Παράδειγμα δεδομένων στην μελέτη περίπτωσης της Happy Valley.

Transcript

1 Χωρικά Δεδομένα Τα ΓΣΠ αποτελούν μια ηλεκτρονική αναπαράσταση του πραγματικού κόσμου. Κατά συνέπεια είναι αδύνατο να αναπαραστήσουμε όλα τα χαρακτηριστικά των οντοτήτων ή γεγονότων που μας ενδιαφέρουν. Έτσι τα ΓΣΠ μας δίνουν μια απλουστευμένη όψη του κόσμου (μοντέλο). Το μοντέλο περιέχει μόνο τα απαραίτητα δεδομένα προκειμένου να λυθεί ένα συγκεκριμένο πρόβλημα.

2 Πηγές δεδομένων Πρωτογενή. Δεδομένα που τα μαζεύουμε εμείς μέσω παρατήρησης ή θεωρητικής έρευνας. (ψηφιακές φωτογραφίες τηλεπισκόπησης, μετρήσεις GPS) Δευτερογενή. Δεδομένα που έχουν περισυλλέγει από άλλον ιδιώτη ή οργανισμό, όπως ψηφιακό υλικό από τράπεζες στοιχείων ή μη-ψηφιακό υλικό που το ψηφιοποιούμε.(σαρωμένοι χάρτες ή φωτογραφίες, τοπογραφικοί χάρτες) Παράδειγμα δεδομένων στην μελέτη περίπτωσης της Happy Valley. Πρωτογενή δεδομένα. Καθημερινές μετεωρολογικές μετρήσεις, οι οποίες συλλέγονται από τις περιπόλους και βοηθάνε στην λήψη αποφάσεων (κλειστή ή ανοικτή πίστα).

3 Αριθμός των εισιτηρίων για τα lift. Τα δεδομένα μας δείχνουν την ζήτηση για κάθε μέρα της εβδομάδας. Ο αριθμός των σκιέρ που χρησιμοποιεί συγκεκριμένο lift για κάθε μέρα της εβδομάδας, ώστε να υπολογίζεται η χρήση των lift. Ο αριθμός των χιονοστιβάδων που παρατηρούνται από τις περιπολίες ώστε να βοηθηθεί το μοντέλο πρόβλεψης του κινδύνου από χιονοστιβάδες. Δευτερογενή δεδομένα. Δημοσιευμένοι μετεωρολογικοί χάρτες της περιοχής. Αυτοί μπορεί να βοηθήσουν στην πρόβλεψη της δημιουργίας χιονοστιβάδων. Τοπικοί τοπογραφικοί χάρτες. Οι διάφοροι χάρτες π.χ. Μονοπατιών συνθέτονται βασιζόμενοι στους χάρτες αυτούς.

4 Εθνικά και περιφερειακά δεδομένα του τρόπου ζωής από μελέτες marketing ώστε να υπολογιστεί η ζήτηση των υπηρεσιών και να καθοδηγηθεί η διαφήμιση.

5 Τα δεδομένα έχουν 3 διαστάσεις (καταστάσεις) την χρονική την θεματική και την χωρική διάσταση. Για όλα τα δεδομένα που έχουμε πρέπει να είμαστε σε θέση να ορίσουμε και τις 3 αυτές διαστάσεις. π.χ. Το συμβάν σχετικά με μια χιονοστιβάδα που έγινε στην Pine Valley στις 14 Φεβρουαρίου έχει τις παρακάτω διαστάσεις : Χρονική 14 Φεβρουαρίου στις Θεματική χιονοστιβάδα που δημιουργήθηκε από 2 σκιερ εκτός πίστας Χωρική νότια πλαγιά

6 Περισσότερα θεματικά δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν και στο παράδειγμά μας θα μπορούσαν να είναι το μέγεθος και οι συνέπειες της χιονοστιβάδας. Συνήθως τα θεματικά δεδομένα χαρακτηρίζονται ως μη-χωρικά ή περιγραφικά.

7 Ο παραδοσιακός τρόπος για την αποθήκευση, ανάλυση και παρουσίαση των χωρικών δεδομένων είναι ο χάρτης. Έτσι είναι σημαντική η κατανόηση του χάρτη και του τρόπου που δημιουργείται στην αξιοποίηση των χωρικών δεδομένων. Συνήθως διαχωρίζουμε τους χάρτες σε θεματικούς που παρουσιάζουν δεδομένα κάποιου συγκεκριμένου τύπου π.χ. Χρήσεις γης, γεωμορφολογία, πληθυσμός, ή μεταφορές,και σε Τοπογραφικούς όπου περιέχονται ταυτόχρονα διάφορα θέματα, π.χ. Χρήσεις γης κ πολιτιστικά χαρακτηριστικά.

8 Σε κάθε περίπτωση ο δημιουργός του χάρτη πρέπει: Να έχει ορίσει τον σκοπό του χάρτη, Να έχει ορίσει την κλίμακα στην οποία ο χάρτης θα παραχθεί, Να έχει επιλέξει τα χαρακτηριστικά (χωρικές οντότητες) από τον πραγματικό κόσμο που ο χάρτης θα απεικονίσει, Να έχει επιλέξει την μέθοδο της απεικόνισης αυτών των οντοτήτων, Να έχει γενικεύσει αυτές τις οντότητες ώστε να τις απεικονίσει στις 2δ. Να έχει επιλέξει το προβολικό σύστημα συντεταγμένων ώστε να τοποθετήσει αυτές τις οντότητες στο χαρτί (2-δ χάρτης) Να έχει χρησιμοποιήσει κάποιο χωρικό σύστημα αναφοράς ώστε να τοποθετήσει τις οντότητες σε σχετική θέση μεταξύ τους, και Να να έχει ορίσει υπόμνημα και τίτλο κτλ ώστε να προωθήσει την χρήση του χάρτη.

9 1.Σκοπός Όλοι οι χάρτες φτιάχνονται ώστε να εξυπηρετήσουν κάποιο σκοπό. Στις περισσότερες φορές σκοπός είναι η μετατροπή δεδομένων σε πληροφορία η οποία μπορεί να μεταφερθεί μέσω του χάρτη σε τρίτους. π.χ. Στην περίπτωση του χιονοδρομικού Happy Valley, οι διαχειριστές παράγουν ένα χάρτη της περιοχής του χιονοδρομικού για χρήση από του επισκέπτες. Ο χάρτης δείχνει την θέση που έχουν οι πίστες, οι χώροι στάθμευσης, τα ξενοδοχεία, τα Lifts, την θέση των σταθμών πρώτης βοήθειας. Σκοπός του χάρτη είναι να προσανατολίσει τον χρήστη και να τον βοηθήσει να αξιοποιήσει τον χρόνο του. Αυτοί οι χάρτες έχουν μεγάλη επιρροή στον επισκέπτη.

10 Για παράδειγμα ο επισκέπτης δύσκολα θα επισκεφτεί κάποιο εστιατόριο που δεν υπάρχει στον χάρτη. Είναι φυσικό οι ιδιοκτήτες του κέντρου να θέλουν οι επισκέπτες τους να χρησιμοποιήσουν τις δικές τους εγκαταστάσεις. Ο σκοπός του χάρτη καθορίζει την ποιότητα και τα χαρακτηριστικά των χωρικών δεδομένων. Κάποιες φορές ο μοναδικός σκοπός του χάρτη είναι η προπαγάνδα. Η πολιτική πίθο μπορεί να αφορά αναγνώριση εδαφών, κατακτήσεις, επιθέσεις, κινήσεις στρατευμάτων και άλλα γεωγραφικά φαινόμενα τα οποία απεικονίζονται χαρτογραφικά.

11

12 2. Κλίμακα Η κλίμακα μας δίνει ένα δείκτη του πόσο μικρότερος είναι ο χάρτης από την πραγματικότητα. Ποσοτικά η κλίμακα ορίζεται ως το κλάσμα που έχει αριθμητή το σχεδιασμένο μήκος στον χάρτη και παρονομαστή το αντίστοιχο πραγματικό μήκος: Η κλίμακα μπορεί να K=1/α παρουσιαστεί με 3 τρόπους Ως κλάσμα π.χ. 1:5000 Περιφραστικά π.χ. 1 cm αντιστοιχεί σε 50 κμ Γραφικά (κοίτα δίπλα)

13 Παρατήρηση!! Χάρτες μικρής κλίμακας είναι αυτοί που καλύπτουν μεγάλες περιοχές, π.χ. 1:250,000 ή 1:1,000,000. Αντίθετα χάρτες μεγάλης κλίμακας είναι αυτοί που καλύπτουν μικρές περιοχές και περιέχουν μεγάλο πλήθος από λεπτομέρειες, π.χ. 1:25,000 ή 1:10,000. Στις αεροφωτογραφίες ή στις δορυφορικές εικόνες η κλίμακα δεν είναι άμεσα ορατή και ο υπολογισμός της γίνεται από τον χρήστη.

14 3-4. Χωρικές οντότητες Παρατηρώντας χάρτες θα δούμε ότι χρησιμοποιούνται τρεις διαφορετικοί τύποι συμβόλων, τα σημεία, οι ευθείες και οι περιοχές. Σημεία. Τα σημεία χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν οντότητες που είναι μικρές για να σχεδιαστούν σαν περιοχές, στην κλίμακα του χάρτη. π.χ. Ταχυδρομικό κουτί ή δέντρο.

15 Ευθείες. Οι ευθείες χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν οντότητες που είναι γραμμικές, π.χ. Δρόμοι, ποτάμια ή ηλεκτρικό δίκτυο. Περιοχές (πολύγωνα). Οι περιοχές αποτελούνται από κλειστά σύνολα ευθειών και χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν οντότητες όπως κτήρια ή λίμνες. Όπως και με τις ευθείες μερικές από αυτές τις οντότητες υπάρχουν στην πραγματικότητα ενώ άλλες είναι φανταστικές π.χ. Διοικητικές περιοχές ή ζώνες σχολείων. Οι 3δ περιοχές είναι επιφάνειες και χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν μεταβλητές όπως πυκνότητα πληθυσμού ή επίπεδα μόλυνσης.

16 Η αναπαράσταση των χωρικών οντοτήτων με την χρήση των σημείων, γραμμών και περιοχών είναι εύκολη. Όμως με ποιο τρόπο θα επιλέξουμε να απεικονίσουμε μια χωρική οντότητα εξαρτάτε από την κλίμακα.

17 5. Γενίκευση. Τα χωρικά δεδομένα είναι μια γενίκευση απλοποίηση των πραγματικών οντοτήτων. Σε μερικές περιπτώσεις η γενίκευση εφαρμόζεται διότι τα δεδομένα χρειάζονται σε συγκεκριμένη κλίμακα. Σε άλλες η γενίκευση εισάγεται από τους περιορισμούς που θέτουν οι τεχνικές διαδικασίες προκειμένου να παραχθούν τα δεδομένα.

18

19 Οι μέθοδοι γενίκευσης είναι οι παρακάτω: Επιλογή. Αν υπάρχουν περισσότερες από δυο μορφές είδη για την οντότητα, επιλέγεται ο τρόπος αναπαράστασης που είναι πιο αντιπροσωπευτικός ή μια μίξη από όλους. Απλοποίηση. Σκοπός είναι η απλοποίηση της εικόνας αλλά ταυτόχρονα η διατήρηση η γενική τάση και αίσθηση για την οντότητα. π.χ. Η αφαίρεση μερικών μικρών καμπυλώσεων ενός ποταμού. Μετατόπιση. Αν υπάρχουν οντότητες που είναι δίπλα δίπλα στην πραγματικότητα, αντί να τις βάλουμε την μια πάνω στην άλλη, μετατοπίζουμε την μια ώστε να αναπαραστήσουμε και τις δύο. Εξομάλυνση. Αν τα δεδομένα έχουν περισυλλεγεί από δειγματοληψία είναι πιθανή η ανάγκη για την χρήση εξομάλυνσης ώστε να έχουμε καλύτερη απεικόνιση.

20 Παραδείγματα γενικεύσεων

21 Γραμμικό χαρτόγραμμα

22 6. Προβολικά συστήματα Η μαθηματική χαρτογραφία ασχολείται με το κατασκευαστικό μέρος του χάρτη και κυρίως με την μελέτη των χαρτογραφικών απεικονίσεων και προβολών. Η πιο απλή μαθηματική επιφάνεια που προσεγγίζει το σχήμα της γης είναι η σφαίρα. Το μοντέλο που προσεγγίζει ικανοποιητικά το σχήμα της γης είναι ελλειψοειδές εκ περιστροφής πεπλατυσμένο κατά τους πόλους.

23 Η πιο γνωστή μέθοδος αναφοράς της θέσης ενός σημείου πάνω στην επιφάνεια της γης είναι η μέθοδος των γεωγραφικών συντεταγμένων. Οι γεωγραφικές συντεταγμένες είναι το γεωγραφικό πλάτος φ, και το γεωγραφικό μήκος λ (φ και λ είναι γωνίες). Αν θεωρήσουμε τη γη σαν μια σφαίρα τότε Γεωγραφικό μήκος ενός σημείου στην επιφάνεια της γης είναι η γωνία που σχηματίζει το επίπεδο ενός αυθαίρετα μέγιστου κύκλου που περιέχει τον άξονα περιστροφής της γης, με το επίπεδο που περιέχει τον άξονα περιστροφής και το σημείο. Το γεωγραφικό μήκος λ παίρνει + τιμή ανατολικά και τιμή δυτικά.

24

25 Γεωγραφικό πλάτος είναι η γωνία που σχηματίζει το επίπεδο του ισημερινού με την ακτίνα από το κέντρο της γης στο σημείο Ρ και μετριέται στον μεσημβρινό που περνάει από το σημείο. Το γεωγραφικό πλάτος φ είναι + βόρεια με τιμές 0-90 και νότια με τιμές στο διάστημα Χαρτογραφικές απεικονίσεις. Στις χαρτογραφικές απεικονίσεις της γης έχουμε παραμορφώσεις δεδομένου ότι τόσο η σφαίρα όσο και το ελλειψοειδές δεν είναι αναπτύξιμες επιφάνειες.

26 Οι απεικονίσεις διαχωρίζονται ανάλογα με την επιφάνεια στην οποία γίνεται η απεικόνιση σε Επίπεδες ή αιμουθιακές απεικονίσεις Κυλινδρικές απεικονίσεις Κωνικές απεικονίσεις Ανάλογα με την θέση του άξονα της σφαίρας σε σχέση με τον άξονα της επιφάνειας προβολής σε Ορθές απεικονίσεις όταν οι δύο άξονες είναι παράλληλοι. Εγκάρσιες όταν οι δύο άξονες είναι κάθετοι Πλάγιες όταν οι δύο άξονες τέμνονται υπό γωνία

27

28

29 Ανάλογα με τα γεωγραφικά στοιχεία που διατηρούνται αναλλοίωτα σε Σύμμορφες που διατηρούν αναλλοίωτες τις γωνίες και τις μορφές Ισοδύναμες όταν διατηρούν αναλλοίωτα τα εμβαδά Ισαπέχουσες όταν διατηρούν αναλλοίωτα τα μήκη των αποστάσεων

30

31 7. Σύστημα αναφοράς Οι μέθοδοι χωρικής αναφοράς είναι οι ακόλουθοι: Γεωγραφικό σύστημα συντεταγμένων (γεωγραφικό μήκος και πλάτος). Ορθοκανονικό σύστημα συντεταγμένων (προβολικά συστήματα συντεταγμένων). Μη-ορθοκανονικό σύστημα συντεταγμένων. Με την μέθοδο αυτή δίνεται ένας περιγραφικός κωδικός αντί ενός κωδικού συντεταγμένων. π.χ. ΤΚ ή οικοδομικά τετράγωνα ή διοικητικές μονάδες.

32 8. Συστατικά ενός χάρτη Γραφικά στοιχεία. (σημεία γραμμές επιφάνειες) Χαρτογραφικά στοιχεία Κλίμακα Προβολή Σύμβολα Εποπτικά στοιχεία Τίτλος Υπόμνημα Δείκτης κλίμακας Δείκτης προσανατολισμού

33 Άλλες πηγές χωρικών δεδομένων Δεδομένα απογραφής και έρευνας. π.χ. Δεδομένα απογραφής πληθυσμού, δεδομένα απασχόλησης, δεδομένα marketing. Αεροφωτογραφίες. Δορυφορικές εικόνες. Μελέτες πεδίου και GPS.

34 Δεδομένα απογραφής Απογραφή. Πλήρη καταγραφή του πληθυσμού και συλλογή δημογραφικών και κοινωνικών και οικονομικών χαρακτηριστικών. Η απογραφή γίνεται σε επίπεδο νοικοκυριού αλλά η χαμηλότερη χωρική μονάδα που παρέχονται τα δεδομένα στο κοινό είναι αυτό του Οικοδομικού Τετραγώνου (ΟΤ) και του Απογραφικού Τομέα (ΑΤ) για να διατηρηθεί η ανωνυμία των πολιτών.

35 Με κόκκινο έχουμε τους ΑΤ, με μπλε τα ΟΤ. Επιπρόσθετα γίνεται και καταγραφή κτηρίων. 22

36 Δεδομένα έρευνας Δεδομένα με την χρήση ερωτηματολογίων συλλέγουν από μεγάλους διεθνής οργανισμούς μέχρι φοιτητές στα πλαίσια της διπλωματικής τους. Μας ενδιαφέρει να γνωρίζουμε Ποιος διεξάγει και γιατί την έρευνα Αν γίνεται σε κύματα Το δειγματοληπτικό πλαίσιο της έρευνας Η χωρική διάσταση της έρευνας Αν αφορά μικρο-δεδομένα ή συναθροισμένα δεδομένα

37 Παράδειγμα οργανισμού που διεξάγει έρευνες σε κύματα και παρέχει δεδομένα είναι η Eurostat. Δείτε την έρευνα EU-SILK (European Union Statistics on Income and Living Conditions) european-union-statistics-on-income-andliving-conditions

38 Κομμάτι ερωτηματολογίου από διεθνή έρευνα που διενεργήθηκε και στην Ελλάδα.

39 Με τον όρο τηλεπισκόπηση εννοούμε την απόκτηση πληροφορίας για μια οντότητα χωρίς να έρθουμε σε επαφή με αυτό (εξετάζοντας την αλληλεπίδραση του με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) συμπεριλαμβανομένης της φωτογραφίας, βίντεο κ άλλων συστημάτων εικόνας. Τα περισσότερα τηλεπισκοπικά δεδομένα λαμβάνονται με την χρήση αεροπλάνων κ δορυφόρων χωρίς να παραβλέπουμε ότι κ συμβατικοί τρόποι όπως η χρήση εξέδρας, αερόστατου κτλ. μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

40 Αεροφωτογραφίες Με τον όρο αεροφωτογραφίες εννοούμε την δημιουργία εικόνων από μια θέση πάνω από την επιφάνεια της γης χωρίς να υπάρχει επαφή με το αντικείμενο. Οι αεροφωτογραφίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν 1. σαν χαλί στην παρουσίαση των δεδομένων μας 2. για να εξάγουμε πληροφορίες όπως χρήσεις γης, τύπος βλάστησης, υγρασία ή επίπεδα ζέστης. 3. για την παρακολούθηση αλλαγών στον χρόνο πχ. Αποτελέσματα πλημύρας ή φωτιάς, οικιστική ανάπτυξη

41 Οι αεροφωτογραφίες έχουν τα εξής χαρακτηριστικά: Ευρέως διαδεδομένες Χαμηλό κόστος Μεγάλη ανάλυση 3δ προοπτική Αποτύπωση κατάστασης σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή Ένα από τα προβλήματά τους είναι ότι δεν έχουν γεωαναφορά.

42 Παραδείγματα αεροφωτογραφιών (α) υπέρυθρη για την αναγνώριση θερμότητας (β) έγχρωμη κάθετη (γ) υπό γωνία η οποία καλύπτει μεγαλύτερη επιφάνεια (δ) ασπρόμαυρη - κάθετη

43 Βασικό χαρακτηριστικό των αεροφωτογραφιών είναι η κλίμακα. Η κλίμακα μεταβάλλεται από την μια πλευρά στην άλλη σε μια αεροφωτογραφία και αυτό οφείλεται στην απόσταση της κάμερας από το έδαφος. Η κλίμακα είναι σταθερή μόνο στο κέντρο της εικόνας και όσο μεγαλύτερο το ύψος, τόσο μεγαλύτερη η διαφορά της κλίμακας. Αυτό επηρεάζει και την γωνία θέασης στα άκρα της φωτογραφίας όπου υψηλά κτήρια, δέντρα κτλ φαίνεται σαν να γέρνουν μακριά από το κέντρο της φωτογραφίας. Ένας ακόμα παράγοντας που επηρεάζει την αεροφωτογραφία είναι η ώρα της ημέρας και η εποχή του χρόνου π.χ. λόγω σκιάς ή λόγω πυκνού φυλλώματος

44 Δορυφορικές εικόνες Οι δορυφορικές εικόνες συλλέγονται από αισθητήρες πάνω στον δορυφόρο και προωθούνται στην γη ως ηλεκτρομαγνητικά σήματα τα οποία επεξεργάζονται στον υπολογιστή για να παραχθεί η εικόνα. Υπάρχει πληθώρα δορυφόρων σε τροχιά γύρω από την γη, μέρος των οποίων είναι σταθερή σε σχέση με την γη π.χ ο Meteosat είναι σταθερά πάνω από την Αφρική ενώ άλλοι παρέχουν πλήρη κάλυψη της γης σε μια περίοδο μερικών ημερών. Για παράδειγμα ο Landsat 8 (launched ) καλύπτει όλη την γη σε 16 ημέρες (εκτός από περιοχές με υψηλό γεωγραφικό πλάτος)

45 Οι δορυφόροι χαρακτηρίζονται ως παθητικοί ή ενεργητικοί. Παθητικοί είναι αυτοί που εντοπίζουν την ακτινοβολία του ήλιου που ανακλάται στην επιφάνεια της γης. Οι αισθητήρες τους λειτουργούν σε ένα μεγάλο εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (όχι μόνο στο ορατό για τον άνθρωπο κομμάτι). Ενεργητικοί είναι οι δορυφόροι που κουβαλάνε μαζί τους πηγή ενέργειας και έτσι δεν βασίζονται στην ακτινοβολία του ήλιου. Μπορούν να λειτουργήσουν την νύχτα και να διαπεράσουν τα σύννεφα. Μια νέα μορφή της ενεργητικής τηλεπισκόπισης είναι τα συστήματα LiDAR (Light Detection and Ranging). Τα LiDAR χρησιμοποιούν laser τοποθετημένα πάνω σε αεροπλάνο με σκοπό την συλλογή τοπογραφικών πληροφοριών από χαμηλό υψόμετρο.

46 Η τεχνολογία των LiDAR μπορεί να ανιχνεύσει ύψος με ακρίβεια 15 cm σε χωρική ανάλυση των 2m. Οι μετρήσεις έχουν γεωαναφορά με την χρήση GPS. Μεγάλη εφαρμογή στους μηχανικούς. Οι εικόνες που παίρνουμε αποθηκεύονται σαν μια συλλογή από pixels τα οποία έχουν μια τιμή ανάλογα με την ακτινοβολία που λαμβάνει ο αισθητήρας από εκείνο το κομμάτι της επιφάνειας της γης. Το μέγεθος του pixel μας δίνει την ανάλυση της εικόνας. Π.χ. Ο Landsat Thematic Map συλλέγει δεδομένα σε pixel μεγέθους 30m x 30m.

47 Πλεονεκτήματα των δορυφορικών είναι ότι τα έχουμε σε ψηφιακή μορφή. Ακόμα η περιοδική κάλυψη της γης καθώς και η δυνατότητα να διαπεράσει τα σύννεφα. Τέλος το χαμηλό κόστος, η ακρίβεια των εικόνων, η πληρότητα των δεδομένων και η ομοιόμορφο standard των εικόνων κατά μήκος της περιοχής μελέτης. Μειονέκτημα αποτελεί ότι απαιτείται επεξεργασία προκειμένου να ενσωματωθούν με τα υπόλοιπα δεδομένα να μειωθεί ο όγκος της πληροφορίας και να αλλάξει η ανάλυση ή το προβολικό σύστημα.

48 Εφαρμογές περιλαμβάνουν την χαρτογράφηση απομακρυσμένων περιοχών, γεωλογικές μελέτες, την παρακολούθηση των χρήσεων γης κ.α.

49 Μετρήσεις πεδίου και GPS Σε κλίμακες εκατοστών εως δεκάδων μέτρων, οι θέσεις δειγματοληψίας μπορούν σχεδιαστούν με την χρήση πυξίδας κ μέτρου. Σε μακρύτερες αποστάσεις μπορεί να γίνει χωρομέτρηση με την χρήση θεοδόλιχου κ σταδίας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν συσκευές laser για σταθερά σημεία κ τηλεμετρία για κινούμενα αντικείμενα. Οι μέθοδοι αυτοί είναι χρονοβόροι κ απαιτούν ακριβό εξοπλισμό κ ειδική γνώση. Το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι ότι τα σημεία αυτά δεν είναι γεωαναφερόμενα (σχετιζόμενα με γήινες συντεταγμένες). Λύση στο πρόβλημα αποτελεί η χρήση σημείων με γνωστές τοπογραφικές θέσεις ή η χρήση GPS.

50 Οι δέκτες GPS αποθηκεύουν τις συντεταγμένες και την σχετική περιγραφική πληροφορία στην εσωτερική τους μνήμα και μετέπειτα μπορούμε να την μεταφέρουμε σε μια χωρική βάση ή σύστημα GIS. Το σύστημα Παγκόσμιου εντοπισμού θέσης GPS αποτελείται από ένα σύνολο δορυφόρων σε τροχιά γύρω από την γη οι οποίοι μεταδίδουν συνεχώς πληροφορίες θέσης. Οι πληροφορίες αυτές μπορούν να ληφθούν από τους δέκτες GPS κ να καθορίσουν τη θέση του αντικειμένου με ακρίβεια από μερικά μέτρα εως χιλιοστών. Τρία συστήματα υπάρχουν αυτήν την στιγμή, το NAVSTAR (USA), το GLONASS(Ρωσικό) και το GALLILEO (Ευρωπαϊκό). Το NAVSTAR αποτελείται από 24 δορυφόρους σε τροχιά γύρο από την γη σε μεγάλα ύψη. Οι δορυφόροι αυτοί έχουν 12 ώρες χρόνο τροχιάς.

51 Οι δορυφόροι και οι επίγειοι δέκτες μεταδίδουν παρόμοια ραδιοσήματα και με βάση τον χρόνο που κάνει το σήμα για να μεταβεί από τον δέκτη στον δορυφόρο και να απαντήσει υπολογίζεται η απόσταση. Εάν ο δέκτης μπορεί να επικοινωνήσει με 3-4 δορυφόρους, με την βοήθεια της τριγωνομετρίας υπολογίζεται η θέση αλλά και το ύψος του δέκτη. Παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση του GPS είναι (α) η ύπαρξη εμποδίων στο μονοπάτι μεταξύ δέκτη και δορυφόρου όπως κτήρια, πυκνή βλάστηση μεγάλη κλίση και (β) η μη κάλυψη της περιοχές όπως γίνεται στους πόλους. Παραδείγματα μετρήσεων πεδίου Άγρια ζωή, πανίδα. Χαρτογράφηση βιοτόπων για μια πληθώρα ζωικών ειδών. Δασοπονία. Αυστηρός καθορισμός περιοχής υλοτομίας. Ωκεανογραφία. Αρχαιολογία. Τεκμηρίωση θέσης σε αρχαιολογικούς κ παλαιοντολογικούς οικισμούς σε απομακρυσμένες περιοχές.