THE USE OF OPEN GEOINFORMATION SYSTEMS IN COMPUTER SCIENCE EDUCATION

Cover Image
Iryna S. Zinovieva, Volodymyr O. Artemchuk, Andrii V. Іatsyshyn

Abstract

The article is devoted to the issue of using open geographic information systems in training of the students majoring in «Computer Sciences» particularly in the framework of «Geographic information systems» discipline. The objectives, the task and the place of "Geographic information systems" discipline in the system of training the students of IT specialties have been determined. The analysis of curricula of several domestic higher education institutions that provide training in computer sciences has shown the prevailing orientation of using the proprietary geoinformation systems and technologies in the educational process. In the authors’ opinion, it sufficiently narrows the didactic potential of the «Geographic information systems» discipline reducing the level of its information saturation. It is proposed to use open geo-information systems in the learning process, which will create conditions for more qualitative and productive students’ understanding of creation, operation and implementation of geo-information systems to address real-world applied issues. A comparative analysis of the most worldwide open-source desktop geographic information systems has been conducted in order to identify their potential for the use of training. The directions of using open geo-information systems from the point of view of organizational process as well as from the perspective of training efficiency are described. The advantages and disadvantages of leveraging open geographic information systems, namely: QGIS, GRASS GIS, Whitebox GAT, Saga GIS, gvSiG, ILWIS, uDIG, MapWindow GIS for the teaching of the «Geographic Information Systems» discipline have been determined. The authors recommend to use such open geographic information systems as uDIG, QGIS, Whitebox GAT in the teaching of the university discipline at the start of educational courses; the choice of geographic information systems for senior students is limited solely to the goals and objectives set by the university teachers to future professionals in computer sciences.

Keywords

геоінформаційні системи; відкрите програмне забезпечення; комп’ютерні науки; підготовка студентів



References

Кабінет Міністрів України. (2018, Січ. 17). Розпорядження № 67-р, «Про схвалення Концепції розвитку цифрової економіки та суспільства України на 2018-2020 роки та затвердження плану заходів щодо її реалізації». [Електронний ресурс]. Доступно: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/67-2018-%D1%80. Дата звернення: Липень 30, 2018.

Кабінет Міністрів України. (2017, Вер. 20). Розпорядження № 649-р , «Про схвалення Концепції розвитку електронного урядування в Україні». [Електронний ресурс]. Доступно: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/649-2017-%D1%80. Дата звернення: Липень 29, 2018.

Президент України. (2015, Січ. 12). Указ №5, «Про стратегію сталого розвитку «Україна – 2020» від 12 січня 2015 р. №5. [Електронний ресурс]. Доступно: http://zakon0.rada.gov.ua/laws/show/5/2015. Дата звернення: Липень 29, 2018.

Міністерство екології та природних ресурсів України. Проект «Концепція створення Загальнодержавної автоматизованої системи «Відкрите довкілля». [Електронний ресурс]. Доступно: https://menr.gov.ua/projects/125. Дата звернення: Липень 31, 2018.

Best GIS Software. G2 Crowd, 2018. Електронний ресурс]. Доступно: https://www.g2crowd.com/categories/gis?segment=all. Дата звернення: Липень 24, 2018.

Л.Е. Гутова, «Методика обучения студентов педагогических вузов основам геоинформатики (на примере специальности 030100 «Информатика»)», автореф. дис. канд. пед. наук, Нижний Тагил, 2004.

Е.Е. Поморцева, Л.А. Маслий, Д.А. Конь, та М.В. Сальников, «Особенности изучения геоинформационных систем в высшей школе», Системи обробки інформації, № 2, с. 220-226, 2016.

А.І. Волков, Геоінформаційні моделі і системи підтримки прийняття рішень оцінки та контролю рівня техногенного навантаження на довкілля. Одеса, Україна: ТЕС, 2016.

В.І. Зацерковний, І.В. Тішаєв, І.В. Віршило, та В. К. Демидов, Геоінформаційні системи в науках про Землю. Ніжин, Україна: НДУ ім. М. Гоголя, 2016.

Є.М. Крижановський, «Інформаційна технологія інтегрування математичних моделей у геоінформаційні системи моніторингу поверхневих вод», автореф. дис. канд. техн. наук, Вінниц. нац. техн. ун-т, Вінниця, 2010.

В.Б. Мокін, Є.М. Крижановський, та М.П. Боцула, Інформаційна технологія інтегрування математичних моделей у геоінформаційні системи моніторингу поверхневих вод. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2011.

G. Bielcheva, N. Manakova, ta N. Makogon, «Developing a user-oriented approach to selection of geospatial data based on fuzzy logic», Вост.-Европ. журн. передовых технологий, № 4/3, с. 38-45, 2016.

І.В. Пітак, А.А. Негадайлов, Ю.Г. Масікевич, Л.Д. Пляцук, В.П. Шапорев, та В.Ф. Моісеєв, Геоінформаційні технології в екології. Чернівці, Україна: б/в, 2012.

В.О. Артемчук та ін., Теоретичні та прикладні основи економічного, екологічного та технологічного функціонування об’єктів енергетики. Київ, Україна: ТОВ «Наш формат», 2017.

И.П. Каменева, А.В. Яцишин, и А.А. Попов, «Математико-картографическое моделирование техногенных нагрузок на атмосферу», Моделювання та інформаційні технології, Вип. 51, с. 58-64, 2009.

И.П. Каменева, А.В. Яцишин, Д.А. Полишко, А.А. Попов, и Т.В. Бахурець, «ГИС-технологии построения экологических карт статистических поверхностей», Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, Вип. 49, с. 81–88, 2008.

В.В. Морозов, Н.М. Шапоринська, О.В. Морозов, та В.І. Пічура, Геоінформаційні системи в агросфері. Київ, Україна: Аграрна освіта, 2010.

Л.А. Павленко, Геоінформаційні системи. Харків, Україна: вид. ХНЕУ, 2013.

О.О. Світличний, та С.В. Плотницький, Основи геоінформатики. Суми, Україна: Університетська книга, 2006.

В.Д. Шипулін, та Є.І. Кучеренко, Планування і управління ГІС-проектами. Харків, Україна: ХНАМГ, ХНУРЕ, 2009.

Д.В. Свідзінська, Методи геоекологічних досліджень: геоінформаційний практикум на основі відкритої ГІС SAGA. Київ, Україна: Логос, 2014.

И.В. Толкач, Системы приема и обработки данных дистанционного зондирования. Лабораторный практикум. Минск, Белорусь: БГТУ, 2016.

В.Є. Величко, «Організаційно-педагогічні умови використання вільного та відкритого програмного забезпечення в підготовці вчителів математики, фізики та інформатики», Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. Педагогічні науки, №1 (87), с. 43-48, 2017.

В.П. Матейчик, Г.О. Вайганг, та К.В. Римарук, «До вибору ГІС-програм для візуалізації рівня забруднення автомобільних доріг», Вісник Національного транспортного університету, № 27, с. 125-130, 2013.

М.Ю. Дубинин, та Д.А. Рыков, «Открытые настольные ГИС: обзор текущей ситуации», ГЕОПРОФИЛЬ, №2. С. 34-44, 2010.

Open-Source Software (OSS), 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.techopedia.com/definition/5602/open-source-software-oss. Дата звернення: Серпень: 03, 2018.

15 Amazing FREE GIS Software To Try Right Now, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: http://monde-geospatial.com/15-amazing-free-gis-software1. Дата звернення: Липень 29, 2018.

QGIS, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.qgis.org/ru/site. Дата звернення: Серпень 05, 2018.

GRASS GIS, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://grass.osgeo.org. Дата звернення: Серпень 05, 2018.

Whitebox geospatial analysis tools, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.uoguelph.ca/~hydrogeo/Whitebox/download.shtml. Дата звернення: Серпень 08, 2018.

Saga GIS, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://sourceforge.net. Дата звернення: Серпень 08, 2018.

gvSiG, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.gvsig.com/en. Дата звернення: Серпень 10, 2018.

ILWIS, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://52north.github.io/#/. Дата звернення: Серпень 13, 2018.

uDig – User-friendly Desktop Internet GIS, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: http://udig.refractions.net. Дата звернення: Серпень 14, 2018.

MapWindow, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://github.com/MapWindow/ Дата звернення: Серпень 15, 2018.


REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

Kabinet Ministriv Ukrainy. (2018, Jan. 17). Rozporiadzhennia № 67-r, «About the approval of the Concept for the development of the digital economy and society in Ukraine for 2018-2020 and approval of the plan of measures for its implementation». [online]. Available: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/67-2018-%D1%80. Accessed on: July 30, 2018 (in Ukrainian).

Kabinet Ministriv Ukrainy. (2017, Sept. 20). Rozporiadzhennia № 649-r , «About the approval of the Concept of eGovernment development in Ukraine». [online]. Available: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/649-2017-%D1%80. Accessed on: July 29, 2018 (in Ukrainian).

Prezydent Ukrainy. (2015, Jan. 12). Ukaz №5, «About the Strategy of sustainable development «Ukraine – 2020» vid 12 sichnia 2015 r. №5. [online]. Available: http://zakon0.rada.gov.ua/laws/show/5/2015. Accessed on: July 29, 2018 (in Ukrainian).

Ministerstvo ekolohii ta pryrodnykh resursiv Ukrainy. Proekt «The Concept of creation of the national automated system «Open environment». [online]. Available:: https://menr.gov.ua/projects/125. Accessed on: July 31, 2018 (in Ukrainian).

Best GIS Software. G2 Crowd, 2018. [online]. Available: https://www.g2crowd.com/categories/gis?segment=all. Accessed on: July 24, 2018 (in English).

L.E. Hutova, «Methodology for teaching students of pedagogical universities the basics of geoinformatics (on the example of specialty 030100 «Informatics»)», avtoref. dys. kand. ped. nauk, Nyzhnyi Tahyl, 2004 (in Russian).

E.E. Pomortseva, L.A. Maslyi, D.A. Kon, ta M.V. Salnykov, «Features of the study of geoinformation systems in higher education», Systemy obrobky informatsii, № 2, s. 220-226, 2016 (in Ukrainian).

A.I. Volkov, Geoinformation models and decision-support systems for assessing and controlling the level of man-caused environmental impact. Odesa, Ukraina: TES, 2016 (in Ukrainian).

V.I. Zatserkovnyi, I.V. Tishaiev, I.V. Virshylo, ta V. K. Demydov, Geoinformation systems in Earth sciences. Nizhyn, Ukraina: NDU im. M. Hoholia, 2016 (in Ukrainian).

E.M. Kryzhanovskyi, «Information technology of integration of mathematical models in geoinformation systems of surface water monitoring», avtoref. dys. kand. tekhn. nauk, Vinnyts. nats. tekhn. un-t, Vinnytsia, 2010 (in Ukrainian).

V.B. Mokin, Ye.M. Kryzhanovskyi, ta M.P. Botsula, Information technology of integration of mathematical models in geoinformation systems of surface water monitoring. Vinnytsia, Ukraina: VNTU, 2011 (in Ukrainian).

G. Bielcheva, N. Manakova, ta N. Makogon, «Developing a user-oriented approach to selection of geospatial data based on fuzzy logic», Vost.-Evrop. zhurn. peredovykh tekhnolohyi, № 4/3, s. 38-45, 2016 (in English).

I.V. Pitak, A.A. Nehadailov, Yu.H. Masikevych, L.D. Pliatsuk, V.P. Shaporev, ta V.F. Moiseiev, Geoinformation technologies in ecology. Chernivtsi, Ukraina: b/v, 2012 (in Ukrainian).

V.O. Artemchuk and al., Theoretical and applied bases of economic, ecological and technological functioning of energy objects. Kyiv, Ukraine: TOV «Nash format», 2017 (in Ukrainian).

I.P. Kameneva, A.V. Iatsyshyn, and A.A. Popov, «Mathematical-cartographic modeling of technogenic loads on the atmosphere», Simulation and informational technologies, Issue 51, p. 58-64, 2009 (in Ukrainian).

I.P. Kameneva, A.V. Iatsyshyn, D.A. Polyshko, A.A. Popov, and T.V. Bakhuretsʹ, «GIS-technologies for the construction of ecological maps of statistical surfaces», Collection of scientific Pukhov Institute for Modelling in Energy Engineering of NAS of Ukraine, Issue 49, p. 81–88, 2008 (in Ukrainian).

V.V. Morozov, N.M. Shaporynska, O.V. Morozov, ta V.I. Pichura Geoinformation systems in agriculture. Kyiv, Ukraina: Ahrarna osvita, 2010 (in Ukrainian).

L.A. Pavlenko, Geoinformation systems. Kharkiv, Ukraina: vyd. KhNEU, 2013 (in Ukrainian).

O.O. Svitlychnyi, ta S.V. Plotnytskyi, Fundamentals of Geoinformatics. Sumy, Ukraina: Universytetska knyha, 2006 (in Ukrainian).

V.D. Shypulin, ta E.I. Kucherenko, Planning and management of GIS projects. Kharkiv, Ukraina: KhNAMH, KhNURE, 2009 (in Ukrainian).

D.V. Svidzinska, Methods of geoecological research: geoinformation workshop on the basis of open GIS SAGA. Kyiv, Ukraina: Lohos, 2014 (in Ukrainian).

Y.V. Tolkach, Systems of reception and processing of remote sensing data. Laboratory Practice. Mynsk, Belorus: BHTU, 2016 (in Ukrainian).

V.Е. Velychko, «Organizational-pedagogical conditions of use of free and open software in preparation of teachers of mathematics, physics and computer science», Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho universytetu imeni Ivana Franka. Pedahohichni nauky, №1 (87), s. 43-48, 2017 (in Ukrainian).

V.P. Mateichyk, H.O. Vaihanh, ta K.V. Rymaruk. «Prior to the selection of GIS programs for visualizing the level of pollution of highways», Visnyk Natsionalnoho transportnoho universytetu, № 27, s. 125-130, 2013 (in Ukrainian).

M.U. Dubynyn, ta D.A. Rikov, Open desktop GIS: an overview of the current situation», HEOPROFIL, №2. S. 34-44, 2010 (in Russian).

Open-Source Software (OSS), 2018. [online]. Available: https://www.techopedia.com/definition/5602/open-source-software-oss. Accessed on: August 03, 2018 (in English).

15 Amazing FREE GIS Software To Try Right Now, 2018. [online]. Available http://monde-geospatial.com/15-amazing-free-gis-software1. Accessed on: July 29, 2018 (in English)..

QGIS, 2018. [online]. Available: https://www.qgis.org/ru/site. Accessed on: August 05, 2018 (in English).

GRASS GIS, 2018. [online]. Available: https://grass.osgeo.org. Accessed on: August 05, 2018 (in English).

Whitebox geospatial analysis tools, 2018. [online]. Available: http://www.uoguelph.ca/~hydrogeo/Whitebox/download.shtml. Accessed on: August 08, 2018 (in English).

Saga GIS, 2018. [online]. Available: https://sourceforge.net. Accessed on: August 08, 2018 (in English).

gvSiG, 2018. [online]. Available: http://www.gvsig.com/en. Accessed on: August 10, 2018 (in English).

ILWIS, 2018. [online]. Available: https://52north.github.io/#/. Accessed on: August 13, 2018 (in English).

uDig – User-friendly Desktop Internet GIS, 2018. [online]. Available: http://udig.refractions.net. Accessed on: August 14, 2018 (in English).

MapWindow, 2018. [online]. Available: https://github.com/MapWindow/ Accessed on: August 15, 2018 (in English).


DOI: https://doi.org/10.33407/itlt.v68i6.2567



Copyright (c) 2018 Iryna S. Zinovieva, Volodymyr O. Artemchuk, Andrii V. Іatsyshyn


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.