Využití Google Earth v hodinách zeměpisu

Úvod

Současná generace studentů je stále více otevřena informačním technologiím a geografie se řadí mezi předměty, v jejichž obsahu lze vhodně tyto technologie využívat tak, aby studenti prostřednictvím technologií vnímali, pozorovali, chápali a vysvětlovali procesy probíhající v jejich bližším i vzdálenějším okolí. S geoinformačními technologiemi je možné se setkat v nespočtu odvětví veřejné správy, ochraně přírody, integrovaném záchranném systému, archeologii, kartografii a mnoha dalších, jejichž seznam se neustále rozšiřuje. Studentům tak může být díky technologiím přiblížen potenciál a užitečnost geografie pro život v současné společnosti.

V dnešní době existuje nepřeberné množství různých mapových portálů a aplikací, které pracují s geografickými informačními systémy, využívají data z dálkového průzkumu Země nebo z globálních navigačních satelitních systémů. Jako příklad mohou být uvedeny české servery mapy.cz, Geoportál ČÚZK, Národní portál INSPIRE, ale i světově známé aplikace a software, jako je Google Maps, ArcGIS či QGIS. V zásadě jsou tyto aplikace a programy včetně Google Earth určeny pro veřejnost, a nikoliv pro potřeby škol. Skýtají však velký potenciál pro tvorbu konkrétních úloh se vzdělávacím cílem, kterým je kromě získávání žádoucích geografických znalostí také rozvoj mapových či geoinformačních dovedností.

Google Earth

Koncem 20. století se začaly vyvíjet nejrůznější geografické informační systémy, aplikace a webové servery. Jedním z nich je i software společnosti Google – Google Earth, který bývá označován jako „virtuální glóbus“. V této aplikaci je nahlíženo na planetu Zemi pohledem z vesmíru. Aplikace Google Earth se neustále vyvíjí, přibývají v ní stále nové funkce a stává se uživatelsky stále přívětivější. Google Earth je určen převážně k prohlížení leteckých a satelitních snímků povrchu Země. Mimo jiné nabízí přiblížení na libovolné místo na Zemi s trojrozměrnými modely měst. Součástí je také funkce Street View, díky které je možné se podívat na různá místa z blízka za pomoci 360° fotografií.

Aplikace pracuje s geografickými daty ve formátu KML (Keyhole Markup Language). Je to vektorový formát, který je využívaný nejenom v Google Earth, ale i např. v jiných geoinformačních systémech (např. ArcGIS). Data KML formátu lze najít již předpřipravená na internetových stránkách, které stačí otevřít v programu. Rovněž se dají data převést do formátu KML například pomocí webové aplikace kmlfactbook.org, která umí všechna číselná data z World Factbook převést do mapy. Další možnost je si KML vrstvu sám vytvořit, jako tomu je v prvním námětu níže. Program Google Earth pracuje i s jinými formáty dat, např. s daty z GPS přístrojů. Do aplikace lze nahrát i obrázky v určitých formátech (JPEG, PNG apod.) a zveřejněným fotografiím přiřadit právě GPS souřadnice. Google Earth rovněž umožňuje připojení služby WMS (webové mapové služby).

Google Earth má několik verzí – online verzi, aplikaci pro mobily s operačním systémem Android i iOS a aplikaci pro počítače. Všechny verze jsou dostupné bezplatně na oficiálních stránkách Google Earth (http://earth.google.com), proto s nimi může pracovat i široká veřejnost a nejsou potřeba žádné licence pro školy. Webová stránka je v češtině, ale samotná aplikace je dostupná jen v angličtině.

Kromě již zmíněného nabízí Google Earth (GE) také několik animačních nástrojů:

• GE Studio – pro satelitní a 3D zobrazení,
• GE VR – verze virtuální reality,
• GE Engine – cloudová platforma pro zpracování satelitního zobrazení a jiných prostorových dat,
• GE Outreach – charitativní program, díky kterému Google podporuje neziskové organizace (Google, 2010).

Samotný Google Earth má vytvořené a volně dostupné různé projekty a hry na zajímavá geografická témata v sekci Education. Největší potenciál využití aplikace je beze sporu v regionální geografii, lze však vhodně dokumentovat různá environmentální témata či využít v učivu týkajícím se Země jako vesmírného tělesa, jak bude představeno v ukázce níže.

Základní funkce Google Earth

Google Earth nabízí široké spektrum funkcí, jež je možné využít při práci s tímto programem. Je možné vyhledávat místa i vytvářet vlastní projekty:

Vyhledávání – První z nabízených funkcí na panelu je Vyhledávání (angl. Search). Vyhledávat lze různá místa, instituce, přírodní zajímavosti atd. Do kolonky vyhledávání je možné zadat název místa, anebo jeho souřadnice v určitém tvaru, např. 21°28'N, 157°58'W (Google Earth Help, 2020).

Cestovatel – Další funkcí je Cestovatel (angl. Voyager). Po kliknutí na ikonu cestovatele se objeví sedm tematických okruhů: příroda, hry, vrstvy, Street View, kultura, cestování a vzdělávání. V každé složce jsou vytvořené projekty, které si může uživatel prohlédnout.

Cítím se šťastně – Funkce Cítím se šťastně (angl. I’m feeling lucky) přenese uživatele do náhodného místa na světě, které může následně prozkoumat. Po opakovaném kliknutí na ikonu je uživatel přesunut na jiné náhodné místo.

Projekty – V Google Earth je možné vytvářet projekty (angl. Projects) s místy nebo trasami, které lze do vlastního projektu přidat. V rámci aplikace je přidán i tutoriál, jak s touto funkcí pracovat. Projekty je možné sdílet a následně je uvidí kdokoli, komu je udělen přístup.

Styl mapy – Pod ikonou Styl mapy (angl. Map Style) se nachází výběr čtyř možných zobrazení mapy:

• Clean neboli čistá mapa bez hranic, značek, míst, cest,
• Exploration neboli zkoumání s hranicemi, značkami, místy i silnicemi,
• Everything obsahuje všechny hranice, značky, místa, silnice, význačné body v krajině, vodu,
• Custom neboli mapa na zakázku, kde si lze vybrat vlastní vzhled a povrch. Tato záložka obsahuje i různé vrstvy, jednou z nich je např. zeměpisná síť.

Měření vzdálenosti a území – Poslední funkcí na postranní liště je měření vzdálenosti a území (angl. Measure distance and area). Je možné si zvolit, v jakých jednotkách chceme měřit (v kilometrech, námořních mílích, stopách, či nestandardní jednotce délky – smootech).

Příklad 1: Čas na Zemi s využitím KML vrstvy

Tématu věnujícímu se časovým pásmům na Zemi se nejčastěji učitelé zabývají v tematickém celku přírodní prostředí při hodnocení důsledků pohybu Země. Nabízí se však příležitost věnovat se tématu při výuce mimoevropských regionů na příkladu Oceánie, která je od nás nejvzdálenějším regionem a zároveň tudy probíhá mezinárodní datová hranice. Žáci jsou rovněž věkově vyspělejší, mají lepší představu o makroregionech světa a je pro ně snadnější pochopit změnu času a přechod časových pásem.

Ukázkový pracovní list (ke stažení ZDE) je možné využít jak s klasickým tištěným atlasem, tak právě s využitím funkcí aplikace Google Earth, což může zvýšit atraktivitu probíraného tématu. Pro práci v Google Earth je připravena i KML vrstva časových pásem, která byla vytvořena rovněž v Google Earth (ke stažení ZDE). V KML vrstvě jsou zobrazena všechna časová pásma na Zemi a datová hranice (rok 2019). Pro přehlednost byla v KML vrstvě provedena částečná generalizace. Jednotlivá časová pásma byla vytvořena pomocí funkce „nakreslit linii nebo tvar“, avšak plocha mezi liniemi nelze barevně odlišit (tak jak známe z mapy časových pásem ze školních atlasů). Proto jsou pro odlišení použité linie dvou barev (v ukázce oranžová a zelená), což lze v Google Earth nastavit. Datová hranice je zobrazena černou barvou. O jaké časové pásmo se jedná, lze zjistit po kliknutí na danou linii.

Při práci s Google Earth žáci využijí více funkcí. Funkci „vyhledávání“ mohou využít pro nalezení konkrétních míst v Oceánii. Pomocí funkce „styl mapy“ si zobrazí vrstvu zeměpisné sítě a mohou si zde také změnit zobrazení mapy tak, aby jim práce s mapou vyhovovala. Také využijí funkci „projekty“, díky které se do mapy vloží KML vrstva časových pásem.

Pracovní list byl vytvořen pro práci v jedné vyučovací hodině. V úvodu jsou zahrnuty učební úlohy na práci se zeměpisnými souřadnicemi pro základní orientaci v Oceánii a v aplikaci Google Earth. Učební úlohy jsou uspořádány tak, aby odpovídaly stupňující kognitivní náročnosti. Pro učitele je dostupný také metodický list včetně řešení (ke stažení ZDE).

Příklad 2: Vysychání Aralského jezera s Google Earth Engine

Další námět využívá aplikace Google Earth Engine umožňující prohlížení družicových snímků z celého světa a časově pokrývající období posledních tří dekád. Družicové snímky mohou sloužit například jako podklad pro analýzu environmentálních problémů. 

Aplikaci Google Earth Engine lze spustit na odkaze https://earthengine.google.com/timelapse/. Alternativně lze využít také odkaz https://goo.gle/timelapse, kde se nám snímky zobrazí přímo na virtuálním glóbu. Předpřipravené příklady jsou pak uspořádané podle tématu (zemědělství, odlesňování, ústup ledovců, rozvoj lidské infrastruktury atd.). Základy práce s Google Earth Engine jsou velmi intuitivní. V mapě se můžeme přiblížit na libovolné území, které chceme hodnotit. Automaticky se střídají snímky od roku 1984 do současnosti. Na spodní liště lze ovládat čas animace (pauza, zrychlení/zpomalení animace).

V levé části obrazovky jsou uvedené názorné příklady proměn určitého území za poslední tři dekády. Zvolit můžeme příklad vysychání Aralského jezera „Drying of the Aral Sea“. Žáci si prohlédnou, jak se dané území změnilo mezi lety 1984 a 2018. Tuto změnu popíšou a s využitím dalších zdrojů informací určí příčiny a důsledky tohoto procesu jak v místním, tak širším prostorovém měřítku. Na závěr se pokusí navrhnout scénáře dalšího možného vývoje a opatření vedoucí ke zlepšení situace.

Aralské jezero je od nás vzdáleno více jak 3 000 km. Mohlo by se tak zdát, že se nás tento problém týkat nemusí. Žáci se však mohou zamyslet a určit, zda se něco podobného může stát i u nás ve střední Evropě, například určit lokality ohrožené nedostatkem vody a dezertifikací, lokality negativně ovlivňované nadměrným odběrem povrchové vody atd. Kompletní úloha zaměřená na identifikování časoprostorové změny v oblasti Aralského jezera je ke stažení zde: na stránkách GIT do škol.

Náročnější možností využití Google Earth Engine je využití prohlížeče Explorer. Po kliknutí na záložku „Add data“ lze vybrat snímky různých kombinací barevných pásem. Sledovat lze proměnu povrchu a to, jak jsou při určitých kombinacích barev zvýrazněny konkrétní typy krajinného pokryvu. Podrobnější informace o metodách dálkového průzkumu Země si můžete přečíst v příručce vzdělávacího centra TEREZA.

Podobnou aktivitu lze připravit i pro další oblasti světa (např. odlesňování v Brazílii nebo infrastrukturní rozvoj Dubaje), ale i Česka a místního regionu. Žáci si mohou zastavit animaci například v roce svého narození a sledovat, co se za dobu jejich života změnilo. Diskutovat lze o tom, jaké změny si vybavují na vlastní oči a proč k nim došlo. Pro zobrazení vývoje území ČR lze využít také např. historické mapy a ortofoto snímky ze serveru mapy.cz (např. https://mapy.cz/19stoleti nebo https://mapy.cz/letecka-2003, https://mapy.cz/letecka-2006).

Závěr

V příspěvku byly představeny některé z možností využití Google Earth ve výuce. Příležitostí je však mnohem více. Pokud chce učitel zařadit Google Earth do výuky, je nutné disponovat nejenom potřebným technickým vybavením a dostupností zařízení, ale také ověřit rychlost připojení internetu, protože Google Earth je program poměrně náročný na procesor počítače. Při pomalém internetovém připojení se bude virtuální glóbus načítat pomalu a práce zabere mnohem více času.

Google Earth se může stát učiteli vhodným pomocníkem při výuce fyzického i humánního zeměpisu a má možnost motivovat studenty, aby s programem pracovali i doma. Google Earth může skrze vhodně formulované učení a úlohy studentům pomoci nejenom s rozvojem digitálních kompetencí, ale především s prostorovou představivostí, s rozvojem mapových dovedností i tolik žádaného geografického myšlení. Virtuální glóbus lze vhodně využívat jako učební pomůcka učitele, kterou lze doplňovat běžný školní atlas. Vždy však záleží především na aktivitě a motivaci učitele tuto technologii ve výuce smysluplně využít.