1

ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

και

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ

ΣΚΟΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΑΛΛΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΣΕ ΠΟΙΟΥΣ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΠΗΓΕΣ ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ

1o μάθημα: ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τί είναι Γεωπληροφορική - Tί είναι ΣΓΠ ;

Θεμελιώδεις έννοιες χώρου-χρόνου

Λειτουργικές απαιτήσεις

Δεδομένα και Πληροφορία

Διαδικασία Μοντελοποίησης

Τεχνολογίες υποστήριξης

2

Γεωματική - Γεωπληροφορική - GIS

(...και συγγενείς τεχνολογίες)

ΣΓΠ - GIS: “Ένα σύστημα με εξοπλισμό (Υ&Λ), δεδομένα, ανθρώπους και οργάνωση , για τη συλλογή, αποθήκευση,

ανάλυση, και διάχυση πληροφορίας σχετική με τα φαινόμενα

στη γήϊνη επιφάνεια.

Συγγενείς περιοχές - όροι - Ιστορική Εξέλιξη:

Digital Mapping / Cartography

Automated Mapping

GIS/LIS

CAD

Digital Photogrammetry

Remote sensing

Global Positioning System (GPS)

Συγγενείς τεχνολογίες

Computer Graphics & Multimedia

Data and Databases

Hardware support

Communications

User Interfaces

Internet

Γεωπληροφορική: ο επιστημονικός και τεχνολογικός τομέας

που ασχολείται με τη συστηματοποίηση της κατανόησης του

γεωγραφικού χώρου, και με τη συλλογή, επεξεργασία,

ανάλυση, ερμηνεία, παρουσίαση και διαχείριση των στοιχείων

του.

3

GEOGRAPHICAL

GEO-

SPATIAL

GEOSPATIAL

DATA

INFORMATION

SYSTEM

SCIENCE

THEORY

ENGINEERING

Ακολουθούμε τον ευρύτερο όρο:

Γεωπληροφορική

ο οποίος έχει θεωρητικό και τεχνολογικό

περιεχόμενο,

και χρησιμοποιούμε τον στενότερο όρο

GIS

για το τεχνολογικό μέρος της

Γεωπληροφορικής

ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ή

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ

ΌΧΙ

ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ

ΧΡΗΣΗ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΟΡΩΝ

SPATIAL INFORMATION THEORY

4

ΧΡΗΣΕΙΣ - ΠΕΔΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ GIS

• Κτηματολόγιο • Δίκτυα κοινής ωφέλειας (AM/FM) • Αυτόματη Σχεδίαση (CAD) • Θεματική Χαρτογραφία • Υδρογραφία • Φωτογραμμετρία - Τηλεπισκόπηση • Περιγραφή τοπογραφικού αναγλύφου • Φυσικά διαθέσιμα • Σχεδιασμός μεταφορών • Αντιμετώπιση έκτακτων αναγκών • Απογραφές - Δημογραφία • Γεω-marketing • Γεωτεχνική • Αρχαιολογία • Στρατιωτικές εφαρμογές …...

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Λειτουργικές απαιτήσεις

5

ΔΕΔΟΜΕΝΑ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

(Data vs. Information)

ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΟΨΕΙΣ ΤΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΥ ΚΟΣΜΟΥ

Θεμελιώδεις Έννοιες Χώρου

ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΣ

ΚΟΣΜΟΣ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

ΑΝΤΙΛΗΨΗ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ

ΔΕΔΟΜΕΝΑ

ΠΟΛΗ ΕΚΤΑΣΗ Κατά Κεφ. Εισόδ.

Λονδίνο

Μαδρίτη

Μόσχα

Ν.Υόρκ.

Παρίσι

8

4

6

11

10

548

236

126

890

490

•ιδιότητες

•σχέσεις

•συμπεριφορά

•περιγραφή

•οργάνωση

•επισήμανση

•κωδικοποίηση

•συσχέτιση

•απόδοση

•επιλογή

•ταξινόμηση

•γενίκευση

•εκ΄τίμηση

•προσομοίωση

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ

6

Δεδομένα, Πληροφορία και Γνώση

ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΓΝΩΣΗ

ΜΕΤΑ-

ΔΕΔΟΜΕΝΑ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ

7

Τρόποι δόμησης

γεωγραφικών δεδομένων

• Θεματικά επίπεδα (layers)

• Αντικείμενα – αντικειμενοστραφής (object-oriented) δομή

8

Υποσυστήματα ενός ΣΓΠ

Σύστημα

Παρατήρησης

Σύστημα

Γνώσης

Σύστημα Καθοδήγησης

9

Geo-DB

διαχείριση

Data Model

GIS interface

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

ΑΠΟΔΟΣΗ -

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ

ΧΡΗΣΤΕΣ

ΣΧΗΜΑΤΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΕΝΟΣ GIS

10

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΣΓΠ

Εύκολη αποθήκευση

Μή παραμορφώσεις στην αποθήκευση

Εύκολη αναπαραγωγή

Επιτάχυνση στην αναπαραγωγή

Διατήρηση αρχικής ακρίβειας

Ευκολότερη διόρθωση - ενημέρωση -

αναθεώρηση

Ενσωμάτωση πρόσθετης πληροφορίας

Δυνατότητα ανάλυσης και συσχέτισης

πληροφοριών

Παραγωγή ιδιαίτερων προϊόντων (π.χ.,

χαρτών)

Δυνατότητα τηλεμετάδοσης

11

Τεχνολογίες υποστήριξης

• ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ • ΓΡΑΦΙΚΑ Η/Υ και ΠΟΛΥΜΕΣΑ • ΥΛΙΚΟ • ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ • ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

12

5 ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΡΗ ΕΝΟΣ GIS

HARDWARE

ΔΕΔΟΜΕΝΑ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

SOFTWARE

ΟΡΓΑΝΩΣΗ

gis

13

ΕΠΙΠΕΔΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ

14

ΕΝΝΟΙΕΣ ΧΩΡΟΥ ΚΑΙ ΧΡΟΝΟΥ

ΓΙΑΤΙ ΜΑΣ ΑΠΑΣΧΟΛΕΙ: “Ένα σύστημα πληροφοριών ΔΕΝ ΓΝΩΡΙΖΕΙ ΤΙΠΟΤΑ για τα

δεδομένα που διατηρεί και επεξεργάζεται”.

ΔΥΣΚΟΛΟΣ ΟΡΙΣΜΟΣ: Ο κάθε ένας έχει δική

του αντίληψη, αναπτύσσοντας την αντίληψή

του για το χώρο και χρόνο με βάση το

κοινωνικό περιβάλλον του και την

εκπαίδευση που έλαβε. Εϊναι εξαιρετικά

δύσκολο, να εκφράσει κανείς πλήρως και με

συνέπεια πώς αντιλαμβάνεται τον χώρο και

χρόνο, και να βρεί κοινά σημεία με τους

άλλους.

15

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ &

ΜΟΝΤΕΛΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (information system)

είναι ένα σύνολο ανθρώπων, διαδικασιών και

εξοπλισμού που έχει σχεδιαστεί, αναπτυχθεί και

λειτουργεί και συντηρείται, για τη συλλογή,

καταγραφή, επεξεργασία, αποθήκευση,

ανάκτηση και παρουσίαση πληροφορίας.

Κεντρική έννοια στα ΣΠ είναι οι ΒΑΣΕΙΣ

ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ οι οποίες χρησιμοποιούνται για

να δημιουργούν και διατηρούν συλλογές

δεδομένων που χρησιμοποιούν

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ

ΒΑΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΜΟΝΤΕΛΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

16

Τα ΜΟΝΤΕΛΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ (data models) σε ένα IS

“data models are notations for describing data”

metadata concepts που ορίζουν περιεχόμενο,

δομή και νόημα

μετα-δεδομένα δεδομένα

Η περιγραφή δομής και περιεχομένου μιας ΒΔ

ονομάζεται database schema

DATA MODELS

Conceptual - εννοιολογικό (high-level)

Logical - λογικό (implementation)

Physical - φυσικό (low-level)

17

ΜΟΝΤΕΛΑ ΧΩΡΙΚΩΝ ΕΝΝΟΙΩΝ

ΣΕ ΕΝΑ GIS

ΓΗΪΝΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ = SPATIO-TEMPORAL CONTINUUM

στο οποίο λαμβάνουν χώρα φαινόμενα-διαδικασίες

(processes).

ΧΩΡΟΣ

ΧΡΟΝΟΣ

φαινόμενο

Sφ

tφ

αλληλεπιδρούσες δυνάμεις

Διαδικασία Φαινόμενο

ΕΣΩτερικοί

παράγοντες

ΕΞΩτερικοί

παράγοντες

Χωρικά μοντέλα γήινων χαρακτηριστικών

18

2 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ-ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΩΝ ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ με βάση :

με χαρακτηριστικά πεδίου (field): δηλ. οι αλληλεπιδρούσες

δυνάμεις είναι συνάρτηση της θέσης στο πεδίο, και το παραγόμενο

pattern μπορεί να εκφραστεί με όρους συναρτήσει της θέσης.

τη συμπεριφορά χωρικά αλληλεπιδρούντων αντικειμένων

(object), όπου το παραγόμενο pattern μπορεί να εκφραστεί από

τη χωρική κατανομή (spatial distribution) και την κατάσταση (state)

αυτών των αντικειμένων.

ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΕΡΩΤΗΜΑ: Πώς μπορεί να γίνει η μοντελοποίηση των παραπάνω φαινομένων-διαδικασιών σε ένα GIS ;

Τα GIS όπως και όλα τα IS αποθηκεύουν και

επεξεργάζονται δεδομένα (data), και πιο συγκεκριμμένα

γεωγραφικά δεδομένα.

Πρίν τη συλλογή δεδομένων είναι απαραίτητη η διαδικασία

της αντίληψης, κατανόησης και μοντελοποίησης του

φαινομένου στα οποία περιλαμβάνονται και τα στάδια:

επιλογής, ταξινόμησης, γενίκευσης, εκτίμησης και

προσομοίωσης.

Η νοητική σύνδεση φαινομένων - πληροφοριών -

δεδομένων είναι δυνατή μόνο μέσα από την καταγραφή

του μοντέλου δεδομένων το οποίο εκτός άλλων metadata

περιλαμβάνει και τη σημασία (semantics) των δεδομένων.

19

ΠΕΔΙΑ και ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ (Fields and Objects)

Τα γεωγραφικά δεδομένα εκφράζουν χωρική (γεωμετρική) και

θεματική (μή γεωμετρική) πληροφορία.

Ανάλογα με το ποιό μοντέλο δεδομένων (πεδίων ή

αντικειμένων) εκφράζει καλύτερα το γεωγραφικό φαινόμενο,

επιλέγεται μια από τις δύο βασικές δομές δεδομένων:

ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΔΟΜΗΣ ΠΕΔΙΟΥ (FIELD-STRUCTURE approach)

όπου, η θεματική τιμή συνδέεται άμεσα με τη θέση στο

χώρο (πεδίο)

ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΔΟΜΗΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ (OBJECT-STRUCTURE approach

όπου κάθε αντικείμενο αντιπροσωπεύεται με ένα κωδικό

ταυτότητας (object identifier), με τον οποίο συνδέονται τα

θεματικά και γεωμετρικά δεδομένα.

ΘΕΣΗ θεματικές τιμές

ΚΩΔΙΚΟΣ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ

θεματικά

δεδομένα

γεωμετρικά

δεδομένα

20

ΧΩΡΙΚΗ (ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ

ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ

μετρική

τοπολογία

• μέγεθος & σχήμα

• θέση και διεύθυνση

• σύνδεση γεωμετρ. στοιχείων

• σύνδεση αντικείμένων

• σύνδεση γεωμετρ. στοιχείων

με αντικείμενα

“νησίδα”

“τέμνει”

στροφή

μετάθεση

αλλαγή

κλίμακας

παραμόρφωση

Οι ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ είναι ανεξάρτητες από

κάθε παραμόρφωση του συστήματος συν/νων.

21

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ - ΠΗΓΕΣ

ΙΝΤΕΡΝΕΤ

http://www.env.gov.bc.ca/gis/glosstxt.html

: GLOSSARY

http://www.geog.ubc.ca/cources/klink/gis.notes/resources.

html :THE URL GIS LIBRARY…….

http://www.usgs.gov/research/gis/title.html

: USGS

Επίσης τα URLs:

http://www.emporia.edu/earthsci/geosourc.htm

http://www.ciesin.org

http://www.census.gov/main/www/access.html

http://www.etak.com/