Геоинформационные технологии

Отличительной особенностью данной программы от уже существующих образовательных программ является её направленность на развитие обучающихся в проектной деятельности современными методиками ТРИЗ и SCRUM с помощью современных технологий и оборудования.

Педагоги

Тагирова Винера Ахметовна учитель технологии 1 категории

Содержание программы

Основное содержание учебных предметов на уровне основного общего образования
На протяжении курса программы обучающиеся познакомятся с различными геоинформационными системами, узнают, в каких областях применяется геоинформатика, какие задачи может решать, а также смогут сами применять её в своей повседневной жизни. Обучающиеся базово усвоят принцип позиционирования с помощью ГНСС. Узнают, как можно организовать сбор спутниковых данных, как они представляются в текстовом виде и как их можно визуализировать. В рамках программы выберут проектное направление, научатся ставить задачи, исследовать проблематику, планировать ведение проекта и грамотно распределять роли внутри команды.
Обучающиеся смогут познакомиться с историей применения беспилотных летательных аппаратов. Узнают о современных беспилотниках, смогут решить различные задачи с их помощью. Узнают также и об основном устройстве современных беспилотных систем. Обучающиеся узнают, как создаётся полётное задание для беспилотников. Как производится запуск и дальнейшая съёмка с помощью БАС. А также получат такие результаты съёмки, как ортофотоплан и трёхмерные модели.
Обучающиеся углубятся в технологию обработки геоданных путём автоматизированного моделирования объектов местности. Самостоятельно смогут выполнить съёмку местности по полётному заданию. Создадут 3D-модели.
Обучающиеся ознакомятся с различными устройствами прототипирования. Узнают общие принципы работы устройств, сферы их применения и продукты деятельности данных устройств. Обучающиеся научатся готовить 3D-модели для печати с помощью экспорта данных. Дополнят модели по данным аэрофотосъёмки с помощью ручного моделирования. Применят устройства для прототипирования для печати задания.
Обучающиеся изучат основы в подготовке презентации. Создадут её. Подготовятся к представлению реализованного прототипа. Представят его, защищая проект.

Цели программы

Вовлечение обучающихся в проектную деятельность, разработка научно-исследовательских и инженерных проектов.

Результат программы

Предметные результаты
Программные требования к знаниям (результаты теоретической подготовки):
• правила безопасной работы с электронно-вычислительными машинами и средствами для сбора пространственных данных;
• основные виды пространственных данных;
• составные части современных геоинформационных сервисов;
• профессиональное программное обеспечение для обработки пространственных данных;
• основы и принципы аэросъёмки;
• основы и принципы работы глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС);
• представление и визуализация пространственных данных для непрофессиональных пользователей;
• принципы 3D-моделирования;
• устройство современных картографических сервисов;
• представление и визуализация пространственных данных для непрофессиональных пользователей;
• дешифрирование космических изображений;
• основы картографии.

Программные требования к умениям и навыкам (результаты практической подготовки):
• самостоятельно решать поставленную задачу, анализируя и подбирая материалы и средства для её решения;
• создавать и рассчитывать полётный план для беспилотного летательного аппарата;
• обрабатывать аэросъёмку и получать точные ортофотопланы и автоматизированные трёхмерные модели местности;
• моделировать 3D-объекты;
• защищать собственные проекты;
• выполнять оцифровку;
• выполнять пространственный анализ;
• создавать карты;
• создавать простейшие географические карты различного содержания;
• моделировать географические объекты и явления;
• приводить примеры практического использования географических знаний в различных областях деятельности.

Особые условия проведения

ограничений нет

Материально-техническая база

Список оборудования
№ п/п Наименование Ед. изм. Кол-во
1 Компьютерный класс ИКТ
1.1. МФУ (принтер, сканер, копир) шт. 1
1.2. Ноутбук наставника с предустановленной операционной системой, офисным программным обеспечением Ноутбук:
1шт.

1.3. Ноутбук с предустановленной операционной системой, офисным программным обеспечением Ноутбук:шт. 10
1.4. Интерактивный комплекс Количество одновременных касаний– не менее 20. шт. 1
2 Урок технологии
2.1. Аддитивное оборудование
2.2. ЗD-оборудование (3D-принтер) шт. 1
2.3. Пластик для 3D-принтера Толщина пластиковой нити: 1,75 мм;
материал: PLA;шт. 15
2.4. ПО для 3D-моделирования Облачный инструмент САПР/АСУП
Дополнительное оборудование
2.5. Шлем виртуальной реальности комплект 1
2.6. Штатив для крепления базовых станций Комплект из двух штативов. Совместимость со шлемом виртуальной реальности, п.2.3.1. комплект 1
2.7. Ноутбук с ОС для VR-шлема шт. 1
2.8. Многопользовательская система виртуальной реальности с 6-координатным отслеживанием положения пользователей

Требования к системе отслеживания положения пользователей (трекинга):
тип системы отслеживания: 6-координатная система отслеживания;
общий вес одного устройства трекинга – не более 20 г;
технология: оптико-инерциальный трекинг, активные маркеры, работающие в инфракрасном диапазоне;
угол обзора оптической системы – не менее 230 градусов;
время отклика системы трекинга – не более 2 мс;
размещение сенсоров: на объекте отслеживания;
сенсоры, используемые для отслеживания шлемов виртуальной реальности и для отслеживания движений рук пользователей, должны быть идентичными и взаимозаменяемыми;
размещение активных маркеров: напольное;
все компоненты системы трекинга должны монтироваться на пол, без необходимости потолочного/настенного монтажа;
наличие сенсоров в составе единого устройства трекинга: акселерометр, гироскоп, оптический сенсор;
частота отслеживания положения пользователя:
- акселерометр: не менее 2000 выборок/с;
- гироскоп: не менее 2000 выборок/с;
- оптический сенсор: не менее 60 выборок/с;
погрешность отслеживания положения пользователя в пространстве на площади 6 м х 6 м – не более 10 мм;
минимальное количество пользователей, поддерживаемое системой трекинга, не менее 3 чел.

Требования к показателям хранения, транспортировки и настройки:
время полного развёртывания и настройки системы для площади отслеживания 16 кв. м –не более 90 мин;
необходимость калибровки в процессе эксплуатации – отсутствует;
температура хранения: −30°С.. + 50°C.

Требования к способам управления интерактивными моделями:
поддержка 6-координатного отслеживания положения управляющих устройств в пространстве.

Требования к программному обеспечению:
поддержка системой трекинга операционных систем: Windows, Android;
предоставление неограниченной по времени использования простой (неисключительной) лицензии на коммерческое использование программного обеспечения системы трекинга на один шлем с ОС Android (бессрочная лицензия) – 3 шт.

Общие требования:
наличие мобильных шлемов виртуальной реальности Oculus Go или аналог – 3 шт.;
наличие комплекта проводов и зарядных устройств для бесперебойной работы. Компл. 1
2.9. Фотограмметрическое ПО ПО для обработки изображений и определения формы, размеров, положения и иных характеристик объектов на плоскости или в пространстве. шт. 1
2.10. Квадрокоптер Mavic Air Компактный квадрокоптер с трёхосевым стабилизатором, камерой 4К, максимальной дальностью передачи не менее 6 км. шт. 1
2.11. Квадрокоптер DJI Tello Квадрокоптер с камерой, вес не более 100 г в сборе с пропеллером и камерой;
оптический датчик определения позиции – наличие;
возможность удалённого программирования – наличие. шт. 3
3 Медиазона
3.1 Фотоаппарат с объективом Количество эффективных пикселей – не менее 20 млн. шт. 1
3.2 Видеокамера Планшет (для обеспечения совместимости с п 2.3.6) с примерными характеристиками:
диагональ/разрешение: не менее 2048×1536 пикселей;
диагональ экрана: не менее 9.7";
встроенная память (ROM): не менее 32 ГБ;
разрешение фотокамеры: не менее 8 Мп;
вес: не более 510 г;
высота: не более 250 мм. шт. 1
3.3 Карта памяти для фотоаппарата/видеокамеры Объём памяти – не менее 64 Гб, класс не ниже 10. шт. 2
34 Штатив Максимальная нагрузка: не более 5 кг;
максимальная высота съёмки: не менее 148 см шт. 1