Γεωχωρική πληροφορία και υποστήριξη αποφάσεων σε επίπεδο ΟΤΑ

Transcript

1 Γεωχωρική πληροφορία και υποστήριξη αποφάσεων σε επίπεδο ΟΤΑ Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία Γεωχωρικά δεδομένα, είδη, δομές και συστήματα TripAdvisor Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 1

2 Τι είναι γεωχωρική πληροφορία, γεωχωρικά δεδομένα; Γεωχωρικά δεδομένα ή γεωχωρική πληροφορία είναι οποιαδήποτε πληροφορία είναι συσχετισμένη με θέση στο χώρο. Κάθε αντικείμενο, δραστηριότητα ή φαινόμενο του πραγματικού κόσμου, το οποίο μπορεί να συνδεθεί με κάποια θέση στη γήινη επιφάνεια καλείται γεωχωρική οντότητα. Σε ένα σύστημα διαχείρισης γεωγραφικών πληροφοριών, η αναπαράσταση της γεωμετρίας των διακριτών γεωχωρικών οντοτήτων, όπως είναι τα λιμάνια της χώρας, οι δρόμοι ή τα σπίτια, γίνεται χρησιμοποιώντας σημεία, γραμμές ή πολύγωνα (vector format). Τα συνεχή φαινόμενα, όπως η θερμοκρασία ή το επίπεδο ραδιενέργειας στην ατμόσφαιρα, αναπαριστώνται ως συνεχείς κατανομές δηλαδή, αποδίδοντας μία τιμή του φαινομένου σε μία προκαθορισμένη ελάχιστη μονάδα χώρου όπως είναι ένα εικονοστοιχείο (raster format) Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 2

3 Που βρίσκεται κρυμμένη η γεωχωρική πληροφορία; To 80% της δράσης του ανθρώπου σχετίζεται με τη θέση στο χώρο Οι περισσότερες διοικητικές πράξεις της δημόσιας διοίκησης έχουν άμεση ή έμμεση σχέση με το χώρο Τα γεωχωρικά δεδομένα έχουν αξιοποιηθεί στα κινητά τηλέφωνα (smartphones) και έχουν δημιουργήσει μια νέα αγορά στην πληροφορική και μια ξεχωριστή κατηγορία υπηρεσιών Οι υπηρεσίες άμυνας, πολιτικής προστασίας, μεταφορών στηρίζονται οπωσδήποτε στη γεωχωρική πληροφορία Η διείσδυση και η αξιοποίηση των γεωχωρικών δεδομένων είναι διαρκής και επεκτείνεται όσο η τεχνολογία γίνεται φθηνότερη και αποτελεσματικότερη Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 3

4 Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της γεωχωρικής πληροφορίας Η αξιοποίηση της γεωχωρικής πληροφορίας επεκτείνεται γιατί έχει συγκεκριμένα χρήσιμα χαρακτηριστικά: Η οπτικοποίση της (χάρτες κ.λπ.) επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ ατόμων διαφορετικών ειδικοτήτων και γνωστικού επιπέδου Η αποτύπωση της είναι ακριβής, αναπαράξιμη και μαθηματικά προσδιορισμένη Η πληροφορία που παρέχει μπορεί να συνδυαστεί, να εμπλουτιστεί και να αναθεωρηθεί εύκολα Οι απεικονίσεις που δίνει είναι τεκμηριωμένες Τα παραγόμενα προϊόντα της είναι εξαιρετικό μέσο επικοινωνίας μεταξύ πολιτών, διοίκησης Αποτελεί ασφαλές εργαλείο σχεδιασμού, λήψης αποφάσεων και λογοδοσίας Μπορεί να αξιοποιηθεί από μεμονωμένους χρήστες αλλά και μεγάλους οργανισμούς/ υπηρεσίες Worldbank.org Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 4

5 Τα χαρακτηριστικά που κάνουν τη γεωχωρική πληροφορία ιδιαίτερα χρήσιμη συνοδεύονται από ιδιότητες που χρήζουν προσοχής: Η διαχείριση τους απαιτεί ειδικές γνώσεις και συστήματα (λογισμικό και εξοπλισμό) Οι μέθοδοι ανάλυσής τους είναι ειδικές και σε αρκετές περιπτώσεις μοναδικές Τα δεδομένα προβάλλονται κυρίως σε επιφάνεια (πλέον υπάρχουν και τεχνικές που ο χρήστης μπορεί να τα απεικονίσει σε 3D ή με επαυξημένη πραγματικότητα augmented reality) Οι διαστάσεις τους μπορεί να είναι πολλαπλές (όσα και τα θεματικά επίπεδα τουλάχιστον) Απαιτούν μεγάλο αποθηκευτικό χώρο γιατί καταλαμβάνουν μεγάλο όγκο Συνήθως τα χωρικά δεδομένα (συντεταγμένες, σχήματα κ.λπ.) συνυπάρχουν και συνδέονται με περιγραφικά δεδομένα (ονόματα, μετρήσεις κ.λπ.) Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της γεωχωρικής πληροφορίας Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 5

6 Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της γεωχωρικής πληροφορίας H αντίληψη της πραγματικότητας όπως εκφράζεται μέσω της γεωχωρικής πληροφορίας μπορεί να διαχωριστεί σε: Οντότητες, δηλαδή σε υποσύνολα του χώρου που έχουν ενιαίες ιδιότητες. Τέτοια γεωγραφικά υποσύνολα υπάρχουν και απαντώνται πολύ συχνά (λίμνες, δάση, διοικητικά όρια κ.λπ.) Συνεχή πεδία, δηλαδή χώροι των οποίων οι τιμές συγκεκριμένων ιδιοτήτων αλλάζουν διαρκώς. Τέτοια πεδία είναι η περιεκτικότητα σε άνθρακα των εδαφών, η αλατότητα των ωκεανών, η πληθυσμιακή πυκνότητα κ.λπ. Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία (Kraak and Ormeling 2011,Κάβουρας 2016) 6

7 Οι οντότητες μπορούν να απεικονιστούν και να διαφοροποιηθούν σε σημεία, γραμμές, επιφάνειες και όγκους Με βάση αυτούς του τύπους απεικονιζόμενης πληροφορίας μπορεί να γίνει αναπαράσταση κάθε γεωγραφικής ιδιότητας και πληροφορίας Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της γεωχωρικής πληροφορίας (Kraak and Ormeling 2011) Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 7

8 Δομές γεωχωρικών δεδομένων Τα γεωχωρικά δεδομένα μπορούν να απεικονιστούν με δομές διανυσματικές και ψηφιδωτές Raster Vector (Kraak and Ormeling 2011,Galati 2006) Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 8

9 Δομές γεωχωρικών δεδομένων Vector Raster Πλεονέκτημα Μειονέκτημα Πλεονέκτημα Μειονέκτημα Μεγάλη ακρίβεια Καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα Κακή αναπαράσταση συνεχών δα δεδομένων Χρειάζονται γενικεύσεις Παράγονται από αισθητήρες (φωτ. μηχανές, δορυφόρους) Αναλύονται γρήγορα και με ποικίλές μεθόδους επεξεργασίας πινάκων Η ανάλυση και η ακρίβεια τους είναι περιορισμένη Η απεικόνιση γραμμικών στοιχείων είναι χαμηλής ποιότητας Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 9

10 Ποια είναι η αξία της και από που προέρχεται η ισχύς της; Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 10

11 Γιατί αυξάνεται ραγδαία η αξιοποίηση της γεωχωρικής πληροφορίας από τους πολίτες, εταιρίες και δημόσιους φορείς; -Είναι η «γλώσσα» που κατανοούν οι περισσότεροι πολίτες άσχετα με το τεχνικό υπόβαθρο τους, την εμπειρία χρήσης γεωχωρικών δεδομένων, την τεχνική κατάρτιση και τις σχετικές δεξιότητες -Είναι σαφής και απλουστευτική -Είναι κατανοητή και στοχευμένη -Είναι μετρήσιμη και μπορεί να περιγραφεί με σαφήνεια η διαδικασία που οδήγησε σε κάθε αποτέλεσμα (Division 2000) Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 11

12 Συστήματα και είδη γεωχωρικών δεδομένων Desktop Σε αυτά περιλαμβάνονται συστήματα λογισμικού που διαθέτουν μεγάλο εύρος δυνατοτήτων και ποικιλία εργαλείων. Σε αυτή την κατηγορία ανήκουν τα ευρέως χρησιμοποιούμενα λογισμικά (ARCMAP, QGIS, GRASS κ.α.) τα οποία μπορούν να εισάγουν, να διαχειριστούν γεωπληροφορία και να συνθέσουν ολοκληρωμένα χαρτογραφικό υλικό. Είναι ο πιο διαδεδομένος τύπος λογισμικού γιατί μπορεί να εκτελεί πολλές εργασίες στο ίδιο περιβάλλον χρήστη το οποίο χαρακτηρίζεται από φιλικότητα και λειτουργικότητα. Δεν απαιτούν ιδιαίτερες γνώσεις πληροφορικής και η εκμάθηση τους μπορεί να γίνει σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 12

13 Συστήματα και είδη γεωχωρικών δεδομένων Web map servers (WMS) Είναι συστήματα λογισμικού τα οποία κατά κύριο λόγο διαμοιράζουν τις αποθηκευμένες πληροφορίες. Στην ουσία μέσω αυτών μπορεί ο χρήστης να αναζητήσει, και να καταφορτώσει την γεωχωρική πληροφορία που επιθυμεί. Συνήθως τα συστήματα αυτά παρέχουν εργαλεία με τα οποία ο χρήστης θέτει ερωτήματα (queries) για να βρει και να παραλάβει την πληροφορία που χρειάζεται. Τα ερωτήματα είναι στην ουσία φίλτρα ή περιορισμοί όπως αυτοί που θέτουμε κατά τις αναζητήσεις στο διαδίκτυο ή σε οποιαδήποτε βάση δεδομένων. Τα συστήματα αυτά μπορεί να παρέχουν αυτόνομο περιβάλλον χρήστη ή να χρησιμοποιούν το περιβάλλον χρήστη ενός desktop λογισμικού. Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 13

14 Γεωπύλη δήμου Θεσσαλονίκης Πρακτικά Καρτέλες συστήματος Εργαλειοθήκη του χάρτη Χάρτης Θεματικά Επίπεδα Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 14

15 Γεωπύλη δήμου Θεσσαλονίκης Θεματικά Επίπεδα Εργαλειοθήκη του χάρτη Στις εφαρμογές που έχουν ως κύριο χρήστη τον πολίτη πρέπει να έχουν χαμηλές απαιτήσεις προηγούμενης εμπειρίας και υψηλής ταχύτητας διαδικτύου. Τα εργαλεία και η διαμόρφωση τους πρέπει να είναι σαφή και η περιπλοκότητα περιορισμένη Η αξιοπιστία της εφαρμογής και η καλή της λειτουργία είναι απαραίτητα στοιχεία για να γίνει αποδεκτή από το ευρύ κοινό και να αξιοποιηθεί στο μέγιστο δυνατό βαθμό Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 15

16 Γεωπύλη Portland USA Πρακτικά - Η περίπτωση της γεωπύλης του Portland είναι ένα υπόδειγμα λειτουργικότητας και πληρότητας σε παγκόσμιο επίπεδο - Η πόλη φιλοξενεί περίπου 600,000 κατοίκους και έχει έκταση 380 Km 2 και το βρίσκεται στο βορειοδυτικό τμήμα των ΗΠΑ. Η περιοχή αντιμετωπίζει ψυχρούς χειμώνες με πυκνές χιονοπτώσεις και παγετούς με αποτέλεσμα να έχει υψηλές ανάγκες πληροφόρησης σχετικά με την πολιτική προστασία - Η επένδυση στα γεωχωρικά δεδομένα της πόλης είναι διαρκής και σε μεγάλο βαθμό αυτοματοποιημένη - Τα γεωχωρικά δεδομένα της πόλης είναι ανοιχτά και διαθέσιμα Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 16

17 Γεωπύλη Portland USA Πρακτικά - Οι ενότητες που μπορεί ο πολίτης ή και οποιοδήποτε ενδιαφερόμενος να δει και να διαχειριστεί είναι: Μεταφορές, σημαντικά έργα, περιβάλλον, ασφάλεια, ιδιοκτησία πολιτών, μελλοντικά έργα και σχεδιασμός τους. - Κάθε μια από τις κατηγορίες αυτές μπορεί περιέχει μεγάλο αριθμό επιμέρους δεδομένων - Σε κάποιες από αυτές τις κατηγορίες υπάρχει και διαβάθμιση πρόσβασης ανάλογα με τα δικαιώματα που έχει ο χρήστης - Ο χρήστης μπορεί να καταφορτώσει δεδομένα σε μορφή εικόνας, πίνακα και σε κάθε ευρέως διαδεδομένο μορφότυπο γεωχωρικων δεδομένων Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 17

18 Γεωπύλη Portland USA Πρακτικά - Κάθε θεματικό επίπεδο πληροφορίας μπορεί να κοινοποιηθεί, να ανοιχθεί στο ArcGIS, και να γίνει λήψη του συνόλου των δεδομένων. - Κάθε θεματικό επίπεδο μπορεί να οπτικοποιηθεί άμεσα - Επίσης η υπηρεσία παρέχει για κάθε θεματικό επίπεδο σύνδεσμο GeoJSON μέσω του οποίου κάθε χρήστης μπορεί να αξιοποιήσει τα δεδομένα στο δικό του σύστημα Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 18

19 Γεωπύλη Portland USA Πρακτικά - Τα δεδομένα που επιλέγει ο χρήστης να απεικονίσει μπορούν να συνδυαστούν με άλλα (και εκτός βάσης του portland) και να αποτελέσουν ένα νέο χαρτογραφικό σύνολο - Υπάρχει δυνατότητα αποθήκευσης κάθε χαρτογραφικής αποτύπωσης - Το παραγόμενο χαρτογραφικό υλικό μπορεί να τυπωθεί ή να εξαχθει σε διαφορετικούς μορφότυπους Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 19

20 Χαρτογραφική εφαρμογή Portland USA Πρακτικά - Τα χαρτογραφικά δεδομένα που είναι διαθέσιμα έχουν μεγάλη ποικιλία και είναι επικαιροποιήσιμα near real-time - Τα δεδομένα όταν εισάγονται από κάποια υπηρεσία, αυτόματα καταγράφονται στην γεωβάση και σε σύντομο χρονικό διάστημα μετά από τον σχετικό έλεγχο είναι στη διάθεση του πολίτη - Τα δεδομένα αυτά και η άμεση διαθεσιμότητα τους ενισχύουν την ποιότητα ζωής των κατοίκων, την καλύτερη λειτουργία της πόλης και την επιχειρηματικότητα Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 20

21 Χαρτογραφική εφαρμογή Portland USA Πρακτικά - Τα χαρτογραφικά δεδομένα μπορούν να παρουσιάζονται/ αποκρίπτονται με το εργαλείο slide - Τα θεματικά επίπεδα μπορούν να αποκαλύπτονται και κατά περίπτωση να αλλάζουν χρώμα ή διάταξη - Υπάρχει δυνατότητα ενσωμάτωσης σε blogs/sites του κάθε χάρτη καθώς και διαμοιρασμού με link Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 21

22 Χαρτογραφική εφαρμογή Portland USA Πρακτικά - Υπάρχει δυνατότητα επιλογής συγκεκριμένης θέσης (μέσω διεύθυνσης) στην πόλη και η επιλογή θέασης αεροφωτογραφιών από διαφορετικές χρονικές στιγμές - Επιλέγοντας συγκεκριμένη διεύθυνση της πόλης εμφανίζεται η κατοικία ή το κτήριο και διάφορα στοιχεία που το αφορούν. Ταυτόχρονα υπολογίζονται και εμφανίζονται αποστάσεις από σχολεία/ υπηρεσίες κ.λπ. Καθώς και στοιχεία εγκληματικότητας, κίνησης και φυσικών ή άλλων κινδύνων - Επίσης είναι διαθέσιμα στοιχεία που αφορούν στην αξία του ακινήτου Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 22

23 Αναφορές-Πηγές Division, U. N. S. (2000). Handbook on geographic information systems and digital mapping, United Nations Publications. Galati, S. R. (2006). Geographic information systems demystified. Boston-London, Artech house. Kraak, M.-J. and F. Ormeling (2011). Cartography: visualization of spatial data, Guilford Press. Κάβουρας, Μ., Δάρρα, Α., Κονταξάκη, Σ., Τομαή, Ε. (2016). Επιστήμη Γεωγραφικής Πληροφορίας - Αρχές και Τεχνολογίες. Αθήνα, Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών. Εισαγωγή στη Γεωχωρική Πληροφορία 23