GIS (GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM): HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

Định nghĩa GIS

Trong các lĩnh vực như Địa lý, Nông học, Kinh tế học, người ta đã nghiên cứu ra hệ thống thông tin địa lý (GIS) và nghiên cứu này được sử dụng như là công cụ. Ở các xí nghiệp tư nhân và cộng đồng địa phương đã ứng dụng GIS vào thực tiễn ở công cụ dẫn đường, bản đồ số, quản lý đất đai, thiết kế đô thị ảo.

Trong lĩnh vực khoa học thông tin không gian với đối tượng là GIS thì GIS chính là sự tổng hợp  các tri thức và cơ sở của thống kê học, quan trắc học, bản đồ học bằng máy tính. GIS trải qua “đầu vào”, “cấu trúc dữ liệu”, “giải tích”, “đầu ra” mà được vận dụng vào khắp các lĩnh vực như địa lý học, kĩ thuật đô thị… Ở nghĩa rộng GIS bao gồm tất cả kĩ thuật cơ sở của máy tính nói trên tới phần ứng dụng lấy đối tượng phân tích là  vật thể, hiện tượng.
Trái lại, trong địa lý học lại định nghĩa GIS là công việc tác nghiệp với một loạt công đoạn như thu thập, tính toán, phân tích, kết quả phân tích của quá trình nghiên cứu địa lý học từ trước đó. Ở đây có hai trường hợp một là định nghĩa GIS giới hạn ở chỗ nó là thứ xử lý một loạt các thao tác trên bằng máy tính và  định nghĩa coi GIS không phải chỉ là công việc xử lý bằng máy tính mà còn bao gồm cả tác nghiệp bằng tay.

Vị trí của GIS trong giáo dục địa lý

Không phải chỉ trong  lĩnh vực địa lý học mà trong đời sống xã hội thông thường GIS cũng được sử dụng rộng rãi nhưng  trong giáo dục trường học, thì giáo dục GIS đặc biệt là ở nước ta vẫn chưa mấy tiến triển. Trong trường hợp tiếp cận GIS từ góc độ kĩ thuật máy tính thì môn học kĩ thuật gia đình là thích hợp với môi trường giáo dục trong tư cách là môn học trong trường nhưng khi suy nghĩ  ở góc độ nó là một loạt tác nghiệp xử lý liên quan tới thông tin địa lý thì giáo dục địa lý bao hàm trong môn Xã hội thì sử chỉ đạo GIS ở đó lại thích hợp.

GIS với tư cách là hệ thống xử lý về thông tin địa lý đúng nghĩa sử dụng máy tính đã phát minh tại Canada vào năm 1962. GIS này đã thể hiện bằng bản đồ sự phân bố tài nguyên thiên nhiên của đất nước Canada rộng lớn và cung cấp thông tin cơ bản nhằm phát triển đất nước. Về sau, GIS đã được chế tạo với chức năng không chỉ là  vẽ bản đồ mà có nhiều chức năng phân tích khác. Tuy nhiên do thao tác máy tính của GIS nói trên phức tạp nên chỉ có một số lượng hạn chế người dùng. Vì vậy gần đây phần mềm GIS với thao tác đơn giản đã được chế tạo và số lượng người dùng được mở rộng.

Trong bối cảnh như vậy, các nước trên thế giới mà đi đầu là Mĩ đã đưa GIS vào trong giáo dục. GIS chính là quá trình và là thứ dùng để phân tích khu vực (địa phương). Tức là, GiS cung cấp phương pháp luận cho giáo dục địa lý và là phương pháp có hiệu quả nhằm nuôi dưỡng cách nhìn, cách tư duy địa lý. Và vì vậy, máy tính trở thành công cụ quan trọng hỗ trợ thực hiện chức năng đó. Bên cạnh đó, trong quá trình phân tích khu vực bằng việc sử dụng GIS, cũng dễ dàng sửa đổi các số liệu bị nhập sai. Bằng cách cho học sinh lặp đi lặp lại công việc này sẽ huấn luyện cho học sinh có phê phán lô-gic, năng lực tự mình quyết định. Tóm lại, có thể nói GIS không chỉ nuôi dưỡng cách nhìn, cách tư duy địa lý mà còn trợ giúp phê phán hợp lý và ý chí quyết định.

Ví dụ về giờ học sử dụng GIS

Trong giờ học địa lý, học sinh tô bản đồ cầm (bản đồ để trắng thông tin), chế tạo các biểu đồ để chỉnh lý thông tin, biểu đạt thông tin lên bản đồ theo chủ đề. Bằng việc thu thập, chỉnh lý thông tin, phân tích nó và thể hiện trên bản đồ nói cách  khác là bản đồ hóa các thông tin đã được chỉnh lý, một loạt các thoao tác giải thích bản đồ đó có thể gọi là GIS. Vì vậy có thể nói ngay cả trước kia vẫn có cả các giờ học tương ứng với quá trình GIS. Nhờ đó việc kết hợp các bản đồ theo chủ đề,  tiếp cận sự liên quan giữa các chủ đề một cách thị giác cũng trở nên dễ dàng hơn. Có thể thấy ở đây các giờ học chế tạo các bản đồ chuyên đề như thế bằng máy tính, khảo sát kết hợp các bản đồ đó.

Một trong những đặc trưng của  GIS sử dụng máy tính là việc  tự động thay đổi tỉ lệ bản đồ. Cùng là sự phân bố của ruộng nước nhưng có thể diễn đạt ở mức độ toàn thế giới, toàn Nhật Bản, thành phố, làng mạc với tỉ lệ thích hợp và nội dung khảo sát đặc trưng phân bố đó cũng thay đổi. Bằng việc sử dụng GIS với sự thay đổi của tỉ lệ mà có thể thực hiện được giờ học  giúp học sinh đọc hiểu lấy được thông tin về kiểu phân bố dưới nhiều góc độ khác nhau.
Ở Âu-Mĩ có các giờ học ở đó học sinh tiến hành thu thập tư liệu về môi trường, thổ nhưỡng trong các cuộc điều tra dã ngoại, sau đó bản đồ hóa chúng theo từng học khu bằng GIS và bằng việc kết hợp các bản đồ của từng học khu mà học sinh học tập được về địa phương và các vấn đề của môi trường ở khu vực rộng. Bằng việc sử dụng GIS các trường có thể cùng chia sẻ thông tin và làm cho giờ học hiệu quả hơn. Trong các giờ học dạng này có khả năng sẽ tiến triển tới nội dung liên quang tới quyết định ý chí về sự cần thiết của chính sách và dự đoán tương lai.

Vấn đề du nhập GIS.

GIS mặc dù là phương pháp hiệu quả trong giáo dục địa lý nhưng ở nước ta để phổ cập GIS cần giải quyết các vấn đề tồn tại sau.

Trước hết là phát triển các phần mềm GIS dễ sử dụng, dễ hiểu và giá rẻ dành cho giáo viên.

Thứ hai là tạo ra chế độ thực tập dành cho giáo viên nhằm sử dụng thích hợp và hiểu quả GIS. Chúng ta hi vọng sẽ có GIS dành cho những giáo viên không thông thạo máy tính.

Nguyễn Quốc Vương dịch từ “Từ điển giáo dục môn Xã hội” (Gyosei, 2000).