструмента и отражателя, исполнитель вводит имя или номер определяемой точки, код снимаемого объекта и запускает измерения.
Тахеометр измеряет вертикальный и горизонтальный углы на веху с отражателем, расстояние до нее, вычисляет по этим данным координаты пикета и записывает их во встроенный накопитель или на PCMCIA-карту.
Тахеометр, как и контроллер, имеет встроенные функции вычисления недоступных расстояний, координат недоступных точек, решения различных геодезических задач непосредственно в поле. Важно наличие единого интерфейса, что позволяет с помощью спутникового контроллера и электронного тахеометра накапливать данные одного типа: имя точки, код,, координаты. Это решает проблему совместимости данных для единообразной их обработки и корректной рисовки плана.
При необходимости вы можете расширить перечень данных, включив туда дату, время и способ получения координат пикета, фактическую точность, сведения об исполнителе и т. д.
Таким образом, с помощью комплекта спутникового оборудования для съемки в реальном масштабе времени и электронного тахеометра в дополнение к нему быстро и эффективно реализуется цифровая технология в полевой части производства топографических съемок различного назначения. В тех случаях, когда на участок съемки имеется векторный или растровый цифровой картографический материал, возможно использование "цифровой мензулы".
Вместо контроллера к приемнику или электронному тахеометру подключается полевой компьютер без клавиатуры, со "световым пером" и специальным программным обеспечением, позволяющим выполнять все вышеописанные действия по сбору данных. Причем имеющейся цифровой картографический материал "подкладывается" под выполняемую съемку, а план, создаваемый в реальном времени, сразу отображается на экране компьютера.
Такая технология позволяет в процессе съемки видеть результат и сопоставлять или редактировать созданный ранее цифровой картографический материал.
Обработка полевых данных и рисовка плана.
Обрабатывать полевые данные можно непосредственно в поле с целью немедленного контроля качества измерений и выявления участков, снятых недостаточно подробно. Собранные данные переносятся на портативный компьютер со специальным программным обеспечением для рисовки плана, позволяющим автоматически соединять контуры и "рисовать" рельеф. Перенести данные можно с помощью кабелей, которыми комплектуются контроллер и тахеометр, или PCMCIA-карты. В результате получается "полевой" цифровой топографический план, по которому исполнитель может определить участки, снятые недостаточно подробно, выявить ошибки и исправить их.
Рисовка плана участка съемки проводится непосредственно в поле на портативном компьютере автоматически по кодам объектов. Классификатор кодов и соответствующие условные знаки могут быть созданы самим исполнителем, что позволяет эффективно использовать предлагаемую технологию для съемок специального назначения. Описанную технологию упрощенно можно назвать "полевым дигитайзером". Ее несомненными преимуществами являются высокое качество результатов (точность, оперативность, цифровой вид) и сокращение времени и стоимости работ. К тому же отсутствует съемочное обоснование в его традиционном виде.
Особо следует отметить, что все собранные в поле данные имеют вид окончательных результатов, не требующих дальнейшей обработки и уравнивания, а цифровой вид результатов съемки позволяет экспортировать их в различных форматах для работы в ГИС-приложениях.
Заключение.
Несомненными преимуществами данной технологии перед традиционными способами производства геодезических работ являются высокое качество результатов (точность, оперативность, цифровой вид) и сокращение времени и стоимости работ.
Особо следует отметить, что все собранные в поле данные (как пространственные, так и атрибутивные) имеют окончательный вид, не на одном из последующих этапов использования не изменяются, что обеспечивает их высокую надежность и достоверность. Цифровой вид результатов позволяет экспортировать их в различных форматах для работы в других специализированных программных приложениях. Описанную технологию упрощенно можно назвать "полевым дигитайзером".
Данная технология универсальна с точки зрения применяемого оборудования и для ее реализации возможно применение программно-аппаратных средств различных производителей, при условии поддержки их оборудованием необходимых функций. Это позволяет адаптировать ее под нужды и возможности конкретного заказчика. В настоящее время описанная технологическая цепочка используется для создания Муниципальной ГИС города Тольятти, специализированной ГИС автомобильных дорог и других региональных и отраслевых проектов.
Устройство жидкостного компаса и его преимущества.
(В помощь учителю географии. О.Н.Безногова, 2006 г.)
Если вы решили использовать жидкостный компас, начните с изучения его устройства.
Устройство жидкостного компаса.
Почему жидкостный компас лучше?
Для этого сравним полярный способ нанесения точек на план.
Традиционный способ 1:
По направлению, проведенному методом визирования, и расстоянию.
Традиционный способ 2:
По расстоянию и азимуту (с помощью обычного компаса)
Нетрадиционный способ:
По расстоянию и азимуту (с помощью жидкостного компаса)
Для этого сравним необходимое оборудование урока:
| 1. Традиционный способ | 2. Традиционный способ | С использованием жидкостного компаса |
|
|
|
Общее для всех способов: листы белой бумаги (2шт.), набор цветных карандашей (коричневый, зелёный, желтый, синий, коричневый), ластик, простые карандаши разной твёрдости, булавка.
А теперь сравним приемы перенесение точек на план:
| 1. Традиционный способ | 2. Традиционный способ |
до выбранной точки
|
до выбранной точки
|
| С использованием жидкостного компаса |
|
У каждого способа есть свои плюсы и минусы, они представлены в таблице
| Минусы
ориентирования планшета и нанесения направления с помощью визирной линейки | Минусы
|
| Плюсы
| Плюсы
|
8. Творческие задания (Газета « ГЕОГРАФИЯ», N 35/2004)
Рассказ с топографическими знаками
Цель работы: формирование умений использования условных знаков карт.
Оборудование: Атлас по географии для 6-го класса, цветные карандаши, рабочая тетрадь.
Задание 1. Перепишите текст, заменив слова топографическими знаками:
Они шли по-прежнему молча, прячась в тени деревьев. Наконец, вышли к просеке. Если бы не Жердяй, Миша никогда не догадался бы, что это просека, настолько густо заросла она молодым кустарником. Они прошли еще версту. Лес перешел в редколесье. Чувствовались гнилые запахи болота. Перед ними была глубокая яма, на некотором отдалении виднелась другая, потом третья... (По А. Рыбакову. «Бронзовая птица».)
Задание 2. Придумайте свой рассказ с топографическими знаками.
Задание 3. Придумай свои условные топографические знаки
- Внимательно осмотри свой двор. Как много в нем различных предметов - это деревья, кустарники, детская песочница, сушилка для белья и многое другое.
- Посмотри, какие предметы двора можно изобразить знакомыми тебе условными топографическими знаками. Подсказкой для тебя будут приведенные в географическом атласе 6-го класса условные знаки.
- Посмотри, для каких предметов двора условных топографических знаков не существует. Придумай их сам.
- Нарисуй в тетради и подпиши условные знаки предметов твоего двора.
- Привлеки к этой работе друзей и родителей, так будет интереснее и веселее.
- Придумай игры с условными географическими знаками. Например, опиши маршрут твоего движения по двору, используя топографические знаки.
9. Методические рекомендации.
Тема «План местности», на мой взгляд, одна из сложных в 6 классе. Съемка плана местности основана на умении измерять расстояния и направления до объектов на местности и нанесении полученного расстояния в масштабе на плане и направления. Однако, поскольку у шестиклассников еще недостаточен опыт работы с приборами со шкалой и счета десятичных дробей, то ученики при расчетах часто делают ошибки.
Хотелось бы поделиться маленькими хитростями. Особенно они будут полезны тем учителям, у кого в классе много учеников с низкими учебными возможностями.
- При обучении и отработке приемов работы с компасом обратите внимание на прием считывания данных с компаса (п. 3 Инструкции 1). Если не уделить этому должного внимания, у детей могут быть проблемы с определением азимута.
- Обязательно указать ученикам цену 1 деления на шкале лимба. Можно вместе с ними высчитать его и постоянно об этом напоминать. Обычно компасы имеют 2 и 5 градусные деления.
- Работая с компасом на местности, уделяйте внимание на то, чтобы ученики держали компас строго горизонтально поверхности земли.
Работая над умением определять азимут, используем инструкцию 1.