ΓΣΠ στην Περιφερειακή Ανάλυση

Transcript

1 ΓΣΠ στην Περιφερειακή Ανάλυση Α. Μιμής Γραφείο: Ζ3, νέο κτίριο Skype: angelos.mimis

2 Θεωρητικό κομμάτι Βασικές έννοιες των ΓΣΠ Τι είναι τα ΓΣΠ; Χωρικά δεδομένα και μοντελοποίησή τους. Αποθήκευση χωρικών δεδομένων και χωρικές βάσεις δεδομένων Αρχές χαρτογραφίας Εισαγωγή και επεξεργασία δεδομένων στο ΓΣΠ Χειρισμός ανάλυση χωρικών δεδομένων Χωρικά μοντέλα Χαρτοσύνθεση

3 Πρακτικό κομμάτι / Εργαστήριο ArcGIS / QGIS Βασικά στοιχεία. Διαστρωμάτωση(mapping in layers) Αναζήτηση και εύρεση δεδομένων Εισαγωγή δεδομένων Γεωκωδικογράφιση Επιλογή δεδομένων (ερωτήματα βάσης) Γεωγραφική ανάλυση Θεματικοί χάρτες Χωρικά μοντέλα Χαρτοσύνθεση Μελέτη περίπτωσης

4 Τελική βαθμολογία Συμμετοχή στις εργαστηριακές ασκήσεις και στην μελέτη περίπτωσης - 50% Γραπτή εξέταση - 50 %

5 Βασικά συγγράμματα Longley P., Goodchild M.F., Maguire D.J. and Rhind D.W. (2010), Συστήματα και Επιστήμη Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS). 2η έκδοση, Κλειδάριθμος. [Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 13894] Κουτσόπουλος Κώστας (2002), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών και Ανάλυση Χώρου, Δίσιγμα. [Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: ] Φώτης Γ. (2010), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, Γκοβόστη. [Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 4125] Κόλλια Β., Καλύβας Δ. και Τριαντακωνσταντής Δ. (2012), Γεωγραφικά Πληροφορικά Συστήματα, Εκδόσεις ΒΑΣΙΛΕΙΑΔΗΣ. [Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: ]

6 Συμπληρωματική βιβλιογραφία Burrough P.A., McDonnel R.A. and Lloyd C.D., (2015). Principles of Geographical Information Systems, 3 rd edn., Oxford Press. Heywood I., Cornelius S, Carver S. (2006). An Introduction to Geographical Information Systems, 3rd edn., Pearson, Harlow. (1 αντίγραφo, HEY) Kennedy M. (2006). Introducing Geographical Information Systems with ArcGIS, Wiley. Lloyd C.D. (2010). Spatial Data Analysis, An introduction for GIS Users, Oxford, New York. (1 αντίγραφo, LLO) O Sullivan D., Unwine D. (2010). Geographic Information Αnalysis, 2nd edition, Wiley, New Jersey. Τσουχλαράκη Α. και Αχιλλέως Γ. (2015). Μαθαίνοντας τα GIS στην πράξη - Το ArcGIS 9.3, Εκδόσεις Δίσιγμα. (1 αντίγραφo, ΤΣΟ)

7 Καθημερινά κάνουμε ερωτήσεις χωρικού περιεχομένου. Πολλές από αυτές μπορούν να απαντηθούν με την βοήθεια ενός Χάρτη ή ενός ΓΣΠ. Τα ΓΣΠ έχουν ιδιαίτερη αξία ειδικά για ερωτήματα σχετικά με: Θέση(location). Που βρίσκεται το κοντινότερο βιβλιοπωλείο; Πρότυπο (pattern). Ποια είναι κίνηση στην Κηφισίας; Σε ποιες περιοχές της πόλης υπάρχει η μεγαλύτερη συγκέντρωση φοιτητών;

8 Τάσεις(trends). Ποιες αλλαγές έγιναν στις συνήθειες των αγοραστών με την δημιουργία νέων εμπορικών κέντρων; Υποθέσεις(conditions). Υπάρχει διαμέρισμα διαθέσιμο 500 μέτρα από κύριο οδικό άξονα; Συνέπειες(what-if). Αν μετακομίσω ποια θα είναι η νέα απόσταση από το γραφείο, το γυμναστήριο ή την καφετέρια;

9 Εφαρμογή CASE STUDY. ΓΣΠ για την Happy Valey ( ). Σκοπός της είναι η να βοηθήσει τους διαχειριστές να βελτιώσουν της υπηρεσίες τους. Δηλαδή Που βρίσκονται συγκεκριμένες υπηρεσίες; Υπηρεσίες στο Happy Valey ski resort

10 Τι γεωγραφικά πρότυπα αναπτύσσονται; π.χ. Ατυχήματα Που δημιουργούνται αλλαγές με την πάροδο του χρόνου; π.χ. Ποιότητα χιονιού, η οποία επηρεάζεται από το βάθος του χιονιού, την θερμοκρασία, την δύναμη του χιονιού, και την περιεκτικότητα σε νερό. Με αυτές τις τιμές μπορεί να γίνει πρόβλεψη χιονοστιβάδων

11 Που συναντάμε συγκεκριμένες συνθήκες; Πληροφορίες σχετικά με το ποιες πίστες είναι ανοικτές Δύναμη ανέμου, καιρικές συνθήκες Περίπολοι Συνέπειες (what-if). Σε περίπτωση που γίνουν έργα για να μεγαλώσει ο δρόμος για το χιονοδρομικό κέντρο, ποιες θα είναι οι συνέπειες στην περιοχή.

12 Πριν περάσουμε σε ορισμούς θα κάνουμε μερικές παρατηρήσεις σχετικές με τα ΓΣΠ. Η Γεωγραφική Πληροφορία είναι πληροφορία σχετική με θέσεις στην επιφάνεια της γης. Οι τεχνολογίες των Γεωγραφικών Πληροφοριών περιέχουν το GPS (Global Positioning System), την τηλεπισκόπηση (remote sensing) και το GIS(Geographical Information Systems) Τα ΓΣΠ αποτελούνται και από λογισμικό αλλά και από υλικό.

13 Τα ΓΣΠ έχουν μεγάλη ποικιλία εφαρμογών. Η Geographical Information Science είναι η επιστήμη πίσω από την τεχνολογία των ΓΣ.

14 Ορισμοί Ένα οργανωμένο σύνολο εργαλείων συλλογής, αποθήκευσης, ενημέρωσης, επεξεργασίας, ανάλυσης και παρουσίασης όλων των τύπων γεωγραφικών πληροφοριών. Ένα σύστημα που χρησιμοποιεί μια χωρική βάση δεδομένων για την απάντηση ερωτημάτων γεωγραφικής φύσης. Ένα σύνολο προγραμμάτων που λειτουργούν σε μια σχεσιακή βάση δεδομένων.

15 Γεγονότα που διαμόρφωσαν τα Η εποχή των καινοτομιών. συστήματα GIS Ξεκινά η ανάπτυξη του συστήματος CGIS. Αναπτύσσεται το Καναδικό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών από τον Tomlinson κ τους συνεργάτες του για το Καναδικό Κτηματολόγιο Ιδρύεται ο οργανισμός URISA. (Οργανισμός Αστικών & Περιφερειακών Συστημάτων Πληροφοριών) Ιδρύεται το Εργαστήριο Χωρικής Ανάλυσης του Χάρβαρντ με διευθυντή τον Fisher. To 1966 δημιουργούν το πρώτο σύστημα GIS για δεδομένα ράστερ.

16 1969. Δημιουργείται η εταιρία ESRI inc. από τον Dangermond (φοιτητής του εργαστηρίου του Χάρβαρντ) και την σύζυγό του Δημοσιεύεται το βιβλίο Design with Nature. O I. McHarg περιέγραψε τις βασικές αρχές της σύγχρονης ανάλυσης συστημάτων GIS, καθώς και την διαδικασία της υπέρθεσης χαρτών Εκτοξεύεται ο δορυφόρος Landsat 1. Ήταν ο πρώτος από μια σειρά δορυφόρων τηλεπισκόπισης που θα εκτοξεύονταν Το διανυσματικό σύστημα χαρτογράφησης και ανάλυσης, που δημιούργησε ο T. Waugh, χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο Πραγματοποιείται συνέδριο με θέμα τις Δομές των Τυπολογικών δεδομένων από το εργαστήριο του Χάρβαρντ, ενώ ταυτόχρονα αναπτύσσει το σύστημα ODYSSEY GIS.

17 Η εποχή της εμπορευματοποίησης Εμφανίζεται το σύστημα ArcInfo. Σχεδιασμένο για μικροϋπολογιστές και βασισμένο στο διανυσματικό μοντέλο δεδομένων και στις σχεσιακές βάσεις δεδομένων, ορίζει νέο πρότυπο Δημοσιεύεται το βιβλίο Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment. Το πρώτο βιβλίο με αντικείμενο τα συστήματα GIS (Peter Burrough) Παρουσιάζεται το περιοδικό International Journal of Geographical Information Systems Η πρώτη πλήρης κάλυψη χώρας. Η χαρτογραφική υπηρεσία της Μεγάλης Βρετανίας δημιουργεί μια βάση δεδομένων που καλύπτει όλη την χώρα. ( 1:1250, 1:2500, 1:10000) Παρουσιάζονται προϊόντα διαδικτύου. (Autodesk, ESRI, Intergraph, MapInfo).

18 Η εποχή της εμπορικής εκμετάλλευσης Αισθητήρας IKONOS. Παρουσιάζεται νέα γενιά δορυφορικών αισθητήρων: ο ΙΚΟΝΟΣ με ανάλυση 90 εκ. και ο Quickbird(2001) 62 εκ Η αγορά των συστημάτων GIS ξεπερνά τα 7 δισεκατομμύρια $. (ρυθμός ανάπτυξης 10%) εκατομμύριο άτομα χρησιμοποιούν τα συστήματα GIS.

19 Μέρη ενός Γ.Σ.Π. Το λογισμικό των ΓΣ τρέχει σε πληθώρα πλατφορμών & συσκευών όπως κινητά τηλέφωνα, ταμπλέτες, φορητούς υπολογιστές, συστοιχίες υπολογιστών ή προσωπικούς υπολογιστές.

20 Εξοπλισμός(hardware) Επεξεργαστής με αρκετή ισχύ ώστε να τρέχει το λογισμικό. Μονάδες αποθήκευσης ικανές να αποθηκεύσουν μεγάλο όγκο δεδομένων. Οθόνη καλής ποιότητας και υψηλής ανάλυσης. Περιφερειακές μονάδες εισόδου π.χ. ψηφιοποιητής σαρωτής Περιφερειακές μονάδες εξόδου π.χ. printer, plotter.

21 Λογισμικό (software) Τα βασικά χαρ/κά είναι: Εισαγωγή χωρικής πληροφορίας και δημιουργία χάρτη Διόρθωση και δυναμική ενημέρωση του χάρτη Αποθήκευση του ηλεκτρονικού χάρτη Δημιουργία επικαλυπτόμενων χαρτών (Διαστρωμάτωση) Αναζήτηση δεδομένων με γρήγορους ρυθμούς (είτε χωρικά δεδομένα ή όχι). Επεξεργασία και ανάλυση των στοιχείων για την δημιουργία είτε πινάκων είτε νέων χαρτών Εκτύπωση χάρτη με την χρήση plotter. Επικοινωνία με άλλα πακέτα GIS ή CAD. Ανθρώπινο δυναμικό.

22 Κατηγορίες δεδομένων ενός Γ.Σ.Π. Χωρικές πληροφορίες. Εννοούμε αυτές που επιτρέπουν τον προσδιορισμό της θέσης των δεδομένων με βάση ένα σύστημα αναφοράς. Αυτές διαχωρίζονται σε πληροφορίες που Περιγράφουν την γεωμετρία του χώρου Περιγράφουν την τοπολογία μεταξύ δομικών στοιχείων του χώρου Περιγραφικές πληροφορίες. Εννοούμε αυτές που περιγράφουν τα χαρακτηριστικά των γεωγραφικών δεδομένων.(ποιοτικές ποσοτικές ιδιότητες του γεωγραφικού χώρου )

23 Π.χ. Ποιοτική πληροφορία κατανομή χρήσεων γης Ποσοτική πληροφορία κατανομή πληθυσμού στα οικοδομικά τετράγωνα

24 Χωρικές πληροφορίες αποθηκεύονται με δύο τρόπους Με την χρήση διανύσματος(vector) Με την χρήση πλέγματος(raster)

25

26 (a)-(d) Δεδομένα σε πλεγματική μορφή (e)-(h) Δεδομένα σε διανυσματική μορφή

27 Πλεονεκτήματα μειονεκτήματα διανυσματικής μορφής Ακριβής χαρτογραφική απόδοση για όλες τις κλίμακες. Αποδοτικό τρόπο οργάνωσης μεγάλων ποσοτήτων χωρικών στοιχείων χωρίς επαναλήψεις Τα δεδομένα είναι πιο κοντά στην παραδοσιακή μορφή των χαρτών. Αλγόριθμοι για ανάλυση και επεξεργασία είναι πολύπλοκοι Σύνθετες δομές δεδομένων Τεχνολογία είναι δαπανηρή στην κατασκευή λογισμικού

28 Πλεονεκτήματα μειονεκτήματα πλεγματικής μορφής Απλές δομές δεδομένων Εύκολες χωρικές αναλύσεις Φτηνή τεχνολογία Αντιπροσωπεύει καλύτερα τον συνεχή χώρο Όγκος δεδομένων Δύσκολη απεικόνιση γραμμικών στοιχείων και δικτυακών δομών Επανάληψη στοιχείων Τοπολογικές σχέσεις δύσκολο να αναγνωριστούν Χάρτες μη ευπαρουσίαστοι χωρίς επεξεργασία

29 Λειτουργικά χαρακτηριστικά Μερικά βασικά εργαλεία με τα οποία είναι εφοδιασμένα τα πακέτα Γ.Σ.Π. Τεχνολογία vector ή raster Πρόγραμμα διαχείρισης βάσης πληροφοριών Μέτρηση αποστάσεων, περιμέτρων, εμβαδών Εκτέλεση λειτουργιών συγχώνευσης, πρόσθεσης, αφαίρεσης κτλ Έλεγχος και ανάλυση γειτνίασης Υποπρόγραμμα στατιστικής ανάλυσης Υπολογισμός και ανάλυση δικτύων

30 Πηγές Άντλησης Πληροφοριών Ακαδημαϊκά Περιοδικά Annals of Association of American Geographers Cartography & Geographic Information Science Cartography The Journal Computers & Geosciences Geoinformatica International Journal of Geographical Information Science Journal of Geographical Systems Transactions in GIS URISA Journal Business Geographic GIS Law

31 Βιβλία (amazon.co.uk) Περιοδικά, σελίδες και blog που παρέχουν νέα για τα συστήματα GIS και σχετικές υπηρεσίες. ArcNews and ArcUser ( ) Directions ( ) GeoSpatial World ( ) GIS Lounge ( )

32 Neogeography (crowd-sourcing) OpenstreetMap (OSM) WikiMapia ( ) Google maps google earth Bing Maps (MS) - Εφαρμογές που βασίζονται στα ΓΣΠ Airbnb, Foursquare Booking, tripadvisor

33 Εφαρμογές Γ.Σ.Π. Κυβερνητικοί οργανισμοί και εξυπηρέτηση πολιτών (government and public service) Υγεία Τοπική αυτοδιοίκηση Διεθνή βοήθεια και ανάπτυξη Διαχείριση υπηρεσιών και ΜΜΜ Εμπόριο Ασφάλειες Διαχείριση στόλου, μεταφορές Marketing Θέση εγκατάστασης.

34 Αμυντικές εφαρμογές. Ασφάλεια του κράτους. Διαχείριση πληροφοριών Σχεδιασμών τακτικών. Χρήσεις. Διαχείριση δικτύου Τηλεπικοινωνίες Επείγοντα περιστατικά Περιβαλλοντολογικοί διαχείριση Παρακολούθηση μόλυνσης Διαχείριση πόρων Διαχείριση φυσικών καταστροφών.

35 Άντληση Πληροφοριών για διπλωματικές & εργασίες Βιβλία Βιβλιοθήκη - OPACIAL Αναζήτηση στον Ζέφυρο ( ) Αναζήτηση στο amazon Άρθρα Scopus ( Google scholar ( )