Techniki GIS w Elektronicznym Atlasie Środowiska Polski - łączenie edukacyjnych treści zawodowych i ogólnokształcących

TECHNIKI GIS W ELEKTRONICZNYM ATLASIE

ŒRODOWISKA POLSKI –

£¥CZENIE EDUKACYJNYCH TREŒCI

ZAWODOWYCH I OGÓLNOKSZTA£C¥CYCH

GIS IN THE ELECTRONIC ATLAS

OF THE ENVIRONMENT IN POLAND:

COMBINING ELEMENTS OF VOCATIONAL

AND GENERAL EDUCATION

Maria Andrzejewska, Marek Baranowski, Monika Rusztecka Centrum Informacji o Œrodowisku UNEP/GRID – Warszawa

S³owa kluczowe: edukacja ekologiczna, nowoczesne pomoce dydaktyczne, edukacyjne progra-my multimedialne, interaktywne mapy

Keywords: environmental education, novel educational tools, multimedia educational program-mes, interactive maps

Elektroniczny Atlas Œrodowiska Polski jest pomoc¹ naukow¹ bêd¹c¹ Ÿród³em informacji o walorach, stanie, zagro¿eniach i ochronie œrodowiska przyrodniczego Polski i Europy, przedstawionej w atrakcyjnej formie z wykorzystaniem nowoczesnych technik komputero-wych. Atlas umo¿liwia u¿ytkownikom nabycie lub poszerzanie umiejêtnoœci poszukiwania, porz¹dkowania, wartoœciowania, interpretowania, analizowania i prezentowania wiedzy oraz efektywnego pos³ugiwania siê technologi¹ informacyjn¹. G³ówn¹ form¹ przekazu informacji w Atlasie s¹ mapy. Stanowi¹ one ponadto element integruj¹cy ró¿ne informacje o œrodowi-sku prezentowane tak¿e w formie tekstów, tabel, animacji, rysunków, dŸwiêków i zdjêæ.

Podczas opracowania zakresu treœci Elektronicznego Atlasu Œrodowiska Polski uwzglêd-niono programy nauczania biologii, geografii, ekologii i innych nauk o Ziemi dla gimnazjów i liceów ogólnokszta³c¹cych. Jednak¿e wiele tematów zosta³o przedstawionych w sposób bardziej szczegó³owy ni¿ tego wymagaj¹ programy szkolne. Sta³o siê tak choæby dlatego, ¿e by³y one opracowane przy udziale wybitnych specjalistów w poszczególnych dziedzinach, którzy udostêpnili w³asne, czêsto unikatowe materia³y bêd¹cymi rezultatem prowadzonych badañ.

W trakcie opracowania Programu do wspó³pracy zaproszono, w charakterze konsultan-tów, grono wybitnych specjalistów z zakresu ekologii, botaniki, zoologii, geografii fizycznej i ekonomicznej, geologii, leœnictwa, klimatologii, hydrologii oraz nauczycieli biologii i geogra-fii. Program by³ równie¿ pozytywnie zaopiniowany przez Ministerstwo Œrodowiska, G³ów ny Inspektorat Ochrony Œrodowiska oraz wspó³finansowany przez Narodowy Fundusz

Ochrony Œrodowiska i Gospodarki Wodnej. Inne instytucje, z którymi nawi¹zano wspó³pra-cê podczas opracowanie programu to Instytut Badawczy Leœnictwa (IBL), Krajowy Zarz¹d Parków Narodowych (KZPN) oraz dyrekcje parków narodowych, G³ówny Urz¹d Staty-styczny (GUS), European Environmental Agency (EEA), National Aeronautics and Space Administration (NASA), German Aerospace Agency (DLR), Dundee Satellite Receiving Sta-tion (DSRS).

Elektroniczny Atlas Œrodowiska Polski jest przeznaczony przede wszystkim dla uczniów szkó³ gimnazjalnych i ponadgimnazjalnych, ale równie¿ dla studentów szkó³ wy¿szych, ka-dry dydaktycznej i wszystkich tych, którzy chc¹ poszerzyæ swoj¹ wiedzê o zasobach, walo-rach, stanie i zagro¿eniach oraz ochronie œrodowiska przyrodniczego Polski i Europy. Szcze-góln¹ grupê u¿ytkowników mog¹ stanowiæ pracownicy urzêdów gmin i starostw powiato-wych, dla których program powinien byæ Ÿród³em informacji o œrodowisku przyrodniczym w skali regionalnej i lokalnej, zaprezentowanej w formie kartograficznej oraz statystycznej.

W roku 2002 Atlas zosta³ uhonorowany nagrod¹ Ministra Œrodowiska w zakresie eduka-cji ekologicznej. W roku 2003, program uzyska³ rekomendacjê Ministerstwa Edukaeduka-cji Naro-dowej i Sportu i zosta³ wpisany na listê œrodków dydaktycznych.

Program sk³ada siê z szeœciu powi¹zanych ze sob¹ modu³ów:

m Atlasu Œrodowiska Polski – komputerowego atlasu geograficznego z bogatym,

mate-ria³em ilustracyjnym w postaci tekstów, zdjêæ, rysunków, wykresów, dŸwiêków, ta-bel oraz animacji,

m Kreatora Map – programu do kartograficznej prezentacji danych statystycznych,

któ-ry umo¿liwia samodzielne tworzenie map statystycznych, z wykorzystaniem specjal-nie przygotowanych zestawów danych dotycz¹cych œrodowiska przyrodniczego, ale równie¿ charakterystyk ogólnogeograficznych,

m Kursu Kartografii – krótkiego kursu podstaw tworzenia i czytania map,

m S³ownika Pojêæ – zbioru definicji z zakresu biologii, ekologii, geografii i szeroko rozumianej

ochrony œrodowiska,

m Galerii – zbioru fotografii krajoznawczej i przyrodniczej z Polski i œwiata,

prezentowa-nej w multimedialnych salach tematycznych,

m Quizów – testów sprawdzaj¹cych, opracowanych na podstawie XIII i XIV edycji

olimpiady wiedzy ekologicznej.

m Wszystkie modu³y wzajemnie siê uzupe³niaj¹ i s¹ ze sob¹ logicznie i intuicyjnie

powi¹-zane poprzez liczne odnoœniki. Umo¿liwia to ³atwe poruszanie siê po ca³ym programie i wszechstronne poznanie przedstawionych zagadnieñ. Ponadto, w programie znajduje siê równie¿ podrêczna baza adresów internetowych, prezentacja na temat dzia³alnoœci NFO-ŒiGW oraz Centrum UNEP/GRID-Warszawa.

m Zawartoœæ poszczególnych tematów Atlasu jest przedstawiona w formie map oraz

zestawu materia³ów ilustracyjnych nazywanych w programie mediami. Mapy przedstawiaj¹ przestrzenn¹ charakterystykê zjawisk i procesów zachodz¹cych w œrodowisku przyrodni-czym, w ró¿nych skalach:

m l:200 mln (mapy œwiata),

m 1:50 mln i l:25 mln (mapy Europy), m 1:9 mln (mapy Ba³tyku),

m l:8 mln (porównawcza mapa Polski), m 1:4 mln (tematyczna mapa Polski), m l: l ,5 mln (szczegó³owa mapa Polski),

m l: 100 tys., l:750 tys. i inne (mapy regionów – parków narodowych, GOP).

Media poszerzaj¹ zakres zagadnieñ prezentowanych na mapach. W ka¿dym temacie Atlasu u¿ytkownik mo¿e obejrzeæ od kilku do kilkunastu interaktywnych map oraz bogaty materia³ medialny. Interaktywnoœæ map polega na mo¿liwoœci samodzielnego kszta³towania ich treœci oraz okreœlania sposobu wyœwietlania dowolnie wybranych warstw informacyjnych. Mate-ria³y medialne opatrzone s¹ opisami i komentarzem uzupe³niaj¹cym, natomiast w tekstach znajduj¹ siê odnoœniki do innych typów mediów oraz hase³ ze S³ownika Pojêæ.

Aktualnoœæ materia³ów Ÿród³owych wykorzystanych przy opracowaniu map i mediów jest zró¿nicowana. Dla danych statystycznych jest to rok 1998, dla danych monitoringu œrodowiska rok 1998 i 1999, dla opracowañ kartograficznych 1999 i 2000.

G³ównym modu³em programu jest Atlas Œrodowiska Polski. Uk³ad tematów Atlasu ma postaæ hierarchiczn¹. S¹ one pogrupowane w piêæ zasadniczych dzia³ów:

1. Zagadnienia ogólne – prezentuj¹ce po³o¿enie Polski na tle œwiata i Europy, 2. Zasoby i walory œrodowiska – prezentuj¹ce komponenty œrodowiska,

3. Dzia³alnoœæ cz³owieka – prezentuj¹ce formy dzia³alnoœci cz³owieka i jej wp³ywu na komponenty œrodowiska,

4. Stan i zagro¿enia œrodowiska – prezentuj¹ce stan œrodowiska oraz skutki dzia³alnoœci cz³owieka w odniesieniu do komponentów œrodowiska,

5. Ochrona œrodowiska – prezentuj¹ce dzia³ania podejmowane na rzecz ochrony œrodo-wiska.

Po wyborze z listy tematów interesuj¹cego u¿ytkownika zagadnienia, w oknie wyœwietla siê zwykle tematyczna mapa Polski. U¿ytkownik mo¿e sam komponowaæ treœæ tej mapy: zmieniaæ kolejnoœæ wyœwietlania warstw, okreœlaæ stopieñ ich przezroczystoœci, w³¹czaæ lub wy³¹czaæ opisy na mapie, dodawaæ nowe warstwy lub usuwaæ z okna mapy wczeœniej wyœwietlone. Ka¿da z warstw ma swoj¹ legendê, z któr¹ u¿ytkownik zapozna siê po klikniê-ciu na zak³adkê legenda. Na wybranych mapach znajduj¹ siê specjalnie wyró¿nione obiekty geograficzne. Po klikniêciu na wybrany punkt mapy wyœwietla siê okienko, w którym pre-zentowana jest krótka informacja o takim obiekcie np.: nazwa rzeki, jeziora, miasta. Czêsto w tym miejscu jest pod³¹czone zdjêcie lub rysunek ilustruj¹ce wybrany obiekt. Na mapach w skalach dok³adniejszych (a wiêc na mapach szczegó³owych oraz na mapach regionów) u¿yt-kownik mo¿e samodzielnie manewrowaæ obrazem znajduj¹cym siê w oknie mapy poprzez narzêdzie nawigacyjne. Na mapach porównawczych mo¿na przeanalizowaæ charakterystyki kilku zjawisk (dwóch lub czterech). Dla wiêkszoœci tematów przygotowane s¹ równie¿ mapy Europy oraz œwiata.

Materia³ ilustracyjny, u¿ytkownik mo¿e obejrzeæ po klikniêciu na zak³adkê media. Wy-œwietli siê wtedy lista dostêpnych materia³ów. W ka¿dym temacie u¿ytkownik znajdzie tek-sty poruszaj¹ce najwa¿niejsze problemy omawianego tematu, stanowi¹ce komentarz do ogl¹-danych wczeœniej map. Teksty s¹ interaktywne, tzn. znajduj¹ siê w nich pod³¹czenia do s³ownika pojêæ, ilustracji, zdjêæ, tabel opisowych i statystycznych, wykresów, animacji i dŸwiêków. W ka¿dym temacie u¿ytkownik znajdzie podpowiedŸ, na jakie zagadnienie warto zwróciæ szczególn¹ uwagê, a w niektórych z nich – animowana postaæ Pana Planety opo-wie ciekawostki.

Kreator Map pozwala u¿ytkownikowi na ca³kowicie samodzielne analizowanie danych statystycznych charakteryzuj¹cych œrodowisko przyrodnicze, drog¹ ich wizualizacji na

ma-pach konstruowanych indywidualnie. Informacja podk³adowa udostêpniona zosta³a z tak¹ dok³adnoœci¹, ¿e uczniowie mog¹ sporz¹dzaæ nawet mapy w³asnych województw, prezen-tuj¹c na nich dane dla poszczególnych powiatów, czy punktów monitoringowych. Pozwala im to na przeprowadzenie analizy udzia³u ich powiatu w ochronie lub zanieczyszczaniu œro-dowiska. Dostêpne s¹ tutaj dwie metody prezentacji kartograficznej, tj. metoda kartogramu i kartodiagramu.

Przed rozpoczêciem redagowania mapy u¿ytkownik musi wybraæ bazê danych geome-trycznych, zarówno dla kartogramu jak i kartodiagramu. Bazy te reprezentuj¹ trzy podzia³y administracyjne, trzy sieci monitoringu œrodowiska oraz parki narodowe. W kolejnym kroku wybierany jest konkretny zbiór danych statystycznych (lub pomiarowych), który bêdzie podlega³ wizualizacji. Program dzieli automatycznie dany zbiór na piêæ równo rozpiêtych klas, ale u¿ytkownik ma mo¿liwoœæ wyboru innego sposobu automatycznego wyznaczania lub mo¿e samodzielnie okreœliæ ich liczbê oraz wartoœci przedzia³ów. Za ka¿dym razem mapa zostanie wyœwietlona na ekranie i jej „twórca” mo¿e zdecydowaæ o ewentualnym wprowa-dzeniu zmian do procesu redakcji mapy. W programie dostêpna jest równie¿ metoda wyzna-czania klas za pomoc¹ wykresu wartoœci prezentuj¹cego rozk³ad danych statystycznych. Na wykresie tym mo¿na w sposób dowolny (pionowe linie) ustawiaæ granice przedzia³ów kla-sowych, obserwuj¹c jednoczeœnie zmiany w iloœci obiektów wystêpuj¹cych w danej klasie. W Kreatorze Map u¿ytkownik ma równie¿ mo¿liwoœæ prezentowania zmiennoœci zjawi-ska na mapach opracowanych metod¹ kartodiagramu. Samodzielnie redaguje mapê, dobiera paletê kolorów, wielkoœæ diagramów, rodzaj wyœwietlanej informacji podk³adowej. Na wy-kresie danych mo¿e obejrzeæ rozk³ad wartoœci w poszczególnych klasach, mo¿e zmieniaæ rozpiêtoœæ tych klas, a w tabeli wartoœci – sortowaæ dane. Dla ka¿dej z map w sposób automatyczny opracowywana jest legenda, dostêpna po wybraniu odpowiedniej opcji menu. Samodzielnie opracowana mapa mo¿e byæ wydrukowana.

Kolejny modu³ programu – Kurs Kartografii pozwala na szybkie poznanie podstawo-wych zasad nie³atwej sztuki kartograficznej, a tym samym na poprawne korzystanie z zaso-bów Atlasu oraz Kreatora Map. W trakcie kilku lekcji u¿ytkownik dowie siê, co to jest mapa, odwzorowanie kartograficzne i do czego s³u¿¹ atlasy geograficzne, zapozna siê z g³ównymi zasadami edycji mapy, metodami prezentacji kartograficznej. Wszystkie te informacje po-zwalaj¹ lepiej, pe³niej i bardziej œwiadomie korzystaæ ze wszystkich dostêpnych map i atla-sów, w tym tak¿e elektronicznych.

W S³owniku pojêæ znajduje siê 1180 definicji pojêæ z zakresu geografii, biologii, ekologii oraz innych nauk o Ziemi. Ponadto wœród hase³ znajduj¹ siê równie¿ definicje pojêæ nietypo-wych, bezpoœrednio zwi¹zanych z zakresem pytañ na olimpiadach wiedzy ekologicznej. U¿yt-kownik mo¿e wyszukiwaæ has³a tematycznie lub alfabetycznie. Wyjaœnienia hase³ s¹ interak-tywne, tzn. zawieraj¹ odnoœniki do innych definicji oraz tabel i rysunków.

W salach multimedialnej Galerii fotografii krajoznawczej i przyrodniczej znajduj¹ siê pra-ce autorstwa doœwiadczonych fotografików. Zdjêcia te s¹ pogrupowane w wirtualne sale wed³ug typów krajobrazu (np. krajobraz nadmorski, niziny, góry). Galeria zawiera tak¿e zdjêcia wykonane przez m³odych adeptów fotografii przyrodniczej – laureatów konkursu organizowanego pod patronatem Kampinoskiego Parku Narodowego.

Ostatni modu³ programu to Quizy, w których znajduj¹ siê pytania i testy pochodz¹ce z XIII i XIV edycji olimpiady wiedzy ekologicznej. S¹ tu zarówno pytania tekstowe, jak te¿ dŸwiêkowe, np. wybór g³osów ptaków i innych zwierz¹t, np. sarny, daniela, dzika, wiewiór-ki, a nawet bezkrêgowców. Quizy wystêpuj¹ w 3 ró¿nych poziomach trudnoœci, pozwalaj¹ na sprawdzenie wiedzy, a tak¿e na przygotowanie siê do olimpiady wiedzy ekologicznej, geograficznej czy biologicznej. Ponadto u¿ytkownik mo¿e zapisaæ na twardym dysku swo-jego komputera w formacie *.rtf pliki z pytaniami, pocz¹wszy od pi¹tej edycji olimpiad wiedzy ekologicznej.

Podsumowuj¹c, w Elektronicznym Atlasie Œrodowiska Polski znajduje siê:

m 390 unikalnych warstw tworz¹cych ponad 250 interaktywnych map tematycznych w

ró¿nych skalach,

m 380 tekstów z odnoœnikami multimedialnymi, m 1180 pojêæ s³ownikowych z odnoœnikami, m 200 ilustracji,

m 480 zdjêæ, m 250 tabel, m 50 wykresów,

m ponad 30 minut animacji,

m kilkaset animowanych ciekawostek.

Jak ju¿ wspomniano wczeœniej, aktualnoœæ zamieszczonych w programie danych obej-muje lata od 1998 do 2000. Z up³ywem czasu bêdzie wiêc konieczne uaktualnianie danych, zarówno statystycznych jak równie¿ kartograficznych oraz wprowadzania ewentualnych korekt merytorycznych (np. po ustanowieniu nowych parków narodowych i krajobrazo-wych itp.).

Podsumowanie

Nauczanie o œrodowisku przyrodniczym Polski jego zasobach, stanie i zagro¿eniach jest jednym z elementów edukacji na wszystkich jej poziomach. Tematyka ta najszerzej prezento-wana jest w programach nauczania geografii, nastêpnie biologii z ochron¹ œrodowiska oraz przedmiotu ochrona i kszta³towanie œrodowiska. Program zreformowanej szko³y uwzglêdnia równie¿ œcie¿kê miêdzyprzedmiotow¹ w zakresie edukacji ekologicznej. Najwiêkszym atu-tem Programu jest jego niezwykle szeroki zakres atu-tematyczny, mo¿liwoœæ pracy w trakcie nauki od gimnazjum, a¿ po lata studenckie oraz wykorzystanie szerokiego spektrum form przekazu treœci w atrakcyjnej formie. Elektroniczny Atlas Œrodowiska Polski prezentuje po-dejœcie do edukacji ekologicznej oraz ogólnogeograficznej polegaj¹ce na sprawnym powi¹za-niu bogatej treœci merytorycznej z bardzo atrakcyjnym narzêdziem.

Wykorzystanie komputerowej, interaktywnej mapy, a zarazem jednoczesny dostêp do bogatego zbioru materia³ów ilustracyjnych mo¿e byæ jednym ze sposobów rozwijania w uczniach umiejêtnoœci nie³atwej sztuki czytania mapy oraz interpretowania jej treœci jak rów-nie¿ tworzenia mapy.

Rozwi¹zania techniczne zastosowane w Elektronicznym Atlasie Œrodowiska Polski umo¿li-wiaj¹ dynamiczn¹ pracê z ró¿nymi mapami przedstaumo¿li-wiaj¹cymi kartograficzn¹ prezentacje powi¹zanych ze sob¹ zjawisk i procesów. Zastosowanie techniki multimedialnego nak³adania

warstw mapy oraz umo¿liwienie samodzielnego sterowania ich w³aœciwoœciami (przezroczy-stoœci¹ – nasyceniem koloru, widocznoœci¹, kolejnoœci¹ wyœwietlania) pozwala u¿ytkownikowi na odkrywanie i interpretowanie zale¿noœci miêdzy poszczególnymi komponentami œrodo-wiska przyrodniczego, miêdzy poszczególnymi obiektami, zjaœrodo-wiskami i procesami. Takie mo¿liwoœci techniczne pozwalaj¹ nauczycielowi na rozbudowanie i uatrakcyjnienie metod nauczania w zakresie pracy z map¹, a jednoczeœnie w zakresie prezentacji istoty zjawisk i procesów rz¹dz¹cych przyrod¹ oraz identyfikacji zwi¹zków zachodz¹cych miêdzy nimi.

Summary

The Electronic Atlas of the Environment in Poland is a multimedia presentation package for pupils, college students, teachers, and average users who are interested in environmental issues. The main idea behind creating such a presentation was to increase the knowledge about the Polish nature as well as to spread environmental awareness, especially among the youngest members of the society. The Atlas is a valuable, interactive source of environmental information on Poland and also one of the first multimedia programmes that enables the users to get familiar with geovisualisation of statistical datasets. A number of multimedia tools give access to geographic data through different media: maps, texts, diagrams, tables, figures, photos and animations. High interactivity is a distinctive feature of the Atlas. Thematic maps, diagrams, pictures, and animations illustrate all subjects. The whole project was carried out by UNEP/GRID-Warsaw in close co-operation with specialists in the field of natural sciences. The Electronic Atlas of the Environment in Poland is a useful tool for teachers and can be actively used at all levels of education based on modern, information technology-oriented approach.

Maria Andrzejewska Marek Baranowski Monika Rusztecka monika@gridw.pl http://www.gridw.pl