Μία πρόταση για τη διδασκαλία των τεχνολογιών χαρτοσύνθεσης σε περιβάλλον διαδικτύου Ανδριανή Σκοπελίτη, Βύρων Αντωνίου, Λύσανδρος Τσούλος Εργαστήριο Χαρτογραφίας, Ε.Μ.Π. 13ο Εθνικό Συνέδριο Χαρτογραφίας 13ο Εθνικό Πάτρα, Συνέδριο 22 24 Χαρτογραφίας Οκτωβρίου Πάτρα, 2014
περιεχόμενα εισαγωγή τεχνολογικές εξελίξεις & χαρτογραφία νέες διδακτικές ενότητες πρόγραμμα διαλέξεων (θεωρία & εργαστήριο) μαθησιακοί στόχοι συμπεράσματα προτάσεις
τεχνολογικές εξελίξεις & χαρτογραφία την τελευταία εικοσαετία οι εξελίξεις ξ στη επιστήμη της Χαρτογραφίας ήταν πιο ουσιαστικές και ταχείες από οποιαδήποτε άλλη εποχή: 1. Ψηφιακή παραγωγή χαρτών (GIS, CAD, DTP κ.α.) 2. Ηλεκτρονικοί Άτλαντες Συστήματα πληροφοριών α3. 4. Συστήματα πληροφοριών με πολυμέσα 5. Διαδικτυακοί χάρτες στατικοί 6. Διαδραστικοί διαδικτυακοί χάρτες 7. Διαδραστικοί διαδικτυακοί χάρτες και ΣΓΠ 8. Διαδικτυακές υπηρεσίες ΣΓΠ 9. Γεωδιαδίκτυο (Geoweb) Λειτουρ ργικότητα Διαδρασ στικότητα
διαδίκτυο & χαρτογραφία Διαδίκτυο: νέο μέσο για τη διάχυση χαρτών, παρόμοια επανάσταση με τη έλευση της τυπογραφίας στη χαρτογραφία Η διάχυση των χαρτών στο διαδίκτυο είχε σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη δύο ερευνητικών κατευθύνσεων: Η δημιουργία χαρτών για το διαδίκτυο (web mapping) είναι η διαδικασία σχεδιασμού, υλοποίησης, δημιουργίας και διάθεσης χαρτών στον Παγκόσμιο Ιστό. Ο όρος αυτός καλύπτει ένα σύνολο από τεχνολογικά θέματα που συνδέονται με τη διάχυση χαρτών στο διαδίκτυο. Η χαρτογραφία για το διαδίκτυο (web cartography) μελετά τα θεωρητικά ζητήματα που προκύπτουν: τη χρήση των χαρτών στο διαδίκτυο, την αξιολόγηση και τη βελτίωση των τεχνικών και των διαδικασιών που ακολουθούνται, τη χρησιμότητα των χαρτών, το αντίκτυπο τους στα κοινωνικά δίκτυα κ.α.
τεχνολογικές εξελίξεις Μάθημα Χαρτογραφίας (μεταπτυχιακό πρόγραμμα) αρχές και ορθές πρακτικές της χαρτογραφίας χαρτοσύνθεση σε περιβάλλον διαδικτύου Οι βασικές αρχές σχεδίασης των παραδοσιακών χαρτών πρέπει να εφαρμοστούν και στη σχεδίαση των χαρτών για το διαδίκτυο. Η χαρτογραφία στο διαδίκτυο δεν είναι διαφορετική αλλά δεσμεύεται από τα χαρακτηριστικά του διαδικτύου ως μέσου και τη διατιθέμενη τεχνολογία.
νέες διδακτικές ενότητες Εισαγωγή στις τεχνολογίες διαδικτύου (βασικές έννοιες για την κατανόηση των υπηρεσιών διαδικτύου και εισαγωγή στις γλώσσες HTML, XML, GML) Γεωγραφικά άδεδομένα δ και διαλειτουργικότητα, Τυποποίηση/πρότυπα Ελεύθερο λογισμικό και Λογισμικό Ανοιχτού Κώδικα (ΕΛ/ΛΑΚ) Ανοικτά δεδομένα στο διαδίκτυο Πρότυπα για διαδικτυακές χαρτογραφικές υπηρεσίες (WMS, WFS) Σχεδιασμός, χαρτοσύνθεση και συμβολισμός για το διαδίκτυο βάσει των ιδιαιτεροτήτων του μέσου και των συνεπειών τους Πρότυπο συμβολισμού SLD Χαρτογραφικά mash ups
οργάνωση του μαθήματος Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται είναι σύγχρονη τα επιμέρους στάδια να είναι δυνατό να υλοποιούνται από τους σπουδαστές κατ επιλογή των ιδίων σε ιδιόκτητο λογισμικό π.χ. ΑrcGIS ή ελεύθερο λογισμικό (ΕΛ/ΛΑΚ) π.χ. QGIS. οργανώθηκε ένας εξυπηρετητής με το λογισμικό Geoserver, που επιτρέπει τη δημοσιοποίηση των χαρτών των σπουδαστών στο διαδίκτυο Το υλικό που χρησιμοποιείται στο πλαίσιο των διαλέξεων καθώς και σχετικό βιβλιογραφικό υλικό διατίθεται στην ιστοσελίδα του μαθήματος Οι εργαστηριακές ασκήσεις συνθέτουν μια ενότητα που οδηγεί στη υλοποίηση ενός θέματος η ολοκλήρωση του θέματος είναι καθοριστική για την εμπέδωση του περιεχομένου του μαθήματος Ιδανικά κάθε θεματική ενότητα του μαθήματος να αναπτύσσεται σε δύο με τρεις διδακτικές ώρες, να μοιράζονται στη διάλεξη της θεωρίας και στις εργαστηριακές ασκήσεις
διαλέξεις (1/4) θεωρία & εργαστήριο Ηεξελικτικήπορεία οργάνωσης και διαχείρισης της χωρικής πληροφορίας Σχεδιασμός και υλοποίηση βάσης χωρικών δεδομένων Ποιότητα και σφάλματα χωρικών δεδομένων Πρότυπα ποιότητας και χωρική πληροφορία Διαλειτουργικότητα και Χωρικά δεδομένα, Οργανισμοί τυποποίησης ΕΛ/ΛΑΚ, Ανοικτά δεδομένα Σχεδιασμός και υλοποίηση βάσης χωρικών δεδομένων με σκοπό τη σύνθεση χαρτών με αφετηρία το Φ.Χ. της περιοχής μελέτης Έλεγχοι ποιότητας των χωρικών δεδομένων Δημιουργία μετα δεδομένων για την ποιότητα Αναζήτηση ανοικτών χωρικών δεδομένων στο διαδίκτυο για την περιοχή μελέτης π.χ. Κτηματολόγιο ΑΕ, Open Street Map, «Δημόσια, Ανοικτά Δεδομένα» κ.α.
Διαλέξεις (2/4) θεωρία & εργαστήριο Εισαγωγή στις τεχνολογίες του διαδικτύου (βασικές έννοιες και γλώσσες σήμανσης πχ π.χ. html) Πρότυπα για τη διάχυση χαρτών και γεωγραφικών δεδομένων από την OGC (WFS, WMS, WCS κ.α.) Διαδικτυακές χαρτογραφικές υπηρεσίες (από την πλευρά του χρήστη) Τεχνολογία και πρότυπα για τη δημιουργία χαρτών για το διαδίκτυο δί (από την πλευρά του διαχειριστή) Χρήση επεξεργαστών για γλώσσες σήμανσης Σύνθεση απλών αρχείων html και xml Σύνδεση με WMS και WFS υπηρεσίες μέσω ΣΓΠ Απευθείας ερωτήματα σε WMS και WFS εξυπηρετητές μέσω URL Ενημέρωση της βάσης δεδομένων βάσει των δεδομένων από WMS και WFS Εξοικείωση με το περιβάλλον του Geoserver Εισαγωγή δεδομένων από αρχεία shp Δημιουργία WMS για τη δημοσιοποίηση χαρτών και WFS για τη δημοσιοποίηση δεδομένων
Διαλέξεις (3/4) θεωρία & εργαστήριο Σχεδιασμός χαρτοσύνθεσης και επιλογή συμβολισμού για το διαδίκτυο. Ανάλυση των ιδιαιτεροτήτων του μέσου και των συνεπειών τους στη χαρτοσύνθεση Πρότυπο συμβολισμού SLD Η συμβολή του γραφικού περιβάλλοντος επικοινωνίας με το χρήστη (GUI) και των διαδραστικών λειτουργιών του χάρτη Χρήση του περιβάλλοντος QGIS για τη δημιουργία χαρτών και κατάλληλων συμβόλων Εξαγωγή του συμβολισμού σε SLD αρχεία Εισαγωγή των αρχείων SLD στο περιβάλλον του Geoserver και σύνδεσή τους με τα δημοσιοποιημένα θεματικά επίπεδα Επεξεργασία των αρχείων SLD για τη βελτιστοποίηση του συμβολισμού και την προσθήκη επιπλέον στοιχείων π.χ. ονοματολογία Συνδυασμός δημοσιοποιημένων θεματικών επίπεδων σε έναν χάρτη για το διαδίκτυο
Διαλέξεις (4/4) θεωρία & εργαστήριο Μοντέλα επιφανειών χωρικές παρεμβολές Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους Χαρτογραφική Γενίκευση σε Ψηφιακό περιβάλλον Χαρτογραφικά Mash ups Δημιουργία του ψηφιακού μοντέλου εδάφους και της σκίασης. Δημοσιοποίηση με WMS, συνδυασμός και απόδοση με βάση το πρότυπο συμβολισμού SLD Γενίκευση των αρχικών χαρτογραφικών δεδομένων και ενημέρωση της βάσης δεδομένων Δημιουργία διαφορετικών χαρτών εντός του Geoserver που καλύπτουν ένα εύρος κλιμάκων με τη χρήση διαφορετικών δεδομένων και συμβολισμού Συνδυασμός υπηρεσιών WMS και WFS
περιεχόμενο & μαθησιακοί στόχοι το περιεχόμενο του μαθήματος παρακολουθεί αυτό ανάλογων μαθημάτων σε μεταπτυχιακά προγράμματα ευρωπαϊκών και αμερικάνικων πανεπιστημίων Κατά το σχεδιασμό του περιεχομένου τέθηκαν μαθησιακοί στόχοι α. Γνώση και κατανόηση β. Πνευματικές δεξιότητες γ. Επαγγελματικές πρακτικές δεξιότητες δ. Μεταβιβάσιμες δεξιότητες
α. γνώση και κατανόηση Οσπουδαστήςθαεί είναι αιικανός να: Nα εκτιμήσει τη σημασία των προτύπων για τα χαρτογραφικά δεδομένα και το ρόλο του Open Geospatial Consortium. Να αντιλαμβάνεται την έννοια της διαλειτουργικότητας Να κατανοεί τα βασικά στοιχεία σχεδιασμού και διαχείρισης μιας βάσης δεδομένων για τη χαρτοσύνθεση Να εντοπίζει και να χρησιμοποιεί ανοιχτά δεδομένα για την περιοχή μελέτης και να αντιλαμβάνεται τις ιδιαιτερότητες της χρήσης τους. Να κατανοεί και να αξιοποιεί τα πρότυπα WMS και WFS από την πλευρά του χρήστη και του διαχειριστή Να γνωρίσει και να εφαρμόσει τις αρχές της χαρτογραφικής σύνθεσης σε περιβάλλον διαδικτύου Να εφαρμόζει με επιτυχία τη χαρτογραφική γενίκευση στα δεδομένα και μέσω των χαρτογραφικών διαδικτυακών δ υπηρεσιών Να συνδυάζει τις υπηρεσίες WMS και WFS. Να δημιουργεί ΚΜL και να τα αξιοποιεί άλλους εξυπηρετητές π.χ. Goοgle Earth
β. πνευματικές δεξιότητες Οσπουδαστήςθαεί είναι αιικανός να: Εκτιμά το ρόλο των προτύπων και των οργανισμών για την χαρτογραφική πληροφορία Να διαπιστώνει τη σημασία και της σπουδαιότητα της διαλειτουργικότητας Να αντιλαμβάνεται τα τεχνικά και οργανωτικά προβλήματα που προκύπτουν κατά την δημοσιοποίηση δεδομένων και χαρτών στο διαδίκτυο Να εφαρμόζει τις αρχές της χαρτοσύνθεσης κατά το σχεδιασμό ενός έντυπου χάρτη και ενός χάρτη για το διαδίκτυο. Να αντιλαμβάνεται τις ιδιαιτερότητες του διαδικτύου δ ως μέσου και να αξιοποιεί τις νέες δυνατότητες που προσφέρονται π.χ. διαδραστικά εργαλεία Να αντιλαμβάνεται το ρόλο των εφαρμογών mashups και Web 2.0 σε σχέση με τα πρότυπα OGC για τους χάρτες στο διαδίκτυο.
γ. επαγγελματικές πρακτικές δεξιότητες Οσπουδαστήςθαεί είναι αιικανός να: Σχεδιάσει και να υλοποιήσει μια απλή βάση χαρτογραφικών δεδομένων Σχεδιάσει και να υλοποιήσει έναν εξυπηρετητή WMS/WFS Σχεδιάσει και να συνθέσει έναν χάρτη για το διαδίκτυο με κατάλληλο συμβολισμό Αξιοποιεί τα διαδραστικά εργαλεία που συνοδεύουν τους χάρτες στο διαδίκτυο Να εφαρμόζει τη χαρτογραφική γενίκευση στα δεδομένα Να δημιουργεί χάρτες για το διαδίκτυο που καλύπτουν ένα εύρος κλιμάκων Να δημιουργεί το Ψηφιακό μοντέλο εδάφους μιας περιοχής και να το εντάσσει στην χαρτοσύνθεση.
δ. μεταβιβάσιμες δεξιότητες Ο σπουδαστής θα είναι ικανός να: Να οργανώνει τα δεδομένα Να ακολουθεί μια διαδικασία σχεδιασμού από το εννοιολογικό μέχρι το λογικό και το φυσικό μοντέλο Να δημιουργεί χαρτογραφικές διαδικτυακές υπηρεσίες Να είναι εξοικειωμένος με ΕΛ/ΛΑΚ για επεξεργασία των χωρικών δεδομένων και τις χαρτογραφικές διαδικτυακές υπηρεσίες.
συμπεράσματα προτάσεις Το νέο πρόγραμμα διδασκαλίας επιτυγχάνει την εξοικείωση των φοιτητών του μεταπτυχιακού προγράμματος της Γεωπληροφορικής του ΕΜΠ με τα νέα τεχνολογικά εργαλεία σύνθεσης χαρτών για το διαδίκτυο και δημιουργίας διαδικτυακών χαρτογραφικών υπηρεσιών ισορροπεί ανάμεσα στην εξοικείωση με τις νέες τεχνολογικές εξελίξεις και στην υιοθέτηση των χαρτογραφικών αρχών και βέλτιστων πρακτικών. Το εφαρμοσμένο μ μέρος, μέσω του εργαστηριακού θέματος που υλοποιούν οι σπουδαστές, εξασφαλίζει την εμπέδωση όλων των μαθησιακών στόχων του μαθήματος. η πρώτη εφαρμογή του προγράμματος το χειμερινό εξάμηνο 2013 14 ήταν ιδιαίτερα ενθαρρυντική και το ενδιαφέρον των σπουδαστών για το συγκεκριμένο περιεχόμενο ιδιαίτερα αυξημένο τη νέα ακαδημαϊκή περίοδο το περιεχομένου του μαθήματος θα βελτιωθεί και θα ενισχυθεί ανάλογα με τις νέες τεχνολογικές εξελίξεις
Μία Πρόταση για τη Δδ Διδασκαλία των Τεχνολογιών Χαρτοσύνθεσης σε Περιβάλλον Διαδικτύου WEB ευχαριστώ! ερωτήσεις; Ανδριανή Σκοπελίτη, Βύρων Αντωνίου, Λύσανδρος Τσούλος Εργαστήριο Χαρτογραφίας, Ε.Μ.Π. 13ο Εθνικό Συνέδριο Χαρτογραφίας 13ο Πάτρα, Εθνικό Συνέδριο 22 24 Οκτωβρίου Χαρτογραφίας 2014 Πάτρα,