Lärarhandledning. till. Påbyggnadsskurs. i GIS

Transkript

1 Lärarhandledning till Påbyggnadsskurs i GIS för kommuner och länsstyrelser 2001

2 StrateGIS etapp 3 Påbyggnadskurs i GIS Utbildningshandledning för modulerna 1 4 Innehåll Inledning 1 Utbildningsmaterialet 2 Kursmodulerna 2 Förkunskaper 3 Kurslitteratur 3 Mål för Modulerna 1 och 2 4 Mål för Modul 3 4 Mål för Modul 4 5 Omfattning 5 Genomförande: Modul 1 och 2 6 Generella anvisningar 6 Genomförande av Modul 1 8 Genomförande av Modul 2 9 OH-bilder 10 Att läsa vidare 11 2

3 Interpolated rainfall from three stations Geology and soils Roads and drainage Landuse and vegetation Inledning StrateGIS-satsningen på införande av GIS-baserade arbetsmetoder inom olika sektorer övergår gradvis i en tredje fas, som syftar till introduktion av GIS för ett bredare användarforum. Fasen avser att i stort sätt beröra alla som arbetar inom de organisationer (kommun och länsnivå) som omfattas av satsningen. Detta innebär givetvis inte att man förväntar sig att alla skall behärska GIS-tekniken, men det anses nödvändigt att alla åtminstone har en grundläggande förståelse för vad begreppet och tekniken innebär. I linje med denna satsning finns nu det här utbildningsmaterialet, fritt tillgängligt för StrateGIS medlemmar, som fyller funktionen som introduktion till ämnet. Kursmaterialet är uppdelat i en Introduktionskurs i GIS ( ca 1 dag) och en Påbyggnadskurs i GIS (ca 1 vecka). Den personal som kommer att vara föremål för utbildning i etapp 3 har inte nödvändigtvis några förkunskaper alls. Detta ställer extra stora krav på kursledaren. Det är viktigt att nivån på utbildningen känns rätt för deltagarna och utbildningsledaren måste vara både lyhörd och flexibel. Påbyggnadskurs i GIS omfattar fyra moduler med följande innehåll: Modul 1. Grundläggande begrepp och funktioner i GIS Modul 2. Datakunskap Modul 3. GIS i den egna organisationen Modul 4. Utbildning på ett GIS-verktyg Utbildningen skall kunna genomföras antingen med interna utbildare eller genom upphandling av externa utbildare. Kombinationer av intern och extern utbildning är också möjlig, t.ex. kan de praktiska momenten i modul 4 ges av ett kommersiellt utbildningsbolag. 1

4 Utbildningsmaterialet Till påbyggnadskursen hör ett utbildningsmaterial som består av en Lärar/Studiehandledning (detta dokument), ett Kurskompendium, samt ett antal OHbilder som kan användas som illustration under kursen. Lärar/Studiehandledningen täcker alla fyra kursmodulerna och avser ge den tänkte utbildaren ett stöd för genomförandet av dessa. Alla modulerna beskrivs dock inte i detalj men avsikten har varit att ge översiktliga riktlinjer och råd för alla fyra för att de skall hänga ihop bättre. Sedan är det givetvis upp till var och en att följa dessa råd eller inte. Kurskompendiet täcker teorimodulerna 1 och 2 och avsikten är att det skall vara ett stöd för att strukturera inläsningen av och en hjälp för att göra ett urval ur det betydligt mer omfattande material som finns i kursboken (se avsnittet Kurslitteratur). Varje avsnitt i kompendiet inleds med hänvisningar till lämpliga sidor i kursboken eller annan litteratur. Till vissa avsnitt hör även övningsmoment. Dessa kan användas för att låta deltagarna själva komma till tals och för att skapa diskussion kring viktiga frågor. De kan också användas för att bryta de passiva inlärningsmomenten där utbildningsledaren föreläser. Utbildningsmaterialet är fritt tillgängligt för alla organisationer som omfattas av StrateGIS-satsningen och skall kunna användas för såväl självstudier som lärarledd undervisning. Kursmodulerna Modul 1 och 2 skall fördjupa kunskaperna som erhölls under Introduktionskursen i GIS samt lägga grunden för de praktiska moment som följer i modul 4. Modulerna skall också vara ett stöd inför genomgången av GIS-verksamheten i den egna organisationen (modul 3). Modul 1-4 är inte tänkta att användas fristående utan tanken är att deltagarna skall närvara vid samtliga. Möjligen kan modul 3, GIS i den egna organisationen uteslutas eller genomföras som en undersökande hemuppgift för att knyta ihop modulerna 1 och 2 med modul 4. Det är inte nödvändigt att de fyra modulerna genomförs som en intensivkurs under en veckas tid, utan det går utmärkt att ge modulerna med någon eller några veckors mellanrum. Tiden mellan modulerna bör i så fall innehålla någon form av hemuppgift 2

5 som knyter ihop dem. Det är olämpligt att låta modulerna ligga för långt från varandra i tiden. Förkunskaper Deltagarna förutsätts ha genomgått Introduktionskurs i GIS eller ha motsvarande kunskaper. Viss datorvana underlättar genomförandet av de praktiska momenten i modul 4. Kursledaren skall ha erfarenhet av GIS, både praktiska och teoretiska aspekter. Egen erfarenhet av GIS-relaterad verksamhet att använda som exempel under utbildningen är alltid värdefullt för att göra materialet mer levande. Kursledaren för modul 1 och 2 bör också vara insatt i de moment som kommer att behandlas under modul 4 i utbildningspaketet för att kunna koppla teoretiska moment i modul 1 och 2 till praktik i modul 4. För att genomföra modul 3 bör kursledaren vara insatt i GIS verksamheten inom den organisation som utbildas eller ha en bisittare som är det. Kurslitteratur Utbildningsmaterialet utgår från dels de 16 moduler som finns framtagna för StrateGIS utbildning för samordnare under etapp 2, dels Byggforskningsrådet och ULI s bok Geografisk Informationsbehandling, metoder och tillämpningar. StrateGIS moduler kan hämtas fritt via Internet, under Nytt kursmaterial utlagt, GIS för Samordnare. Boken beställs från Svensk Byggtjänst, Stockholm, tel , fax , e-post kundtjänst@byggtjanst.se. Kostnaden för boken är ca 450 kronor (år 2000). 3

6 Mål för Modulerna 1 och 2 Modul 1 och 2 skall ses som ett teoretiskt basblock för att underlätta för deltagarna att tillgodogöra sig den praktiska undervisningen i modul 4. Modulerna är delvis en repetition av Introduktionkurs i GIS, samt en fördjupning och konsolidering av de kunskaper som erhölls under denna. Efter genomgången utbildning skall deltagarna ha förbättrade kunskaper avseende: Vilka resurser som krävs för att introducera och tillämpa GIS i den dagliga verksamheten vad gäller hårdvara, mjukvara, personal, utbildning och datatillgång Kartografi; projektioner, koordinatsystem, generalisering, visualisering Tillgängliga metoder för överföring av analog information till format som passar i ett GIS, dvs digitalisering, skanning och tabellinmatning Informationskällor för dataförsörjning, t.ex. flygbilder, satellitbilder, GPS och hur data överförs till GIS Lagring av data, olika modeller för datalagring (raster och vektor), för och nackdelar, tillämpningsområden Noggrannhet och precision hos geografisk information Databasteknik, sökningar och bearbetning Analysmetoder i GIS Metadatabaser, krav, funktion och användbarhet Standardisering, filformat, legala aspekter på användning av databaser Mål för Modul 3 Målsättningen för modul 3 är att ge deltagarna bättre insikt i vilka GIS-komponenter som finns planerade eller operativa inom den egna organisationen. Tillgängliga databaser och hur de används. Syftet är att deltagarna efter kursen skall kunna passa in sina egna behov i ett större sammanhang för att på så vis uppnå samordningsvinster i verksamheten. 4

7 Mål för Modul 4 Modul 4 skall ge deltagarna grundläggande praktiska färdigheter i hantering av geografiska data. Modulen skall kopplas till de teoretiska kunskaper som skaffats i modulerna 1 och 2. Utbildningen sker på den programvara som används i organisationen. Följande moment bör ingå: Introduktion till programvaran som syftar till att läsa in och visualisera data samt undersöka den på skärmen. Målet är att göra deltagarna bekanta med den programvara som används inom organisationen Sökningar med databashanterare Geografiska sökningar Innebörden av olika lagringsmodeller Import av data med andra filformat Analys av raster och vektordata Visualisering och produktion av resultat Omfattning Tidsåtgången för de olika modulerna kan se olika ut beroende på ambitionsnivån men materialet är avsett för följande indelning: Modul 1 Modul 2 Modul 3 Modul 4 1 dag 1.5 dagar 0.5 dag 2-3 dagar Modulerna 1-3 kan komprimeras genom att minska tiden för diskussioner och utesluta eller korta ner vissa övningar. Det bör dock beaktas att övningarna med påföljande diskussioner är viktiga moment då deltagarna i de flesta fall besitter en betydande praktisk erfarenhet inom sina respektive verksamhetsfält. För att uppnå önskad effekt vad gäller de praktiska färdigheterna, kan modul 4 utökas med ytterligare moment eller för organisationen specifika tillämpningsövningar eller specialkomponerade gränssnitt. 5

8 Genomförande: Modul 1 och 2 Genomförandet av modulerna kan ske antingen som en intensivkurs, dagar eller uppdelat i delmoment fördelade över en längre tidsperiod. Om utbildningen delas upp i flera pass, bör dessa knytas samman med hemuppgifter, se vidare under generella anvisningar nedan. Generella anvisningar Kursledarens roll: Bör ses som diskussionledare snarare än traditionell föreläsare. Att stimulera till diskussioner genom att ställa konkreta frågor eller på annat sätt försöka få deltagarna att aktivt bidra är mycket viktigt. Då skapas också möjligheter till framtida utbyte mellan deltagarna (nätverksbygge). I den mån det finns utrymme kan eventuellt teoriavsnitten varvas med korta inpass av deltagare som delar med sig av egna erfarenheter knutna till det aktuella momentet. Dessa bör då förvarnas och vara införstådda med förutsättningarna. Ett sådant upplägg ger omväxling och höjer därmed kvaliten på kursen. Förberedelser: Berörda delar (se kurskompendiet) av kursboken bör läsas noggrant liksom relevanta delar av de 16 modulerna till etapp 2. Egna erfarenheter vävs in vid lämpliga tillfällen, dels för att exemplifiera men även som upplättning av fakta. OH-materialet bör gås igenom och sorteras, lägg märke till att det är inte nödvändigt att använda hela materialet. PowerPoint presentationerna för etapp 2, modul 7, de delar som inte finns på StrateGIS hemsidor utan måste rekvireras från länets StrateGIS-kontaktpersoner, bör införskaffas. Där finns många exempel och tillämpningar redovisade. I de fall det är tillämpligt kan övningar och diskussionsämnen gärna anpassas till det aktuella undervisningstillfället och deltagarkategorierna genom att man tar kontakt med dem innan kursen börjar. Lokaler och presentationsutrustning: Modulerna 1-3 kräver ingenting utöver sedvanlig presentationsutrustning: OH-projektor/PC-projektor och skrivtavla/blädderblock är minimikrav. Ett normaltstort sammanträdesrum räcker om deltagarantalet inte är för stort. Finns det möjlighet att påverka placering av möbler, är en U-formad placering av deltagarna att föredra. Tillgång till ytterligare lokaler för gruppdiskussioner är en tillgång. 6

9 Föreläsningar: Man bör utgå från att flertalet deltagare har lång yrkeserfarenhet men saknar studievana. Teoripassen bör därför vara relativt korta och koncisa med kortare pauser insprängda mellan de sedvanliga kaffe och lunchpauserna. Man bör från början inbjuda deltagarna till att aktivt kommentera, gärna med exempel från den egna verksamheten. Övningar och diskussioner: Förslag på övningar och diskussionsämnen finns beskrivna i anslutning till respektive moment samt i avsnittet Hemuppgifter nedan. Observera att det kan finnas en viss överlappning mellan dessa. Samtliga genomförs med fördel i grupp, indelningen bör göras i förväg i fall möjligheter till detta finns. Att blanda deltagare från samma verksamhetsfält men från olika organisationer är ett sätt att belysa skillnader mellan olika organisationer och kan ge impulser till lösningar på lokala problem. Att blanda deltagare från olika verksamhetsfält men samma organisation, gör att intressanta inomorganisationella aspekter blir belysta. Förslag på hemuppgifter: Om man valt att dela upp utbildningen på flera tillfällen bör man knyta samman dessa genom att ge en enkel hemuppgift. Syftet med denna skall vara att hålla deltagarna aktiva och intresserade och det är viktigt att den inte upplevs som betungande. Den bör därför gå att lösa på relativ kort tid, och gärna i grupp, t.ex. en grupp per verksamhet eller liknande. De nedanstående uppgiftsförslagen skall inte ses som absoluta utan snarare som en källa till inspiration för att göra egna uppgifter anpassade till deltagarnas verksamhetsfält. Hemuppgift modul 1 => modul 2: Vilka analoga och digitala kartmaterial, vilken tabellinformation och annan information används inom den egna verksamheten. Ursprung till databaserna. Hur stor del av verksamheten baseras på digital datahantering. Hur stor del av den information som hanteras köps in utifrån och hur stor del produceras inom verksamheten. Redovisning i tabell och ca en halv till en A4-sida. Hemuppgift modul 2 => modul 3: Vilka dataanalyser genomförs av den egna verksamheten. Används GIS som en naturlig del i analysarbetet. Vilken typ av data (vektor eller raster) används mest. Redovisning i tabell och ca en halv till en A4-sida. Vilka rutiner finns för ajourhållning av data. Hemuppgift modul 3 => modul 4: Var i den egna organisationen finns tyngdpunkten inom GIS. Vilka delar kan anses vara företrädesvis producenter respektive konsumenter av information. Vilka programvaror för hantering av geografiska databaser finns det. Hur påverkas verksamheten av GIS. Vilka tänkbara vinster finns att göra. Redovisningar generellt: Bör inleda nästa modul och om det är möjligt införlivas eller hänvisas till under dennas genomförande. Detta ställer dock krav på kursledaren och på att åtminstone några skriftliga redovisningar inlämnas (som kursledaren kan penetrera under en rast eller liknande och sedan infoga på 7

10 lämpliga ställen i påföljande moment). Muntliga redovisningar bör göras kortfattade för att inte utbildningen skall stoppas upp av dem. Det är ofta bättre att ge utrymme för frågor och diskussion än att ha långa redovisningar. Samla om möjligt in materialet och sammanställ för distribution till deltagarna i efterhand. Genomförande av Modul 1 Praktiska tips, tankar och funderingar kring respektive avsnitt i modulen. I den mån det har ansetts meningsfullt ges hänvisningar till modulerna (1-16) i etapp 2 och kursboken. Översikt GIS i Samhället: Detta moment är en introduktion till hur, var och varför man använder GIS i samhället. Detta är ett ständigt växande område och det är lämpligt att förutom det som finns i kursboken och modul 1-16 inhämta kunskaper genom att kontakta länets GIS-förening, GIS-samordnare, m.fl. nyckelpersoner. Kontrollera StrateGIS hemsida samt ULI s dito Samtliga mjukvarudistributörer har också hemsidor med information och reklam som kan tjäna som inspiration. På adressen (även den tillhandahållen av StrateGIS), under Nytt kursmaterial, Övrigt, listas de viktigaste. Tekniköversikt: På motsvarande sätt som det föregående avsnittet måste innehållet i detta avsnitt uppdateras med jämna mellanrum. Kontrollera därför texten och jämför med information som finns att hämta hos tillverkare, etc. Speciellt avsnittet som handlar om webb-applikationer kommer att förändras väldigt snabbt under den närmsta tiden och det är en god ide att försöka kontrollera utvecklingen genom att ta kontakt med länsstyrelsen i det egna länet och att titta på de regionela sidorna på StrateGIS hemsida för att se vad som händer i de närmsta omgivningarna. Utgångspunkter för GIS i den traditionella kartografin: De teoretiska avsnitten kan göras mer eller mindre omfattande. Eftersom syftet med modul 1 är att ge insikt och förståelse bör de avsnitt som bedöms som svåra behandlas på ett sätt som gör att samtliga kan tillgodogöra sig dem. Ett exempel på detta är projektioner, där målsättningen måste vara att deltagarna skall förstå vikten av att använda sig av projektioner samt att material med olika projektioner inte går att bearbeta tillsammans i ett GIS. Att däremot lära sig att hantera projektioner praktiskt måste betraktas som något som ligger utanför målsättningen med den här utbildningen. Avsnittet om generalisering är viktigt, att förstå funktionella skillnader hos skalbegreppet i en digital databas jämfört med en analog sådan. 8

11 Datafångst och överföring av analoga data till digitala databaser: Generell kunskap om metoder för datainsamling, som flygbilder, satellitbilder och GPS. Syftet med dessa avsnitt är att visa hur data behandlas innan den går att använda i ett GIS, vilka metoder som finns och hur de fungerar. Vidare att ge en inblick i hur information som köps in kan ha bearbetats innan den hamnar hos användaren. Precis som i tidigare avsnitt skall tonvikten ligga på att informera deltagarna, det är inte meningen att de skall behärska metodik, etc.avsnittet behandlar föroch nackdelar med olika digitaliseringsmetoder. Deltagarna bör vara medvetna om dessa samt vilka kvalitetskrav man kan ställa på digitala databaser. Vikten av kvalitetskontroll av egenproducerat material och av material som köps in till organisationen. Genomförande av Modul 2 Datalagring: Detta får anses vara grundläggande kunskap som behandlats under introduktionskursen men trots detta bör en kort repitition genomföras. Hur går lagringen till, återkoppla till detta när lagringsstrukturer för vektor och raster data, samt geometrisk precision diskuteras i det följande avsnittet. Genomgång av olika typer av data och hur de kan representeras i datorn. Datatyper i GIS: Genomgång av de geometriska grundelement som bygger upp den rumsliga informationen. Beskriv och förklara för och nackdelar med raster- och vektordata. De flesta inom åtminstone kommunal planering har bristfälliga kunskaper om rasterdata och dess användbarhet varför det kan vara lämpligt att kursledaren lägger lite extra tonvikt vid detta. Här är det också naturligt att återkoppla till resonemanget om generalisering som behandlats tidigare. Det är viktigt att understryka skillnaden i geometrisk precision och attributprecision. Det kan vara lämpligt att diskutera t.ex. att hög geometrisk precision inte behöver innebära att attribut noggranheten är lika stor och vice versa. Databaser och SQL-teknik: Databashantering och dess principer är givetvis ett centralt begrepp som måste behärskas av deltagarna. Att förstå skillnaden mellan t.ex. en databashanterares strikta struktur och ett kalkylblad i Excel är inte självklart för många eftersom de för en praktiker ser ganska lika ut på bildskärmen. Speciellt stor vikt bör läggas vid relationsmodellen eftersom den hittills dominerar samt SQL och uppbyggnad av sökningar. Eventuellt går det att göra en enkel övning på detta utan att använda dator. 9

12 Analysmetoder: I detta avsnitt är det naturligt att göra en återkoppling till raster/vektor och för respektive nackdelar med dessa. Vidare bör de metoder som beskrivs i kursboken, valda delar av kapitel 8 gås igenom. För att detta avsnitt inte skall växa för mycket kan det vara nödvändigt att göra ett urval utifrån deltagarnas behov. Metadatabaser: Behandlas i ett kortfattat avsnitt i kursboken, s Alla som arbetar med GIS är överens om vikten av att dokumentera data, alltifrån rådata till raffinerade slutprodukter. Likväl slarvas det mycket med detta. Avsnittet bör med stort eftertryck poängtera att data utan etiketter är värdelös. Exemplifiera gärna med fingerade databaser från verksamheter som passar in på deltagarnas fackområden. Standardisering: Detta avsnitt är i stort hämtat från modul 11 och 15 i kursmaterialet för etapp 2. Genomgången av avsnittet kan göras på liknande sätt som för det föregående, dvs tyngdpunkten på den praktiska nyttan av standardisering och vilka problem som uppstår när icke standardiserade databaser möts. Vidare läsning i PilotGIS hemsida samt STANLI s hemsida. Dataförsörjning, förvaltning och ajourhållning: Avsnittet behandlas i etapp 2 modul 12, i kursboken finns det insprängt i flera kapitel vilket gör det svåröverskådligt. Tonvikten på genomgången kan vara olika från gång till gång beroende på deltagarnas verksamheter. Genomgången bör betona vikten av strategier för att trygga försörjningen och strukturer för uppdatering av informationen. Dataöverföring: Detta avsnitt återkopplar delvis på standardisering, där filformat för datakommunikation ingår. Problem vid överföring illustreras lämpligen med egna erfarenheter, det kan vara intressant att gå igenom olika programvarors export/import format och möjligheter. Hur data får användas, rättsfrågor: Innehållet i detta avsnitt baseras nästan uteslutande på etapp 2, modul 16 som ger en mycket bra översikt av ämnet. Det rekommenderas att kursledaren studerar detta avsnitt noga. Ifall den egna organisationen har juridisk expertis knuten till sig, kan kanske denna komma med synpunkter och utvecklingar. OH-bilder Till respektive modul finns ett antal OH-bilder som kan visas antingen på traditionellt sätt eller med PC-projektor. I det senare fallet bör funktionen provas innan kursens start. Det kan vara bra att ha en reservutskrift på OH-film. OH-bilderna och tillhörande texter bör 10

13 studeras ingående, samt anpassas för den aktuella utbildningen. Ytterligare presentationsmaterial kan också finnas under modulerna 7-16, och går att hämta över nätet. På så vis kan varje utbildare skräddarsy sin utbildning. Lägg märke till att det till etapp 2, modul 7 finns ett speciellt omfattande illustrationsmaterial som inte går att hämta på StrateGIS hemsida utan måste rekvireras från Länsstyrelsens GIS-kontaktperson. Detta lämpar sig speciellt väl för exemplifiering och för att förklara skillnader mellan vektor- och rasterdata. Att läsa vidare Här följer några bra utgångspunkter för den som vill veta mer om ämnet: Svenska Engelska