gototopgototop

"Научный аспект №1-2019" - Гуманитарные науки

Использование баз данных при написании студентами научно-исследовательских работ

Денисова Янина Вячеславовна – кандидат биологических наук, доцент кафедры Геологии и нефтегазового дела Технического нефтегазового института Сахалинского государственного университета.

Перунова Елена Анатольевна – преподаватель кафедры Строительства Технического нефтегазового института Сахалинского государственного университета.

Аннотация: В статье рассмотрена возможность использования баз данных в области геоэкологии студентами направления 05.04.06 «Экология и природопользование» с целью реализации задач при выполнении научно-исследовательской работы. Овладение навыками сбора, хранения, обобщения и анализа материала с использованием ГИС-технологий вызывает активизацию познавательной деятельности студентов и способствует формированию у них профессиональных компетенций.

Ключевые слова: Научно-исследовательская работа студентов, образовательный процесс бакалавров и магистров, экология и геоэкология, базы данных, географическая информационная система (ГИС), геоинформационные технологии.

Одним из требований современных образовательных стандартов бакалавров и магистров высших учебных заведений является развитие навыков проведения исследования и умения ставить и решать исследовательские задачи. Выполнение научно-исследовательской работы студентами способствует систематизации, углублению и расширению теоретических знаний, а также дает возможность улучшить навыки в сборе, обобщении и анализе материала, овладеть методикой исследования при решении конкретных проблем. Полученные навыки и умения позволяют осуществить глубокий исследовательский подход при написании рефератов, курсовых и выпускных квалификационных работ, магистерских диссертаций, при выступлении с докладами на научных семинарах и конференциях, на заседаниях студенческих научных кружков и обществ, при участии во внутривузовских, региональных и международных конкурсах и олимпиадах и т.д.

Исследовательский этап предусматривает сбор и анализ большого количества данных, полученных студентами из литературных источников и в ходе полевых работ. Обработка большого объема информации немыслима без использования компьютерной техники и специальных программ по хранению и обработке данных. Для работы с разного рода информацией с 1980-х годов разрабатываются специализированные информационные системы, призванные удовлетворять запросы современной науки.

Географическая информационная система (ГИС) – программно-аппаратный комплекс, осуществляющий сбор, отображение, обработку, анализ и распространение информации о пространственно-координированных объектах и явлениях на основе электронных карт, связанных с ними баз данных и сопутствующих материалов [2].

ГИС предназначены для решения научных и прикладных задач инвентаризации, анализа, оценки, моделирования, прогноза и управления окружающей средой и территориальной организацией общества.

В простейшем варианте геоинформационные системы - это сочетание обычных баз данных с электронными картами и планами, то есть мощными графическими средствами. Основная идея ГИС - соединить данные на карте и в обычной базе данных. При этом проявляется однозначное соответствие каждого отдельного векторного элемента на электронной карте с отдельной строкой в таблице баз данных.

Неразрывно с ГИС связаны геоинформационные технологии. Геоинформационные технологии можно определить как совокупность программно-технологических средств получения новых видов информации об окружающем мире. Геоинформационные технологии предназначены для повышения эффективности: процессов управления, хранения и представления информации, обработки и поддержки принятия решения. ГИС имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при изучении этих систем. Одна из особенностей ГИС и геоинформационных технологий состоит в том, что они являются элементами информатизации общества. Это заключается во внедрении ГИС и геоинформационых технологий в науку, применение в практической деятельности получаемой информации об окружающей реальности.

Применение ГИС-технологий позволяет увеличить оперативность и качество работы с пространственно-координированной информацией.

Работая с ГИС пользователь может: выводить на экран компьютера несколько интересующих его карт (планов, схем и т.д.) или любую другую информацию; управлять тематическим составом изображаемой на экране компьютера; указав объект на карте можно получить информацию о нем; использовать ГИС как поисковую систему; проводить аналитическую обработку данных; моделирование реальных событий.

Совокупность цифровых данных о пространственных объектах образует множество пространственных данных и составляет содержание баз географических данных, определяющих принципы построения информационного обеспечения ГИС.

Выявление географических объектов и явлений и последующий выбор представления данных о них являются составной частью процесса, именуемого проектированием базы данных (БД).

Требования к базе данных:

  • согласованной по времени - хранящиеся в ней количественные данные - должны быть актуальными;
  • полной, достаточно подробной для предполагаемого создания ГИС;
  • позиционно точной, абсолютно совместимой с другими данными, которые могут добавляться в нее;
  • достоверной, правильно отражающей характер явлений;
  • легко обновляемой;
  • доступной для любых пользователей.

Программное обеспечение настольных компонентов ArcGIS в базовых приложениях ArcMap, ArcCatalog и ArcToolbox позволяет создавать карты по различным базам данных, имеющим координатную привязку к местности.

Каждое из этих приложений выполняет определенную функцию:

ArcMap - для выполнения всех картографических задач, таких как создание и публикация карт, анализ карт и редактирование данных;

ArcCatalog - помогает структурировать и управлять всей ГИС-информацией, такой как карты, глобусы, наборы данных, метаданные и сервисы;

ArcToolbox - структурированный набор инструментов геообработки, включает инструменты для управления данными, конвертации данных, обработки покрытий, векторного анализа, геокодирования и статистического анализа.

Совместное использование ArcMap, ArcCatalog и ArcToolbox позволяет решать ГИС задачи любой сложности в области картографирования, управления данными, пространственного анализа, редактирования данных и их геообработки.

Базы данных для работы в ArcGIS могут быть сделаны как в самой программе, так и в любых других программах по созданию баз данных [3].

В Сахалинском государственном университете для студентов направления 05.04.06 «Экология и природопользование» созданы следующие базы данных: видового разнообразия растений и животных Сахалинской области, особо охраняемых природных территорий, селитебных ландшафтов и др. [1]. Имеющиеся базы данных используются студентами на лабораторных и практических занятиях таких дисциплин как: «Биоразнообразие Сахалинской области», «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании», «География населения и геоурбанистика», «Теоретические основы регионального природопользования в геоэкологии», «Техногенные системы и экологический риск», «Дистанционные методы исследования природной среды и ресурсов».

Существующие базы данных позволяют осуществлять исследования по следующим направлениям:

  • выявление видового разнообразия растений и животных различных районов Сахалинской области;
  • анализ списков видов растений и животных и их сравнение с аналогичных других регионов Дальнего Востока, России и зарубежных территорий;
  • анализ приуроченности растений и животных к биотопам;
  • выявление и анализ растений и животных по направлениям хозяйственного использования;
  • анализ видов растений по ценотической приуроченности, жизненным формам, экологическим группам;
  • анализ редких и охраняемых видов растений и животных,
  • анализ селитебной нагрузки на ландшафты острова Сахалин;
  • выявление природных территорий, подвергшихся пожарам;
  • анализ динамики пирогенных сукцессий.

В заключении отметим, что дальнейшее развитие методической системы обучения студентов с использованием баз данных разного рода, ГИС-технологий повысит эффективность усвоения дисциплин учебного плана, выполнения научно-исследовательской работы и будет способствовать развитию профессиональных навыков будущих специалистов.

Список литературы

  1. Денисова, Я.В. Биоразнообразие Сахалинской области: учебное пособие / Я.В. Денисова [и др.]. – Южно-Сахалинск: Изд-во СахГУ, 2012. – 400 с.
  2. Геоинформатика: В 2 кн. Книга 1: Учебник для студентов высших учебных заведений/ Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарев, В.С. Тикунов и др.; под ред. В.С. Тикунова. – М.: Издательский центр «Академия», 2010 – 400 с.
  3. Руководство пользователя программы ArcGIS // https://www.esri.com/ru-ru/home.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail

Отправить статью

...

Форма оплаты

Номер статьи, присвоенный редакцией
Количество страниц в статье
Количество экземпляров журнала
Доставка: РФСНГ
Скидка (%)
Заказать свидетельство о публикации
1. Стоимость публикации каждой страницы статьи составляет 200 рублей.
2. Стоимость каждого экземпляра журнала, включая его изготовление и доставку, составляет 300 рублей для России и 600 рублей для стран СНГ.
3. Стоимость печатного свидетельства о публикации составляет 100 рублей

Реквизиты для оплаты через банк