Drohnen und Schule - Gut zu wissen - sCHoolmaps.ch

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Drohnen und Schule - Gut zu wissen - sCHoolmaps.ch
Drohnen und Schule – Gut zu
wissen
Blogbild und Drohne unten: Copyright: Shutterstock.com (siehe
Impressum)

Kameradrohnen bieten für die Anwendung im Unterricht einiges
Potenzial. Sowohl im naturwissenschaftlichen-technischen Unterricht als
auch im Rahmen der informatischen Bildung sind einige spannende
Szenarien umsetzbar. Jedoch ist bei der Verwendung von Drohnen einiges
zu beachten, vor allem um rechtliche Unannehmlichkeiten vorzubeugen.

Vorweg soviel: Drohnen sind grundsätzlich erlaubt und können in der Schule
problemlos eingesetzt werden. Doch wie das Sprichwort “Nichtwissen schützt
vor Strafe nicht” sagt, gilt es einiges zu beachten. Zudem sieht es so aus, dass in
Zukunft alle, die eine Drohne oder ein Flugmodell steuern wollen, eine Art
Prüfung absolvieren müssen. Mehr dazu im Artikel der NZZ. Deshalb folgend die
wichtigsten Verhaltens- und Sicherheitsregeln zum Umgang mit Drohnen,
basierend auf den Bestimmungen des Bundesamtes für Zivilluftfahrt (BAZL).
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Was darf geflogen werden:

       Drohnen und Flugmodelle unter 30kg sind grundsätzlich nicht
       bewilligungspflichtig.
       Wer eine Drohne oder ein Flugmodell mit mehr als 500 Gramm
       Gewicht betreibt, muss für allfällige Schäden eine Haftpflichtdeckung im
       Umfang von mindestens 1 Million Franken gewährleisten.
       Drohnen mit mehr als 500 Gramm Fluggewicht bedürfen einem Zusatz
       in der Haftpflichtversicherung (ca. 30.- / Jahr).

Wie darf geflogen werden:

       Sofern der Pilot / die Pilotin jederzeit direkten Augenkontakt zu seinem
       Flugobjekt hat, dürfen Drohnen und Flugmodelle unter 30kg ohne
       Bewilligung betrieben werden.
       Flüge mit Videobrillen sind nur innerhalb der Sichtweite erlaubt, und
       auch dann nur, wenn eine zweite Person am gleichen Standort wie der
       Pilot / die Pilotin dabei ist und jederzeit eingreifen kann.
       Ausserhalb der Sichtweite sind Flüge mit Videobrille bzw. Monitor und /
       oder mit autonomen Drohnen bewilligungspflichtig.
       Bei Luftaufnahmen sind der Schutz der Privatsphäre respektive die
       Vorschriften des Datenschutzgesetzes zu beachten.

Wo darf geflogen werden:

       Innerhalb von Jagdbanngebieten oder Schutzgebieten für Wasser-
       und Zugvögel ist das Fliegen von Drohnen ausnahmslos verboten.
       Luftaufnahmen sind zulässig, sofern die Vorschriften zum Schutz
       militärischer Anlagen berücksichtigt werden.
       Über Menschenansammlungenbzw. näher als im Umkreis von 100
       Metern von Menschenansammlungen (über 24 Personen auf engem
       Raum) dürfen Drohnen grundsätzlich nicht betrieben werden.
       In der Nähe von Flugplätzen bestehen Einschränkungen für Flüge von
       Drohnen und Flugmodellen. Es ist zum Beispiel nicht gestattet, solche
       Fluggeräte näher als 5 Kilometer von den Pisten entfernt fliegen zu
       lassen.
       Bei grösseren Flughäfen gibt es eine Kontrollzone, die über die 5
       Kilometer gehen. Innerhalb dieser Zone dürfen Drohnen maximal 150
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Meter hoch fliegen.
       Allgemein ist eine Flughöhe über 300 Meter nicht zu empfehlen, weil
       ab 300 Meter manntragende Fluggeräte unterwegs sind, die einer Drohne
       nicht ausweichen können.
       Kantone und Gemeinde können ergänzende Einschränkungen für
       den Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen erlassen.

Hier sind die Flugeinschränkungen für Drohnen auf map.geo.admin.ch
abgebildet.

Detailliertere Angaben zur Thematik findet sich auf der Seite des BAZL im Artikel
“Drohnen und Flugmodelle“.

Wo darf ich mit meiner Drohne
fliegen?
Blogbild und Bild unten: Copyright /shutterstock.com
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Alle Beiträge auf sCHoolmaps.ch zum Thema “Drohnen”

Wo darf ich mit meiner Drohne
fliegen?     Neue Karte   zeigt
Einschränkungen für Drohnen und
Modellflugzeuge (Bundesamt für
Zivilluftfahrt)
Blogbild: Copyright /shutterstock.com

Ferngesteuerte Multikopter haben in den letzten Jahren einen eigentlichen Boom
erlebt. Solche Drohnen sind nicht nur im Fachhandel erhältlich, sondern können
auch in Kaufhäusern oder über den Internethandel erworben werden. Vielen
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Käufern fehlt das Bewusstsein, dass sie mit ihren Drohnen die bemannte Luftfahrt
gefährden können. So gab es in diesem Jahr bereits zwei Meldungen von
Linienpiloten, die im Anflug auf Basel bzw. auf Zürich in unmittelbarer Nähe ihres
Passagierflugzeuges eine Drohne bemerkten.

Das Gesetz schreibt unter anderem vor, dass ferngesteuerte unbemannte
Luftfahrzeuge nicht in einem Umkreis von fünf Kilometern von einem Flugplatz
betrieben werden dürfen. Für eine Ausnahmebewilligung muss die
Flugverkehrsleitstelle des Flugplatzes oder bei kleineren Plätzen der
Flugplatzhalter angefragt werden. Rund um Flughäfen und Flugplätze mit einer
Flugverkehrskontrolle gibt es zudem sogenannte Kontrollzonen, die teilweise weit
über den Fünf-Kilometer-Radius hinausgehen. In solchen Zonen darf ohne
Bewilligung eine Höhe von 150 Meter über Grund nicht überstiegen werden.

Mit der neuen Drohnenkarte des BAZL kann nun genau festgestellt werden, wo
der Betrieb eines Modellflugzeuges oder einer Drohne ohne räumliche
Einschränkung erfolgen kann:

Link map.aviation.admin.ch
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Link auf die Medienmitteilung des BAZL vom 13.12.2016

Ideenskizze: Unsere Schule von
oben – Einsatz einer Fotodrohne

Schülerinnen und Schüler erkunden ihr
Schulhaus mithilfe einer Fotodrohne und
sammeln dabei Bild- und Videomaterial.
Eine Fotordrohne (DJI Phantom 3 Standard) kann bei der FHNW für ein
Schulprojekt ausgeliehen werden. Die integrierte Kamera ermöglicht das leichte
Aufnehmen von Bildern und Videos aus der Luft. Das Fliegen der Drohne gestaltet
sich problemlos und kann von Leuten ohne jegliche Flugerfahrung gelernt
werden.

Stadt Bern – aufgenommen mit der
Drohne

Ablauf / Unterrichtsidee

Als erstes lernt die Lehrperson den Umgang mit der Drohne. In einem nächsten
Schritt wird der Klasse die Funktionsweise des Geräts erklärt und das Projekt
wird vorgestellt. Die Drohne wird draussen zusammen vorbereitet. Die
Lehrperson startet die Drohne und die Schülerinnen und Schüler (SuS) haben die
Möglichkeit, die Aufnahmen live auf dem Tablet mit zu verfolgen. Zudem können
Sie per Tablet Fotos und Videos anfertigen. Mutige können die Drohne sogar
selbst steuern. Mögliche Fragestellungen sind:

       Wie sieht unser Schulhaus / unsere Umgebung von oben aus?
       Wie entstehen Luftbilder?
       Wie werden Landkarten gemacht?

Die SuS betrachten das Schulhaus resp. sich selbst in unterschiedlichen
Perspektiven, suchen per Drohne nach ihrem zuhause oder nach bestimmten
Merkmalen ihres Dorfes (z.B. Kirchturm) oder steuern die Drohne mit mündlichen
Anweisungen an die Lehrperson. Sie fertigen Luftaufnahmen (Foto/Video) an.
Diese Materialien werden im Unterricht angeschaut und diskutiert (z.B. Vergleich
der gemachten Luftaufnahmen mit den Satellitenaufnahmen auf
map.geo.amin.ch).

Zudem sollten die Vor- und Nachteile einer Drohne diskutiert werden (z.B.
jemanden suchen vs. jemanden auszuspionieren). Dazu werden Möglichkeiten
diskutiert, für was man eine Drohne sonst noch brauchen könnte.

Zielsetzung/Kompetenzen

       Die SuS erleben eine völlig neue Dimension des Betrachtens ihrer
       Umwelt.
       Sie können die Bilder aus der Luft interpretieren und verstehen, wie
       Satellitenbilder entstehen
       Sie lernen die Funktionsweise von Karten besser zu verstehen, indem sie
       die gemachten Luftbilder mit bestehendem Kartenmaterial auf dem
       Geoportal vergleichen.
       Die SuS lernen die Funktionsweise eines Quadrokopters kennen. Diese
       Geräte erleben momentan einen grossen Aufschwung und werden in
       Zukunft in vielen Lebensbereichen eingesetzt werden. Ausserdem
       kommen Sie mit dem Thema Datenschutz in Berührung.

Materialien für die Unterrichtsvorbereitung der Lehrperson

       Drohne: Die Drohne kann unter lorenz.moeschler@fhnw.ch ausgeliehen
werden.
          Anleitung: Wie fliegt man eine Drohne?
                  Am besten werden dazu einige Einführungsvideos angeschaut.
                  Einen sehr guten Einstieg in den Phantom 3 Multikopter bieten
                  die Videos von Arthur Konze
                  Aber auch dji hat auf seiner Plattform neu Videoanleitungen.
                  Die Bedienungsanleitung zum Phantom 3 Standard finden Sie
                  unter diesem Link

Weiterführende Ideen

Erstellen eines eigenen Satellitenbildes auf mapknitter.org und Einbindung per
WMS in map.geo.admin.ch

Impressionen

Zusammenfassung                                                                                            der
Unterrichtsideen
In dieser Tabelle sind auf einen Blick alle Unterrichtsideen und
Unterrichtsskizzen zu sehen, die von Lehrpersonen erstellt wurden. Sie sind nach
Zyklus sortiert, aber oft ist es möglich, eine Idee oder Skizze auch in anderen
Zyklen umzusetzen. Neue Unterrichtsideen sind fett hervorgehoben.

      Fachbereich                                             Titel                                         Zyklus
 1     Mathematik                                    Sich Flächen vorstellen                                  2
 2        RZG                      Orte finden – Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers                  2
 3        RZG                                 Meine Freizeit in meiner Umgebung                               2
 4        RZG                             Wo waren die Stadtmauern früher sichtbar?                           2
 5        RZG                         Stadt- und Landentwicklung – Historischer Vergleich                     2
 6   Mathematik, RZG                    Wie viel Eis hätte ich über meinem Kopf gehabt?                      2/3
 7      NMG / NT                                  Renaturierung der Gewässer                                 2/3
 8      NMG / NT          Wer lebt bei uns ums Schulhaus? Artenvielfalt auf digitalen Karten festhalten.     2/3
 9        RZG                                        Wasserschloss Schweiz                                   2/3
10        RZG                             Was weiss der Kartenviewer über meinen Schulweg?                2/3
11        RZG                                       Die Gemeinden meines Kantons                          2/3
12        RZG                              Unsere Schule von oben – Einsatz einer Fotodrohne              2/3
13        RZG                                   Collage – Wir erkunden unseren Kanton                     2/3
14    RZG und BNE        Raumplanung erlebbar machen: Warum kann ich nicht ein Haus bauen, wo ich will?   2/3
15    RZG und BNE                                 Der Wohnort – Damals und heute                          2/3
16   RZG, M und BNE                              Gletscherschwund sichtbar machen                         2/3
17     Mathematik                Hoch hinaus, steil bergauf: Weiterführende Aufgaben zum Mathbuch 3+.     3
18        RZG                                            Wetterkarte mit KML                              3
19        RZG                       Vorbereitung einer Exkursion – im Beispiel zur Festung Reuenthal      3
20    RZG, Deutsch                        Flur- und Ortsnamen als Zeugen der Vergangenheit                3
21       RZG, MI                       Daten einer Tracking-App in den Kartenviewer integrieren           3
22       RZG, MI                Meinen Wohnort erkunden – Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers     3
23 RZG, NT, BNE und MI                               Windenergie in der Schweiz                           3

GEOIndigenous Studies – Karten
und Geodaten für indigene
Communities weltweit!
Rund die Hälfte des Planeten wird von indigener Bevölkerung bewirtschaftet.
Dabei sind Urwälder und ursprüngliche Landschaften. Welche Herausforderung
diese Gesellschaften (Communities) im Geobereich haben, sehen Sie in folgender
englischsprachigen Zusammenstellung von Videos einer Onlinekonferenz (Dez.
2020) der GEO Indigenous Alliance (Genf). Insbesondere für höhere Schulstufen
könnte das im Bereich “Geographie und Ressourcen”, Bildung für nachhaltige
Entwicklung oder aber Englisch als Fach interessant sein. Es sind
unterschiedliche internationale Organisationen, wie die UNITAR, UN in
unterschiedlichen anderen Organisationsformen (Food Programme etc.) und die
NASA neben indigener Bevölkerung in spannenden Vorträgen vertreten.
Organisiert wurde alles von der Group on Earth Observations in Genf: Link auf
die Videobeiträge von 3 Konferenztagen
sehen Sie auch:

       unser zukünftiges Produkt test.map.geo.admin.ch (eine weltweite Karte
       basierend auf OSM Daten)
       https://terrastories.io/how-it-works/#methodology
       https://terrastories.io/category/user-stories/
       www.siku.org – Beispielgeoapp der Inuitjäger, welche in einem der
       Beiträge oben genauer erwähnt wird (Ziel: Sprache und traditionelles
       Wissen bewahren; Jagdhinweise in der Antarktis)
       Firelight Group (Canada) – Onlinetraining für indigene Communities,
       basierend auf unterschiedlichen Kartentechnologien (esri.com, OSM,
       mapbox etc.). Weltweit!
       https://www.earthobservations.org/geo_community.php
       StoryMap des Amazon Conservation Teams: Link

Einsatz von Drohnen – Nina Kantcheva Tushev, UNDP:

Samburu mapping (Yoanna Dimitrova):
Mit Permakultur die Zukunft
gestalten    –  20    Jahre
Geokoordination

Mit Permakultur die Zukunft
gestalten
Permakultur-Designer Marcus Pan nutzt als Grundlage für seine Planungen und
Beratungen map.geo.admin – auch für sein eigenes Herzensprojekt: In
Feldbach/ZH entsteht mit dem Auenhof der erste Schweizer Lern- und
Demonstrationshof für regenerative Landwirtschaft.

Die Permakultur ist ein Gestaltungsprinzip für zukunftsfähige, ökologisch und
ökonomisch wirtschaftliche Systeme, die sich weitgehend selbst regulieren und
erhalten. Man kennt es vor allem aus dem Gartenbau und aus der Landwirtschaft
– doch die Anwendungen sind vielfältig: Auch Siedlungen, Unternehmen,
Gemeinschaften, Projekte und Gebäude können nach permakulturellen Kriterien
organisiert werden.

An der Akademie für Permakultur-Gestaltung «Down to Earth» lernen
Studierende, wie man Permakultur-Systeme erfolgreich plant und umsetzt.
Gründer und Leiter der Akademie ist Permakultur-Designer Marcus Pan. Im
Interview erzählt er, wie er die Karten und Daten von swisstopo für seine Arbeit
nutzt.

Trix Barmettler und Marcus Pan
Was brauchst du genau? Luftbilder oder Karten?

In erster Linie arbeite ich mit Luftbildern. Sehr praktisch sind für mich auch die
Siegfriedkarten. Dort kann man schauen, wie es früher auf dem Land aussah.

Warum ist es wichtig, dass du die Vergangenheit kennst?

Ich muss wissen, wie das Land früher genutzt wurde. Das hilft mir zu
entscheiden, welche Strategie ich wähle. Wenn ich sehe, dass in den letzten
Jahren immer starkzehrende Kulturen auf dem Acker waren, dann weiss ich, dass
der Boden ziemlich sicher ausgelaugt und womöglich auch belastet ist. In dem
Fall muss man zunächst einmal den Boden sanieren, bevor man wieder intensiv
kultiviert.

Wie war das früher, als es map.geo.admin noch nicht gab?

Man hat deutlich mehr Zeit investiert, um an die Informationen zu kommen, hat
das ganze Land ausgemessen und ausnivelliert. Wir machten viel mehr
Spatenproben, weil wir die Informationen über die Böden und das Wasser
brauchten, und buddelten überall Löcher, oft sogar mit dem Kleinbagger. Es war
einfach alles viel aufwändiger.

Dein eigenes Projekt ist der Auenhof. Was hast du dank der Karten über
ihn erfahren?

Der Auenhof war bis in die achtziger Jahre ein Gemüse- und Obstbetrieb. Wenn
man die Karten von früher anschaut, sieht man, dass jeder Quadratmeter
bepflanzt wurde. Auf späteren Karten ist erkennbar, dass das nach und nach
aufgehört hat. Es wurde zwar gemäht, aber der Boden konnte sich regenerieren.
Somit weiss ich: Ich kann jetzt anfangen zu kultivieren, weil das Land sich erholt
hat. Auf den Siegfriedkarten um 1800 herum sieht man auch, dass dies alles
einmal Feuchtland war. Es gibt eine Quelle, von der man das Wasser gut nach
unten führen kann, und darunter liegt eine Senke. Das ist ideal für Wassergärten
– aber niemals für Obst oder Gemüse. Das steht gerne etwas höher.

Ihr betreibt hier Keyline-Farming. Was heisst das?

Wir kultivieren generell alles entlang von Höhenlinien und legen gleichzeitig
Sickergräben an. Die Pflanzen halten das Erdreich zusammen, und in den Gräben
versickert das Wasser langsam in den Boden und geht nicht verloren. Heutzutage
gibt es ja die Problematik von entweder zu viel oder zu wenig Wasser. Im heissen
Sommer ist es zu trocken, und bei Starkniederschlägen regnet es zu viel auf
einmal. Mit Keyline-Farming halte ich das Wasser am Land. Und die Höhenlinien
für die Planung des Ganzen kann man auch den Karten von swisstopo entnehmen.

Wie könnte man deiner Meinung nach map.geo.admin noch besser
machen?

Die eingezeichneten Gehölze sind nicht ganz aktuell; die sehen wir dann erst mit
den Drohnen. Ich persönlich würde gerne wissen, wie man zum Beispiel Daten für
tiefere Schichten des Bodens ermitteln kann, sprich bis zu einem Meter Tiefe.
Und tagesaktuelle Satellitenbilder wären natürlich perfekt!

20   Jahre   KOGIS,    Koordination,
Geoinformation und Services
Am 1. Januar 2000 nahm die Stabsstelle KOGIS, kurz für Koordination,
Geoinformation und Services, ihren Betrieb auf. Ihre Aufgabe: Eine Koordination
im Geoinformationsbereich zu schaffen, damit nicht jedes Amt und jeder Kanton
eine eigene Infrastruktur aufbauen mussten. Unter dem Einfluss von KOGIS
entwickelte sich swisstopo von einem Geodatenproduzenten zu einem
Dienstleistungszentrum, von dessen Produkten und Leistungen jede Schweizerin
und jeder Schweizer profitieren kann. Insbesondere mit dem Geoportal
map.geo.admin.ch hat KOGIS etwas geschaffen, das grossen und vielfältigen
Nutzen für alle stiftet.

Mehr über KOGIS

Weitere Informationen
        Website des Permakulturhofs Auenhof
        Website von Permakultur Schweiz
        Website der Akademie für Permakultur-Gestaltung «Down to Earth»
        «Mit der Permakultur wollen wir grösstmöglichen Nutzen stiften»:
        Interview mit Marcus Pan auf der Website der Gartenbauschule Hünibach
        Hochwertige Permakultur-Filme bei «Filme für die Erde»
Globales   Koordinatensystem
WGS84 und andere neue swisstopo
Tutorials!
In diesem Tutorial erhalten Sie eine Einführung in das globale
Koordinatensystem mit geografischen Längen- und Breitengraden –

link

siehe auch https://help.geo.admin.ch/?ids=24&lang=de

und dieses neue Tutorial der Vermessung:

oder auch dieses über Drohnen in der Ausbildung bei swisstopo:

Blogbild: Copyright: /shutterstock.com

Praxistest Quadrokopter – über
den Dächern von Solothurn
Der erste Praxistest mit der Phantom 3 hat erstaunlich gut funktioniert.
Wir haben sehr viel gelernt und es lässt sich für das nächste Mal einiges
optimieren. Aber: der Quadrokopter bietet mehr Möglichkeiten als
Anfangs gedacht. Sicher steht die Betrachtung der Welt weiter ganz vorne
bei den Möglichkeiten. Da sich mit der Phantom 3 aber unglaublich
ruhige Kamerafahrten machen, eignet er sich auch für LibDubs, Sport
und verschiedene kreative Tätigkeiten. Wir bleiben auf jeden Fall dran.

Was hat sich bewährt?
       Gemeinsames Auspacken der Drohne – benennen der Teile.
       Schrittweise den Quadrokopter steigen lassen und dabei die Lernenden
       steuern lassen.
       Referenzlinie bestimmen um damit dann mit den Luftbildern
       Berechnungen machen zu können.
       Die Lernenden die Kraft der Drohne spüren lassen.
       Die Drohne hoch aufsteigen lassen (max. 150m, da sich das Gebiet in
       einer erweiterten Zone um den Flugplatz Grenchen befindet, siehe
       auch map.aviation.admin.ch) und die Lernenden nach bekannten
       Gebäuden suchen lassen. Wichtig ist, dass die Drohne immer in
       Sichtweite bleibt und nicht über Menschenansammlungen fliegt.

http://www.schoolmaps.ch/wp-content/uploads/2016/07/DJI_0068-2.m4v
Was lernen wir aus dem Praxistest
       Gruppengrösse mit acht Kindern ist das obere Maximum, damit die
       Lernenden auch selber was steuern können.
       Drohnenflug auf mehrer Tage verteilen und mit z.B. den alten Karten von
       map.geo.admin.ch vergleichen lassen.
       Referenzpunkte selber herstellen (z.B. Meterquadrat)
       Der Drohnenflug didaktisch einbetten.
       Freiwillig Super User bestimmen, die sich an einem freien Nachmittag die
       Bedienung der Drohne selber aneignen und z.B. einen Flugschein machen
       müssen. Diesen könnten Sie z.B. auch bei imedias machen.

Im Vergleich zum oberen Bild noch das Luftbild von swisstopo:
Sie können auch lesen