Ниже — готовый поэтапный план обучения школьников основам картографии и геодезии с практическими заданиями, показывающими связь измерений на местности и созданием карт в цифровой среде. План рассчитан как модуль $примерно8–10занятий$, но легко адаптируется под единичные уроки или проектную недельную работу. Приведены цели, материалы, пошаговые задания, образцы таблиц для записи и рекомендации по оцениванию.

Кому подходит

5–11 классы $вариантысложности:младшиеклассы—упрощённыезадания,старшие—болеетехническаячастьиработавQGIS$.Для внеурочной деятельности, кружка, лабораторных занятий или проектной недели.

Общие цели курса

Понять, что такое карта, план, масштаб, координаты, высоты, карта проекций.Научиться измерять расстояния, углы и высоты на местности простыми инструментами.Научиться собирать, оформлять и переносить полевые данные в цифровую карту.Ознакомиться с базовыми инструментами цифровой картографии $GoogleMyMaps,QGIS,OpenStreetMap$.Выполнить мини-проект: создать цифровой план/карту школьной территории с атрибуцией и визуализацией.

Необходимые материалы и оборудование

Рулетка $5–50м$, мерная лента.Простой геодезический компендиум/компас или школьный компас.Уровень/нивелир $можноупрощённо—обычныйводянойуровеньилилазерныйуровень$.Клинометр/инклинометр или приложение на смартфоне $clinometer$.Несколько бумажных бланков для полевых записей, карандаши, штатив $повозможности$.Смартфоны с GPS и/или недорогие портативные GPS-приёмники.Компьютер с интернетом, возможностью установить QGIS $бесплатно$ или доступ к Google My Maps/Google Earth.Бумага миллиметровая, калькулятор.

Структура занятий $примерно8–10уроковпо45–90минут$

Вводный урок: карты, планы и масштаб $45–60мин$

Цели: понять разницу между планом и картой; научиться читать масштаб; базовые знаки.Краткий материал: что такое масштаб $числовойилинейный$, ориентирование на местности.Практика: учащиеся получают план школьной территории в разном масштабе; вычисляют реальные размеры объектов по масштабу $формула:длинанакарте=длинавреальности/масштаб;наоборот:длинавреальности=длинанакарте\times масштаб$.Домашнее задание: измерить по миллиметровке длину школьного класса на бумаге и пересчитать в реальные метры при заданном масштабе.

Практика 1: измерение расстояний и создание простого плана $90минили2урока$

Цели: научиться работать с рулеткой, записывать измерения, строить план по полевым данным.Оборудование: рулетка, бумага, карандаши, угломер/простой транспортир.Методика: метод полярных координат $отоднойисходнойточки:измеритьнаправление(азимут/угол)ирасстояниедокаждойточки$, или метод прямоугольных координат $сетьперпендикулярныхлиний$.Пошагово:
Выбрать исходную точку $точка0$.Измерить расстояние до углов школьного двора, ворот, деревьев и др. и направление $покомпасуиликлинометрусазимутом$.Записать в таблицу: номер точки, расстояние $м$, азимут/угол $градусы$, описание.Таблица для полевых записей $пример$:
Номер точки | Расстояние, м | Азимут $°$ | ОписаниеОбработка: переводим полярные координаты в план $набумагевзаданноммасштабеилинакомпьютере$.Проверка: сверить измеренные стороны с известными реальными $напримердлинастены$.

Практика 2: измерение высот и профиль местности $45–90мин$

Цели: понять понятие высоты $отметки$, профиль и получить навыки измерения высот деревьев и горизонта.Методы:Метод клинометра $определениевысотыдерева$: высота = расстояние до дерева × tan$уголподъёма$ + рост наблюдателя.Простейшее нивелирование: измерить относительные перепады высот между двумя точками с водяным уровнем или лазерным уровнем.Практика: измерить высоту нескольких деревьев, флагштока, создать линейный профиль $отметкивдольлинии$.Запись: точка | расстояние от наблюдателя | угол | высота.Безопасность: при измерениях высоты — держаться на безопасном удалении от дороги/провода.

Практика 3: работа с GPS и смартфоном $45–90мин$

Цели: научиться фиксировать координаты точек, познакомиться с точностью GPS, экспортировать данные в CSV/KML.Оборудование: смартфоны с GPS, приложение GPS Logger/GeoTracker/GeoPaparazzi или стандартное приложение «Карты».Пошагово:
Научить фиксировать точку $считаявремядляулучшенияточности$.Записать координаты нескольких точек школьной территории $суказаниемназвания,описания$.Экспорт в CSV/KML $обычноприложениеподдерживаетэкспорт$.Практическое задание: собрать не менее 10 точек $углы,входы,скамейки,мусорныеконтейнеры$.Обсуждение точности: объяснить погрешности $HDOP,многоэлементностьсигнала$, функции усреднения и влияние деревьев, зданий.

Обработка данных и создание первой цифровой карты $90–120мин$

Цели: перенести полевые данные в цифровую среду, подписать объекты и создать визуализацию.Инструменты: Google My Maps $быстро$ или QGIS $длястаршихклассов,бесплатныйдесктопGIS$.Пошагово $GoogleMyMaps—быстрыйвариант$:
Создать новую карту.Импортировать CSV с колонками $name,description,longitude,latitude$.Настроить символы, подписи, добавить слои.Сохранить/экспортировать KML.Пошагово $QGIS—базовое$:
Открыть QGIS, добавить слой «Добавить текстовый слой CSV» $сколонкамиX/Y$.Проверить CRS $WGS84—EPSG:4326$ и при необходимости преобразовать.Создать векторный слой «Полигон» для очерчивания школьного двора, добавить атрибуты.Создать легенду, подписать слои, вывести печатную карту $Composer/Layout$.Практическое задание: создать карту с отмеченными точками и подписями; показать маршруты $например«безопасныймаршрутдомой»$.

Практика 4: создание топографического профиля или контуров $90–120мин$

Цели: показать связь между точечными отметками высоты и картой рельефа.Методы:Интеполяция точек высот в DEM $вQGIS:инструментыинтерполяции$ → контуры.Ручная интерполяция: нарисовать линии одинаковой отметки по заданным точкам.Задание: собрать отметки высот вдоль сетки $иливдольнесколькихлиний$. В QGIS выполнить интерполяцию и построить контуры.Результат: напечатанная карта с контурами и профилем.

Практика 5: геопривязка старой карты/эскиза и сравнение $60–90мин$

Цели: показать как бумажную карту/скан можно «приклеить» к координатам.Пошагово:
Скан старого плана школьной территории $илиэскиз$.В QGIS: инструмент «Привязка по опорным точкам» — поставить точки на скане и на современном базовом слое $GoogleSatellite$ → выполнить геопривязку.Сравнить изменения $чтопоявилось/исчезло$.Обсуждение: точность геопривязки, искажения проекции.

Практика 6: внесение объектов в OpenStreetMap / командный проект $60–120мин$

Цели: научиться вносить реальные данные в Открытую карту, понять правила атрибуции.Пошагово:
Создать аккаунт OSM $еслиесть$.Использовать веб-редактор iD $простой$ или JOSM $продвинутый$.Добавить объекты, основываясь на полевых данных: дорожки, входы, велопарковки, здания.Написать краткое описание изменений $historycomment$.Этический аспект: не загружать личные данные, уважать приватность.

Итоговый проект: цифровая карта школьной территории + презентация $несколькозанятий$

Формулировка: в группах создать полноценную цифровую карту территории школы с:точками интереса $POI$,планом зданий/площадок,контурами рельефа или профилем,фотообозначениями,метаданными $когдаикемизмерено$.Критерии оценки $пример$:
Полнота собранных полевых данных $30$.Корректность преобразований и проекций $20$.Наличие атрибутов и метаданных $10$.Визуальное оформление и читаемость карты $20$.Представление результатов и защита проекта $20$.

Упрощённые методы и формулы $дляшкольников$

Масштаб: на карте 1:500 означает 1 см на карте = 500 см в реальности = 5 м.Перевод полярных в декартовы: X = R × sin$азимут$, Y = R × cos$азимут$ $прииспользованиирадианы/градусы—следитьзаединицамиисистемойотсчёта$.Высота по клинометру: H = D × tan$\alpha$ + h_глаз $D—горизонтальноерасстояние,\alpha —уголвверх,h_{г}лаз—ростнаблюдателя$.Коррекция склона: горизонтальная длина = скошенная длина × cos$уголнаклона$.

Образцы таблиц $CSVдляимпортавQGIS/GoogleMyMaps$

header: name,description,latitude,longitudeпример строки: "Вход_Школа","Главный вход",55.7558,37.6173

Идеи практических заданий $короткиеицельные$

Измерить и нанести на карту маршрут «безопасный путь до дома» $наосновеопросаодноклассников$.Составить карту озеленения: отметить все деревья, измерить высоту 5 деревьев, рассчитать объем кроны $оценочно$.Сравнить старую карту и современную спутниковую съёмку: что изменилось за 20 лет?Сделать карту доступности: обозначить места с пандусами, ступеньками, препятствиями.

Оценивание и контроль знаний

Практические тесты: по формуле масштаба, по преобразованию координат.Оценка полевых листов: аккуратность, полнота, единицы измерений, подписи.Защита проекта: презентация карты, объяснение методов измерения и обработки данных.Рефлексия: что получилось, какие источники погрешности, как улучшить.

Рекомендации по безопасности и этике

Не измерять вблизи проезжей части без взрослых.Не снимать частные территории без разрешения.Не публиковать персональные данные.При работе с высотой — соблюдать дистанцию и не залезать на опоры.

Ресурсы и ПО $бесплатные/доступные$

QGIS $десктоп,бесплатный$ — полноценный GIS.Google My Maps / Google Earth — быстрый визуализатор.OpenStreetMap + iD $веб-редактор$.Приложения для смартфона: GPS Logger, GeoTracker, Geopaparazzi, clinometer apps.Обучающие материалы: страницы национальных картографических агентств, видеоуроки по QGIS.

Как адаптировать под разный возраст

5–7 класс: упор на понятия карта/план/масштаб, простые измерения рулеткой и перенос на бумажный план, простая цифровая визуализация в Google My Maps.8–9 класс: добавление измерений высот, работа с GPS, импорт в QGIS, создание атрибутных таблиц.10–11 класс: более глубокая работа с проекциями, интерполяцией DEM, создание печатных карт, работа с OSM и анализ изменений.

Потенциальные расширения / проекты для продвинутых групп

Создание тематической карты $шум,качествовоздуха,освещённость$ с использованием датчиков или опросов.Малая кадастровая съёмка $оценкаплощадишкольногоогородасвычислениемпокоординатам—формулаГаусса/шнурковыйметод$.Сравнительный анализ разных методов измерения $рулеткаvs.GPSvs.тахеометр$.

Если хотите, могу:

Подготовить пример детализированного плана занятия $шагзашагом$ для одного урока $например«замершкольногодвораиимпортточеквQGIS»$ с заданиями для учеников и шаблонами полевых листов.Составить бланк оценки по проекту в формате таблицы.Подготовить пример CSV и краткую инструкцию импорта в QGIS/Google My Maps.

Скажите, для какого класса/возраста или длительности курса вы хотите окончательный вариант, и я подготовлю детализированную программу под эти требования.