ΓΡΑΦΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Transcript

1 Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα» Δράση Εθνικής Εμβέλειας «Συνεργασία» «Γεώκλιμα» Ανάπτυξη γεωγραφικού συστήματος κλιματικής πληροφορίας Κωδικός Έργου: 09ΣΥΝ EE3 Δημιουργία ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων Παραδοτέο Π3.4: ΓΡΑΦΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Υπεύθυνος Φορέας Υλοποίησης: ΔΡΑΞΙΣ Συνεργαζόμενοι φορείς: ΤΓ, SL Έκδοση: 2.0 Ημερομηνία παράδοσης: 22/1/2013 Καταληκτική ημερομηνία: 13/11/2012 Επίπεδο διάχυσης: Δημόσιο Συγγραφείς: Α. Μάνος (Δράξις), Κακαγιάννης Παναγιώτης (Δράξις), Βάκκας Θεόδωρος (Δράξις), Σ. Τεκές (Δράξις), Μ. Βαΐτης (ΤΓ), Ν. Κουκουρουβλή (ΤΓ), Δ. Σίμος (ΤΓ), Τ. Σάρτζεντ (SL), Α. Ηλιοπούλος (SL), Α. Ν. Μπαλής (SL) ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΤΑΜΕΙΟ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ

2 Copyright Copyright 2013 Η σύμπραξη του έργου «Γεώκλιμα» Το παρόν κείμενο δημοσιεύτηκε με τη σύμφωνη γνώμη όλων των φορέων της σύμπραξης. Περιέχει υλικό τα δικαιώματα του οποίου ανήκουν στην κοινοπραξία του έργου «Γεώκλιμα» και το οποίο δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς άδεια από την σύμπραξη. Η έρευνα που οδήγησε στα αποτελέσματα του παρόντος κειμένου χρηματοδοτήθηκε από το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα» (ΕΠΑΝ ΙΙ) και από Περιφερειακά Επιχειρησιακά Προγράμματα (ΠΕΠ). Η σύμπραξη του έργου αποτελείται από τους φορείς: Α/Α Φορέα 1 (Συντονιστής) Επωνυμία Φορέα Τομέας Μετεωρολογίας & Κλιματολογίας και Εργαστήριο Φυσικής της Ατμόσφαιρας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Συντομογραφία Φορέα ΤΜΚ ΕΦΑ 2 Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία ΕΜΥ 3 Τμήμα Γεωγραφίας, Πανεπιστήμιο Αιγαίου ΤΓ 4 Singular Logic Α.Ε SL 5 DRAXIS Περιβαλλοντική Α.Ε. Δράξις 1

3 Περιεχόμενα ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ... 7 α. Δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών... 7 β. Δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών στατιστικά δεδομένα... 8 γ. Δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών ανάλυση τάσεων... 9 δ. Δεδομένα χωρικής παρεμβολής ε. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Κλάσμα Νέφωσης στ. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Δείκτες Αστάθειας (Lifted Index) ζ. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Θερμοκρασία επιφάνειας εδάφους η. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Δείκτες Αστάθειας (Total Totals Index) θ. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Βροχόπτωση ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ α. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (NDVI) ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ α. Δεδομένα κλιματικών μεταβολών PRUDENCE β. Δεδομένα κλιματικών μεταβολών ENSEMBLE γ. Δεδομένα κλιματικών μεταβολών RegCM ΚΟΙΝΩΝΙΚΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΔΙΑΓΡΑΦΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

4 Περίληψη Το ερευνητικό έργο «Ανάπτυξη Γεωγραφικού Συστήματος Κλιματικής Πληροφορίας (ΓΕΩΚΛΙΜΑ)» στοχεύει στην ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (ΓΣΠ) το οποίο θα έχει τη δυνατότητα διαχείρισης, ανάλυσης, μοντελοποίησης και οπτικοποίησης του συνόλου της πληροφορίας που σχετίζεται έμμεσα ή άμεσα με το κλίμα της Ελλάδας, των παραγόντων που το διαμορφώνουν, τη διαχρονική του εξέλιξη στο παρελθόν και τις εκτιμήσεις για την εξέλιξή του στο άμεσο μέλλον. Στόχος της Ενότητα Εργασίας 3 (ΕΕ3) είναι η ανάπτυξη μιας ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων για την κεντρική αποθήκευση και διαχείριση όλων των πρωτογενών και δευτερογενών δεδομένων του έργου (κλιματολογικών, περιβαλλοντικών, κοινωνικοοικονομικών), αλλά και άλλων απαραίτητων δεδομένων για την χαρτογραφική απεικόνιση και διάχυση των προηγουμένων (ψηφιακά μοντέλα εδάφους, διοικητικά όρια, βασικοί οικισμοί, υδρογραφικό δίκτυο, κ.ά.). Η εργασία 3.4 αφορά την ανάπτυξη γραφικού περιβάλλοντος αλληλεπίδρασης χρήστη για τη διαχείριση των δεδομένων της ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων. Το παραδοτέο της εργασίας αποτελεί λογισμικό που είναι εγκατεστημένο και λειτουργεί σε εξυπηρετητή (server) στο Τμήμα Γεωγραφίας (ΤΓ) του Πανεπιστημίου Αιγαίου. Αντίγραφο του λογισμικού σε αποθηκευτικό μέσο (CD) είναι συνημμένο στο παρόν κείμενο. Το παρόν κείμενο συνοδεύει το παραδοτέο, έχει σκοπό την περιγραφή των λειτουργιών του λογισμικού και αποτελείται από 4 κεφάλαια: 1. Εισαγωγή 2. Τεχνική περιγραφή 3. Περιγραφή λειτουργίας προσθήκης δεδομένων 4. Περιγραφή λειτουργίας διαγραφής δεδομένων Η εργασία βασίστηκε στα παραδοτέα Π3.1 «Έκθεση ανάλυσης απαιτήσεων ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων», Π3.2 «Έκθεση για το σχεδιασμό ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων», Π5.1 «Αναφορά για το σχεδιασμό του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών» και Π3.3 ««Ενιαία βάση γεωγραφικών δεδομένων». 3

5 1. Εισαγωγή Το ερευνητικό έργο «Ανάπτυξη Γεωγραφικού Συστήματος Κλιματικής Πληροφορίας (ΓΕΩΚΛΙΜΑ)» στοχεύει στην ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (ΓΣΠ) το οποίο θα έχει τη δυνατότητα διαχείρισης, ανάλυσης, μοντελοποίησης και οπτικοποίησης του συνόλου της πληροφορίας που σχετίζεται έμμεσα ή άμεσα με το κλίμα της Ελλάδας, των παραγόντων που το διαμορφώνουν, τη διαχρονική του εξέλιξη στο παρελθόν και τις εκτιμήσεις για την εξέλιξή του στο άμεσο μέλλον. Απώτερος στόχος του έργου είναι η δημιουργία μιας καινοτόμου, σύγχρονης τεχνολογίας πληροφοριών, η οποία θα αποτελέσει ένα ιδιαίτερα χρήσιμο εργαλείο για τη μελέτη των κλιματικών μεταβολών στη χώρα μας, παρέχοντας άμεσα και με διαδραστικό τρόπο, συνδυασμένες πληροφορίες που σχετίζονται με τη μεταβολή του κλίματος στο χώρο και το χρόνο σε κάθε περιοχή της ελληνικής επικράτειας. Στόχος της Ενότητα Εργασίας 3 (ΕΕ3) είναι η ανάπτυξη μιας ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων για την κεντρική αποθήκευση και διαχείριση όλων των πρωτογενών και δευτερογενών δεδομένων του έργου (κλιματολογικών, περιβαλλοντικών, κοινωνικοοικονομικών), αλλά και άλλων απαραίτητων δεδομένων για την χαρτογραφική απεικόνιση και διάχυση των προηγουμένων (ψηφιακά μοντέλα εδάφους, διοικητικά όρια, βασικοί οικισμοί, υδρογραφικό δίκτυο, κ.ά.). Το γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών (που αποτελεί αντικείμενο της Ενότητας Εργασίας 5) θα αντλεί τα προς απεικόνιση και διάχυση δεδομένα από την ενιαία βάση δεδομένων. Με την προσέγγιση αυτή, αποφεύγεται ο πλεονασμός/επικαλύψεις των δεδομένων, επιτυγχάνεται η συνέπεια μεταξύ των δεδομένων καθώς και η επιβολή κανόνων ακεραιότητας, ενώ παράλληλα εξασφαλίζεται η συνεχής διαθεσιμότητα των δεδομένων σε περιβάλλον ταυτόχρονης πρόσβασης πολλών χρηστών με διαφορετικά δικαιώματα πρόσβασης. Επίσης, πολλαπλασιάζεται η προστιθέμενη αξία των δεδομένων μέσω της δυνατότητας συνολικής ανάλυσής τους, σε σχέση με τη διατήρησή τους σε απομονωμένες επιμέρους βάσεις δεδομένων ή αρχεία. Οι επιμέρους εργασίες της ΕΕ3 είναι: Η ανάλυση απαιτήσεων της ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων, όσο αφορά τα είδη, τις μορφές και τις συσχετίσεις των προς διαχείριση δεδομένων, τα δικαιώματα πρόσβασης κάθε ομάδας χρηστών, αλλά και τα είδη/μορφές των προς απεικόνιση και διάχυση πληροφοριών (χάρτες, διαγράμματα, πίνακες, κ.λπ.). Ο σχεδιασμός της ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων, τόσο στο εννοιολογικό επίπεδο όσο και στο λογικό επίπεδο. Η υλοποίηση της ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων με τη χρήση κατάλληλου Συστήματος Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (Database Management System DBMS) και η εισαγωγή των δεδομένων σε αυτή. Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη γραφικού περιβάλλοντος αλληλεπίδρασης χρήστη για τη διαχείριση των δεδομένων της ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων. Η δημιουργία μηχανισμών προσαρμογής των δεδομένων της ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων (ερωτήματα, όψεις, αποθηκευμένες διαδικασίες) στο εξωτερικό περιβάλλον (κυρίως στο γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών). Η ανάπτυξη μηχανισμών μετάπτωσης των δεδομένων από την ενιαία βάση γεωγραφικών δεδομένων στο γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών για χαρτογραφική απεικόνιση και διάχυση (ΕΕ5). 4

6 Η εργασία 3.4 «Ανάπτυξη περιβάλλοντος διαχείρισης δεδομένων», αφορά την ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου περιβάλλοντος διαχείρισης της βάσης δεδομένων. Μέσα από αυτό, οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να προσθέτουν και να αφαιρούν σύνολα δεδομένων στην/από την ενιαία βάση γεωγραφικών δεδομένων. Η επιλογή της διαχείρισης των δεδομένων σε σύνολα (και όχι σε μεμονωμένες τιμές) έγκειται στο γεγονός ότι σε όλες τις ενότητες εργασίας του Ερευνητικού Έργου η επεξεργασία των δεδομένων γίνεται σε επίπεδο συνόλου τιμών μιας μεταβλητής, για συγκεκριμένο χώρο, συγκεκριμένη χρονική περίοδο και συγκεκριμένο εποχικό προσδιορισμό. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στη λειτουργία της προσθήκης νέων δεδομένων στην ενιαία βάση γεωγραφικών δεδομένων. Τα δεδομένα που κλήθηκε η βάση δεδομένων να διαχειριστεί προέρχονται από ετερογενείς πηγές (π.χ. ΕΜΥ, δορυφορικές εικόνες, ΕΣΥΕ κ.λπ.) και είναι αποτέλεσμα διαφόρων αυτοματοποιημένων επεξεργασιών (π.χ. διαδικασίες χωρικής παρεμβολής, διαδικασίες προσομοίωσης, στατιστικές επεξεργασίες κ.λπ.). Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τα δεδομένα να είναι διαθέσιμα σε αρχεία διαφορετικών μορφότυπων (format). Το περιβάλλον διαχείρισης δεδομένων που αναπτύχθηκε είναι προσαρμοσμένο στους διαφορετικούς αυτούς μορφότυπους, και με αυτοματοποιημένο τρόπο (που εγγυάται την αποφυγή ανθρώπινου σφάλματος) διαβάζει τα δεδομένα από τα διαθέσιμα αρχεία, κάνει τους κατά περίπτωση ελέγχους ακεραιότητας, και τα προσθέτει στη βάση δεδομένων. Ο σχεδιασμός της βάσης δεδομένων (παραδοτέο Π3.2) βασίστηκε στη δυνατότητα καταχώρισης και διαχείρισης δεδομένων για όλες τις κατηγορίες και μορφές δεδομένων του Ερευνητικού Έργου, για οποιαδήποτε γεωγραφική περιοχή, χρονικό προσδιορισμό και εποχικό προσδιορισμό, χωρίς να απαιτείται η τροποποίηση της δομής της βάσης δεδομένων. Για το λόγο αυτό δεν ήταν απαραίτητη η ενσωμάτωση λειτουργιών τροποποίησης της δομής της βάσης δεδομένων στο παραδοτέο 3.4. Λειτουργίες που αφορούν την παρουσίαση των δεδομένων (π.χ. αναζητήσεις, στατιστικά στοιχεία, αναφορές κ.λπ.) θα είναι διαθέσιμες μέσω του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών που αναπτύσσεται στο πλαίσιο της ΕΕ3, και δεν περιλήφθησαν στο παραδοτέο 3.4. Το παραδοτέο 3.4 λειτουργεί συμπληρωματικά με το περιβάλλον διαχείρισης του Συστήματος Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ DBMS) που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση της βάσης δεδομένων (Microsoft SQL Server Enterprise Edition ver ). Λειτουργίες που αφορούν πολιτικές ασφαλείας (auditing, security policies) και τήρηση αντιγράφων ασφαλείας (backup) είναι διαθέσιμες μέσω του περιβάλλοντος αυτού (Microsoft SQL Server Management Studio ver ). Το παραδοτέο Π3.4 είναι εγκατεστημένο και λειτουργεί στον εξυπηρετητή (server) geoellanikos (geo ellanikos.aegean.gr) στο Τμήμα Γεωγραφίας (ΤΓ) του Πανεπιστημίου Αιγαίου. Αντίγραφο του λογισμικού (σε CD) είναι συνημμένο στο παρόν κείμενο. Η εργασία 3.4 βασίστηκε στα παραδοτέα Π3.1 «Έκθεση ανάλυσης απαιτήσεων ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων», Π3.2 «Έκθεση για το σχεδιασμό ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων», Π5.1 «Αναφορά για το σχεδιασμό του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών» και Π3.3 ««Ενιαία βάση γεωγραφικών δεδομένων». 5

7 2. Τεχνική περιγραφή Το λογισμικό που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της εργασίας 3.4 «Ανάπτυξη περιβάλλοντος διαχείρισης δεδομένων» έχει τη μορφή διαδικτυακής εφαρμογής (web application), έτσι ώστε να είναι διαθέσιμη στους αρμόδιους φορείς του Ερευνητικού Έργου χωρίς γεωγραφικούς περιορισμούς. Η εφαρμογή χωρίζεται σε δύο (2) μέρη: (α) το front end, που εκτελείται στον σταθμό εργασίας του χρήστη (διαχειριστή δεδομένων), και (β) το backend, που εκτελείται στον εξυπηρετητή (server) (Σχήμα 1). Σχήμα 1: Η αρχιτεκτονική της εφαρμογής διαχείρισης δεδομένων Οι τεχνολογίες που έχουν χρησιμοποιηθεί είναι: Front end: Γλώσσα σήμανσης HTML και γλώσσα προγραμματισμού Javascript για την επικοινωνία του χρήστη με την εφαρμογή. Έγινε εκτεταμένη χρήση της τεχνολογίας AJAX και των βιβλιοθηκών jquery, τόσο για την οπτικοποίηση του γραφικού περιβάλλοντος, όσο και για τον προγραμματισμό των λειτουργιών. Backend: Γλώσσα προγραμματισμού PHP για την επικοινωνία της εφαρμογής με την ενιαία βάση γεωγραφικών δεδομένων (MS SQL Server). Το front end αποτελεί τη διεπαφή του χρήστη με την εφαρμογή. Μέσω αυτού, ο χρήστης μπορεί να επιλέξει τις λειτουργίες που επιθυμεί να εκτελέσει, και η εφαρμογή, ανάλογα με την επιλογή του χρήστη, επικοινωνεί με τη βάση δεδομένων μέσω PHP scripts (backend) για την εκτέλεση των λειτουργιών και απεικονίζει τις επιστρεφόμενες πληροφορίες. Η προσπέλαση της εφαρμογής πραγματοποιείται μέσω του Apache HTTP Server. Εναλλακτικά, παρέχεται η δυνατότητα τα PHP scripts εισαγωγής/διαγραφής δεδομένων να εκτελεστούν και από τη γραμμή εντολών (command line), χωρίς να είναι αναγκαία η ύπαρξη HTTP server. 6

8 3. Περιγραφή λειτουργίας προσθήκης δεδομένων Προκειμένου να γίνει εισαγωγή νέων δεδομένων, πρέπει να πατηθεί το κουμπί "Insert new data". Στη συνέχεια, από το μενού "Select data category", γίνεται η επιλογή της κατηγορίας της μεταβλητής που θα εισαχθεί στη βάση δεδομένων. Πριν την εισαγωγή των δεδομένων, γίνεται έλεγχος για την πιθανή ύπαρξη αυτών των δεδομένων στη βάση δεδομένων. Αν αυτά ήδη υπάρχουν, τότε αντικαθίστανται στη βάση. 3.1 Κλιματικά δεδομένα α. Δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών Για την εισαγωγή νέων δεδομένων μετεωρολογικών σταθμών, γίνεται η επιλογή "Climate > Alphanumeric > Station data" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται ο φάκελος που περιέχει τα δεδομένα για κάθε μια από τις 29 μετεωρολογικές παραμέτρους (μεταβλητές). Σε κάθε φάκελο υπάρχουν αρχεία κειμένου με όνομα 10 χαρακτήρων, τα οποία έχουν την ονομασία staxxvaryy.txt, όπου ΧΧ ο κωδικός αριθμός του σταθμού και όπου ΥΥ ο κωδικός αριθμός της μετεωρολογικής παραμέτρου, οι οποίοι παρουσιάζονται στους πίνακες ΙΙ και ΙΙΙ του παραδοτέου Π1.4, αντίστοιχα. Η πρώτη γραμμή κάθε αρχείου περιέχει την ονομασία του σταθμού. Η δεύτερη γραμμή κάθε αρχείου περιέχει το όνομα της μεταβλητής. Η τρίτη γραμμή είναι κενή. Οι γραμμές 4 έως 53 αποτελούνται από 13 στήλες και 53 γραμμές. Η πρώτη στήλη είναι τα έτη των παρατηρήσεων και οι επόμενες 12 στήλες είναι οι μηνιαίες τιμές για κάθε μετεωρολογική παράμετρο (μία στήλη ανά μήνα). Αναφέρεται ότι στην περίπτωση που στο μηνιαίο δείγμα υπάρχει μεγάλος αριθμός ελλιπών ημερήσιων τιμών, τότε η μηνιαία τιμή δεν υπολογίζεται και η εγγραφή για τον μήνα αυτό σημειώνεται ως NaN (κενή εγγραφή), οπότε δεν εισάγεται στη βάση δεδομένων. 7

9 β. Δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών στατιστικά δεδομένα Για την εισαγωγή στατιστικών δεδομένων μετεωρολογικών σταθμών, γίνεται η επιλογή "Climate > Alphanumeric > Station statistical analysis data" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται ο φάκελος που περιέχει τα δεδομένα για κάθε μια από τις 29 μετεωρολογικές παραμέτρους (μεταβλητές). Σε κάθε φάκελο υπάρχουν αρχεία κειμένου με όνομα 10 χαρακτήρων, τα οποία έχουν την ονομασία staxxvaryy.txt, όπου ΧΧ ο κωδικός αριθμός του σταθμού και όπου ΥΥ ο κωδικός αριθμός της μετεωρολογικής παραμέτρου, οι οποίοι παρουσιάζονται στους πίνακες ΙΙ και ΙΙΙ του παραδοτέου Π1.4, αντίστοιχα. Κάθε αρχείο αποτελείται από 45 γραμμές. Οι πρώτες τέσσερις γραμμές είναι η κεφαλίδα (header) του αρχείου, όπου αναγράφονται το όνομα του σταθμού, ο διεθνής αριθμός ταυτότητάς του και το όνομα της μετεωρολογικής παραμέτρου. Η πέμπτη γραμμή είναι κενή. Οι γραμμές 6 45 χωρίζονται σε 18 στήλες. Η πρώτη στήλη αναφέρεται στα έτη παρατηρήσεων, οι επόμενες 12 στις μηνιαίες τιμές, ενώ η επόμενες 5 στήλες είναι η μέση ή η αθροιστική ετήσια τιμή και οι εποχιακές τιμές. Οι γραμμές 6 37 αποτελούν τις γραμμές δεδομένων, περιλαμβάνουν τις μηνιαίες και εποχικές τιμές και αγνοούνται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Η γραμμή 38 είναι κενή. Στην επόμενες επτά γραμμές (39 45) παρουσιάζονται οι στατιστικές παράμετροι που υπολογίσθηκαν, δηλαδή η μέση τιμή, η μέγιστη τιμή, η ελάχιστη τιμή, η τυπική απόκλιση και η 5η, η 90η και η 95η ποσοστιαία θέση ανά γραμμή, αντίστοιχα. 8

10 γ. Δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών ανάλυση τάσεων Για την εισαγωγή στατιστικών δεδομένων μετεωρολογικών σταθμών, γίνεται η επιλογή "Climate > Alphanumeric > Station trends" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η μεταβλητή (βροχόπτωση, μέση θερμοκρασία, μέγιστη θερμοκρασία και ελάχιστη θερμοκρασία) και η χρονική περίοδος μέσω του ονόματος του φακέλου. Κάθε φάκελος περιέχει τα δεδομένα για συγκεκριμένο συνδυασμό μεταβλητής και εποχικότητας. Σε κάθε φάκελο υπάρχουν αρχεία κειμένου με όνομα 10 χαρακτήρων, τα οποία έχουν την ονομασία staxxvaryy.txt, όπου ΧΧ ο κωδικός αριθμός του σταθμού και όπου ΥΥ ο κωδικός αριθμός της μετεωρολογικής παραμέτρου, οι οποίοι παρουσιάζονται στους πίνακες ΙΙ και ΙΙΙ του παραδοτέου Π1.4, αντίστοιχα. Κάθε αρχείο αποτελείται από 61 γραμμές. Οι πρώτες τέσσερις γραμμές είναι η κεφαλίδα (header) του αρχείου, όπου αναγράφονται το όνομα του σταθμού, ο διεθνής αριθμός ταυτότητάς του και το όνομα της μετεωρολογικής παραμέτρου. Η πέμπτη γραμμή είναι κενή. Οι γραμμές 6 61 χωρίζονται σε 18 στήλες. Η πρώτη στήλη αναφέρεται στα έτη παρατηρήσεων, οι επόμενες 12 στις μηνιαίες τιμές, ενώ η επόμενες 5 στήλες είναι η μέση ή η αθροιστική ετήσια τιμή και οι εποχιακές τιμές. Οι γραμμές 6 57 αποτελούν τις γραμμές δεδομένων, περιλαμβάνουν τις μηνιαίες και εποχικές τιμές και αγνοούνται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Η γραμμή 58 είναι κενή. Στη γραμμή 59 παρουσιάζονται οι τάσεις που υπολογίστηκαν. Η γραμμή 60 είναι κενή και στη γραμμή 61 παρουσιάζεται η στατιστική σημαντικότητα κάθε τάσης. 9

11 δ. Δεδομένα χωρικής παρεμβολής Για την εισαγωγή δεδομένων χωρικής παρεμβολής, γίνεται η επιλογή "Climate > Grid > Interpolation data" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η μεταβλητή μέσω του ονόματος του αρχείου. Τα αρχεία έχουν την εξής δομή: Στην πρώτη γραμμή αναγράφεται ο κωδικός μεταβλητής, όπως έχει καταγραφεί στη βάση δεδομένων και παρουσιάζεται στον πίνακα Ι. Οι υπόλοιπες γραμμές χωρίζονται σε 19 στήλες. Οι 2 πρώτες στήλες περιλαμβάνουν τις γεωγραφικές συντεταγμένες του κέντρου του κελιού του κανάβου (γεωγραφικό μήκος και γεωγραφικό πλάτος), οι επόμενες 12 στις μηνιαίες τιμές, οι επόμενες 4 είναι οι εποχιακές τιμές και η τελευταία είναι η μέση ή η αθροιστική ετήσια τιμή. Η τρίτη γραμμή του αρχείου αποτελεί κεφαλίδα των γραμμών δεδομένων και οι υπόλοιπες γραμμές περιλαμβάνουν τα δεδομένα. Η τιμή 9999 αντιπροσωπεύει την έλλειψη δεδομένων. Πίνακας Ι: Κωδικός αριθμός κλιματικών μεταβλητών Κωδικός Μετεωρολογική παράμετρος αριθμός 1 Μέση μέγιστη ημερήσια θερμοκρασία αέρα ( C) 2 Αριθμός ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα 0 C 3 Αριθμός ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα > 0 C 4 Αριθμός ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα 20 C 5 Αριθμός ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα 30 C 6 Αριθμός ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα 35 C 7 Αριθμός ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα 40 C 10

12 Κωδικός Μετεωρολογική παράμετρος αριθμός 8 Μέση ελάχιστη ημερήσια θερμοκρασία αέρα ( C) 9 Αριθμός ημερών με ελάχιστη θερμοκρασία αέρα 0 C 10 Αριθμός ημερών με ελάχιστη θερμοκρασία αέρα 10 C 11 Αριθμός ημερών με ελάχιστη θερμοκρασία αέρα 20 C 12 Μέση θερμοκρασία αέρα ( C) 13 Ολικό ύψος υετού (mm) 14 Αριθμός ημερών με ύψος υετού 1.0 mm 15 Αριθμός ημερών με ύψος υετού 0.1 mm 16 Αριθμός ημερών καταιγίδας 17 Αριθμός ημερών χιονιού 18 Αριθμός ημερών βροχής 19 Αριθμός ημερών όμβρου 20 Αριθμός ημερών ομίχλης 21 Μέση ολική νέφωση (όγδοα) 22 Μέση ταχύτητα ανέμου (Knots) 23 Συχνότητα ανέμου 24 Μέση πίεση στη μέση στάθμη της θάλασσας (hpa) 25 Μέση σχετική υγρασία (%) 26 Μέσος δείκτης δυσφορίας DI ( C) 11

13 ε. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Κλάσμα Νέφωσης Για την εισαγωγή δεδομένων του κλάσματος νέφωσης, γίνεται η επιλογή "Climate > Grid > MODIS CF" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η εποχικότητα μέσω του ονόματος του αρχείου. Η ονομασία των αρχείων είναι σταθερή και είναι της μορφής ΧΧΧ_CF_Stats.dat, όπου ΧΧΧ είναι τα τρία πρώτα γράμματα της εποχικότητας. Τα αρχεία έχουν της εξής δομή: Οι 3 πρώτες γραμμές αποτελούν την κεφαλίδα του αρχείου. Στην τρίτη γραμμή είναι υποχρεωτικό να αναγράφεται η χρονική περίοδος με τη μορφή ΧΧΧΧ ΥΥΥΥ, όπου ΧΧΧΧ το αρχικό έτος και ΥΥΥΥ το τελικό έτος της χρονικής περιόδου. Οι υπόλοιπες γραμμές χωρίζονται σε 7 στήλες. Οι 2 πρώτες στήλες περιλαμβάνουν τις γεωγραφικές συντεταγμένες του κέντρου του κελιού του κανάβου (γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος), ενώ οι υπόλοιπες περιλαμβάνουν τη τιμή του κλάσματος νέφωσης, την μέγιστη τιμή, την ελάχιστη τιμή, την τάση και την σημαντικότητα της τάσης. Οι γραμμές 4 και 5 αποτελούν την κεφαλίδα των γραμμών δεδομένων και οι υπόλοιπες γραμμές περιλαμβάνουν τα δεδομένα. στ. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Δείκτες Αστάθειας (Lifted Index) Για την εισαγωγή δεδομένων του δείκτη αστάθειας LI, γίνεται η επιλογή "Climate > Grid > MODIS LI" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η εποχικότητα μέσω του ονόματος του αρχείου. 12

14 Η ονομασία των αρχείων είναι σταθερή και είναι της μορφής ΧΧΧ_LI_Stats.dat, όπου ΧΧΧ είναι τα τρία πρώτα γράμματα της εποχικότητας. Τα αρχεία έχουν της εξής δομή: Οι 3 πρώτες γραμμές αποτελούν την κεφαλίδα του αρχείου. Στην τρίτη γραμμή είναι υποχρεωτικό να αναγράφεται η χρονική περίοδος με τη μορφή ΧΧΧΧ ΥΥΥΥ, όπου ΧΧΧΧ το αρχικό έτος και ΥΥΥΥ το τελικό έτος της χρονικής περιόδου. Οι υπόλοιπες γραμμές χωρίζονται σε 7 στήλες. Οι 2 πρώτες στήλες περιλαμβάνουν τις γεωγραφικές συντεταγμένες του κέντρου του κελιού του κανάβου (γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος), ενώ οι υπόλοιπες περιλαμβάνουν τη τιμή του δείκτη αστάθειας, την μέγιστη τιμή, την ελάχιστη τιμή, την τάση και την σημαντικότητα της τάσης. Οι γραμμές 4 και 5 αποτελούν την κεφαλίδα των γραμμών δεδομένων και οι υπόλοιπες γραμμές περιλαμβάνουν τα δεδομένα. ζ. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Θερμοκρασία επιφάνειας εδάφους Για την εισαγωγή δεδομένων θερμοκρασίας επιφανείας εδάφους, γίνεται η επιλογή "Climate > Grid > MODIS LST" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η εποχικότητα και μέσω του ονόματος του αρχείου. Η ονομασία των αρχείων είναι σταθερή και είναι της μορφής ΧΧΧ_LST_SP_Stats.dat, όπου ΧΧΧ είναι τα τρία πρώτα γράμματα της εποχικότητας, S ο δορυφόρος Terra ή Aqua (T/A) και P η ημερησία ή νυχτερινή διέλευση (D/N). Τα αρχεία έχουν της εξής δομή: Οι 3 πρώτες γραμμές αποτελούν την κεφαλίδα του αρχείου. Στην τρίτη γραμμή είναι υποχρεωτικό να αναγράφεται η χρονική περίοδος με τη μορφή ΧΧΧΧ ΥΥΥΥ, όπου ΧΧΧΧ το αρχικό έτος και ΥΥΥΥ το τελικό έτος της χρονικής περιόδου. Οι υπόλοιπες γραμμές χωρίζονται σε 7 στήλες. Οι 2 πρώτες στήλες περιλαμβάνουν τις γεωγραφικές συντεταγμένες του κέντρου του κελιού του κανάβου (γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος), ενώ οι υπόλοιπες περιλαμβάνουν τη τιμή της θερμοκρασίας επιφανείας εδάφους, την μέγιστη τιμή, την ελάχιστη τιμή, την τάση και την σημαντικότητα της τάσης. Οι γραμμές 4 και 5 αποτελούν την κεφαλίδα των γραμμών δεδομένων και οι υπόλοιπες γραμμές 13

15 περιλαμβάνουν τα δεδομένα. Όταν για οποιοδήποτε λόγο δεν υπάρχει διαθέσιμη τιμή LST για ένα στοιχείο πλέγματος (πχ το στοιχείο βρίσκεται μέσα στη θάλασσα), τότε σε αυτό δίνεται η τιμή (Fill Value). Σε αυτή την περίπτωση δεν υπολογίζεται σημαντικότητα, οπότε στην αντίστοιχη θέση εμφανίζεται παύλα ( ). η. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Δείκτες Αστάθειας (Total Totals Index) Για την εισαγωγή δεδομένων δείκτη αστάθειας TTI, γίνεται η επιλογή "Climate > Grid > MODIS TTI" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η εποχικότητα και μέσω του ονόματος του αρχείου. Η ονομασία των αρχείων είναι σταθερή και είναι της μορφής ΧΧΧ_TTI_Stats.dat, όπου ΧΧΧ είναι τα τρία πρώτα γράμματα της εποχικότητας. Τα αρχεία έχουν της εξής δομή: Οι 3 πρώτες γραμμές αποτελούν την κεφαλίδα του αρχείου. Στην τρίτη γραμμή είναι υποχρεωτικό να αναγράφεται η χρονική περίοδος με τη μορφή ΧΧΧΧ ΥΥΥΥ, όπου ΧΧΧΧ το αρχικό έτος και ΥΥΥΥ το τελικό έτος της χρονικής περιόδου. Οι υπόλοιπες γραμμές χωρίζονται σε 7 στήλες. Οι 2 πρώτες στήλες περιλαμβάνουν τις γεωγραφικές συντεταγμένες του κέντρου του κελιού του κανάβου (γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος), ενώ οι υπόλοιπες περιλαμβάνουν τη τιμή του δείκτη αστάθειας, την μέγιστη τιμή, την ελάχιστη τιμή, την τάση και την σημαντικότητα της τάσης. Οι γραμμές 4 και 5 αποτελούν την κεφαλίδα των γραμμών δεδομένων και οι υπόλοιπες γραμμές περιλαμβάνουν τα δεδομένα. 14

16 θ. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Βροχόπτωση Για την εισαγωγή δεδομένων βροχόπτωσης, γίνεται η επιλογή "Climate > Grid > TRMM PRECIPITATION" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η εποχικότητα και μέσω του ονόματος του αρχείου. Η ονομασία των αρχείων είναι σταθερή και είναι της μορφής ΧΧΧ.PrecipitationStats.dat, όπου ΧΧΧ είναι τα τρία πρώτα γράμματα της εποχικότητας. Τα αρχεία έχουν της εξής δομή: Οι 3 πρώτες γραμμές αποτελούν την κεφαλίδα του αρχείου. Στην τρίτη γραμμή είναι υποχρεωτικό να αναγράφεται η χρονική περίοδος με τη μορφή ΧΧΧΧ ΥΥΥΥ, όπου ΧΧΧΧ το αρχικό έτος και ΥΥΥΥ το τελικό έτος της χρονικής περιόδου. Οι υπόλοιπες γραμμές χωρίζονται σε 7 στήλες. Οι 2 πρώτες στήλες περιλαμβάνουν τις γεωγραφικές συντεταγμένες του κέντρου του κελιού του κανάβου (γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος), ενώ οι υπόλοιπες περιλαμβάνουν τη τιμή της βροχόπτωσης, την μέγιστη τιμή, την ελάχιστη τιμή, την τάση και την σημαντικότητα της τάσης. Οι γραμμές 4 και 5 αποτελούν την κεφαλίδα των γραμμών δεδομένων και οι υπόλοιπες γραμμές περιλαμβάνουν τα δεδομένα. 15

17 3.2 Γεωγραφικά δεδομένα α. Δεδομένα δορυφορικών εικόνων Κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης (NDVI) Για την εισαγωγή δεδομένων του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης NDVI, γίνεται η επιλογή "Geographic > Grid > NDVI" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η εποχικότητα και μέσω του ονόματος του αρχείου. Η ονομασία των αρχείων είναι σταθερή και είναι της μορφής ΧΧΧ.NDVIStats.dat, όπου ΧΧΧ είναι τα τρία πρώτα γράμματα της εποχικότητας. Τα αρχεία έχουν της εξής δομή: Οι 3 πρώτες γραμμές αποτελούν την κεφαλίδα του αρχείου. Στην τρίτη γραμμή είναι υποχρεωτικό να αναγράφεται η χρονική περίοδος με τη μορφή ΧΧΧΧ ΥΥΥΥ, όπου ΧΧΧΧ το αρχικό έτος και ΥΥΥΥ το τελικό έτος της χρονικής περιόδου. Οι υπόλοιπες γραμμές χωρίζονται σε 7 στήλες. Οι 2 πρώτες στήλες περιλαμβάνουν τις γεωγραφικές συντεταγμένες του κέντρου του κελιού του κανάβου (γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος), ενώ οι υπόλοιπες περιλαμβάνουν τη τιμή του δείκτη NDVI, την μέγιστη τιμή, την ελάχιστη τιμή, την τάση και την σημαντικότητα της τάσης. Οι γραμμές 4 και 5 αποτελούν την κεφαλίδα των γραμμών δεδομένων και οι υπόλοιπες γραμμές περιλαμβάνουν τα δεδομένα. Όταν για οποιοδήποτε λόγο δεν υπάρχει διαθέσιμη τιμή NDVI για ένα στοιχείο πλέγματος (πχ το στοιχείο βρίσκεται μέσα στη θάλασσα), τότε σε αυτό δίνεται η τιμή (Fill Value). Σε αυτή την περίπτωση δεν υπολογίζεται σημαντικότητα, οπότε στην αντίστοιχη θέση εμφανίζεται παύλα ( ). 16

18 3.3 Δεδομένα προσομοίωσης α. Δεδομένα κλιματικών μεταβολών PRUDENCE Για την εισαγωγή δεδομένων κλιματικών μεταβολών PRUDENCE, γίνεται η επιλογή "Simulation > Grid > Prudence" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται το σενάριο, η εποχικότητα και η μεταβλητή μέσω του ονόματος του αρχείου. Το όνομα κάθε αρχείου χωρίζεται σε τρία μέρη με το χαρακτήρα (_). Το πρώτο μέρος περιέχει το σενάριο εκπομπών ( Α2 ή Β2), το δεύτερο μέρος περιέχει την εποχικότητα και το τρίτο μέρος τη μεταβλητή. Τα αρχεία περιέχουν 101 στήλες και 81 γραμμές,. Η πρώτη γραμμή και η πρώτη στήλη περιέχει την κωδικοποίηση του γεωγραφικού μήκους των σημείων του κανάβου και η πρώτη γραμμή την κωδικοποίηση του γεωγραφικού πλάτους των σημείων του κανάβου. Η έλλειψη δεδομένων συμβολίζεται με τους χαρακτήρες ΝΑ. Τα αρχεία δεδομένων συνοδεύονται από 2 αρχεία που περιλαμβάνουν τα γεωγραφικά μήκη και τα γεωγραφικά πλάτη των σημείων του κανάβου αντίστοιχα. 17

19 β. Δεδομένα κλιματικών μεταβολών ENSEMBLE Για την εισαγωγή δεδομένων κλιματικών μεταβολών ENSEMBLE, γίνεται η επιλογή "Simulation > Grid > Ensemble" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται το σενάριο, η εποχικότητα, η χρονική περίοδος και η μεταβλητή μέσω του ονόματος του αρχείου. Το όνομα κάθε αρχείου χωρίζεται σε τέσσερα μέρη με το χαρακτήρα (_). Το πρώτο μέρος περιέχει το σενάριο εκπομπών (Α1Β), το δεύτερο μέρος περιέχει την εποχικότητα, το τρίτο μέρος τη χρονική περίοδο και το τέταρτο τη μεταβλητή. Τα αρχεία περιέχουν 391 στήλες και 191 γραμμές. Η πρώτη γραμμή και η πρώτη στήλη περιέχει την κωδικοποίηση του γεωγραφικού μήκους των σημείων του κανάβου και η πρώτη γραμμή την κωδικοποίηση του γεωγραφικού πλάτους των σημείων του κανάβου. Η έλλειψη δεδομένων συμβολίζεται με τους χαρακτήρες ΝΑ. Τα αρχεία δεδομένων συνοδεύονται από 2 αρχεία που περιλαμβάνουν τα γεωγραφικά μήκη και τα γεωγραφικά πλάτη των σημείων του κανάβου αντίστοιχα. 18

20 γ. Δεδομένα κλιματικών μεταβολών RegCM Για την εισαγωγή δεδομένων κλιματικών μεταβολών ENSEMBLE, γίνεται η επιλογή "Simulation > Grid > High Resolution" από το μενού "Select data category". Η δομή των αρχείων είναι η εξής: όλες οι γραμμές χωρίζονται σε 22 στήλες, οι πρώτες δύο περιλαμβάνουν το γεωγραφικό μήκος και γεωγραφικό πλάτος αντίστοιχα, ενώ οι υπόλοιπες περιλαμβάνουν τα δεδομένα. Η πρώτη γραμμή κάθε αρχείου αποτελεί την κεφαλίδα και περιέχει τα ονόματα των μεταβλητών. 19

21 3.4 Κοινωνικό οικονομικά δεδομένα Για την εισαγωγή κοινωνικο οικονομικών δεδομένων, γίνεται η επιλογή "Socioeconomic > Alphanumeric" από το μενού "Select data category" και στη συνέχεια επιλέγεται η μεταβλητή μέσω του ονόματος του αρχείου. Κάθε αρχείο έχει την εξής δομή: Η πρώτη στήλη περιλαμβάνει τον κωδικό του Νομού στον οποίο αναφέρονται τα δεδομένα. Οι υπόλοιπες στήλες είναι τόσες όσες και τα έτη ή οι χρονικές περίοδοι για τις οποίες υπάρχουν δεδομένα. Η πρώτη γράμμη κάθε αρχείου αποτελεί την κεφαλίδα του. Στην κεφαλίδα αναφέρονται οι χρονικές περίοδοι. Όταν πρόκειται για ένα έτος αναγράφεται με τέσσερα ψηφία (ΧΧΧΧ), ενώ όταν πρόκειται για χρονική περίοδο, αναγράφεται με τη μορφή ΧΧΧΧ_ΥΥΥΥ, οπού ΧΧΧΧ το έτος έναρξης της χρονικής περιόδου και ΥΥΥΥ το έτος λήξης της χρονικής περιόδου. 20

22 4. Περιγραφή λειτουργίας διαγραφής δεδομένων Προκειμένου να γίνει διαγραφή συνόλων δεδομένων από τη βάση δεδομένων, πρέπει να πατηθεί το κουμπί "Only delete data". Στη συνέχεια, από το μενού "Select data category", γίνεται η επιλογή της κατηγορίας της μεταβλητής που θα διαγραφεί από τη βάση δεδομένων. Στη συνέχεια, εμφανίζονται μενού για την επιλογή της μεταβλητής, της εποχικότητας και της χρονικής περιόδου. Στην εικόνα που ακολουθεί παρουσιάζεται το παράδειγμα διαγραφής δεδομένων του Σεναρίου Β2 των δεδομένων κλιματικών μεταβολών PRUDENCE. Πατώντας το κουμπί "Run command" γίνεται η διαγραφή των δεδομένων, ενώ στο 21

23 Βιβλιογραφία Elmasri, R., Navathe, S. B. (1994) Fundamentals of Database Systems, The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. Garrett, J. J., Ajax: A New Approach to Web Applications,