ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ Σ ΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ Σ ΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΒΙΟΠΙΚΟΙΛΟΤΗΤΑ: Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΚΥΠΡΟΥ ΠΑΤΣΑΛΙΔΟΥ ΜΑΡΙΑ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΑΝΑΠ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΔΡΟΣΟΣ ΚΟΥΤΣΟΥΜΠΑΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2008

2 Πριν περίπου 2 χρόνια κατάλαβα ποιο είναι το αντικείμενο που με ενδιαφέρει και θα ήθελα να ασχοληθώ στο μέλλον από το τμήμα επιστημών της θάλασσας και αυτό ήταν η θαλάσσια βιολογία, συγκεκριμένα οι βενθικοί οργανισμοί. Τότε άρχισα να ψάχνω και το θέμα της πτυχιακής μου. Μίλησα στον κ. Κουτσούμπα και μου πρότεινε να συνεργαστώ με τον κ. Πουρσανίδη Δημήτρη. Ένα παιδί με πάρα πολλές δραστηριότητες και ασχολίες και το σημαντικότερο που λατρεύει την θάλασσα.έτσι σιγά σιγά ξεκίνησα την πτυχιακή μου. Με συστηματικό και έντονο ρυθμό άρχισα να συμπληρώνω την βάση δεδομένων μου τους τελευταίους 7 μήνες. Θέλω λοιπόν να ευχαριστήσω θερμά τον επιβλέπων καθηγητή μου κ. Δρόσο Κούτσούμπα και τον κ. Πουρσανίδη Δημήτρη για την πολύτιμη βοήθεια τους και για τις ώρες που αφιέρωσαν εξηγώντας μου κάποια πολύ σημαντικά βήματα που έπρεπε να ακολουθήσω για να φέρω εις πέρας την πτυχιακή μου εργασία Επίσης θέλω να ευχαριστήσω τον φίλο μου Γιώργο Τσερμετσέλλη για τις πολύ σημαντικές πληροφορίες που μου έδωσε για το πρόγραμμα ΜsVisio και την MsAccess Θερμές ευχαριστίες στην οικογένεια μου και τον στενό κοινωνικό μου κύκλο για την πολύτιμη ψυχολογική υποστήριξη που μου προσέφεραν απλόχερα κατά την διάρκεια της διεκπεραίωσης αυτής της εργασίας. Σας ευχαριστώ όλους 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ.ΣΕΛΙΔΕΣ Περίληψη Χρησιμότητα της εργασίας Κεφάλαιο Εισαγωγή 1.2 Παράκτια Ύδατα Κεφάλαιο Μεθοδολογία Περιγραφή της δομής της Βάσης Μεθοδολογία - Ανάλυση απαιτήσεων 2.2 Ενοποιημένη γλώσσα μοντελοποίησης (UML) 2.3 Τι είναι μια βάση δεδομένων Μοντέλα Βάσεων Δεδομένων Οι στόχοι μιας βάσης δεδομένων Ορισμοί Μηχανογραφώντας μια Βάση Δεδομένων Η διαχείριση μιας Bάσης δεδομένων Σχεδιάζοντας τη Βάση Δεδομένων Ερώτηματα Κεφάλαιο Τι είναι τα Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS) Γεωγραφικές πληροφορίες. Διακρίνονται σε χαρτογραφικές και περιγραφικές Δυνατότητες των ΓΣΠ (GIS) 3.2 Δομή του ArcGIS DESKTOP Κεφάλαιο Εφαρμογές της βάσεις δεδομένων στη βιοποικιλότητα Κεφάλαιο Αναλύσεις της βάσης δεδομένων Κεφάλαιο Συζήτηση 6.2 Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Appendix

4 Περίληψη Δημιουργήθηκε μία γεωγραφική βάση δεδομένων στο σύστημα διαχείρησης Microsoft Access, με σκοπό την αποθήκευση των δεδομένων κατανομής της θαλάσσιας χλωρίδας και πανίδας όπως αυτά έχουν αποτυπωθεί σε δημοσιευμένες μελέτες. Επιπρόσθετα, παράλληλα με την αξιοποίηση των δεδομένων κατανομών των οργανισμών, αποθηκεύονται και δεδομένα που αφορούν τον χώρο χρόνο, στον οποίο βρέθηκαν αυτά. Τέλος καταγράφεται και η πληροφορία για την αποθήκευση συντήρηση των δειγμάτων αυτών, ώστε να υπάρχει η δυνατότητα αναζήτηση τους. Μέσω της βάσης αυτής απαντήθηκαν ερωτήματα που έχουν σχέση με την βιοποικιλότητα της εξεταζόμενης περιοχής και στην συνέχεια ακολούθησε στατιστική ανάλυση και η εξαγωγή συμπερασμάτων. Επίσης στην παρούσα μελέτη παρουσιάζονται εφαρμογές των βάσεων δεδομένων, των δορυφορικών συστημάτων σε τομείς όπως την βιολογία, την αλιευτική διαχείρηση, το περιβάλλον και πολλούς άλλους τομεις. 4

5 Τα βενθικά οικοσυστήματα είναι ο τύπος οικοσυστημάτων που συναντάται σε όλες τις θάλασσες του κόσμου και καταλαμβάνουν το κομμάτι του θαλάσσιου βυθού. Πρόκειται για τύπο οικοσυστημάτων με πολύ μεγάλο ενδιαφέρον τόσο από οικολογική όσο και από οικονομική άποψη. Οικολογική γιατί εδώ συναντώνται πολλές από τις μορφές ζωής που συναντώνται σήμερα στον πλανήτη Γη, αλλά ταυτόχρονα εδώ έζησαν πολλές από τις μορφές ζωής που έζησαν στο παρελθόν και σήμερα συναντώνται μόνον ως απολιθώματα. Οικονομική γιατί πολλοί από τους θαλάσσιους οργανισμούς με παγκόσμιο οικονομικό ενδιαφέρον (π.χ. σπόγγοι, κοράλλια, πολύχαιτοι, μαλάκια, καρκινοειδή, εχινόδερμα, ψάρια) εξαπλώνονται στα ενδιαιτήματα αυτά και σημαντικές οικονομικές δραστηριότητες του ανθρώπου (αλιεία) σχετίζονται με τους τρόπους και τις μεθόδους σύλληψής των οργανισμών αυτών.(βενθικά οικοσυστήματα, Δρόσος Κουτσούμπας) Σκοπός της εργασίας αυτής είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση μιας βάσης δεδομένων που θα αφορά την βενθική θαλάσσια βιοποικιλότητα της Κύπρου όπου εκτός από την περιγραφική πληροφορία θα αποθηκεύεται και η χωρική πληροφορία. Με την βάση δεδομένων μπορούμε να αναλύσουμε, να αποθηκεύσουμε και να μετασχηματίσουμε τα στοιχεία του πραγματικού κόσμου. Σαν αποτέλεσμα τα δεδομένα αυτά να γίνονται κατανοητά και εύκολα προσβάσιμα σε κάποιον που θέλει να μάθει ότι έχει σχέση με το συγκεκριμένο θέμα. Πληθώρα ερευνητικών μελετών, διδακτορικών διατριβών, μεταπτυχιακών μελετών έχουν λάβει χώρα σε Ελλάδα και Κύπρο. Πολλές από αυτές πραγματεύονταν θέματα που έχουν σχέση με το θαλάσσιο περιβάλλον, την ταξινόμηση διαφόρων ομάδων ζώων και φυτών, την οικολογία τους, τη βιογεωγραφία τους αλλά και φυσικές και χημικές διεργασίες στον θαλάσσιο χώρο. Με το πέρας των χρόνων αλλά και μετά την δημοσίευση των αποτελεσμάτων σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά, η πληροφορία που περιείχαν σχεδόν κατέληξε στα ράφια των βιβλιοθηκών των πανεπιστημίων και ερευνητικών ιδρυμάτων (Διπλωματική εργασία, Πουρσανίδης Δημήτριος). Για την συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από δημοσιευμένες μελέτες του Τμήματος Αλιείας της Κύπρου, πτυχιακές εργασίες που εκπονήθηκαν σε διάφορα πανεπιστήμια της Ελλάδος, μεταπτυχιακές εργασίες και ερευνητικά προγράμματα που έχουν πραγματοποιηθεί στο Υπουργείο Γεωργίας, Φυσικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Η μελέτη αυτή έχει σκοπό την υλοποίηση μίας γεωγραφικής βάσης δεδομένων, όπου θα αποθηκεύονται δεδομένα κατανομής της θαλάσσιας χλωρίδας και πανίδας όπως αυτά έχουν αποτυπωθεί στις παραπάνω μελέτες. Με την αξιοποίηση των δεδομένων κατανομών των οργανισμών, αποθηκεύονται και δεδομένα που αφορούν τον χώρο, το χρόνο, στον οποίο βρέθηκαν αυτά. Σημασία της απογραφής των βενθικών οργανισμών Η απογραφή των βενθικών οργανισμών είναι η εργασία κατά την οποία καταγράφεται ποιοι, πού και πόσοι είναι οι οργανισμοί σε μια συγκεκριμένη περιοχή και ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους. Μια απογραφική βάση δεδομένων των βενθικών οργανισμών περιέχει δεδομένα όπως την τάξη του κάθε είδους, η τοποθεσία, το βάθος, το υπόστρωμα, το ενδιαίτημα, τις βιβλιογραφικές πηγές, Μια τέτοιά βάση που περιέχει αξιόπιστα, επικαιροποιημένα δεδομένα είναι είναι αναγκάια για να λαμβάνονται οποιεσδήποτε αποφάσεις. Έτσι θα είναι αποτελεσματικές οι δράσεις που αφορούν σε σχεδιασμό, διαχείριση, εκπαίδευση και ενημέρωση του κοινού. Η συλλογή, εναρμόνιση και διάδοση της πληροφορίας είναι απαραίτητη σε τοπικό, εθνικό και διεθνές επίπεδο. Χρησιμότητα της εργασίας Η χρησιμότητα αυτής της βάσης είναι ότι μπορούν απαντηθούν κύρια ερωτήματα με εύκολο τρόπο όσον αφορά την θαλάσσια βιοποικιλότητα των περιοχών που εξετάζονται ερωτήματα όπως «που ζει κάθε είδος?», «πόσα είδη έχουν βρεθεί σε συγκεκριμένες περιοχές της Κύπρου?» κλπ. Αυτά τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία των στοιχείων της θαλάσσιας βιοποικιλότητας μπορούν επίσης να εφαρμοστούν και όπως έχει ήδη γίνει και σε θέματα θαλάσσιας γεωλογίας, βιολογίας, αλιευτικής διαχείρισης... 5

6 Στην ανάπτυξη της βάσης δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο Microsoft Visio και τα αντικείμενα που παρέχονται από την ESRI. Η Βάση Δεδομένων είναι προσβάσιμη, διαχειρίσιμη, εύκολα μπορεί να ανανεώνεται και να έχει πρόσβαση με πολλούς τρόπους και με διάφορα προγράμματα λογισμικά. Δημιουργήθηκε ένα αρχείο αποτελεσματικό και λειτουργικό, χωρίς περιττές επαναλήψεις στοιχείων, με δυνατότητα εξυπηρέτησης πολλαπλών εφαρμογών αναγκών και του οποίου τα στοιχεία αποθηκεύονται με τρόπο ώστε να είναι ανεξάρτητα από τα προγράμματα που τα χρησιμοποιούν. Η εργασία αυτή είναι απλά η αρχή για την καταγραφή των θαλάσσιων οργανισμών της Κύπρου. Μπορεί εύκολα να προστεθεί πληροφορία και με την πάροδο του χρόνου θα γίνεται διόρθωση και ανανέωση της βάσης. Στο διαδικτυακό χώρο είναι πολύ σημαντική η ύπαρξη μιας βάσης με θέμα την θαλάσσια βιολογία γιατί μπορεί εύκολα κάποιος να ενημερωθεί και να κατανοήσει περισσότερο τις επιδράσεις που έχει το περιβάλλον στους οργανισμούς, 6

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η Κύπρος είναι το τρίτο - μεγαλύτερο νησί στη Μεσόγειο. Είναι τοποθετημένο στο βορειοανατολικό τέλος της ανατολικής λεκάνης της Μεσογείου, με γεωγραφικό πλάτος 34 ανατολή 33 " " ο Βορράς και γεωγραφικό μήκος " ". Γεωγραφικά, η Κύπρος βρίσκεται σε μια απόσταση 380 χιλιομέτρων βόρεια της Αιγύπτου, 105 χιλιομέτρων δυτικά της Συρίας, και 75 χιλιομέτρων νότιων της Τουρκίας. Με μια συνολική περιοχή γης km 2, η Κύπρος διαιρείται διοικητικά με μια ουδέτερη ζώνη Ηνωμένων Εθνών (ΗΕ) μεταξύ της ελληνοκύπριας Κοινότητας (GCC), καλύπτοντας km 2 και τη Τουρκοκύπριακη Κοινότητα (TCC), η οποία καλύπτει km 2. Έχει ένα μέγιστο μήκος 240 χιλιομέτρων από την ανατολή - δύση και ένα μέγιστο πλάτος 100 χιλιομέτρων από το Βορρά μέχρι το Νότο. Το νησί προέκυψε από τη θάλασσα κατά προσέγγιση 20 εκατομμύρια έτη πριν.( Το νησί περιλαμβάνει δύο μεγάλες οροσειρές, τον Πενταδάκτυλο και το Τροόδος, πολυάριθμα ρήγματα, κοιλάδες, απότομες πλευρές, θαλάσσιες αναβαθμίδες και πεδιάδες. Η συνδιασμένη δράση των κλιματολογικών συνθηκών, των πετρωμάτων και του χρόνου έχει ως αποτέλεσμα την δημιουργία μιας μεγάλης εδαφικής ποικιλομορφίας στο νησί με κυρίαρχα τα εδάφη καφκάλλες, τέρρα ρόζα και ερυθρογαιές. Τα πετρώματα που υπάρχουν είναι κύρίως ασβεστολιθικά και γενικά παρόμοια με εκείνα του θαλάσσιου βυθού. Απολιθώματα θαλάσσιων οργανισμών καταλαμβάνουν περιοχές με τεράστιες εκτάσεις,γεγονός που επιβεβαιώνει τη σταδιακή ανάδυση του νησιού από τη θάλασσα στη διάρκεια των γεωλογικών φαινομένων. Μια χαρακτηριστική περιοχή με απολιθώματα βρίσκεται στα Λατσιά της επαρχίας Λεύκωσίας όπυ έχουν καταγραφεί απολιθώματα, τρηματοφορων, κοραλλιών και μαλακίων τα οποία είναι προσκολλημένα ή άμεσα συνδεδεμένα με διάφορα υποστρώματα Η Κύπρος περιβάλλεται από τα νερά της Λεβαντίνης, Ανατολική Μεσόγειος, τα οποία χαρακτηρίζονται από ψηλότερες θερμοκρασίες και αλμυρότητα απ ότι τα νερά της Δυτικής Μεσογείου. Είναι μια από τις λιγότερο παραγωγικές θαλάσσιες περιοχές του κόσμου λόγω του υπερ-ολιγοτροφισμού που εμφανίζει, δηλ. περιέχει χαμηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών συστατικών. Παρά τη χαμηλή παραγωγικότητα της χαρακτηρίζεται από ψηλή βιοποικιλότητα, δηλ. μεγάλη ποικιλία οργανισμών χλωρίδας και πανίδας, τα οποία απαντώνται όμως σε μικρές ποσότητες. Φυτικοί οργανισμοί που κυριαρχούν γύρω από το νησί είναι φύκη του γένους Cystoseira και θαλάσσια γρασίδια του είδους Posidonia oceanica που αποτελούν ενδημικό και προστατευόμενο είδος της Μεσογείου, ενώ σε μικρότερες αφθονίες τα είδη Jania rubens, Halophila stipulacea, Caulerpa racemosa, Laurencia obtusa και Padina pavonicα. Υπολογίζεται ότι τα θαλάσσια γρασίδια καλύπτουν g m -2 per m της ακτογραμμής της Κύπρου με παραγωγικότητα(4-10gc/m 2 ξηρό βάρος ανά ημέρα)(russo, 1997). Πολλά άλλα είδη, όπως η πίννα, η φώκια, οι χελώνες κλπ. απαριθμούνται στον κατάλογο της ψηλής βιοποικιλότητας και οικολογικής σημαντικότητας της Μεσογείου. Η προστασία και η διατήρηση της ψηλής βιοποικιλότητας, η οποία προϋποθέτει την καλή ποιότητα του περιβάλλοντος χώρου (νερού, ιζήματος κλπ.) αποτελεί πρωταρχικό στόχο του Τομέα Θαλασσίου Περιβάλλοντος του ΤΑΘΕ για τη διατήρηση της καλής οικολογικής κατάστασης ώστε και οι επόμενες γενεές να μπορούν να την απολαμβάνουν. 7

8 1.2 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΥΔΑΤΑ Η ακτογραμμή της Κύπρου κυμαίνεται από απόκρημνους, μη-προσβάσιμους βράχους και τραχύ πετρώδη αιγιαλό με θαλάσσιες σπηλιές, έως ήπιας κλίσης αμμώδεις παραλίες. Ένα μαλακό υπόστρωμα άμμου και κροκάλων σε ρηχά νερά και λεπτόκοκκης άμμου, λασπώδους άμμου και λάσπης σε βαθύτερα νερά χαρακτηρίζουν τους κύριους όρμους της νότιας και ανατολικής ακτής. Αυτές οι επιμήκεις παραλίες συχνά καταλήγουν σε παραλίες με χαλίκια ανάλογα με το κύμα που δημιουργείται από τα παράκτια ρεύματα. Επίσης υπάρχουν πολλές μικρές παραλίες. Το βραχώδες υπόστρωμα στο οποίο επικρατούν οι σκληροί ασβεστόλιθοι με παρεμβολές από χονδρόκοκκη άμμο και χαλίκια είναι χαρακτηριστικό της δυτικής και βόρειας ακτής. Σε βαθύτερα νερά εντοπίζεται λάσπη (Δημητρόπουλος, 2003). Τα περισσότερα παράκτια ύδατα της Κύπρου, σύμφωνα με βαθυμετρικούς χάρτες και διάφορες εκθέσεις (Αργύρου, 2000, Αργύρου et al., 1999), μπορούν να ταξινομηθούν ως μεσαίου βάθους (>30 και <50 m), εκτός από το νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού όπου τα παράκτια ύδατα είναι ρηχά (<30m). Οι πιο σχετικοί παράγοντες στην περίπτωση της Κύπρου είναι η μέση σύνθεση του υποστρώματος και το βάθος. Όλα τα παράκτια ύδατα της Κύπρου ανήκουν στην ίδια κατηγορία όσον αφορά στην αλμυρότητα, π.χ. ευρύαλος. Η διακύμανση της παλίρροιας θεωρείται ακατάλληλος παράγοντας χαρακτηρισμού (πάντα μικρότερη από 1 m). Ένας άλλος βιολογικός προαιρετικός παράγοντας είναι η έκθεση στα κύματα. Η έκθεση στα κύματα, ένας παράγοντας κλειδί για τις κοινωνίες που αναπτύσσονται στις διαπαλιρροιακές ζώνες ή στην περιοχή κοντά στην ακτή, μπορεί να σχετιστεί άμεσα με την διαφοροποίηση των ακτών της Κύπρου που είναι μέτρια εκτεθειμένες στα κύματα από τις ακτές της υπόλοιπης Μεσογείου και Ευρώπης που εκτίθενται με διαφορετικό τρόπο. Για αυτό το λόγο, το βάθος, το υπόστρωμα και η έκθεση στα κύματα επιλέχθηκαν ως περιγραφείς. Δώδεκα τύποι προσδιορίσθηκαν αρχικά με αυτό το σχήμα κατηγοριοποίησης, τρεις από τους οποίους εμφανίζονται στα παράκτια ύδατα της Κύπρου. Μια εποπτική εικόνα δίνεται στον Πίνακα 1. Τυπικά παραδείγματα του τύπου C1 είναι οι ακτές της Τιλλιρίας και Ακάμα. Ο τύπος C2 εμφανίζεται τυπικά στους κόλπους της Επισκοπής, της Λεμεσού και της Λάρνακας και παραδείγματα του τύπου C3 μπορούν να εντοπισθούν στις ακτές του ακρωτηρίου της Πύλας και του ακρωτηρίου της Αγίας Νάπας. 8

9 Πίνακας 1. Τύποι συστημάτων παράκτιων υδάτων και ο αριθμός των συστημάτων υδάτων για κάθε τύπο. Τύπος συστημάτων παράκτιων υδάτων Αριθμός συστημάτων Παράκτιων υδάτων Κάλυψη (%) C1: Σκληρό ενδιάμεσου βάθους και μέτριας έκθεσης C2: Άμμος-χαλίκι ενδιάμεσου βάθους και μέτριας έκθεσης C3: Σκληρό αβαθές μέτριας έκθεσης Τα συστήματα παράκτιων υδάτων και η τυπολογία τους. * Τα συστήματα παράκτιων υδάτων τα οποία βρίσκονται στην περιοχή της Κύπρου όπου η Κυπριακή Δημοκρατία δεν ασκεί αποτελεσματικό έλεγχο, είναι εκτιμήσεις. Σύμφωνα με τις διατάξεις του Πρωτοκόλλου Αρ. 10, το οποίο συνάπτεται στην Πράξη προσχώρησης της Κυπριακής Δημοκρατίας στην Ε.Ε., η εφαρμογή του κοινοτικού κεκτημένου έχει ανασταλεί σε αυτές τις περιοχές της Κυπριακής Δημοκρατίας όπου η Κυβέρνηση της Κυπριακής Δημοκρατίας δεν ασκεί αποτελεσματικό έλεγχο. C1: Σκληρό ενδιάμεσου βάθους και μέτριας έκθεσης Αυτός ο τύπος συστήματος παράκτιων υδάτων εμφανίζεται κατά μήκος της Δυτικής και Νοτιοδυτικής ακτής της Κύπρου, κυρίως στο Ακρωτήρι Ακάμας και κοντά στην ακτογραμμή της Πάφου. Περιγράφει παράκτια ύδατα που είναι μέτρια εκτεθειμένα με σκληρό υπόστρωμα με μέσο βάθος μεταξύ 30 και 50m. Βιολογικά στοιχεία Μακροφύκη Κατάταξη κατά EUNIS (European Nature Information System) Η υφιστάμενη φυτοκοινωνία θα έπρεπε να είναι υψηλής ποικιλότητας με τα ροδοφύκη να επικρατούν από πλευράς αριθμού ειδών, ακολουθούμενα από τα φαιοφύκη και τα 9

10 χλωροφύκη. Από πλευράς βιομάζας θα πρέπει να επικρατούν τα φαιοφύκη (κυρίως εξαιτίας των ειδών του πολυετούς γένους Cystoseira), ακολουθούμενα από τα ροδοφύκη και τα χλωροφύκη. Ακανόνιστη έκθεση στον αέρα εξαιτίας της διακύμανσης της στάθμης του νερού που συχνά παρεμποδίζουν τη διαδικασία διαδοχής των κοινοτήτων της παραλιακής ζώνης των μακροφυκών ευνοώντας τα βραχύβια κυανοβακτήρια και τα είδη των γενών Bangia, Porphyra. Στην κατώτερη παραλιακή ζώνη μπορούν να βρεθούν πολυετή είδη των γενών Lithophyllum και Corallina. Πυκνές και καλά αναπτυγμένες κοινότητες μακροφυκών συναντώνται στην ανώτερη υποπαραλιακή ζώνη με τα πιο χαρακτηριστικά είδη να ανήκουν στα γένη Corallina, Cystoseira, Lithophyllum, Peyssonnelia και Padina. Άλλα συνηθισμένα είδη ανήκουν στα γένη Halopteris, Stypocaulon, Dictyota, Dictyopteris, Laurencia, Cladophora και Jania. Σε θαλάσσιες σπηλιές εξαιτίας του περιορισμένου φυσικού φωτός είναι πιθανό να κυριαρχεί σκιοφιλική βλάστηση των γενών Flabella και Peyssonnelia. Η χωρική και χρονική μεταβολή της σύνθεσης και αφθονίας της φυτοκοινωνίας αποδίδεται στον εποχικό κύκλο των κύριων περιοριστικών παραγόντων (πχ. Θρεπτικά και φως) και αντιστοιχεί προς τις αδιατάρακτες συνθήκες. Θαλάσσια Αγγειόσπερμα Κατάταξη κατά EUNIS: Υποπαραλιακά ιζήματα που κυριαρχούνται από αγγειόσπερμα Υποθαλάσσια ιζήματα υποστηρίζουν εκτεταμένα λιβάδια του είδους Posidonia oceanica. Πρόκειται για πολυετές, ενδημικό είδος της Μεσογείου Θάλασσας που εξαπλώνεται κατά κύριο λόγο από 10 έως 35 μέτρα βάθος. Τα υψηλής οικολογικής ποιότητας λιβάδια της Ποσειδωνίας χαρακτηρίζονται από υψηλή μέση πυκνότητα υγιών βλαστών και ταιριάζουν απόλυτα με τις αδιατάρακτες συνθήκες. Το φύλλωμα σχηματίζει ένα φυσικό ενδιαίτημα για ποικίλες κοινωνίες επιφυτικών μακροφυκών με πιο συνηθισμένα είδη των γενών Myrionema, Giraudia, Fosliella και Dermatolithon, ενώ στα οριζόντια και κάθετα ριζώματα βρίσκονται είδη των γενών Halimeda, Flabellia και Valonia. Τα ποσοστά της κάλυψης των επιφύτων σε λιβάδια Ποσειδώνιας ταιριάζουν με αδιατάρακτες συνθήκες. Εκτός από τα αγγειόσπερμα, υποπαραλιακά μαλακά ιζήματα υποστηρίζουν την ανάπτυξη των πράσινων φυκών Caulerpa prolifera, των οποίων η κάλυψη και η πυκνότητα του πληθυσμού αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Άλλα πιθανά είδη μακροφυκών εμφανίζονται σε αυτόν τον τύπο οικοτόπου, π.χ. το μεσογειακό είδος εισβολέας Caulerpa racemosa διατηρείται σε χαμηλές πληθυσμιακές πυκνότητες. Πανίδα βενθικών ασπόνδυλων Το παραλιακό και υπό-παραλιακό σκληρό υπόστρωμα υποστηρίζει ποικίλες κοινότητες ασπόνδυλων ανάλογα με το ύψος του αιγιαλού και τις κυρίαρχες κοινωνίες φυκών. Στην ανώτερη παραλιακή ζώνη, θα πρέπει να επικρατούν οι κοινότητες των θυσανόποδων Chthamalus και των γαστερόποδων Patella που υπόκεινται σε περιστασιακή αλλά κανονική έκθεση στον αέρα. Άλλα είδη που μπορούν να εντοπισθούν περιλαμβάνουν το γαστερόποδο Littorina, το ισόποδο Ligia και το δίθυρο Mytilus. Στην ανώτερη παραλιακή ζώνη, όπου τα μακροφύκη κυριαρχούν, μπορούν να εντοπισθούν ποικίλα αμφίποδα (Caprella), γαστερόποδα (Cerithium, Gibbula, Columbella) και καβούρια (Pirimeda, Acanthonyx). Οι θαλάσσιοι αχινοί (Paracentrotus) και οι ανεμώνες (Anemonia) πρέπει να είναι πολύ συχνοί στον χαμηλό βραχώδη αιγιαλό κυρίως μέχρι το βάθος των 3m. Η σύνθεση και αφθονία των ασπόνδυλων ειδών αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Υπόπαραλιακά ιζήματα Τα υποπαραλιακά ιζήματα υποστηρίζουν μια ποικίλη επί- και έσω-πανίδα ασπόνδυλων. Τα υπόπαραλιακά μείγματα ιζημάτων άμμου και λάσπης υποστηρίζουν μια σειρά από τάξα που περιλαμβάνει πολύχαιτους, δίθυρα μαλάκια και αμφίποδα οστρακοειδή. Οι υπό-παραλιακές λάσπες υποστηρίζουν μια σειρά από πολύχαιτους και εχινόδερμα, ιδίως Amphiura. 10

11 Συνδυασμός από ιζήματα υπό-παραλιακά υποστηρίζει πολύχαιτους, δίθυρα, εχινόδερμα, ανεμώνες, υδρόζωα και βρυόζωα. Η σύνθεση και αφθονία της ασπόνδυλης πανίδας αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Τα περισσότερα τάξα που είναι ευαίσθητα στις διαταραχές και συσχετίζονται με τις μη διαταραγμένες συνθήκες θα πρέπει να είναι παρόντα, π.χ. Nephys, Aphrodita, Akera. C2: Άμμος-χαλίκι ενδιάμεσου βάθους και μέτριας έκθεσης Αυτός ο τύπος εντοπίζεται κατά μήκος της Νότιας και Ανατολικής ακτής της Κύπρου, κυρίως στους όρμους της Επισκοπής, της Λεμεσού και της Λάρνακας. Περιλαμβάνει μέτριας έκθεσης ακτές με πυθμένα από άμμο-χαλίκι με ένα μέσο βάθος μεταξύ 30 και 50 m. Βιολογικά στοιχεία Μακροφύκη Η ποικιλότητα των μακροφυκών είναι μικρή και υποστηρίζεται από τα σπάνια και πολυετή π.χ. Cystoseira και τα βραχύβια π.χ. τάξα εφήμερα πράσινα φύκη. Θαλάσσια Αγγειόσπερμα Υποπαραλιακά ιζήματα που κυριαρχούνται από αγγειόσπερμα Υποθαλάσσια ιζήματα υποστηρίζουν λιβάδια του είδους. Cymodocea nodosa, Halophila stipulacea ( Lessepsian migrant) και Posidonia oceanica. Τα λιβάδια Cymodocea και Halophila αναπτύσσονται στα ρηχά νερά συνήθως από 3 έως 10 μέτρα και συχνά εξαρτώνται από τη συχνότητα των ακραίων καιρικών συνθηκών. Μια ισχυρή χειμωνιάτικη καταιγίδα θα μπορούσε να τα εκριζώσει τις κοίτες, που όμως μπορούν να επανεγκατασταθούν την επόμενη άνοιξη καθώς πρόκειται για είδη ταχέως αναπτυσσόμενα που καρποφορούν σχεδόν κάθε χρόνο. Το είδος Posidonia oceanica Το φύλλωμα σχηματίζει ένα φυσικό ενδιαίτημα για ποικίλες κοινωνίες επιφυτικών μακροφυκών με πιο συνηθισμένα είδη των γενών Myrionema, Giraudia, Fosliella και Dermatolithon, ενώ στα οριζόντια και κάθετα ριζώματα βρίσκονται είδη των γενών Halimeda, Flabellia και Valonia. Τα ποσοστά της κάλυψης των επιφύτων σε λιβάδια Ποσειδώνιας ταιριάζουν με αδιατάρακτες συνθήκες. Εκτός από τα αγγειόσπερμα, υποπαραλιακά μαλακά ιζήματα υποστηρίζουν την ανάπτυξη των πράσινων φυκών Caulerpa prolifera, των οποίων η κάλυψη και η πυκνότητα του πληθυσμού αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Άλλα πιθανά είδη μακροφυκών εμφανίζονται σε αυτόν τον τύπο οικοτόπου, π.χ. Caulerpa racemosa. Πανίδα βενθικών ασπόνδυλων Παραλιακά χαλίκια και χονδρόκοκκη άμμος Τα παραλιακά χαλίκια και η χονδρόκοκκη άμμος υποστηρίζουν μια μάλλον εξασθενημένη πανίδα ασπόνδυλων λόγω ισχυρής φυσικής διαταραχής από την παλιρροιακή δραστηριότητα και τη δραστηριότητα των κυμάτων που προκαλούν την κινητικότητα των ιζημάτων. Στα ιζήματα αυτά μπορεί να βρεθεί μια σειρά από τάξα που περιλαμβάνει αμφίποδα π.χ. Echinogammarus, ισόποδα π.χ. Sphaeroma και πολύχαιτους π.χ.. Ophelia. Σε πιο συμπαγή ιζήματα, μπορεί να εντοπισθεί μια σειρά από τάξα που περιλαμβάνει πολύχαιτους, π.χ. Nerine, δίθυρα, π.χ. Donacilla και ισόποδα, π.χ.. Eurydice. Η σύνθεση και αφθονία της ασπόνδυλης πανίδας συμπίπτουν με τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Υπο-παραλιακά ιζήματα Τα υποπαραλιακά ιζήματα υποστηρίζουν μια ποικίλη επί- και έσω-πανίδα ασπόνδυλων. Τα υπό-παραλιακά στρώματα άμμου και λάσπης υποστηρίζουν μια σειρά από τάξα που περιλαμβάνει πολύχαιτους, δίθυρα μαλάκια και αμφίποδα οστρακοειδή. Οι υπό-παραλιακές λάσπες υποστηρίζουν μια σειρά από πολύχαιτους και εχινόδερμα, ιδίως Amphiura. Συνδυασμός από ιζήματα υπό-παραλιακά υποστηρίζει πολύχαιτους, δίθυρα, εχινόδερμα, ανεμώνες, υδρόζωα και βρυόζωα. 11

12 Η σύνθεση και αφθονία της ασπόνδυλης πανίδας αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Όλα τα τάξα που είναι ευαίσθητα στις διαταραχές και συσχετίζονται με τις μη διαταραγμένες συνθήκες είναι παρόντα, π.χ. Nephys, Aphrodita, Akera. C3: Σκληρό αβαθές μέτριας έκθεσης Αυτός ο τύπος νερού εμφανίζεται κυρίως κατά μήκος της νοτιοανατολικής ακτής της Κύπρου, στις ακτές της Αγίας Νάπας και του Πρωταρά. Περιλαμβάνει ακτές με σκληρό πυθμένα, μέτριας έκθεσης με ένα μέσο βάθος μεγαλύτερο από 30 μέτρα. Μακροφύκη Η υφιστάμενη φυτοκοινωνία θα έπρεπε να είναι υψηλής ποικιλότητας με τα ροδοφύκη να επικρατούν από πλευράς αριθμού ειδών, ακολουθούμενα από τα φαιοφύκη και τα χλωροφύκη. Από πλευράς βιομάζας θα πρέπει να επικρατούν τα φαιοφύκη (κυρίως εξαιτίας των ειδών του πολυετούς γένους Cystoseira), ακολουθούμενα από τα ροδοφύκη και τα χλωροφύκη. Ακανόνιστη έκθεση στον αέρα εξαιτίας της διακύμανσης της στάθμης του νερού συχνά παρεμποδίζουν τη διαδικασία διαδοχής των κοινοτήτων της παραλιακής ζώνης των μακροφυκών ευνοώντας τα βραχύβια κυανοβακτήρια και τα είδη των γενών Bangia, Porphyra. Στην κατώτερη παραλιακή ζώνη μπορούν να βρεθούν πολυετή είδη των γενών Lithophyllum και Corallina. Εκτεταμένα λιβάδια Cystoseira κυριαρχούν στην ανώτερη υποπαραλιακή ζώνη κατοικώντας σε ποικίλες κοινωνίες επιφυτικών μακροφυκών με τα πιο χαρακτηριστικά τάξα να ανήκουν στα γένη Fosliella, Pneophyllum και Sphacelaria. Αλλα συνηθισμένα είδη ανήκουν στα γένη Halopteris, Stypocaulon, Dictyota, Dictyopteris, Laurencia, Cladophora και Jania. Σε θαλάσσιες σπηλιές εξαιτίας του περιορισμένου φυσικού φωτός είναι πιθανό να κυριαρχεί σκιοφιλική βλάστηση των γενών Flabella και Peyssonnelia. Η χωρική και χρονική μεταβολή της σύνθεσης και αφθονίας της φυτοκοινωνίας αποδίδεται στον εποχικό κύκλο των κύριων περιοριστικών παραγόντων (πχ. θρεπτικά και φως) και αντιστοιχεί προς τις αδιατάρακτες συνθήκες.(υπουργείο γεωργίας, φυσικών πόρων και περιβάλλοντος, Οδηγία Πλαίσιο για τα νερά(2000/60/ek)) Εικόνα 1. Posidonia oceanica Θαλάσσια Αγγειόσπερμα Υποπαραλιακά ιζήματα που κυριαρχούνται από αγγειόσπερμα. Υποθαλάσσια ιζήματα υποστηρίζουν λιβάδια του είδους. Cymodocea nodosa, Halophila stipulacea (a Lessepsian migrant) και Posidonia oceanica. Τα λιβάδια Cymodocea και Halophila αναπτύσσονται στα ρηχά νερά συνήθως από 3 έως 10 μέτρα και συχνά εξαρτώνται από τη συχνότητα των ακραίων καιρικών συνθηκών. Μια ισχυρή χειμωνιάτικη καταιγίδα θα μπορούσε να εκριζώσει τις κοίτες, αλλά αυτές μπορούν να επανεγκαθιδρυθούν την επόμενη άνοιξη καθώς είναι ταχεία αναπτυσσόμενο είδος που καρποφορεί σχεδόν κάθε χρόνο. 12

13 Το είδος Posidonia oceanica.το φύλλωμα σχηματίζει ένα φυσικό ενδιαίτημα για ποικίλες κοινωνίες επιφυτικών μακροφυκών με πιο συνηθισμένα είδη των γενών Myrionema, Giraudia, Fosliella και Dermatolithon, ενώ στα οριζόντια και κάθετα ριζώματα βρίσκονται είδη των γενών Halimeda, Flabellia και Valonia. Τα ποσοστά της κάλυψης των επιφύτων σε λιβάδια Ποσειδώνιας αντιστοιχούν προς τις αδιατάρακτες συνθήκες. Εκτός από τα αγγειόσπερμα, υποπαραλιακά μαλακά ιζήματα υποστηρίζουν την ανάπτυξη των πράσινων φυκών Caulerpa prolifera, των οποίων η κάλυψη και η πυκνότητα του πληθυσμού αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Εικόνα 2. Κοινότητα των Cystoseira spp. (C. zosteroides) και Sargassum cf. trichocarpum, με τον σπόγγο Sarcotragus spinosula, Κάβο Γκρέκο -45m (P. Sánchez-Jérez) Πανίδα βενθικών ασπόνδυλων Το παραλιακό και υπό-παραλιακό σκληρό υπόστρωμα υποστηρίζει ποικίλες κοινότητες ασπόνδυλων ανάλογα με το ύψος του αιγιαλού και τις κυρίαρχες κοινωνίες φυκών. Στην ανώτερη παραλιακή ζώνη, θα πρέπει να επικρατούν οι κοινότητες των θυσανόποδων Chthamalus και των γαστερόποδων Patella που υπόκεινται σε περιστασιακή αλλά κανονική έκθεση στον αέρα. Άλλα είδη που μπορούν να εντοπισθούν περιλαμβάνουν το γαστερόποδο Littorina, το ισόποδο Ligia και το δίθυρο Mytilus. Στην ανώτερη παραλιακή ζώνη, όπου τα μακροφύκη κυριαρχούν, ποικίλα αμφίποδα (Caprella), γαστερόποδα (Cerithium, Gibbula, Columbella) και καβούρια (Pirimeda, Acanthonyx) μπορούν να εντοπισθούν. Οι θαλάσσιοι αχινοί (Paracentrotus) και οι ανεμώνες (Anemonia) πρέπει να είναι πολύ συχνοί στον χαμηλό βραχώδη αιγιαλό κυρίως μέχρι το βάθος των 3m. Η σύνθεση και αφθονία των ασπόνδυλων ειδών αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες. Υπόπαραλιακά ιζήματα Τα υποπαραλιακά ιζήματα υποστηρίζουν μια ποικίλη επί- και έσω-πανίδα ασπονδύλων Τα υπο-παραλιακά στρώματα άμμου και λάσπης υποστηρίζουν μια σειρά από τάξα που περιλαμβάνει πολύχαιτους, δίθυρα μαλάκια και αμφίποδα οστρακοειδή Οι υπο-παραλιακές λάσπες υποστηρίζουν μια σειρά από πολύχαιτους και εχινόδερμα, ιδίως Amphiura. Συνδιασμός από υπο-παραλιακά ιζήματα υποστηρίζει πολύχαιτους, δίθυρα, εχινόδερμα, ανεμώνες, υδρόζωα και βρυόζωα. Η σύνθεση και αφθονία της ασπόνδυλης πανίδας αντιστοιχούν προς τις μη διαταραγμένες συνθήκες Όλα τα τάξα που είναι ευαίσθητα στις διαταραχές και συσχετίζονται με τις μη διαταραγμένες συνθήκες είναι παρόντα, π.χ. Nephys, Aphrodita, Akera. 13

14 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Μεθοδολογία Περιγραφή της δομής της Βάσης. Μεθοδολογία - Ανάλυση απαιτήσεων Κατά την διάρκεια της συλλογής των πηγών για την απόκτηση των δεδομένων (πτυχιακές, διπλωματικές εργασίες, επιστημονικά βιβλία και από δημοσιευμένα επιστημονικά άρθρα), έγινε μία ανάλυση του τύπου των δεδομένων που είναι απαραίτητα για την δημιουργία μίας τέτοιας βάσης. Στόχος, ήταν το γέμισμα της βάσης δεδομένων με την απαραίτητη πληροφορία, με αποτέλεσμα την ορθή λειτουργία της. Με το εργαλείο της UML αναλύεις, σχεδιάζεις και υλοποιείς. Εάν γίνει σωστός σχεδιασμός τότε θα γίνει και πιο εύκολη η διαδικασία δημιουργίας της βάσης δεδομένων. Επιλέχτηκαν ως απαραίτητα στοιχεία για μία βάση με θέμα την βιοποικιλότητα η ύπαρξη αναλυτικής συστηματικής των ειδών, αναλυτική χωρική πληροφορία αλλά και πληροφορία που αφορά τους βιότοπους - ενδιαιτήματα που αναφέρονται στις βιβλιογραφικές πηγές. Μεθοδολογία Microsoft Visio 2003 ArcGIS Desktop 9.0 (Arc Map, ArcCatalog, Arc Toolbox) Microsoft Access XP Συλλογή και οργάνωση των δεδομένων μας χρησιμοποιώντας τα εργαλεία που μας παρέχει η αυτοματοποιημένη χαρτογραφία. Επιλογή των παραμέτρων που θα ληφθούν υπ όψιν. Ορισμός των αντικειμένων και των σχέσεων. Οργάνωση της δομής της βάσης δεδομένων. Ερωτήματα για επεξεργασία των δεδομένων Στατιστική ανάλυση από την Access στην Excel. Σκοπός του μοντέλου ήταν να οργανωθούν τα δεδομένα μας με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να γίνει χωρική αναζήτηση ειδών σε μία περιοχή και στην συνέχεια να υπάρχει δυνατότητα για επιμέρους αναζητήσεις. Λογισμικό Ο σχεδιασμός της γεωβάσης έγινε με το αντικειμενοστραφές μοντέλο δεδομένων UML στο πρόγραμμα Microsoft Visio 2003 Για την υλοποίηση της βάσης χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα ArcCatalog 9.0 Για την εισαγωγή δεδομένων με γεωγραφική διάσταση στη γεωβάση, καθώς και για τη δημιουργία χάρτη χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα ArcMap 9.0. Για την εισαγωγή δεδομένων χωρίς γεωγραφική διάσταση στη γεωβάση χρησιμοποιήθηκε το σχεσιακό σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων Microsoft Office Access Συλλογή στοιχείων Για την συλλογή στοιχείων χρησιμοποιήθηκαν μελέτες οι οποίες περιείχαν και χωρική αλλά τα και περιγραφική πληροφορία. Χωρικές πληροφορίες Σημειακές συντεταγμένες των περιοχών όπου είχαν γίνει οι δειγματοληψίες. Με βάση τις συντεταγμένες αυτές εντοπίστηκαν οι περιοχές στις δορυφορικές εικόνες του GoogleEarth. Σε πολλές περιπτώσεις με βάση των περιοχών που ήταν καταγεγραμμένες πάρθηκαν συντεταγμένες από το GoogleEarth για τον προσδιορισμό της περιοχής. 14

15 Περιγραφικές πληροφορίες Αναλυτική συστηματική ειδών: Βασίλειο, Φύλο, Τάξη, Υπόταξη, Οικογένεια, είδος Χώρα: Από ποια χώρα πάρθηκαν τα είδη Περιοχή: Από ποια περιοχή πάρθηκαν τα δείγματα Βάθος: Το βάθος που έλαβαν χώρα οι δειγματοληψίες Ενδιαίτημα:Τόπος όπου ζούν οι οργανισμοί Υπόστρωμα: Αμμώδες (μαλακό) ή βραχώδες (σκληρό) Χρονολογία:Ημερομηνίες που έχουν δημοσιευθεί οι μέλετες Συλλέκτης:Αναφορά στους συλλέκτες των βενθικών οργανισμών Βιβλιογραφία:Καταγράφονται οι πηγές που χρησιμοποιήθηκαν για να αντληθούν οι παραπάνω πληροφορίες. 2.2 Ενοποιημένη γλώσσα μοντελοποίησης (UML) Στην ανάπτυξη της βάσης δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο Microsoft Visio και τα αντικείμενα που παρέχονται από την ESRI. Ο λόγος που σχεδιάζεται είναι για να γίνει κατανοητό το σύστημα που αναπτύσσεται. Έτσι δημιουργώντας ένα σχέδιο επιτυγχάνονται οι παρακάτω στόχοι: Παριστάνεται οπτικά το σύστημα που θα κατασκευαστεί. Προσδιορίζονται οι επιμέρους συνιστώσες από τις οποίες αποτελείται το μοντέλο (σταθμοί δειγματοληψίας, παράμετροι και χρονοσειρές). Προσδιορίζεται η δομή και η συμπεριφορά του συστήματος. H UML (Unified Modeling Language) είναι μια γλώσσα για Κατάρτιση προδιαγραφών λογισμικού και τεκμηρίωση τμημάτων λογισμικού Αναπαράσταση με οπτικό τρόπο (visualization) τμημάτων λογισμικού Μοντελοποίηση εταιρικών και άλλων συστημάτων που δεν αφορούν λογισμικό Αποτελεί το «στάνταρ» εργαλείο για την αντικειμενοστραφή σχεδίαση (object- oriented modeling / design) πληροφοριακών συστημάτων. Περιλαμβάνει εννέα (9) τύπους διαγραμμάτων, για τη μοντελοποίηση διαφορετικών πλευρών ενός πληροφοριακού συστήματος Για την περιγραφή της βάσης δεδομένων ενός πληροφοριακού συστήματος, χρησιμοποιείται το διάγραμμα κλάσεων (class diagram) Στόχοι της UML είναι η μοντελοποίηση συστημάτων με βάση τις αρχές των αντικειμενοστραφών μοντέλων και η δημιουργία μιας μοντελοποιημένης γλώσσας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο από τον άνθρωπο όσο κι από τις μηχανές. Η αντικειμενοστραφής προσέγγιση βασίζεται στην ιδέα των κλάσεων αντικειμένων, οντοτήτων δηλαδή του πραγματικού κόσμου που ενσωματώνουν τόσο δεδομένα όσο και μεθόδους που επενεργούν στα δεδομένα. Σήμερα τα συστήματα και οι διαδικασίες που σχεδιάζονται ή υλοποιούνται είναι σχεδόν στο σύνολο τους αντικειμενοστραφή. Αυτό οφείλεται στο πλεονέκτημα που παρέχει η αντικειμενοστραφής προσέγγιση: αφαιρετική αναπαράσταση, κατανόηση σύνθετων συστημάτων και διαδικασιών. Οι αρχές της βρίσκουν εφαρμογή στα διαγράμματα της UML (OMG,2003). Τα διαγράμματα περιπτώσεων χρήσης (use-case diagram) μπορούν να περιγράψουν τη λειτουργικότητα ενώ τα διαγράμματα κλάσεων μπορούν να περιγράψουν τη δομή μια διαδικασίας. Ένα διάγραμμα καταστάσεων (state diagram) μπορεί να αναπαραστήσει τη συμπεριφορά και τις καταστάσεις στις οποίες μπορεί να βρεθεί μια δραστηριότητα σε μια φάση της διαδικασίας (ανενεργή, υπό έναρξη, υπό διακοπή, σε αναμονή, υπό εκτέλεση, περατωμένη κλπ.). Τα διαγράμματα ακολουθίας 15

16 (sequence diagram), δραστηριοτήτων (activity diagrams) και συνεργασίας (collaboration diagrams) περιγράφουν (το καθένα από μια διαφορετική οπτική) την αλληλεπίδραση μεταξύ των αντικειμένων και των δρώντων στοιχείων (actors) που εμπλέκονται σε μια διαδικασία. Τα μοντέλα της UML συνεπώς χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν, εκτός από συστήματα και τις ίδιες τις διαδικασίες που οδηγούν στην ανάπτυξη των συστημάτων. Τα διαγράμματα κλάσεις ορίζουν γεωμετρικά σχήματα ως συμβολισμούς για τα αντικείμενα, τις κλάσεις και τις διασυνδέσεις, ενώ διαφόρων τύπων γραμμές χρησιμοποιούνται για να συνδέουν αυτά τα σχήματα και να υποδηλώνουν έτσι τον τρόπο που κληρονομούν, συνεργάζονται ή εξαρτώνται μεταξύ τους. Τα αντικείμενα της ίδιας κλάσης αναπαριστώνται με ένα μόνο γεωμετρικό σχήμα. Όταν ένα αντικείμενο χρησιμοποιεί κώδικα κάποιας άλλης κλάσης (π.χ. καλώντας μία μέθοδό της), σύμφωνα με το πρότυπο της UML υπάρχει μία "εξάρτηση" (dependency) μεταξύ τους η οποία αναπαρίσταται με μία διακεκομμένη γραμμή. Αυτή η εξάρτηση μπορεί να είναι "συσχέτιση" (association), ένας τύπος εξάρτησης που υπονοεί πραγματική συνύπαρξη στη μνήμη στιγμιοτύπων των συμμετεχόντων κλάσεων κατά τον χρόνο εκτέλεσης, "συνάθροιση" (aggregation), ένας τύπος συσχέτισης ο οποίος σημαίνει ότι το ένα αντικείμενο μπορεί να περιέχει στιγμιότυπα της άλλης κλάσης ως γνωρίσματα του, ή "σύνθεση" (composition), ένας πιο ισχυρός τύπος συνάθροισης που υπονοεί πως ο χρόνος ζωής των αντικειμένων είναι κοινός (δημιουργούνται και καταστρέφονται στη μνήμη ταυτόχρονα). Καθεμία από αυτές τις σχέσεις συμβολίζεται οπτικά με έναν διαφορετικό τύπο γραμμής μεταξύ των συμμετεχόντων κλάσεων, ενώ μπορεί να υπάρχουν και εξαρτήσεις οι οποίες δεν είναι καν συσχετίσεις (π.χ. όταν ένα αντικείμενο καλεί μία στατική μέθοδο κάποιας κλάσης).(el.wikipedia.org/wiki/γλώσσες_μοντελοποίησης_λογισμικού - 39k) Eικόνα 3.Microsoft Visio, Διάγραμμα Κλάσης 2.3 Σχεδιασμός και ανάπτυξη βάσεων γεωγραφικών δεδομένων Βάσεις δεδομένων και συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων Ο όρος σύστημα διαχείρισης βάσης δεδομένων (Database management system-dbms) χρησιμοποιείται από την αρχή της εξέλιξης των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Τα συστήματα DBMS χρησιμοποιούνται εδώ και πολλά χρόνια για την οργάνωση και διαχείριση μεγάλων όγκων πληροφοριών (Αναστασία Γ., Μάνος Γ., ECDL Access 2003). Με απλά λόγια είναι ένα σύνολο από πληροφορίες που έχουν οργανωθεί ώστε η χρήση αυτών των πληροφοριών να είναι γρήγορη και αποτελεσματική. Mια συλλογή από πληροφορίες οπού είναι οργανωμένη με τέτοιον τρόπο ώστε να είναι εύκολα προσβάσιμη, διαχειρίσιμη, εύκολα να μπορεί να ανανεώνεται και να έχει πρόσβαση με πολλούς τρόπους και με διάφορα προγράμματα λογισμικά. (Διπλωματική Εργασία, Πουρσανίδη Δ.) 16

17 Χρησιμοποιούμενα συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων είναι η Microsoft Access, με την οποία δημιούργησα την βάση δεδομένων μου, η Oracle, η Informix, η Sybase, και παλαιότερα η dbase III plus και η dbase IV. Χαρακτηριστικά της βάσης δεδομένων 1. Δεν θα πρέπει να περιλαμβάνει περιττά δεδομένα (reduntant data). Αυτό σημαίνει ότι τα ίδια δεδομένα δεν θα πρέπει να καταχωρούνται στη βάση δύο φορές. Εάν συμβαίνει κάτι τέτοιο, τότε ανακύπτουν δυο σοβαρά προβλήματα. Το πρώτο και προφανές πρόβλημα, είναι ότι σπαταλούμε άσκοπα αποθηκευτικό χώρο στο σκληρό δίσκο, αφού την ίδια πληροφορία την αποθηκεύουμε δύο φορές. Το δεύτερο και σοβαρότερο πρόβλημα, είναι ότι υπάρχει ο κίνδυνος δημιουργίας ασυνεπών δεδομένων (inconsisten data). Πράγματι, εάν κρατάμε δύο φορές την ίδια πληροφορία και η πληροφορία αυτή σε κάποια χρονική στιγμή υποστεί κάποιο είδος επεξεργασίας για παράδειγμα την τροποποιήσουμε ή τη διαγράψουμε τότε η επεξεργασία αυτή θα πρέπει να εφαρμοσθεί και στις δύο καταχωρήσεις που αφορούν το ίδιο δεδομένο, διότι διαφορετικά, η βάση θα περιέχει δεδομένα που δεν είναι συνεπή. Για το λόγο αυτό, ένας από τους πρώτους ελέγχους που πραγματοποιούμε στη βάση αμέσως μετά το σχεδιασμό της, είναι ο έλεγχος παρουσίας επαναλαμβανόμενων πεδίων, και η απομάκρυνσή τους, εφ όσον υπάρχουν. 2. Η βάση θα πρέπει να είναι σχεδιασμένη έτσι ώστε τα δεδομένα που περιλαμβάνει να ανακτώνται εύκολα και γρήγορα. Μια κακή σχεδίαση της δομής της βάσης, οδηγεί στη δημιουργία μιας βάσης η οποία είναι εξαιρετικά δυσκίνητη και αναποτελεσματική. Η σωστή σχεδίαση μιας βάσης δεδομένων, επιτυγχάνεται με εφαρμογή επί της δομής της βάσης, μιας τεχνικής, η οποία ονομάζεται κανονικοποίηση (normalization). 3. Η βάση θα πρέπει να χαρακτηρίζεται από σύστημα ασφάλειας (security system) που να απαγορεύει την πρόσβαση στα δεδομένα μη εξουσιοδοτημένων ατόμων. 4. Η βάση θα πρέπει να διαθέτει σύστημα δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας των δεδομένων που είναι καταχωρημένα σε αυτή (backups). Η ταυτόχρονη αποθήκευση των δεδομένων σε περισσότερους από ένα δίσκους, είναι μια εργασία επιβεβλημένη, προκειμένου να είναι δυνατή η ανάκτησή τους σε περιπτώσεις κατάρρευσης της βάσης για οποιοδήποτε λόγο. Μοντέλα Βάσεων Δεδομένων Υπάρχουν 3 μοντέλα βάσεων δεδομένων: α) Στα ιεραρχικά μοντέλα ή ιεραρχικά αρχεία (Hierarchical Files) τα δεδομένα αποθηκεύονται με πολλαπλούς τρόπους εγγραφών, ενώ υπάρχει ένα κοινό πεδίο κλειδί σε όλα τα αρχεία με βάση το οποίο συνδέονται οι εγγραφές μεταξύ τους. Με αυτό τον τρόπο εγγραφές /πεδία που υπάρχουν σε ένα αρχείο δεν χρειάζεται να επαναληφθούν σε κάποιο επόμενο. β) Στα Δικτυωτά μοντέλα (network) τα δεδομένα αναπαρίστανται με δενδρικής μορφής δομές δεδομένων και συνδέονται μεταξύ τους με συνδέσμους (links), όπως ακριβώς και στις ιεραρχικές βάσεις δεδομένων, με την διαφορά ότι μια εγγραφή μπορεί να συνδέεται προς τα πάνω με περισσότερες από μία πατρικές εγγραφές (parent records). Είναι λογικά πιο δύσχρηστες αλλά και πιο γρήγορες από τις ιεραρχικές βάσεις δεδομένων. γ) Στα σχεσιακά μοντέλα ή σχεσιακά αρχεία (Relational Files) τα δεδομένα αποθηκεύονται σε διάφορα αρχεία ή πίνακες που συνδέονται μεταξύ τους, χωρίς να χρειάζεται κάποιος εσωτερικός δείκτης (pointer) ή κλειδί που να περιλαμβάνεται σε όλα. Αντί για αυτό, ένας μη ιεραρχικός σύνδεσμος δεδομένων /πεδίων χρησιμοποιείται, για να συνδέσει ή να συσχετίσει εγγραφές. Κάθε αρχείο συσχετίζεται με ένα άλλο με τη βοήθεια ενός τουλάχιστον κοινού πεδίου (πεδίο που υπάρχει ακριβώς το ίδιο και στα δύο αρχεία). Αυτή η μορφή αποθήκευσης δεδομένων είναι η πιο ευέλικτη και πιο κατάλληλη για τη δημιουργία ερωτήσεων και για αυτό είναι και η πιο διαδεδομένη στα διάφορα ΓΣΠ. 17

18 Οι στόχοι μιας βάσης δεδομένων είναι οι εξής : 1. Ο περιορισμός της πολλαπλής αποθήκευσης των ίδιων στοιχείων (redundancy). 2. Ο καταμερισμός (sharing) των ίδιων στοιχείων σ' όλους τους χρήστες. 3. Η ομοιομορφία (uniformity) στον χειρισμό και την αναπαράσταση των δεδομένων. 4. Η επιβολή κανόνων ασφαλείας (security). 5. Η διατήρηση της ακεραιότητας (integrity) και της αξιοπιστίας (reliability) των δεδομένων. 6. Η ανεξαρτησία των δεδομένων (data independence) και των προγραμμάτων από τον φυσικό τρόπο αποθήκευσης των δεδομένων Εικόνα 4. Κύκλος ζωής βάσεων δεδομένων Τα δεδομένα μίας βάσης δεδομένων αποθηκεύονται-οργανώνονται στις εξής στοιχειώδεις μορφές: Εγγραφή (record): Η βάση δεδομένων που λαμβάνει πίνακες και δεδομένα που έχουν αναπαραχθεί από μια βάση δεδομένων δημοσίευσης σε έργο της Access(adp.) Ερώτημα (query): Μια ερώτηση σχετικά με τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στους πίνακες που έχουν δημιουργηθεί. Ένα ερώτημα μπορεί να συγκεντρώσει δεδομένα από πολλούς πίνακες, για να χρησιμοποιηθούν ως προέλευση των δεδομένων για μια φόρμα, μια έκθεση ή μια σελίδα πρόσβασης δεδομένων. Αρχείο (file): Είναι ένα σύνολο από πολλά παρόμοια στοιχεία (εγγραφές) της βάσης δεδομένων. Πρωτεύων κλειδί (primary key): Η αξία ενός RDBMS (συστήματος διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων όπως η Access, έγκειται στην ικανότητα του συστήματος να εντοπίζει, να φιλτράρει και να συγκεντρώνει γρήγορα πληροφορίες οι οποίες είναι αποθηκευμένες σε διαφορετικούς πίνακες της βάσης δεδομένων, χρησιμοποιώντας ερωτήματα,φόρμες και εκθέσεις. Για να πραγματοποιηθεί όμως αυτή η λειτουργία θα πρέπει κάθε πίνακας να περιλαμβάνει ένα πεδίο (ή ένα σύνολο πεδίων) που να αναγνωρίζει μοναδικά κάθε εγγραφή που είναι αποθηκευμένη στον πίνακα. Πεδίο (Field): Είναι το μικρότερο κομμάτι δεδομένων στο οποίο μπορούμε να αναφερθούμε και περιέχει ένα μόνο χαρακτηριστικό ή ιδιότητα ενός στοιχείου της βάσης δεδομένων. Ξένο κλειδί (foreign key): Αποδίδεται ο χαρακτηρισμός αυτός σε ένα πεδίο συσχετισμένου πίνακα που οι τιμές ταιριάζουν αντίστοιχα μεταξύ τους. 18

19 Εικόνα 5. Πίνακας δεδομένων στην Access Σχεδιάζοντας τη Βάση Δεδομένων Η σχεδίαση μιας βάσης Δεδομένων είναι το βασικότερο στάδιο για την κατασκευή της. Κυρίως βασιζόμαστε στο είδος των πληροφοριών που θέλουμε να διαχειριζόμαστε καθώς και στη γενικότερη χρήση που θα έχει η βάση δεδομένων. Αν και γενικά ο σχεδιασμός μπορεί να αλλάξει και σε επόμενα στάδια της υλοποίησης, όσο καλύτερη είναι η σχεδίαση και πρόβλεψη των αναγκών που έχει γίνει πριν την υλοποίηση τόσο πιο εύχρηστη και αποδοτικότερη θα είναι η βάση δεδομένων. Ο σχεδιασμός της βάσης, περιλαμβάνει κατ αρχήν την δομή των πινάκων δηλαδή το πλήθος και ο τύπος των πεδίων που θα τους αποτελούν. Σε επόμενο στάδιο θα πρέπει να αποφασίσουμε και για τις επιμέρους ιδιότητες των πεδίων όπως μέγεθος, μορφή, περιορισμούς στην εισαγωγή τιμών, αν θα έχουν ευρετήριο ή όχι. Άμεση σχέση με την δομή και το πλήθος των πινάκων έχει και ο καθορισμός των μεταξύ τους Σχέσεων (Relationships), εκτός αν πρόκειται για μια απλή βάση δεδομένων η οποία αποτελείται από έναν ή λίγους μόνο πίνακες μη σχετιζόμενους μεταξύ τους. Κατόπιν μπορούν να δημιουργηθούν άλλα αντικείμενα της βάσης δεδομένων (όπως ερωτήματα, φόρμες, εκθέσεις) από έναν ή πολλούς πίνακες ταυτόχρονα. Οι σχέσεις λειτουργούν με το ταίριασμα των δεδομένων σε πεδία κλειδιά συνήθως ένα πεδίο με το ίδιο όνομα και μέγεθος στους πίνακες που συνδέονται. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι σχέσεις δημιουργούνται στα πεδία που ταιριάζουν και αποτελούν το πρωτεύον κλειδί ενός πίνακα, το οποίο παρέχει ένα μοναδικό αναγνωριστικό για κάθε εγγραφή και ένα ξένο κλειδί για τον άλλο πίνακα. Υπάρχουν τέσσερα βήματα στη δημιουργία και στη χρήση μιας βάσης δεδομένων 1. Ο σχεδιασμός της βάσης δεδομένων, δηλαδή το θεωρητικό διάγραμμα των πινάκων και των σχέσεων που θα τους συνδέουν 2. Ο ορισμός των πινάκων στους οποίους αποθηκεύονται τα δεδομένα 3. Η προσθήκη δεδομένων στη βάση δεδομένων-συνήθως μέσω μιας φόρμας 4. Η εξαγωγή πληροφοριών από τη βάση δεδομένων χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο ή ένα ερώτημα-για την παραγωγή μιας αποτελεσματικής παρουσίασης των πληροφοριών- μέσω μιας έκθεσης 19

20 Ερώτημα Για να αναθεωρηθούν, να προστεθούν, να αλλαχτούν ή να διαγραφούν δεδομένα από τη βάση δεδομένων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ερώτημα. Χρησιμοποιώντας ένα ερώτημα, μπορούν να απαντηθούν πολύ συγκεκριμένες ερωτήσεις σχετικά με τα δεδομένα. Διαφορετικά, θα ήταν δύσκολο να δοθούν απαντήσεις εξετάζοντας απευθείας τους πίνακες δεδομένων. Επίσης με τα ερωτήματα φιλτράρονται τα δεδομένα, για να εκτελεστούν υπολογισμοί και για να συνοψιστούν τα δεδομένα. Εντοπίζουν πληροφορίες από πολλούς συνδεδεμένους πίνακες ή και από άλλα ερωτήματα, με δυνατότητα υπολογισμού συνολικών τιμών. Προσεγγίζουν τις ίδιες πληροφορίες από διαφορετικές πλευρές. Με το ερώτημα μπορούμε να εξάγουμε εγγραφές σύμφωνα με τα κριτήρια που καθορίζουμε Επιλέγουμε τις εγγραφές που θέλουμε να υπάρχουν στο αποτέλεσμα Ταξινομούμε τις εγγραφές σε μια συγκεκριμένη σειρά Χρησιμοποιούμε υπολογιζόμενα πεδία και συνοψίζουμε δεδομένα Εικόνα 6. Ερωτήματα στην Access 20

21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Τι είναι τα Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS) Ένα Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (Geographic Information System, GIS) είναι ένα οργανωμένο σύστημα μηχανικών μερών και λογισμικού κατάλληλο για την συλλογή, αποθήκευση, ενημέρωση, επεξεργασία, ανάλυση και παρουσίαση όλων των τύπων των γεωγραφικών πληροφοριών.( Burrough 1986, Maguire 1991 ) Γεωγραφικές πληροφορίες. Διακρίνονται σε χαρτογραφικές και σε περιγραφικές. Οι χαρτογραφικές πληροφορίες αναφέρονται σε πληροφορίες που αφορούν τη θέση και το σχήμα ενός φαινομένου στη γη (γεωμετρία του χώρου), κάνοντας δηλαδή δυνατό τον εντοπισμό ενός φαινομένου στο έδαφος, αποδίδοντας ταυτοχρόνως και το σχήμα του ή την έκτασή του. Οι χαρτογραφικές πληροφορίες αποθηκεύονται σε γεωγραφική βάση δεδομένων. Κυριότερο χαρακτηριστικό που καταγράφεται είναι συντεταγμένες. Οι περιγραφικές πληροφορίες αφορούν χαρακτηριστικά, ποιοτικά ή ποσοτικά, των φαινομένων που συμβαίνουν στο χώρο. Οι περιγραφικές πληροφορίες αποθηκεύονται σε βάσεις δεδομένων οι οποίες συνδέονται με τις προηγούμενες βάσεις των χαρτογραφικών δεδομένων. Διανυσματικά - Πλεγματικά ΓΣΠ. Η διάκριση οφείλεται στον τρόπο αποθήκευσης των χαρτογραφικών πληροφοριών. Στα διανυσματικά (vector) ΓΣΠ η αποθήκευση γίνεται χρησιμοποιώντας τις συντεταγμένες των δομικών στοιχείων (σημείο, γραμμή, πολύγωνο). Στα πλεγματικά (raster) η περιοχή χωρίζεται, με την βοήθεια ενός νοητού κανάβου, σε κυψέλες, συνήθως τετράγωνες. Κάθε κυψέλη ανάλογα εάν έχει δεδομένα ή όχι παίρνει μια τιμή. Διαστρωμάτωση γεωγραφικής πληροφορίας. Βασικό χαρακτηριστικό-δυνατότητα (της οποίας όμως πρέπει να γίνει σωστή χρήση κατά την ανάπτυξη ενός ΓΣΠ μιας περιοχής) είναι η διαστρωμάτωση των γεωγραφικών πληροφοριών (Καλύβας και Παπαευσταθίου, 1995). Αυτή αναφέρεται στην οργάνωση της πληροφορίας, χωρικής ή περιγραφικής, σε επίπεδα (layers) ομοιογενών πληροφοριών. Μέρη - τμήματα ενός ΓΣΠ. Ένα ΓΣΠ μπορεί να θεωρηθεί ότι αποτελείται από τα υποσυστήματα: εξής Συλλογή και κωδικοποίηση των δεδομένων. Τα δεδομένα που αποθηκεύονται σ' ένα ΓΣΠ προέρχονται από διάφορες πηγές (π.χ. χάρτες, αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, πίνακες, κλπ.), αναφέρονται σε διαφορετικές θέσεις και χρονικές στιγμές και μπορεί να βρίσκονται σε αναλογική ή ψηφιακή μορφή. Αποθήκευση και ανάκτηση των δεδομένων. Η διοίκηση γενικά των χωροχρονικών δεδομένων ενός ΓΣΠ γίνεται με τη χρήση ενός Συστήματος Διοίκησης Βάσεων Δεδομένων (Data Base Management System, DBMS), που επιτρέπει γρήγορο εντοπισμό τους από το χρήστη για ανάλυση, ακριβή αναβάθμιση και διόρθωση. Χειρισμός και επεξεργασία των δεδομένων. Μερικές από τις επεξεργασίες είναι: μετατροπές στις δομές των δεδομένων, γεωμετρικές πράξεις στα χωρικά δεδομένα (στροφή υπό κάποια γωνία, αλλαγή της κλίμακας, αλλαγή του συστήματος συντεταγμένων, κλπ.), τοπογραφική ανάλυση των δεδομένων (γειτονικά χαρακτηριστικά, σύνδεσμοι, λανθασμένα χαρακτηριστικά, κλπ.), στατιστική ανάλυση και γεωστατιστική ανάλυση, μετρήσεις γραμμών και τόξων, ανάκτηση χωρικών και μη δεδομένων, κλπ. Παρουσίαση των δεδομένων. Παρουσίαση των αποτελεσμάτων των επεξεργασιών σε χάρτες ή και πίνακες σε μια ποικιλία από μέσα, όπως χαρτί, διαφάνειες, οθόνες, μαγνητικά μέσα, με χρήση συσκευών όπως εκτυπωτές ακίδων, laser, inkjet, plotters.(michael F. Goodchild, 1997) Δυνατότητες των ΓΣΠ (GIS) Παρέχουν δυνατότητες συσχέτισης μεταξύ αναγκών και πληροφοριών για την κάλυψη οργανωτικών και διαχειριστικών λειτουργιών. Παρέχουν τη δυνατότητα 21

22 δημιουργίας μοντέλων που ορίζουν τις σχέσεις μεταξύ χωρικών πληροφοριών και περιγραφικών πληροφοριών. Δίνουν τη δυνατότητα πρόβλεψης φαινομένων με βάση τα μοντέλα συσχετίσεων που περιέχονται στη βάση πληροφοριών ή δημιουργίας υποθετικών καταστάσεων για τον έλεγχο και την αύξηση της ετοιμότητας κυρίως των κρατικών μηχανισμών. Η μετακίνηση μεταξύ των βάσεων χωρικών και περιγραφικών δεδομένων δίνει τη δυνατότητα όχι μόνον της εύρεσης κάποιου στοιχείου ή κάποιας πληροφορίας, αλλά και της χρησιμοποίησης πολλαπλών δεδομένων αποθηκευμένων σε μεγάλο αριθμό αρχείων. Τα εργαλεία αναζήτησης και η διαδικασία χωρικής ανάλυσης επιτρέπουν πολλαπλές αναζητήσεις, εύρεση στοιχείων που πληρούν συγκεκριμένες προϋποθέσεις ή διαθέτουν προκαθορισμένα από το χρήστη ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Οι δυνατότητες συνδυασμένης χρησιμοποίησης των χωρικών και των περιγραφικών πληροφοριών καθιστούν τα ΓΣΠ ισχυρότατα βοηθήματα για το σχεδιασμό ενεργειών και τη λήψη αποφάσεων. Αυτό ισχύει τόσο για αποφάσεις που βασίζονται σε αντικειμενικά στοιχεία, στατιστικές αξιολογήσεις και πραγματικούς αριθμούς, όσο και για αποφάσεις που βασίζονται σε αρχές πολιτικής. Οι αποφάσεις αυτής της κατηγορίας ακολουθούν διαφορετική λογική, όπου όμως ένα ΓΣΠ και πάλι μπορεί να δώσει τα υπάρχοντα στοιχεία και να προδιαγράψει τις επιπτώσεις των αποφάσεων σε θεωρητικό επίπεδο. Τα ΓΣΠ βοηθούν στη λήψη αποφάσεων που αφορούν ένα πρόσωπο, μια μικρή επιχείρηση μέχρι την άσκηση πολιτικής από ένα κυβερνητικό σχήμα σε ένα τόπο. (Καπαγερίδης K. Ιωάννης, 2006) Βασικό χαρακτηριστικό των ΓΣΠ είναι ότι λειτουργούν με γεωγραφικές συντεταγμένες σε αντίθεση με άλλα συστήματα διανυσματικής σχεδίασης (CAD). Η χαρακτηριστική δυνατότητα που παρέχουν τα GIS είναι αυτή της σύνδεσης της χωρικής με την περιγραφική πληροφορία (η οποία δεν έχει από μόνη της χωρική υπόσταση). Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την λειτουργία αυτή βασίζεται: είτε στο σχεσιακό μοντέλο δεδομένων (relational), όπου τα περιγραφικά δεδομένα πινακοποιούνται χωριστά και αργότερα συσχετίζονται με τα χωρικά δεδομένα μέσω κάποιων μοναδικών τιμών που είναι κοινές και στα δύο είδη δεδομένων είτε στο αντικειμενοστραφές μοντέλο δεδομένων (object-oriented), όπου τόσο τα χωρικά όσο και τα περιγραφικά δεδομένα συγχωνεύονται σε αντικείμενα, τα οποία μπορεί να μοντελοποιούν κάποια αντικείμενα με φυσική υπόσταση. Το αντικειμενοστραφές μοντέλο τείνει να χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε εφαρμογές GIS εξαιτίας των αυξημένων δυνατοτήτων του σε σχέση με το σχεσιακό μοντέλο της δυνατότητας που παρέχει για την εύκολη και απλοποιημένη μοντελοποίηση σύνθετων φυσικών φαινομένων και αντικειμένων με χωρική διάσταση.(κουτσόπουλος, Ανδρουλακάκης, 2005) Ένας από τους λόγους για τον οποίο τα GIS έχουν γίνει τα τελευταία χρόνια δημοφιλή είναι η ικανότητα τους να αλληλεπιδρούν με περισσότερο προηγμένα υπολογιστικά συστήματα, όπως είναι τα συστήματα μοντελοποίησης, προσομοίωσης και λήψης αποφάσεων. Η Επιστήμη των Γεωγραφικών Πληροφοριών επανεξετάζει μερικά από τα πιο θεμελιώδη θέματα των παραδοσιακών επιστημών όπως η Γεωγραφία και η Χαρτογραφία ενσωματώνοντας τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στην επιστήμη των πληροφοριών. Επικαλύπτεται επίσης με και υποβοηθείται από πιο εξειδικευμένους ερευνητικούς τομείς όπως είναι: η Πληροφορική, η Στατιστική, τα Μαθηματικά, η Τηλεπισκόπηση, η Φωτογραμμετρία και η Ψυχολογία. Υποστηρίζει την έρευνα τόσο στις Κοινωνικές όσο και στις Φυσικές επιστήμες. Τυπικές εφαρμογές των συστημάτων GIS βρίσκονται στη διαχείριση του περιβάλλοντος και των πόρων του, στο σχεδιασμό και ανάπτυξη νέας υποδομής για οικισμούς, στις θαλάσσιες και επίγειες μεταφορές, στην ασφάλεια στη θάλασσα, στις βιομηχανίες τηλεπικοινωνιών, 22