- •Библиографический список………………………...204 Введение
- •1. Информатизация общества
- •1.1. Понятие географических информационных систем
- •2. История развития геоинформационных систем
- •3. Задачи, решаемые гис
- •3.1. Связанные технологии.
- •3.2. Картография и геоинформатика.
- •4. Сферы и уровни использования гис
- •4.1. Геоинформационные системы ресурсного типа
- •4.2. Геоинформационное картографирование
- •4.3. Карты в сетях «интернета»
- •4.4. Основные понятия, использующиеся в географической информационной системе
- •5. Использование компьютеров для представления географических объектов
- •5.1. Векторная модель данных
- •5.2. Растровая модель данных
- •5.3. Модель данных триангулированная нерегулярная сеть
- •5.4. Совместное использование трех моделей пространственных данных
- •5.5. Методы представления описательной информации
- •5.6. Сравнение пространственных моделей данных
- •5.7. Сравнение растровой и векторной моделей данных
- •5.8. Сравнение растровой и тнс моделей данных
- •5.9. Как arc/info применяет ключевые понятия пространственных данных
- •5.10. Вывод о возможности использования гис arc/info для задач математического моделирования
- •6. Основные черты современной настольной гис
- •6.1. Понятие настольной гис
- •6.2. Типы пространственных данных
- •7. Технологии создания цифровых картографических данных. Средства оцифровки карт с твердой основы
- •8. Введение в дистанционное зондирование
- •8.1. Особенности применения данных дистанционного зондирования при работе с геоинформационными системами
- •8.2. Источники пространственных данных
- •8.3. Восстановление (коррекция) видеоинформации
- •8.4. Предварительная обработка изображений
- •8.5. Классификация
- •8.6. Преобразование изображений
- •8.7. Специализированная тематическая обработка
- •Аэроснимки
- •Российские космические снимки
- •Зарубежные космические снимки
- •8.8. Приобретение данных дистанционного зондирования
- •9. Применение гис в различных отраслях
- •10. Влияние гис на развитие школьного образования
- •10.1. Применение гис в сфере образования
- •10.2 Использование гис для анализа приема абитуриентов в вузы региона
- •11. Основы системы gps
- •11.1. Спутниковая трилатерация
- •11.2. Спутниковая дальнометрия
- •11.3. Точная временная привязка
- •1 1.4. Расположение спутников
- •11.5. Коррекция ошибок
- •12. Введение в гис с применением gps
- •12.1. Сбор данных
- •12.2.Типы данных
- •12.2.1. Картографические данные
- •12.3. Структура данных
- •12.3.1. Топология
- •12.3.2. Слои
- •12.4. Анализ данных
- •12.5. Отображение данных
- •12.6. Управление данными
- •13. Сбор gps данных для гис
- •13.1.3. Сбор данных в поле
- •14. Точность gps измерений
- •14.1. Оборудование
- •14.1.1. Приёмники
- •14.1.2. Накопители данных
- •14.1.3. Спутники
- •14.2. Планирование проведения работ
- •14.2.1. Время, дата и место
- •14.2.2. Использование действующего альманаха
- •14.3. Параметры сбора данных
- •14.3.1. Маска pdop (Position Dilution of Precision)
- •14.3.2. Маска уровня сигнала (snr)
- •14.3.3. Режимы определения координат
- •14.3.4. Проблемы связанные с использованием
- •14.3.5. Маска по углу возвышения
- •14.4. Процедуры сбора данных
- •14.4.1. Тип измерений
- •14.4.2. Типы файлов
- •14.4.3. Интервал измерений
- •14.4.4. Субметровый уровень точности
- •14.4.5. Расстояние между базовой станцией и передвижным приёмником
- •14.5. Обработка измерений
- •14.5.1. Местоположение базовой станции
- •14.5.2. Использование техники дифференциальной коррекции
- •15. Исходные Геодезические Даты и системы координат
- •15.1. Игд (Datums).Форма и размеры Земли могут быть описаны двумя способами
- •15.2. Системы координат.
- •16. Математическая модель распространения загрязнений в атмосфере
- •Заключение
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
10.2 Использование гис для анализа приема абитуриентов в вузы региона
Кампания по приему абитуриентов в вуз - дело хлопотное и трудоемкое: необходимо учесть массу сведений об абитуриентах и результатах прохождения ими вступительных испытаний. Поэтому во многих вузах применяются различные средства для компьютеризации работы приемных комиссий. Однако значительный объем информации, вводимый в ходе работы приемной комиссии, можно использовать не только для выпуска технических документов (списков групп, ведомостей, приказов на зачисление и пр.), но и для анализа выбора специальностей и факультетов абитуриентами, качества подготовки выпускников различных учебных заведений и т.д. Такой анализ необходим, так как для поддержки принятия управленческих решений требуется достаточно полная, достоверная и представленная в удобной форме исходная информация. Органам управления образованием (федеральные и региональные министерства образования, отделы образования различных уровней) нужны данные о подведомственных учебных заведениях и количестве учащихся, качестве образования, результатах поступления выпускников различных учебных заведений в вузы и т.д. Аналогичная информация необходима и вузам для определения перспектив развития и планирования профориентационной работы. Другими потребителями этой информации могут стать правительство, службы занятости, предприятия и др. организации, которые также нуждаются в сведениях, где, по каким специальностям готовятся специалисты, и какие регионы они представляют. Организация специального сбора информации для этих целей - дело сложное и дорогое, поэтому для поддержки принятия решений представляется логичным использование данных приемных комиссий.
С 1998 года в Пензенском государственном университете (ПГУ) используется информационно-аналитическая система (ИАС) приемной комиссии, обеспечивающая наряду с вводом данных и выпуском документов приемной комиссии расширенные функции анализа. Результаты анализа представляются в табличной форме или в виде диаграмм, графиков и пр. Система реализована с использованием средств Access, SQL и Visual Basic. К моменту разработки ИАС в ПГУ уже была создана ГИС образовательного пространства Пензенской области, включающая картографическую основу и атрибутивные БД, содержащие информацию по образовательным учреждениям области. Поэтому следующим логическим шагом стало создание интегрированной информационной системы, включающей в себя ИАС приемной комиссии и географическую базу данных на основе ArcView. Использование геоинформационных систем позволило повысить наглядность представления результатов анализа, а также выполнять дополнительные виды анализа, для которых необходим учет территориального распределения основных параметров (расположение учебных заведений, плотность населения, наличие транспортной и информационной сетей и т.д.).
Геоинформационная составляющая системы включает в себя следующие основные элементы.
Цифровую карту Пензенской области.
Взаимосвязанную совокупность атрибутивных баз данных (БД).
Пакет инструментов для работы с картой и базами данных (инструменты для решения задач поиска, статистических операций, моделирования процессов, формирования выходных документов). В данном пакете использовались как стандартные возможности АrcView, так и специфические средства (идентификации объектов, осуществления выборок на основе нескольких критериев и др.), разработанные с помощью языка написания скриптов Avenue и языка Delphi 7.0.
Рис. 14 - Соотношение числа подавших документы и зачисленных в ПГУ
Среди наиболее часто используемых выборок данных можно отметить следующие.
Количество подавших документы в ПГУ по районам Пензенской области.
Количество зачисленных в ПГУ по районам Пензенской области.
Выбор факультетов (специальностей) абитуриентами из различных районов.
Соотношение числа подавших документы и зачисленных в ПГУ по районам (рис 14.).
Количество подавших документы и зачисленных на отдельные факультеты и специальности.
Выбор факультетов абитуриентами отдельного района с указанием точных числовых данных.
Сравнение количества абитуриентов ПГУ по районам области за различные годы (увеличение / уменьшение).
Сравнение количества зачисленных в ПГУ по районам области за различные годы (увеличение / уменьшение).
Средние баллы, полученные на вступительных экзаменах по определенному предмету (математике, истории и пр.) по районам области (рис. 15).
Распределение медалистов, подавших документы (или зачисленных) в ПГУ по районам области.
Средние баллы, полученные на вступительных испытаниях абитуриентами района или населенного пункта (рис. 16).
Рис. 15 - Средние балы, полученные абитуриентами Кузнецкого района, при поступлении в ВУЗ
Рис. 16 - Выбор оптимального места для создания кабинета ДО.
Одним из направлений использования системы для поддержки принятия решений является разработка средств для выбора оптимального расположения кабинетов дистанционного образования (ДО). Не секрет, что в малых городах и сельских районах трудно получить образование традиционными методами. Современные телекоммуникационные технологии позволяют вести обучение с использованием компьютерных сетей независимо от расстояний. В принципе, доступ к сетям имеется повсюду. Например, в Пензенской области из любого населенного пункта, где имеется телефон районной АТС, можно работать в Internet. Однако существуют серьезные финансовые проблемы: в сельских школах практически нет PC совместимых компьютеров, крайне мало их и в индивидуальном использовании. Еще хуже обстоят дела с подключением индивидуальных пользователей и образовательных учреждений к глобальным сетям. Для обеспечения возможности широким массам населения получать услуги ДО целесообразно создание кабинетов ДО на базе существующих образовательных заведений. Кабинеты должны быть оснащены компьютерами и иметь выход в сеть. Данная работа ведется ПГУ в жестких финансовых рамках, поэтому крайне важна экономическая оправданность создания кабинетов, быстрая самоокупаемость проектов. Это требует определения оптимального размещения и последовательности создания кабинетов ДО. Для этих целей используется модуль, написанный на встроенном языке Avenue. В качестве критериев для оценки необходимости создания кабинета задаются:
максимальное расстояние в километрах, при котором кабинет ДО считается доступным для проживающих в окрестных населенных пунктах;
число потенциальных обучаемых, в зависимости от которого определяется "степень желательности" открытия кабинета ДО (зависит от количества абитуриентов в зоне притяжения кабинета);
минимальные требования к учебному заведению, на базе которого создается кабинет (возможные показатели - минимальное число учащихся учебного заведения, площадь помещений, количество преподавателей).
После задания всех параметров на карте выделяются населенные пункты, в которых целесообразно (согласно заданным условиям) открытие кабинета ДО, а также отображаются "зоны притяжения" этих кабинетов (рис. 17).
Рис. 17. - Населенные пункты, в которых открытие кабинета ДО
В 1999 году система получила дальнейшее развитие. Основными новшествами стали ввод информации о школьных оценках по профилирующим предметам и разработка прототипа системы для анализа приема во все вузы региона.
Ввод школьных оценок позволяет оценить соответствие требований, предъявляемых в школах, требованиям вуза. Это позволяет осуществлять мониторинг качества подготовки в учебных заведениях городов, районов или в отдельных школах. Надо заметить, что выборка "абитуриенты вузов региона" достаточно представительна для анализа результатов подготовки выпускников школ в целом. Это подтверждается следующими факторами:
73 % выпускников школ пытаются поступить в вузы (в среднем по России);
большинство молодых людей поступает в вузы своего региона, что подтверждается тем, что в большинстве вузов (кроме Москвы и Санкт-Петербурга) свыше 90% абитуриентов составляет молодежь своего региона (в ПГУ - более 95 %).
При использовании ГИС эти данные позволяют построить карту "рассогласования" между школьными и вузовскими оценками по различным предметам (рис. 18).
Рис. 18 - Карта "рассогласования" между школьными и вузовскими оценками по различным предметам
Разработанный прототип системы анализа поступления абитуриентов в вузы региона позволяет, дополнительно к возможностям системы отдельного вуза, выполнять следующие выборки данных.
Количество подавших документы и зачисленных в вузы по районам Пензенской области.
Выбор вузов абитуриентами различных районов.
Соотношение поступивших в различные вузы по районам области.
Распределение медалистов по районам области и выбор ими вузов.
Распределение студентов, обучающихся по контрактам на платное обучение, по районам области и вузам (рис.19).
Наиболее популярный в районе вуз (по количеству подавших документы и зачисленных) (рис.20).
Рис. 19 - Распределение студентов, обучающихся по контрактам на платное обучение, по районам области и вузам
Рис. 20 - Наиболее популярный в районе вуз
В настоящее время ведется доработка полного варианта системы анализа. Основные усилия направлены на упрощение настройки системы и ее адаптации к изменениям в структуре и правилах приема вузов. Созданная интегрированная информационная система может быть внедрена в любом регионе России (при наличии картографической основы для АrcView). Следующим шагом в развитии может стать создание соответствующих ИАС для мониторинга образовательных систем зон России (Поволжья, Урала и т.д.) и страны в целом.