|
Einsatz
von GIS-Techniken in der Schule
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Besucher seit dem 29.08.03: |
Lehrplanbezug:
Didaktischer Gewinn:
1. Stunde: | Vorstellung von SchulGIS und ARCEXPLORER als frei zugängl. Programm und einiger prinzipiellen Möglichkeiten (Lehrervortrag) an einem Beispiel zur Stadt-Geographie (New York wegen der Zugänglichkeit zu den TIGER-Zensusdaten) |
![]() |
2. Stunde: | Vorstellen des Datensatzes von GEOSUM Arbeitsaufgabe für die Schüler: Auswertung der Infos des NLS über die Datensätze, Erarbeiten von Fragestellungen, die mittels des Datensatzes geklärt werden unter Einsatz von GIS beantwortet werden könnten. (Kleingruppen am Rechner) |
![]() ![]() |
3. Stunde: | Vorstellung der Ergebnisse
der vorigen Stunde: Schülervortrag, anschließend Konkretisierung
einzelner Fragestellungen in Gruppenarbeit.
Beginn der Umsetzung mit
Schul-GIS
|
![]() |
4. Stunde: | Vorstellung der Interpretationen,
Erarbeiten weitergehender Fragestellungen
|
![]() ![]() |
5. Stunde: | Erörterung der Ergebnisse,
Hinführung zu Themen, deren Beantwortung der Datensatz von GEOSUM
nicht erlaubt
(Einfluss der landw. Nutzung)
|
![]() ![]() |
6. Stunde: |
|
|
7. Stunde: |
|
![]() |
8. Stunde: |
|
![]() |
![]() |
![]() |
Verwendete GIS-Programme:
SchulGIS | Bezug:
http://www.schulgis.de oder
http://www.didgeo.ewf.uni-erlangen.de
|
ArcExplorer | Bezug: |
Microdem/Terra Base II 6.0 alpha |
Thematische Inhalte (GIS-Layer) | Kenntnisse | Fachübergreifende Aspekte zu | Internetadressen | |
Thematik |
durch Vergleich der Grundkarte mit dem Atlas und dem Satellitenbild |
|
Satellitenbildbezug über
http://www. eoweb.dlr.de (nach Registrierung kostenloser Download von Originalsatellitenbilddaten älterer LANDSAT-TM, geocodiert möglich!) |
|
|
||||
|
Biologie
Brutgebiete von
Bedeutung http://www.satgeo.de /satgeo/ methoden/anwendungen /s702.htm |
|||
militärische Altlasten und des Grundwassers |
|
Chemie | ||
|
|
Biologie | ||
Arbeitstechniken mit Schulgis |
(Muster-, Symbol- und Farbauswahl, Größen ) |
Informatik
ITG |
||
Kritik/Probleme mit SchulGIS |
Polygonanzahl importiert werden, nicht alle Datensätze der unten angegebenen Adresse können daher importiert werden, das Programm reagiert in der Regel mit Absturz (? Schulversion evtl. beschränkt?) wassermesswerte und Grundwassermesswerte keine Klassifikation möglich, da Zuordnungen zu den Punktkoordinaten nicht sauber durchführbar!) |
|||
Didaktik und Methodik |
|
|||
Datenquelle: | http://193.218.216.17/
cgi-bin/db4web_c/projekt1/ crome/nloe/index.mth?se l=6&knot=1731148&ebene=3 |
Analysebeispiel 1: Brutgebiete von Vögeln | |
|
Karte unten links:
Karteninhalt: Dargestellt ist die Verbreitung international (violett), national (rot), regional (grün) und lokal (gelb) bedeutsamer Brutgebiete von Vögeln kombiniert mit einer Grundkarte sowie den Gewässern (Meer, Seen) Karte unten: Karteninhalt: Overlay der vorhergehenden Karte mit dem Gewässernetz, dem Vorkommen von in Abbau befindlichen Hochmooren und den ausgewiesenen Grundwasserschutzgebieten. Interpretation: Im Gegensatz zum Inhalt der linken Karte erlaubt die Karte unten eine differenziertere Gliederung der Brutgebiete in verschiedene Typen und damit eine Zuordnung zu gewissen Vogelarten ohne Kenntnis oder Daten bezüglich der beobachteten Vogelarten. Folgende Brutgebiete sind ausweisbar:
Es fällt auf, dass die
international bedeutsamen Brutgebiete einerseits auf einer ostfriesischen
Insel und andererseits im Hinterland des Küstensaumes östlich
von Cuxhaven liegen, also im Bereich der Küste.
|
|
![]() |
Analysebeispiel
2:
Bodenversiegelung und Gewässer |
|
![]() |
![]() |
Karte oben links:
Darstellung: Versiegelungsgrad
nach Gemeinden in Niedersachsen
Karte oben rechts: Darstellung: Overlay
der vorhergehenden Karte mit der Verbreitung von Hochmoorgebieten und Gewässernetz
Karte rechts: Darstellung: Overlay der vorhergehenden Karte mit den ausgewiesenen Grundwasserschutzgebieten und den Gebieten des Grünlandschutzprogrammes Interpretation: |
![]() |
Analysebeispiel
3:
Grundwasserbelastung mit
Nitraten
|
|
![]() |
![]() |
Die obige Karte zeigt die
Verteilung der Messstellen für das oberflächennahe Grundwasser
bis 25 m.
Interpretation: Die Verteilung der Messstellen umfasst Gebiete aller Versiegelungsgrade, die äquidistant von 0 bis ca. 25 Prozent geht. Eine hohe Dichte ist in den wenig versiedelten, also eher ländlichen Räumen zu erkennen. |
Die obige Karte zeigt die Verteilung der Messstellen für das tiefere Grundwasser in Niedersachsen. |
![]() |
![]() |
Karte oben
Darstellung: Versiegelungsgrad
nach Gemeinden in Niedersachsen mit NO3-Messwerten im
Interpretation: Der Schwerpunkt, der über den Grenzwerten liegenden Messstellen liegt im Jahr 1997 in den ländlichen Regionen vor allem im westlichen Teil Niedersachsens und an der Grenze zum östlich angrenzenden Bundesland, nicht jedoch im Süden Niedersachsens. Der Vergleich dieser Karte mit der Diercke-Atlas-Karte Lanwirtschaft zeigt einerseits, dass die Messstellen mit besonders hohen Werten in den Gebieten mit intensiver Schweinehaltung von über 500 Schweinen je 100 ha LF und den Gebieten intensiver Hühnerhaltung über 5000 Hühner je 100 ha LF übereinstimmen. In den Gebieten mit intensiver Rinderhaltung (über 200 Rinder je 100 ha LF) gilt dies nur für den Raum östlich Hannover, nicht jedoch für den Raum Ostfriesland. Die Nitratbelastung in den überwiegend durch Ackerbau ohne intensive Viehhaltung gekennzeichneten Gebieten westlich des Harzes liegt unterhalb des Schwellenwertes von 50 mg/Liter. Kritik der Interpretation: Einerseits umfasst der Datenbestand nur ein Jahr, der Vergleich mit weiteren Jahren wäre hilfreich. Andererseits wäre eine Analyse der Bodenbeschaffenheit (Geologie, Bodentypen ...) und dem Niederschlagsverhältnissen wichtig, denn auch der Eintrag von Nitraten in das Grundwasser ist nicht allein von der Bewirtschaftung abhängig, sondern auch vom Untergrund und dem zeitlichen Zusammenhang zwischen den Niederschlägen und der Ausbringung der Gülle auf die Felder abhängig. Hinweis: unter
www.wetter-online.de kann man durchaus in verschiedenen Orten auf die
Bestände der Niederschlagsdaten der letzten 30 Jahre zugreifen: und
hier für die Jahre von 95
bis 97 von wetter-online.de
Weitergehende Ideen: Erstellung
einer eigenen dBase-Datei mit Daten zur landwirtschaftlichen Nutzung in
ausgewählten Gemeinden Niedersachsens aufgrund der obigen Analyse
der Gewässerbelastung mit Nitraten und Analyse mit SchulGIS (u. a.
Kreissektorendiagramme)
|
Karte oben
Darstellung: Teilausschnitt
des Overlays der vorhergehenden Karte mit Bezug zum Gewässernetz
und den Hochmoorgebieten
|
![]() |
![]() |
Karte oben
Darstellung: Overlay
der obigen Grundkarte mit den Messwerten von NO3 im tieferen Grundwasser,
Grundwasser (min: 0,02 max: 106)
|
Karte oben
Darstellung: Versiegelungsgrad,
Oberflächenwassermesswerte und Grundwassermesswerte für NO3
|
![]() |
|
Karte oben
Darstellung:Overlay
der vorhergehenden Karte mit dem Gewässernetz
|
|
Analysebeispiel
4:
Die Verbreitung von Hochmooren und ihre Nutzung I Karte rechts
|
![]() |
![]() |
![]() |
Karte oben:
Inhalt:
geologisch definierten Hochmoorgrenzen (30 cm-Linie der Torflager).Eine landesweite Darstellung der Hochmoore (ohne die des Berglandes / Harz und Solling) ergibt sich aus den "Hochmooren in ihren Grenzen" und dem Moorschutzprogramm Teil II (1986). Stand: Moorschutzprogramm I: 1981, II: 1986, "Aktualisierung" 1994 braun (81)Moorschutzprogramm Teil I (1981): Erfaßt wurden 88 Hochmoore, die als Torflagerstätten bedeutsam sind und daneben eine hohe Bedeutung für den Naturschutz haben. Teilweise wird grün (86)Moorschutzprogramm Teil II (1986): 263 kleinere Hochmoore, die überwiegend nicht abgetorft gelb (96)Bei der Neubewertung der Hochmoore von 1994 wurden einerseits alle Hochmoore mit industriellem Torfabbau (92 Stück) in den aktuellen Abtorfungsgrenzen erfasst und in ihrer Bedeutung für den Naturschutz bewertet. Daneben fand das landwirtschaftlich genutzte Hochmoor besondere Berücksichtigung (Stichworte: Pufferzone, Biotopvernetzung, Lebensraum Hochmoorgrünland, Entwicklungspotential)
|
Karte oben:
Inhalt: Overlay der links dargestellten Karte mit den Brutgebieten von Vögeln Interpretationsmöglichkeiten:
|
Kartographie
I :
Dargestellt sind in einem Kartenausschnitt die Altlasten (rosa, undifferenziert) und die militärischen Altlasten (grün, undifferenziert) in Verbindung mit den Wasserschutzgebieten. Die undifferenzierte Darstellung,
um welche Altlasten es sich handelt, aber auch die Größe der
Symbole wecken beim Betrachter ein undifferenziertes und unterschiedliches
Bedrohungspotential.
|
|
![]() |
![]() |
Kartographie II : | |
![]() |
|
![]() |
![]() |
_Landsat7_ETM+: 1999-08-01
10:13:59
Quelle: http://www.eoweb.dlr.de |
_Landsat7_ETM+: 1999-08-24
10:20:10
Quelle: http://www.eoweb.dlr.de |
![]() |
Landsat-TM-Geocoded vom
25.04.84
Farbkomposit aus Quelle: http://www.eoweb.dlr.de |
![]() ![]() ![]() |
Prinzipiell können
thematische Rasterdaten (z.B.Satellitenbilder,geologische Karten, topographische
Karten die als JPEG oder als BMP-File vorliegen)
in SchulGIS importiert werden. Werden die Bilder zunächst hinsichtlich ihrer räumlichen Daten in Schulgis transformiert (siehe unten), so können Sie mit den GIS-Daten in einem Projekt von SchulGIS kombiniert werden. Als Beispiel dient ein Satellitenbildausschnitt, der den Jadebusen und die Wesermündung umfasst. 1. Arbeitsschritt: Zunächst erfolgt die Beschaffung geocodierter Landsat-TM-Originaleüber http://www.eoweb.dlr.de (für ältere Aufnahmen kostenfrei und ONLINE). 2. Arbeitsschritt: Die Aufbereitung der Originaldaten wie Lineares Stretching und die Generierung von Farbkompositen ist beschrieben bei .RSG-SATGEO oder ausführlichst bei http://www.satgeo.de 3. Arbeitsschritt: Rasterbild
und Vektordaten mittels Transformationen zur "Deckung" bringen.
|
Analysebeispiel
5:
Die Verbreitung von Hochmooren und ihre Nutzung II
|
|
Reliefanalyse
mit den GTOPO 3.0-Daten des US-GS mit dem Programm Microdem/Terra
Base II 6.0 alpha
Quelle:
|
|
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Interpretation:
Bei der räumlichen Auflösung
von 500 m bis 1 km der GTOPO30-Daten erlaubt die Reliefanalyse nur eine
stark generalisierte Aussage. Erkennbar ist also nicht die kleinräumliche
Exposition von Hängen, sondern im Wesentlichen nur die Hauptabdachungsrichtung.
Kritik: Eine hochauflösenderes digitales Geländemodell würde hier bessere Aussagen erlauben. |
Interpretation: |
![]() |
|
Analysebeispiel
6: Eingabe recherchierter Daten in Datenbank und Erstellen einer thematischen
Karte
Agrarstruktur in Niedersachsen |
|
Quelle der Daten:
http://www.nls.niedersachsen.de/ Arbeitstechnik:
(beispielsweise mit WORKS-Datenbank MS-ACCESS) |
|
![]() |
![]() |
Anteil der Ackerfläche (braun), der Dauergrünlandfläche (hellgrün), der Waldfläche (dunkelgrün) und der Restfläche an der Gesamtfläche | Unterschiede in der Dauergrünlandnutzung Dauerwiesen, Dauerweiden, Hutungen und Mähwiesen |
Beispiel 6: Rechenoperationen
in Datenbanken mittels Tabellenkalkulation
Agrarstruktur in Niedersachsen |
![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Das Satellitenbild zeigt
einen Bildausschnitt aus dem Gebiet westlich von Westerstede mit dem Südgeorgsfehner
Moor, dem Stapeler Moor und dem Waldgebiet der Schweinebrücker Fährenkämpe.
Die Satellitenbildaufnahme stammt vom 25.04.1984
In dem RGB-Komposit wurden
die Kanäle wie folgt belegt:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
http://www.nordwestreisemagazin.de
http://www.nordwestreisemagazin.de/gezeiten.htm
http://www.geologie.tu-clausthal.de/abteilungen/erd
oelgeologie/exkursionen/spiekeroog/spiekeroog.htmhttp://www.hl-schule.de/html-seiten/leben/insel.html
http://www.nationalparkhaus-juist.de/zugvoegel.htm
http://www.nationalparkhaus-juist.de/zugvoegel.htmhttp://www.wattenmeerhaus.dehttp://www.wattenmeerhaus.de/inselverformungen.htmhttp://www.nordwestreisemagazin.de/spiekeroog/inselentwicklung.htm
http://www.wattenmeerhaus.de/wattvoegel1.htm
http://www.nordwestreisemagazin.de/Inseln/inselbildung.htm
http://www.nlfb.de/boden/downloads/nlfbook/html/nds_main.htm
http://www.nlfb.de/boden/downloads/nlfbook/html/nds_6_32.htm
http://www.geoakademie.de/PDF/Heft20/Steffens.pdf
http://www.lesa21.de/lehrer/m/moor/index.html
http://www.lesa21.de/lehrer/m/moor/infos/moor.html
http://www.fehnmuseum.de
(über das Moormuseum
im Cloppenburger Land)
http://www.fehnmuseum.de/allgem.htm
(allgemeine Informationen
zum Moor)
http://home.t-online.de/home/thiele.ostrohe/
(über das Ostroher
Moor; Infos über Pflanzen, Tiere etc.)
http://dgmtev.de/
(deutsche Gesellschaft für
Moor- und Torfkunde)
http://www.nordwestreisemagazin.de/moor/"
(Entstehung, Kultivierung,
Nutzung, Bilder)
http://people.freenet.de/WDQUAKY/moorindex.htm
(Gewässer, Moor und
Heide im Oldenburger Land)
http://www.rhoenline.de/wasser/wasser_schwarzes_moor.html
http://www.naturundmensch.de/html/paed211.html
(Museumspädagogik/Thema
Moor)
http://www.ijon.de/moose
(Moose, Informationen, Arten,
Haltung)
http://www.botanik.univie.ac.at/pershome/temsch/grund.html
(Infos über Torfmoos)
http://www.vilsbiburg.de/wappen4/natur/herbst/moose/moos33.htm
(Infos zu Torfmoos mit Bildern)