TEXNOΛΟΓΙΚΟ EΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ IΔΡΥΜΑ ΣΕΡΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Transcript

1 TEXNOΛΟΓΙΚΟ EΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ IΔΡΥΜΑ ΣΕΡΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Δρ. Ευάγγελος Ι. Φιλιππίδης ΣΕΡΡΕΣ 2006

2 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Οι Διδακτικές Σηµειώσεις αυτές γράφτηκαν για το θεωρητικό μέρος του µαθήµατος «ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ» που διδάσκεται στους σπουδαστές του Τµήµατος Πληροφορικής & Επικοινωνιών του Τ.Ε.Ι. Σερρών. Αποτελούν µια πρώτη συγγραφική προσπάθεια για την παρουσίαση της βασικής θεωρίας της επιστήμης των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Αξίζει να επισημανθεί ότι για το γνωστικό αντικείμενο των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών υπάρχει μια πλειάδα από ξενόγλωσσα επιστημονικά κείμενα και βιβλία, σε αντίθεση με την ελληνική βιβλιογραφία η οποία για το θέμα αυτό φαίνεται να είναι εξαιρετικά φτωχή. Στην κάλυψη ακριβώς αυτού του κενού ευελπιστεί η έκδοση των σημειώσεων αυτών να συμβάλλει. Αποτελεί ευχή, οι σημειώσεις αυτές να αποτελέσουν σημαντικό βοήθημα στους σπουδαστές, έτσι ώστε να μπορέσουν να αντεπεξέλθουν στις σύγχρονες ανάγκες τους τόσο κατά την διάρκεια των σπουδών όσο και μετά από αυτές, έχοντας σαν εργαλείο μια τεχνολογία που εξελίσσεται διαρκώς και µε ραγδαία βήµατα. Τέλος, ευχαριστώ όλους τους μέχρι τώρα σπουδαστές μας και τους συναδέλφους καθηγητές με τις παρατηρήσεις των οποίων, αλλά και τις συζητήσεις μαζί τους οι Διδακτικές Σημειώσεις έγιναν καλύτερες. Φεβρουάριος 2006 Ευάγγελος Ι. Φιλιππίδης Δρ. Δασολόγος

3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 : ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Εισαγωγή στις βασικές έννοιες Ορισμοί Ιστορική αναδρομή Πλαίσιο εφαρμογής Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των Γ.Σ.Π Η διάρθρωση ενός Γ.Σ.Π Το ηλεκτρονικό σύστημα οργάνων (Ηardware) O Ηλεκτρονικός Υπολογιστής (H/Y) Τα όργανα εισαγωγής των δεδομένων Τα όργανα εξαγωγής των δεδομένων Το λογισμικό (Software) Τα διαθέσιμα (Resourceware) Κατηγορίες δεδομένων στα Γ.Σ.Π Δομή δεδομένων στα Γ.Σ.Π Εισαγωγή Χωρικών και Περιγραφικών Δεδομένων Συλλογή στοιχείων Πηγές στοιχείων Περιεχόμενο Μορφή Μέσο Αποτύπωση Διανυσματικών Δεδομένων Εισαγωγή Γεωμετρικών Δεδομένων Δημιουργία τοπολογίας Εισαγωγή Περιγραφικών Δεδομένων Αποτύπωση Ψηφιδωτών Δεδομένων Ψηφιοποίηση Αποτύπωση-Απόδοση Τιμών σε Κάνναβο Διαχείριση Βάσεων Χωρικών Δεδομένων Εισαγωγή Πρόσβαση Αρχείων και Δεδομένων Απλοί Κατάλογοι (Simple lists) Αρχεία Σειριακής Διάταξης (Ordered sequential files) Αρχεία με Μορφή Ευρετηρίου (indexed files) Δομή και Διαχείριση Βάσεων Δεδομένων Η Ιεραρχική Δομή (Hierarchical structure) Η Δικτυακή Δομή (Network structure) Η Σχεσιακή Δομή (The relational structure) Η Αντικειμενοστραφής Δομή (Object-oriented structure) Σύγκριση των Δομών Βάσεων Δεδομένων Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων Δυνατότητες Χαρακτηριστικά...81

4 Πλαίσιο και Βασικά Βήματα Δημιουργίας Σ.Δ.Β.Δ Το δορυφορικό σύστηµα G.P.S Εισαγωγή στο G.P.S Χαρακτηριστικά του συστήµατος G.P.S ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 94

5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

6 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών Εισαγωγή στις βασικές έννοιες Πληροφορική (Computer Science) είναι η επιστήμη που διερευνά τις ιδιότητες και τη συμπεριφορά των πληροφοριών, τις διαδικασίες που προσδιορίζουν τη ροή των πληροφοριών και τα μέσα επεξεργασίας τους για βέλτιστη δυνατότητα πρόσβασης. Η επεξεργασία περιλαμβάνει τη δημιουργία, διανομή, συλλογή, οργάνωση, αποθήκευση, ανάκτηση, ερμηνεία και χρήση των πληροφοριών. Η επιστήμη αυτή σχετίζεται άμεσα με τα Μαθηματικά, τη Λογική, τη Γλωσσολογία, την Ψυχολογία, την Τεχνολογία των Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, τα Γραφήματα, τις Επικοινωνίες, το Μanagement και μερικά ακόμη επιστημονικά πεδία. Η εξέλιξη της πληροφορικής και η επέκτασή της σε όλους σχεδόν τους τομείς της καθημερινής μας ζωής έχει κάνει τους όρους «πληροφορίες», «στοιχεία», «δεδομένα», αρκετά οικείους. Συχνά χρησιμοποιούμε τους όρους αυτούς σα συνώνυμους, στην πραγματικότητα όμως υπάρχουν διαφορές μεταξύ τους και ακόμα διάφορες μορφές ιεραρχίας στο περιεχόμενό τους. Εκτός από τις διαφορές υπάρχουν προφανώς και ομοιότητες. Μια κοινή ιδιότητά τους είναι ότι πρόκειται για ένα σύνολο από χαρακτήρες που μπορούμε να το αποθηκεύσουμε, να το επεξεργαστούμε και ακόμη να το μεταδώσουμε. Το περιεχόμενο αυτού του συνόλου των χαρακτήρων, που μετακινούνται σαν μια ενιαία οντότητα, δημιουργεί τη διαφορά. Δεδομένα ή Στοιχεία (Data) είναι γεγονότα, φαινόμενα, αντικείμενα, ή μεγέθη γνωστά με σιγουριά και από τα οποία μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα, δηλαδή είναι μια σειρά από ποσοτικά ή ποιοτικά χαρακτηριστικά ενός συνόλου σε μη επεξεργασμένη, για το συγκεκριμένο στάδιο ανάλυσης μορφή. Όταν τα στοιχεία υποστούν κάποιας μορφής επεξεργασία ανάλυση, ώστε να δώσουν κάποια επιπλέον γνώση και να απαντήσουν σε κάποιο συγκεκριμένο ερώτημα, τότε δημιουργείται η Πληροφορία (Information) (Σχήμα 1.1). Για παράδειγμα τα υψόμετρα μιας περιοχής είναι δεδομένα για τον χαρτογράφο ο οποίος θέλει να δημιουργήσει έναν χάρτη υψομέτρων. Ο χάρτης αυτός, αποτελεί πληροφορία, μιας και προήλθε από την επεξεργασία των δεδομένων των υψομέτρων. Για μια διεπιστημονική ομάδα όμως η οποία μελετά τις δυνατότητες ανάπτυξης μια περιοχής, ο προηγούμενος υψομετρικός χάρτης αποτελεί ένα από τα πολλά δεδομένα που θα χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή της πληροφορίας, π.χ. των μέτρων που επιβάλλεται να παρθούν για την ανάπτυξη της υπό μελέτης περιοχής.

7 Δρ. Ευάγγελος Φιλιππίδης 3 Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών ΔΕΔΟΜΕΝΑ ή ΣΤΟΙΧΕΙΑ (DATA) EΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ (PROCESSING) ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ (INFORMATION) Σχήμα 1.1. Μετατροπή των δεδομένων σε πληροφορία. Σύστημα είναι ένα οργανωμένο σύνολο επιμέρους τμημάτων (π.χ. ατόμων, μηχανών, διαδικασιών, δεδομένων, στοιχείων, ιδεών και άλλων οντοτήτων) που συνδέονται λειτουργικά μεταξύ τους, για να πετύχουν έναν κοινό προκαθορισμένο σκοπό. Ως υποσύστημα μπορεί εύκολα να ορισθεί ένα στοιχειώδες τμήμα ενός συστήματος που χαρακτηρίζεται από τις ίδιες ιδιότητες με αυτές του συστήματος. Ανάλογα με το κριτήριο ταξινόμησης διακρίνονται συστήματα: φυσικά - τεχνητά, αφηρημένα - συγκεκριμένα, ανοικτά - κλειστά, στατικά - δυναμικά, απλά - σύνθετα και μεγάλα - μικρά. Σύστημα Πληροφοριών είναι μια διαχειριστική διαδικασία, η οποία με ένα σύνολο τεχνικών και μέσων μπορεί να μετατρέπει τα στοιχεία σε πληροφορίες για λήψη αποφάσεων. Διακρίνονται τρεις βασικές κατηγορίες πληροφοριακών συστημάτων, με κριτήριο τις αρμοδιότητες, τα καθήκοντα και τις απαιτήσεις των αντίστοιχων χρηστών: α. Συστήματα Επεξεργασίας Δεδομένων, Παραγωγής ή Λειτουργιών - Συστήματα Επιπέδου 1 (Data Processing System - D.P.S.) β. Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης - Συστήματα Επιπέδου 2 (Μanagement Information Systems - M.I.S.) γ. Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων - Συστήματα Επιπέδου 3 (Decision Support Systems - D.S.S.)

8 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών 4 Πίνακας 1.1. Xαρακτηριστικά Πληροφοριακών Συστημάτων (Dologite, 1987). ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΠΕΔΟΥ 1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΠΕΔΟΥ 2 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΠΕΔΟΥ 3 Συνηθισμένη Ονομασία Συστήματα Επεξεργασίας Δεδομένων, Παραγωγής, Λειτουργιών Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης (M.I.S.) Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων (D.S.S.) Εστίαση Δεδομένα Πληροφορίες Αποφάσεις Ομάδες που απευθύνεται Αντικείμενο Προσανατολισμός Σχεδίασης Πρωταρχικός Στόχος Χρήστη Αρχείο Δεδομένων Τυπική Έξοδος Υπάλληλοι Παραγωγής & Διευθυντές Λειτουργιών Επεξεργασία Καθημερινών Συναλλαγών Ατομικές Συναλλαγές (π.χ. τιμολόγια) Εισαγωγή Δεδομένων Αρχεία Συναλλαγών (όχι ολοκλήρωση μεταξύ των αρχείων) Έντυπα (τιμολόγια, πιστοποιητικά) Συνοπτικές Αναφορές Διευθυντές Τακτικής και Στρατηγικής Βελτίωση Αποτελεσματικότητας Πληροφοριών Λειτουργίες Επιχείρησης (παραγγελίες) Ζήτηση Πληροφοριών- Δημιουργία Αναφορών Ολοκληρωμένα Αρχεία Βάσεων Δεδομένων Δομημένες Αναφορές & Αναφορές Εξαιρέσεων Όλοι οι Διευθυντές Βελτίωση Λήψης Αποφάσεων Προσωπικές Ανάγκες Διευθυντών Εισαγωγή στη Μεθοδολογία Προσωπικών Αποφάσεων Αρχεία DBMS, Εξωτερικά Αρχεία, Αρχεία Υποστήριξης Αποφάσεων Καμία - Καθορίζεται από το χρήστη Αν ως κριτήριο ταξινόμησης χρησιμοποιηθεί το είδος των στοιχείων και πληροφοριών που καταχωρούνται στα πληροφοριακά συστήματα, διακρίνονται οι κύριες κατηγορίες που φαίνονται στο σχήμα 1.1.

9 Δρ. Ευάγγελος Φιλιππίδης 5 Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΗ ΧΩΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΧΩΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (G.I.S.) ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΗΣ (L.I.S.) ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ XΩΡΙΚΗΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ (CAD) ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΗΣ ΑΛΛΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΗΣ (Π.χ. Διαχείριση Δασών, Χ.Υ.Ζ) Σχήμα 1.1. Ταξινόμηση Συστημάτων Πληροφορικής. Ένα Χωρικό Σύστημα Πληροφοριών (Χ.Σ.Π.) είναι μια ειδική περίπτωση πληροφοριακού συστήματος, όπου η πληροφοριακή βάση αποτελείται από παρατηρήσεις για χωρικά κατανεμημένα χαρακτηριστικά, δραστηριότητες ή γεγονότα που καθορίζονται στο χώρο σαν σημεία, γραμμές ή επιφάνειες. Έτσι ένα Χ.Σ.Π. επεξεργάζεται στοιχεία για αυτά τα σημεία, γραμμές ή επιφάνειες, δημιουργώντας τις αναγκαίες πληροφορίες για την απάντηση μη προκαθορισμένων χωρικών ερωτημάτων και αναλύσεων. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθεί ότι η χρήση του όρου Χωρικά ή του πιο συνηθισμένου Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών ή και ακόμα Geo-data ή Land Information System κ.λπ. έχουν αποτελέσει αντικείμενο πολλών συζητήσεων και διαφωνιών μεταξύ των ειδικών και των χρηστών των συστημάτων αυτών. Η πληθώρα των όρων και των ορισμών πρέπει να αποδοθεί στο ότι τα Χ.Σ.Π. είναι μια πολύ καινούργια επιστημονική περιοχή και επιπλέον αποτελεί αντικείμενο πολλών φυσικών και κοινωνικών επιστημών που ασχολούνται με την διεκπεραίωση χωρικών στοιχείων. Όπως βλέπουμε και στο σχήμα 1.2 τα Χ.Σ.Π. διαιρούνται σε τρεις ομάδες:

10 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών 6 α. Συστήματα Χωρικής Απεικόνισης (CAD) Τα συστήματα χωρικής απεικόνισης (Computer Aided Design - CAD) ξεκίνησαν βασικά σαν γραφικά συστήματα από σχεδιαστές (αρχιτέκτονες, σχεδιαστές τοπίου και βιομηχανικούς σχεδιαστές) για να υποστηρίξουν και να απεικονίζουν την καθαρά σχεδιαστική δουλειά τους. Τα σημερινά πακέτα CAD, όμως, έχουν εφοδιαστεί με επιπλέον δυνατότητες που επιτρέπουν ποιοτικές και ποσοτικές σχεδιαστικές αναλύσεις και κυρίως διαθέτουν βάσεις δεδομένων στις οποίες μαζί με τα στοιχεία αποθηκεύονται κι ένας εξαιρετικά μεγάλος αριθμός συμβόλων για σχεδιαστική χρήση. Σαν αποτέλεσμα, ο αυτόματος σχεδιασμός συμπληρώνεται με μια σειρά από διαχειριστικές δυνατότητες (π.χ. αλλαγή κλίμακας, περιστροφή, zooming, editing, κ.λπ.) Στην ίδια ομάδα ανήκουν και η αυτόματη χαρτογράφηση (Automated Mapping - AM), δηλαδή η εφαρμογή γραφικών στο Η/Υ η οποία αργότερα επεκτάθηκε με την δυνατότητα να αποθηκεύει και να ανακαλεί χωρικά και μη χωρικά στοιχεία που συνδέονται με τα γραφικά, δημιουργώντας έτσι την υποομάδα Αυτόματης Χαρτογράφησης/Διαχείρισης Εγκαταστάσεων (Αutomated Mapping/Facilities Management-AM/FM) για χρήση κυρίως στα δίκτυα κοινής ωφέλειας. β. Πληροφοριακά Συστήματα Χρήσεων Γης (L.I.S.) Τα συστήματα αυτά αποτελούν ουσιαστικά εργαλεία διαχείρισης γεωγραφικών στοιχείων για χρήσεις γης. Βασικό χαρακτηριστικό και στόχος τους έχουν τη δημιουργία μια πολύ λεπτομερούς βάσης δεδομένων, η οποία επιτρέπει με πάρα πολύ μεγάλη ακρίβεια να αποθηκεύονται, διαχειρίζονται, επικαιροποιούνται και να παρουσιάζονται. γ. Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Γ.Σ.Π. - G.I.S.) Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν σαν κυρίαρχο στόχο τον χωρικό σχεδιασμό, χρησιμοποιούνται δηλαδή μέσα από πολλές προσεγγίσεις στην διατύπωση και αξιολόγηση πολιτικών και προγραμμάτων που αναφέρονται στο φυσικό ή περιβαλλοντικό σχεδιασμό, από τοπικό μέχρι και εθνικό επίπεδο. Σαν αποτέλεσμα, τα συστήματα αυτά σαν τμήματα μίας ολοκληρωμένης προσέγγισης, μολονότι απαιτούν διαχείριση της βάσης δεδομένων (data management), κυρίως διαθέτουν μια σειρά από εργαλεία για τον μετασχηματισμό των στοιχείων, αναγκαίων για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων. Σε θεωρητικό επίπεδο, τα Γ.Σ.Π. διαφέρουν από τα Συστήματα Χωρικής Απεικόνισης (Σ.Χ.Α.-CAD) όσο και από τα Πληροφοριακά Συστήματα Χρήσεων Γης (Π.Σ.Χ.Γ.-L.I.S.). Έτσι, ενώ τα Γ.Σ.Π. εστιάζονται στην ανάλυση χωρικών δεδομένων, τα Σ.Χ.Α. ενδιαφέρονται για την διαδικασία απεικόνισης και την χρήση των διαφόρων συμβόλων. Σαν αποτέλεσμα

11 Δρ. Ευάγγελος Φιλιππίδης 7 Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών στα Σ.Χ.Α., σε αντίθεση με τα Γ.Σ.Π., η έμφαση είναι στην παρουσίαση. Η διαφορά ανάμεσα στα Γ.Σ.Π. και τα Π.Σ.Χ.Γ. είναι ο βαθμός ακρίβειας των στοιχείων του συστήματος (υψηλότερος στα Π.Σ.Χ.Γ.) και στον τρόπο χρήσης των στοιχείων (διοικητική διαχείριση στα Π.Σ.Χ.Γ.). Τέλος τα Γ.Σ.Π. διαφέρουν και από τα Σ.Χ.Α. και από τα Π.Σ.Χ.Γ. γιατί διαθέτουν επιπλέον δυνατότητες χωρικής ανάλυσης, και επομένως μπορούν να χρησιμοποιούν στο πλαίσιο μιας Ολοκληρωμένης Χωρικής Προσέγγισης (Ο.Χ.Π.) για τον σχεδιασμό. Σήμερα, όμως, οι πρόσφατες εξελίξεις οδηγούν κάθε σύστημα να εμπλουτίζεται συνέχεια με τις δυνατότητες και τα πλεονεκτήματα των άλλων συστημάτων, με αποτέλεσμα να παρατηρείται μια ομογενοποίηση και μια σύγκλιση όλων των συστημάτων προς μια μορφή όπου η διαχείριση, η ανάλυση και ο σχεδιασμός αποτελούν αναπόσπαστα τμήματα τους, διαφοροποιούμενα μόνο στην έμφαση που δίνει κάθε σύστημα. 1.2 Ορισμοί Στη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών διαπιστώθηκε σε πολλές χώρες ότι οι ανάγκες για αξιόπιστες κι ενημερωμένες πληροφορίες γύρω από τη γη, την κοινωνία και το περιβάλλον δεν μπορούσαν να ικανοποιηθούν με τους παραδοσιακούς τρόπους συλλογής, καταγραφής, ενημέρωσης κι επεξεργασίας πληροφοριών. Έτσι, ειδικά από τις αρχές της δεκαετίας του 80, γνώρισαν εξαιρετικά μεγάλη ανάπτυξη τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών - Γ.Σ.Π. (Geographical Information Systems - G.I.S.) ή Σύστημα Πληροφοριών Γης - Σ.Π.Γ. (Land Information Systems - L.I.S.). Oι κυριότεροι λόγοι που ώθησαν την τεχνολογία των Γ.Σ.Π. στα μεγάλα άλματα της τελευταίας τριαντακονταετίας ήταν: Η μεγάλη ανάπτυξη της πληροφορικής και το διαρκώς μειούμενο κόστος των αντίστοιχων μηχανημάτων και προγραμμάτων Η βελτίωση των μαθηματικών μεθόδων ανάλυσης, ερμηνείας και πρόβλεψης των συνθηκών του γήινου περιβάλλοντος Η διαρκώς αυξανόμενη ανησυχία για την περιβαλλοντική υποβάθμιση τόσο σε τοπική, όσο και σε εθνική και υπερεθνική κλίμακα, και βεβαίως Η αδυναμία επεξεργασίας με παραδοσιακούς τρόπους του τεράστιου αριθμού στοιχείων και σύνθετων επεξεργασιών που απαιτούνται για τη μελέτη των φυσικών, κοινωνικών και οικονομικών μεγεθών των σύγχρονων πολύπλοκων προβλημάτων ανάπτυξης. Κατά καιρούς έχουν δοθεί διάφοροι ορισμοί για τα συστήματα αυτά. Σύμφωνα με έναν μάλλον ευρύ ορισμό του Goodchild (1985), «Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών είναι ένα

12 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών 8 ολοκληρωμένο σύστημα συλλογής, αποθήκευσης, διαχείρισης, ανάλυσης και απεικόνισης πληροφοριών σχετικών με ζητήματα γεωγραφικής φύσης». Ο όρος «ολοκληρωμένος» σημαίνει ότι το Γ.Σ.Π. αντιμετωπίζεται όχι μόνο ως ένα άθροισμα μηχανημάτων και προγραμμάτων, αλλά ως μια νέα, διαφορετική τεχνολογία. Ένας επιτυχημένος επίσης ορισμός δόθηκε από τον Carter (1989) και σύμφωνα με αυτόν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών είναι «όλα εκείνα τα πληροφοριακά συστήματα τα οποία εστιάζουν σε χωρικά ενδιαφέροντα και φαινόμενα σε κλίμακες από όλη τη γη μέχρι τη μοναδιαία ιδιοκτησία (land parcel). Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά με τα υπόλοιπα πληροφοριακά συστήματα, με το επιπλέον χαρακτηριστικό της ύπαρξης της χωρικής διάστασης. Υπάρχει μεγάλος αριθμός Γ.Σ.Π., πολλά από τα οποία είναι γνωστά με άλλα ονόματα». Ένας ίσως ακριβέστερος ορισμός έχει δοθεί από την F.I.G. (Federation Internationale des Geometres ). Σύμφωνα με αυτόν, «Σύστημα Πληροφοριών Γης είναι ένα εργαλείο για λήψη αποφάσεων νομικής, διοικητικής και οικονομικής υφής και ένα όργανο για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη, το οποίο αποτελείται από τη μια από μια Βάση Δεδομένων που περιέχει για μια έκταση στοιχεία προσδιορισμένα στο χώρο και τα οποία σχετίζονται με τη γη και από την άλλη (αποτελείται) από διαδικασίες και τεχνικές για τη συστηματική συλλογή, ενημέρωση, επεξεργασία και διανομή των στοιχείων. Η βάση ενός Σ.Π.Γ. είναι ένα ενιαίο σύστημα (γεωγραφικής) αναφοράς, το οποίο επίσης διευκολύνει τη σύνδεση των στοιχείων μεταξύ τους καθώς και με άλλα συστήματα που περιέχουν στοιχεία για τη γη». Στον τελευταίο ορισμό πρέπει να γίνουν οι ακόλουθες παρατηρήσεις: α) Οι αποφάσεις που παίρνονται με βάση τα στοιχεία ενός Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. δεν είναι μόνο «νομικής, διοικητικής και οικονομικής υφής», αλλά και «κοινωνικής», με την έννοια ότι επηρεάζονται από (και επηρεάζουν) χαρακτηριστικά και συνθήκες καθαρά κοινωνικής προέλευσης και φύσης, όπως π.χ. η αντίληψη που υπάρχει σε κάθε χώρα για το δικαίωμα εξουσίασης της γης και τους περιορισμούς του δικαιώματος αυτού, η πολιτική που επιλέγεται να ακολουθηθεί σε θέματα πολεοδομικά, χωροταξικά, προστασίας περιβάλλοντος, κ.α. β) Ένα Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. είναι ένα μέσο (σύστημα - τεχνολογία) όχι μόνο «για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη», αλλά και για την «παρακολούθηση και προστασία του περιβάλλοντος». Στις σημερινές συνθήκες διαρκούς κι έντονης υποβάθμισης του περιβάλλοντος, που απ ότι φαίνεται ήδη αποτελεί το καθοριστικότερο ζήτημα με το οποίο πρέπει η ανθρωπότητα να απασχοληθεί (πρόβλημα όζοντος, όξινη βροχή, εξαφάνιση δασών, κ.α.), ενώ ταυτόχρονα η ανάπτυξη αντιμετωπίζεται ακόμα πολλές φορές ως μεγέθυνση κάποιων οικονομικών μεγεθών και όχι ως ολόπλευρη και ισόρροπη συμβίωση του ανθρώπινου είδους με τον περιβάλλοντα

13 Δρ. Ευάγγελος Φιλιππίδης 9 Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών χώρο, ο τονισμός του ρόλου που μπορεί να παίξει ένα Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ., κάθε άλλο παρά περιττός είναι. γ) Τέλος, πρέπει να τονισθούν τα σημεία εκείνα του ορισμού που προσδιορίζουν ένα Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. όχι απλά ως μια (επιτυχημένη ή όχι) σύνθεση εξοπλισμού αυτοματοποίησης και προγραμμάτων (Hardware και Software), αλλά ως ένα σύνολο διαδικασιών και τεχνικών για τη συστηματική συλλογή, ενημέρωση, επεξεργασία και διανομή των στοιχείων. Το σημείο αυτό δείχνει με σαφήνεια ότι το σύστημα έχει άμεση σχέση με το κοινωνικό περιβάλλον, την καθημερινή λειτουργία καθ ενός φορέα - χρήστη, την επικοινωνία ανάμεσα στους φορείς που είναι αρμόδιοι για τη συλλογή ή/και επεξεργασία των πληροφοριών και βεβαίως με ζητήματα οικονομίας και τελικά άσκησης πολιτικής γης. 1.3 Ιστορική αναδρομή Bλέποντας τα Γ.Σ.Π. ως ένα σύνολο εργαλείων για τη συλλογή, την επεξεργασία και την απόδοση στοιχείων, αλλά και ως το αποτέλεσμα της εξέλιξης και του συνδυασμού των δυνατοτήτων διαφόρων επιστημών, μπορούμε να πούμε ότι και η ιστορία των Γ.Σ.Π. ξεκινά και διαμορφώνεται παράλληλα με την ιστορία αυτών των επιστημονικών περιοχών. Σύμφωνα με αυτήν την λογική, δεν είναι λόγοι αυτοί που θεωρούν ως πρώτα γεωγραφικά συστήματα, τους άτλαντες θεματικών χαρτών που πρωτοεμφανίστηκαν στα μέσα του 19 ου αιώνα και στους οποίους για πρώτη φορά εφαρμόσθηκε η καταχώρηση της πληροφορίας σε επίπεδα. Τα Γ.Σ.Π. με τη μορφή που έχουν σήμερα, άρχισαν να εμφανίζονται στη δεκαετία του 60. Η δημιουργία τους στηρίχθηκε κυρίως στην ανάπτυξη της τεχνολογίας των Η/Υ, της Χαρτογραφίας και της Φωτογραμμετρίας στις προηγούμενες δεκαετίες του 40 και του 50. Από το 1962, κυρίως στις Η.Π.Α. και στον Καναδά, τόσο οι τοπικές διοικήσεις όσο και οι κυβερνήσεις των πολιτειών, άρχισαν να δείχνουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη διαχείριση γεωγραφικής πληροφορίας μέσα από τα γεωγραφικά συστήματα, τα οποία έβλεπαν καθαρά σαν εργαλεία για τη λήψη αποφάσεων. Παρά το γεγονός ότι η καταγωγή των Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. βρίσκεται στις πρώτες προσπάθειες αποτύπωσης και χαρτογράφησης του γήϊνου περιβάλλοντος, το πρώτο πληροφοριακό σύστημα που εμφανίσθηκε με τον όρο αυτό σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε από τον Tomlinson και ήταν το Canadian Geographic Information System (CGIS ). Το βασικό του χαρακτηριστικό που το διαφοροποίησε από τα άλλα συστήματα ήταν ότι σχεδιάστηκε για να ικανοποιήσει περισσότερες από μία εφαρμογές. Το σύστημα αυτό είναι ακόμα σε χρήση και περιλαμβάνει χαρτογραφικά και ποιοτικά μεγέθη για όλο τον Καναδά.

14 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών 10 Το ίδιο σχεδόν χρονικό διάστημα (1964) η Δασική Υπηρεσία στο Berkeley ανέπτυξε ένα πιο προωθημένο σύστημα, το ΜΙΑDS. Εκτός των λειτουργιών αποθήκευσης και ανάκτησης δεδομένων σε μορφή ψηφίδων (grid), το σύστημα επέτρεπε τη δημιουργία σύνθετων απεικονίσεων (overlay), την εκτέλεση μαθηματικών υπολογισμών και τη δημιουργία μοντέλων προσομοίωσης χρόνου. Επίσης, ένα από τα πιο σύγχρονα και επιτυχημένα Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. είναι το DIME (Dual Independent Map Encoded file system) που δημιουργήθηκε από τη Στατιστική Υπηρεσία των ΗΠΑ και περιλαμβάνει κωδικοποιημένους τους δρόμους στη βάση των ονομάτων τους και γεωγραφικών κωδικών. Παρά το γεγονός ότι από τον τρόπο δόμησής του θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί περισσότερο ως αρχείο δεδομένων παρά ως ολοκληρωμένο Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ., είναι από τα συστήματα με τη μεγαλύτερη χρήση. Στα χρόνια της δεκαετίας του 70 ο αριθμός των εν λειτουργία γεωγραφικών συστημάτων, αυξήθηκε σημαντικά. Στα 1977 μόνο στις Η.Π.Α. υπήρχαν εν χρήση τουλάχιστον 54 διαφορετικά συστήματα. Στην Ευρώπη, ένα από πιο ενδιαφέροντα συστήματα δημιουργήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 70 και τις αρχές της δεκαετίας του 80 στη Σουηδία, στα πλαίσια της αυτοματοποίησης των καταγραφών του παραδοσιακού Κτηματολογίου, αλλά και άλλων διοικητικών καταγραφών για τη γη, όπως π.χ. των οικοδομικών αδειών. Μάλιστα, το σύστημα αυτό έχει και μια ενδιαφέρουσα παράμετρο, που σχετίζεται με την ευαισθησία της Σουηδικής κοινωνίας σχετικά με την ψηφιακή καταγραφή στοιχείων για τα άτομα και γενικά τα ατομικά δικαιώματα. Συγκεκριμένα, όταν ανακοινώθηκε ότι το σύστημα ήταν έτοιμο να λειτουργήσει, υπήρχε μια δέσμευση - προδιαγραφή της κυβέρνησης ότι οι τίτλοι και τα πιστοποιητικά θα δίνονταν στους ενδιαφερόμενους την επόμενη μέρα από την κατάθεση των σχετικών δικαιολογητικών εγγράφων. Ταυτόχρονα όμως, η κυβέρνηση είχε αδιαφορήσει εντελώς για τις ανησυχίες που είχαν εκδηλωθεί σχετικά με τη νομοθετική προστασία των στοιχείων του συστήματος, έτσι ώστε να μην χρησιμοποιηθούν για σκοπούς διαφορετικούς από τους αρχικούς. Μπροστά στην κυβερνητική αδιαφορία, οι διάφορες οργανώσεις προστασίας των ατομικών δικαιωμάτων κάλεσαν όλους τους Σουηδούς πολίτες να υποβάλλουν αίτηση για έκδοση πιστοποιητικών για όλα τα ακίνητά τους. Πραγματικά, την πρώτη μέρα λειτουργίας του συστήματος, τα γραφεία κατακλύσθηκαν από δεκάδες χιλιάδες αιτήσεις, οι οποίες βεβαίως ήταν αδύνατο να ικανοποιηθούν μέχρι την επόμενη μέρα. Έτσι, η κυβέρνηση αναγκάσθηκε να φέρει σε ελάχιστες μέρες στη Βουλή νομοσχέδιο για την προστασία των ατομικών πληροφοριών από τη χρήση τους από μη εξουσιοδοτημένα άτομα ή φορείς.

15 Δρ. Ευάγγελος Φιλιππίδης 11 Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών Η θέση ενός Γ.Σ.Π. στο ευρύτερο περιβάλλον φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα: ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΧΡΗΣΤΗΣ Προγραμματιστικά Εργαλεία Γεωγραφική Βάση Δεδομένων ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΣ ΚΟΣΜΟΣ Σχήμα 1.3. Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών και πραγματικός κόσμος. Από τη σύνθετη πραγματικότητα του γήινου περιβάλλοντος, με διαδικασίες αφαίρεσης ή/και απλοποίησης, ο χρήστης μέσα από ένα Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. έχει αποτελέσματα που αυξάνουν την πληροφόρησή του γύρω από τα αντικείμενα, φαινόμενα και μεγέθη που τον ενδιαφέρουν. Το βασικό χαρακτηριστικό του είναι ότι επιτρέπει τη σύνδεση κι επικοινωνία ανάμεσα σε ποιοτικά - περιγραφικά χαρακτηριστικά και την αντίστοιχη θέση τους στο χώρο. Έτσι, ένα Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. δεν είναι απλά ένα μέσο με το οποίο παράγονται χάρτες, διαγράμματα, ή κατάλογοι ποιοτικών χαρακτηριστικών, αλλά μια νέα, ολοκληρωμένη τεχνολογία απαραίτητη για την ανάλυση και μελέτη του χώρου καθώς και τη λήψη αποφάσεων (Decision Making) που αφορούν τη γη, το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Όπως όμως σε όλα τα μεγάλα άλματα της τεχνολογίας και της προόδου, η πορεία των συστημάτων αυτών δεν ήταν πάντα επιτυχημένη κι ελπιδοφόρα. Χαρακτηριστική περίπτωση αποτέλεσε το Land Use and Natural Resource (LUNR) System που δημιουργήθηκε με την ενθάρρυνση του Κυβερνήτη της Νέας Υόρκης Nelson Rockfeller και την επιστημονική υποστήριξη του Cornell University. O σχεδιασμός του ξεκίνησε το 1967 και η υλοποίησή του ολοκληρώθηκε το 1970 αφού είχε κοστίσει $ Το καθοριστικό σημείο της αποτυχίας του συστήματος ήταν ότι δεν στηρίχθηκε σε ρεαλιστική ανάλυση των αναγκών των χρηστών καθώς και η έλλειψη πρόνοιας για την ενημέρωσή του. Αποτέλεσμα αυτών ήταν πολύ σύντομα να πάψουν οι χρήστες να το εμπιστεύονται μιας και ούτε καμία συγκεκριμένη ανάγκη τους κάλυπτε, ενώ ταυτόχρονα όποτε το χρησιμοποιούσαν, τα στοιχεία που έπαιρναν ήταν σε αρκετό βαθμό αναξιόπιστα. Στα πρώτα χρόνια της εμφάνισης και χρήσης των Γ.Σ.Π., το μεγάλο χρηματικό κόστος και οι τεχνικές δυσκολίες, επέτρεπαν την ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου συστήματος μόνον στις κρατικές υπηρεσίες.

16 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών 12 Στην τελευταία δεκαετία όμως έχει αναπτυχθεί κυρίως στις Η.Π.Α., ένας μεγάλος αριθμός Γ.Σ.Π., τόσο από κρατικές υπηρεσίες, όσο και από ιδιωτικές εταιρίες. Τα συστήματα αυτά εξυπηρετούν κυρίως χρήσεις γης, φυσικά διαθέσιμα, σχεδιασμό κ.λπ. για όλα τα επίπεδα της τοπικής αυτοδιοίκησης ενός κράτους ή εξυπηρετούν τις ανάγκες ιδιωτικών επιχειρήσεων. Δεν είναι όμως λίγες και οι περιπτώσεις, ειδικά στα τελευταία χρόνια, όπου η χρήση των Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. βρίσκει εφαρμογές σε περιοχές τελείως διαφορετικές από αυτές που πιο πάνω αναφέρθηκαν. Για παράδειγμα, ένα Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. είναι εκείνο που δίνει απαντήσεις σε προβλήματα ναυσιπλοΐας, κίνησης και διαδρομής οχημάτων ή αυτόματου εντοπισμού της θέσης οχημάτων (Automatic Vechile Location, AVL). Παράλληλα σήμερα στις Η.Π.Α., σχεδόν σε όλες τις πόλεις με πληθυσμό πάνω από κατοίκους, λειτουργούν Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. για τον καθορισμό της θέσης «συμβάντων» μέσα στην πόλη σε ελάχιστο χρόνο. Τα συστήματα αυτά (dispatch systems), που στηρίζονται σε μια χαρτογραφική βάση της περιοχής, εξυπηρετούν και χρησιμοποιούνται πολύ για την άμεση λήψη αποφάσεων από υπηρεσίες άμεσης επέμβασης, όπως είναι η αστυνομία ή η πυροσβεστική. Έτσι οι υπηρεσίες αυτές έχουν τη δυνατότητα σε πραγματικό χρόνο (real time) και σε χάρτη που εμφανίζεται σε οθόνη γραφικών, να βλέπουν την ακριβή θέση στην οποία βρίσκεται ο κατάλληλος εξοπλισμός για την αντιμετώπιση π.χ. μιας πυρκαγιάς, για την επέμβαση της αστυνομίας, την κίνηση των ασθενοφόρων, κ.λπ. 1.4 Πλαίσιο εφαρμογής Η τεχνολογία των Γ.Σ.Π. χρησιμοποιείται σε πλήθος εφαρμογών, για κάθε ζήτημα ανάλυσης και σχεδιασμού, όπου η παράμετρος «γεωγραφικός χώρος» υπεισέρχεται άμεσα ή έμμεσα (ζητήματα χωροταξίας, αστικής και περιφερειακής ανάλυσης και σχεδιασμού, διαχείρισης των φυσικών πόρων, οικολογικών ερευνών, κτηματολογίου κ.α.). Είναι δεδομένο πώς ο χώρος και η κάθε είδους πληροφορία που τον περιγράφει, είναι συνδεδεμένοι με ένα μεγάλο κομμάτι των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, ενώ σε επίπεδο οργάνωσης και λήψης αποφάσεων σχετικά μ αυτές, σχεδόν κάθε επιλογή έχει άμεσο ή έμμεσο συσχετισμό με κάποιου είδους χωρική ανάλυση και σχεδιασμό. Ενδεικτικά αναφέρονται μερικά επιστημονικά πεδία στα οποία τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών μπορούν να συμβάλλουν ως ολοκληρωμένα εργαλεία χωρικής ανάλυσης και σχεδιασμού: Περιφερειακός Προγραμματισμός-Σχεδιασμός (χωρική ανάλυση περιφερειακών ανισοτήτων, διαχείριση ολοκληρωμένων αναπτυξιακών προγραμμάτων και βάσεων

17 Δρ. Ευάγγελος Φιλιππίδης 13 Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών κοινωνικό-οικονομικών δεδομένων, επενδυτικά σχέδια και εναλλακτικές στρατηγικές, χωροθετήσεις-κατανομές οικονομικών δραστηριοτήτων, αξιολόγηση περιφερειακών και τοπικών αναπτυξιακών προγραμμάτων, συστήματα λήψης αποφάσεων). Αστικός Προγραμματισμός-Σχεδιασμός (χωρική ανάλυση αστικών περιοχών, δήμων, γειτονιών, διαχείριση ολοκληρωμένων προγραμμάτων αστικής ανάπτυξης, πολιτική αναπλάσεων, πολιτική χρήσεων γης, δόμηση, κτηματολόγιο). Συγκοινωνίες-Μεταφορές (διαχείριση συστημάτων μεταφορών -οδικών, ακτοπλοϊκών, αεροπορικών- διαχείριση αστικών συγκοινωνιών, πολιτική πρόληψης ατυχημάτων, κ.ά.) Τεχνική υποδομή (διαχείριση δικτύων ύδρευσης-αποχέτευσης, ενέργειας, τηλεπικοινωνιών, προσδιορισμός περιοχών εξυπηρέτησης, χωροθετήσεις-κατανομές κ.ά.). Περιβάλλον (Διαχείριση οικοσυστημάτων, πολιτικές προστασίας και πρόληψης, συστήματα λήψης αποφάσεων και εκτίμηση επιπτώσεων, υποδείγματα αλληλεπιδράσεων οικονομικών και περιβαλλοντικών συστημάτων, επιχειρησιακή έρευνα). Φορολογία (Φορολογία ακίνητης περιουσίας, διαχείριση φορολογικών στοιχείων). Εκπαίδευση και Υγεία-Πρόνοια (πολιτική διαχείρισης παροχών εκπαίδευσης, υγείας-πρόνοιας, περιοχές ειδικών χαρακτηριστικών, χωροθετήσεις-κατανομές κέντρων εξυπηρέτησης, περιοχές εξυπηρέτησης κ.ά.). Πυροσβεστική, Δασική Υπηρεσία, Αστυνομία (πολιτικές πρόληψης και αντιμετώπισης εκτάκτων αναγκών, ελαχιστοποίηση διαδρομών, κόστους κ.ά.). Ανάλυση Αγοράς αποφάσεων) (Ανάλυση καταναλωτικής συμπεριφοράς, συστήματα λήψης Αγορά Εργασίας (χωρική ανάλυση αγορών εργασίας, σύζευξη προσφοράς-ζήτησης, πολιτικές απασχόλησης, ανεργίας και επαγγελματικής κατάρτισης, κινητικότητα εργατικού δυναμικού, μετακινήσεις τόπου εργασίας-κατοικίας) Δίκτυα διανομών, πωλήσεων και χωροθετήσεις κατανομών (ανάλυση και διαχείριση δικτύων διανομών προϊόντων και υπηρεσιών, αριστοποίηση διαδρομών, τροφοδοσίας, χωροθετήσεις κέντρων παροχών). Τα ανωτέρω πεδία εφαρμογών δείχνουν το ευρύ φάσμα δυνατοτήτων ανάπτυξης των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Δεδομένης της συνθετότητας των αναπτυξιακών προβλημάτων στις πόλεις και στις περιφέρειες, τα Γ.Σ.Π μπορούν να συμβάλλουν στην ενιαία καταγραφή, οργάνωση, διαχείριση και ανάλυση των κοινωνικό-οικονομικών

18 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών 14 δεδομένων, ως προϋποθέσεις για τις διαδικασίες λήψης αποφάσεων στην αστική και περιφερειακή ανάπτυξη. Και αυτό αφορά τόσο στον Δημόσιο Τομέα, όσο και στον Ιδιωτικό, ο οποίος μάλιστα σε συγκεκριμένες περιπτώσεις (πολυεθνικές εταιρείες, μεγάλες επιχειρήσεις του δευτερογενούς και τριτογενούς τομέα) έχει να επιδείξει σημαντικές εφαρμογές των Γ.Σ.Π στα συγκεκριμένα αντικείμενα του ενδιαφέροντος του (π.χ. δίκτυα παραγωγής, διανομές προϊόντων και υπηρεσιών, χωροθετήσεις). Στο επόμενο πίνακα φαίνονται τα πεδία εφαρμογών ενός ολοκληρωμένου Γ.Σ.Π./Σ.Π.Γ. Πίνακας 1.1. Πεδία εφαρμογών ενός ολοκληρωμένου Γ.Σ.Π. (Univ. Of Utrecht, 1992). ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Φυσικά Κοινωνικοοικονομικά Κλίμα / Καιρός Πληθυσμός Ποιότητα Περιβάλλοντος Επικοινωνίες Φυσικό Τοπίο Μεταφορές Πανίδα Δημόσιες Υπηρεσίες Βλάστηση / Χλωρίδα Οικονομικές Νερά Δραστηριότητες Γεωμορφολογία Κατοικία Εδαφολογία Ιδιοκτησία Ακινήτων Υδρολογία Τεχνικά Γεωλογία Ακίνητα Δίκτυα Μεταφορών Κοινή Ωφέλεια Δημόσια Έργα ΑΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Γεωγραφικά / Τοπογραφικά Τοπογραφία / Τοπολογία Χρήση / Κάλυψη Γης Σημεία / Γραμμές / Πολύγωνα ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Τέλος, ένα σημείο που αξίζει να αναφερθεί είναι ότι σύμφωνα και με τη διεθνή βιβλιογραφία, για να θεωρηθεί ένα πληροφοριακό σύστημα ότι ανήκει στην κατηγορία των

19 Δρ. Ευάγγελος Φιλιππίδης 15 Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών Γ.Σ.Π. / Σ.Π.Γ., δεν είναι υποχρεωτικό όλα τα τμήματα του να είναι αυτοματοποιημένα. Έτσι, ένα σύστημα που π.χ. περιλαμβάνει αυτοματοποιημένες καταγραφές για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του χώρου αναφοράς του, αλλά μη αυτοματοποιημένη (χειρονακτική) παραγωγή κι ενημέρωση χαρτών, είναι επίσης Γ.Σ.Π. / Σ.Π.Γ. 1.5 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των Γ.Σ.Π. Τα Γ.Σ.Π. παρουσιάζουν διάφορα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Αυτά είναι τα εξής (Καρτέρης, 1994): Α. Πλεονεκτήματα των Γ.Σ.Π. 1. Τα δεδομένα διατηρούνται σε ψηφιακή μορφή (π.χ. δισκέτες, μαγνητικές ταινίες (tapes), σκληροί δίσκοι (Hard Disks), CD-ROM, DVD-ROM, κ.λπ.). 2. Οι γεωγραφικές βάσεις δεδομένων είναι ποσοτικές πληροφορίες οι οποίες είναι δυνατόν να καταχωρούνται κατά οποιαδήποτε γεωγραφική μονάδα ή διάταξη π.χ. κατά νομό, κατά κοινοτική ή δημοτική περιφέρεια, κατά δασαρχείο, κατά δασικό σύμπλεγμα, κατά τοπογραφικό χάρτη, κατά εκτάριο, κατά συγκεκριμένο δίκτυο καννάβου κ.λπ. 3. Γεωγραφικές βάσεις δεδομένων είναι δυνατόν να δημιουργηθούν για οποιαδήποτε αντικείμενο, χαρακτηριστικό, ιδιότητα ή συνδυασμός αυτών. Yπάρχοντα δεδομένα (π.χ. από διαχειριστικές μελέτες των δασών) είναι δυνατόν να ενσωματωθούν, με ή χωρίς αλλαγές και επεξεργασία, στη βάση δεδομένων εφόσον είναι κατά χώρο προσανατολισμένα. 4. Τα υπάρχοντα ηλεκτρονικά όργανα και λογισμικά επιτρέπουν διάφορες μορφές επεξεργασίας, όπως μετρήσεις, χαρτογραφικές επικαλύψεις, μετατροπές κ.λπ. 5. Γρήγορος και επαναλαμβανόμενος έλεγχος ή εξέταση θεωρητικών μοντέλων για την εκτίμηση επιστημονικών κριτηρίων. 6. Οι διάφορες μορφές εξαγόμενων αποτελεσμάτων παράγονται πολύ γρήγορα, αποτελούνται από μεμονομένα ή σύνθετα θέματα, για οποιαδήποτε γεωγραφική θέση της βάσης δεδομένων και σε οποιαδήποτε κλίμακα. 7. Εύκολη ενημέρωση της βάσης δεδομένων η οποία επιτρέπει τον αποτελεσματικό εντοπισμό και ανάλυση των αλλαγών που έγιναν σε δύο ή περισσότερες περιόδους. 8. Πολλές μορφές ανάλυσης πραγματοποιούνται με πολύ μικρότερο κόστος απ ότι με τις κλασικές μεθόδους. Π.χ. στην περίπτωση συνδυασμού πολλών θεματικών χαρτών ή του υπολογισμού των εκθέσεων και κλίσεων από έναν τοπογραφικό χάρτη.

20 Κεφάλαιο 1: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών Όλες οι αναλύσεις γίνονται κατά αντικειμενικό τρόπο, τα δε αποτελέσματα παράγονται αυτόματα. Β. Μειονεκτήματα των Γ.Σ.Π. 1. Το αρχικό κόστος απόκτησης του συστήματος καθώς και της τεχνικής υποστήριξης και συντήρησης αυτού είναι αρκετά υψηλό. 2. Η αποτελεσματική χρήση του συστήματος προϋποθέτει την άρτια εκπαίδευση του κατάλληλου προσωπικού. 3. Υπάρχουν προβλήματα κατά τη μετατροπή και καταχώρηση ορισμένων προϋπαρχόντων δεδομένων σε συγκεκριμένη βάση δεδομένων. 1.6 Η διάρθρωση ενός Γ.Σ.Π. Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών δεν είναι απλά νέα λογισμικά τα οποία σχετίζονται με τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και τα ειδικά περιφερειακά όργανα. Είναι συνολικά ένα νέο επιστημονικό πεδίο το οποίο χειρίζεται χωρικά και μη χωρικά δεδομένα. Τα Γ.Σ.Π. αποτελούνται από τρία βασικά συστατικά τα οποία βρίσκονται σε συνεχή ισορροπία και αλληλεξάρτηση. Τα τρία αυτά μέρη είναι: α. Το ηλεκτρονικό σύστημα οργάνων (Hardware) β. Το λογισμικό (Software) και γ. Τα διαθέσιμα (Resourceware) Πρέπει να σημειωθεί ότι η καταιγιστική πρόοδος που παρατηρείται κυρίως στα δύο πρώτα συστατικά ενός Γ.Σ.Π., καθιστά κάθε συζήτηση για συγκεκριμένα υπολογιστικά συστήματα ή λογισμικά χωρίς νόημα. Επομένως παρακάτω ακολουθεί μια γενική και συνοπτική περιγραφή τους Το ηλεκτρονικό σύστημα οργάνων (Ηardware) O Ηλεκτρονικός Υπολογιστής (Η/Υ) Η καρδία του συστήματος είναι ο ηλεκτρονικός υπολογιστής. Αυτός πρέπει να είναι αρκετά ισχυρός, δηλαδή να έχει μεγάλη υπολογιστική δύναμη και ικανότητα, γιατί αφενός μεν χρησιμοποιούνται σύνθετα λογισμικά με τα οποία επιτελούνται πολύπλοκες αναλυτικές διαδικασίες, αφετέρου δε ο αριθμός και ο όγκος των δεδομένων είναι εξαιρετικά μεγάλος. Βέβαια η εκλογή του υπολογιστή εξαρτάται από το γενικό στόχο του προγράμματος, αλλά επηρεάζεται σημαντικά από την ταχύτητα και δυνατότητα εκτέλεσης των διαδικασιών και κυρίως από την τιμή αγοράς. Για να καλυφθούν οι διάφορες περιπτώσεις, τα λογισμικά