T.E.I. ΛΑΡΙΣΑΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΑΡΔΙΤΣΑΣ. Σημειώσεις «ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (ΓΣΠ) ΚΑΙ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ»

T.E.I. ΛΑΡΙΣΑΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΑΡΔΙΤΣΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΑΣΟΠΟΝΙΑΣ Σημειώσεις «ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (ΓΣΠ) ΚΑΙ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» Ιωάννης Φαρασλής Καρδίτσα 2004 1

1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 4 1.2 ΦΥΣΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ & ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ... 4 2.ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ... 6 2.1 ΦΥΣΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ... 6 2.1.1 Ορισμοί... 6 2.1.2 Ταξινόμηση των φυσικών πόρων... 7 2.1.3 Διαχείριση των φυσικών πόρων... 8 2.2 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ... 9 2.2.1 Έννοιες των Γ.Σ.Π.... 9 Ορισμοί... 10 Ιστορική εξέλιξη των Γ.Σ.Π.... 13 2.2.2 Τα συστατικά μέρη ενός Γ.Σ.Π.... 14 Υλικό Μέρος... 14 Λογισμικό... 15 Δεδομένα... 15 Άνθρωποι Έμψυχο υλικό... 16 Θεσμικό πλαίσιο... 16 3. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ Γ.Σ.Π.... 18 3.1 ΓΕΝΙΚΑ... 18 3.2 ΦΥΣΗ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ... 19 3.3 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΕΣ ΟΝΤΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ... 21 3.3.1 Χωρικά δεδομένα... 22 3.3.2 Θεματικά Δεδομένα... 25 3.3.3 Δομή των Χωρικών Δεδομένων (Διανυσματική Ψηφιδωτή)... 26 ΔΙΚΤΥΟ ΓΡΑΜΜΩΝ... 27 3.4 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΤΩΝ ΒΑΣΕΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ... 30 3.5 Η ΔΙΑΣΤΡΩΜΑΤΩΣΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΣΤΑ Γ.Σ.Π.... 37 3.6 Η ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΣΤΑ Γ.Σ.Π.... 40 Α... 40 Β... 40 4. ΧΩΡΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ... 47 5. ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑ... 56 5.1 ΕΙΔΗ ΧΑΡΤΩΝ... 57 5.2 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑΣ... 58 5.2.1 Το σχήμα της Γης... 58 5.2.2 Προβολές... 59 5.2.3 Κλίμακα Χάρτη... 60 5.2.4 Συστήματα Συντεταγμένων... 62 5.3 ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ... 66 2

6. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ Γ.Σ.Π. ΣΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ & ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ... 70 6.1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΝΟΣ Γ.Σ.Π.... 70 6.2 ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ... 71 6.3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ... 75 Εισαγωγή κωδικοποίηση χαρτογραφικών δεδομένων... 75 Πηγές δεδομένων... 76 Συστήματα εισόδου πληροφορίας... 77 Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους- Τρισδιάστατη απεικόνιση... 79 6.4 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ - ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ... 81 6.5 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ... 82 7. ΑΡΧΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΕΝΟΣ Γ.Σ.Π.... 83 8. ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΘΕΣΕΩΣ (GLOBAL POSITIONING SYSTEM, G.P.S.)...88 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΟΙΚΟΣΥΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ... 95 Συμβολή των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών στη διαχείριση φυσικών οικοσυστημάτων... 96 Ανάλυση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Εφαρμογές στη Δασοπονία... 102 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ LIFE : Διαχείριση των παρόχθιων οικοσυστημάτων, της λίμνης Πλαστήρα του Ν. Καρδίτσας με τη χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης.... 116 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 134 3

1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.2 ΦΥΣΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ & ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Οι σχέσεις και οι δεσμοί του ανθρώπου με το περιβάλλον του είναι τόσο παλιοί όσο και η ιστορία του. Το περιβάλλον αποτελούν οι φυσικοί πόροι όπως το έδαφος, το υπέδαφος, τα επιφανειακά και υπόγεια νερά, η θάλασσα, ο αέρας, η χλωρίδα, η πανίδα, ορισμένα μέταλλα καθώς και τα στοιχεία του πολιτισμού του ανθρώπου όπως αυτά διαμορφώθηκαν από τις δραστηριότητες του. Στην προσπάθεια για ανεύρεση τροφής δημιουργήθηκαν οι πρώτες σχέσεις του ανθρώπου με τους φυσικούς πόρους του περιβάλλοντός του, επιδρόντας σ αυτά μόνο έμμεσα. Αργότερα, με την ανάπτυξη του πολιτισμού άρχισε να επεμβαίνει, ο άνθρωπος, άμεσα στο περιβάλλον του με διάφορες δραστηριότητες οι οποίες όταν ξεπεράσουν ορισμένα όρια διαταράσσουν τις ισορροπίες που διέπουν τα διάφορα οικοσυστήματα. Ο προβληματισμός γύρω από τους φυσικούς πόρους δεν είναι τίποτα καινούργιο για το ανθρώπινο γένος. Από την πρώτη στιγμή της εμφάνισής του στην γη, ο άνθρωπος φρόντιζε και αγωνιζόταν να εξασφαλίσει την επιβίωσή του. Ανάλογα με την διαμόρφωση του φυσικού περιβάλλοντος, οι χώροι διαβίωσης περιορίζονται σε περιοχές πλούσιες σε φυσικά αποθέματα. Επιπλέον, οι φυσικοί πόροι αποτελούν τη βάση της εθνικής ασφάλειας και ευημερίας και θέτουν τα θεμέλια της ισχύος και του πλούτου ενός κράτους. Η ιστορία διδάσκει ότι το πεπρωμένο του ανθρώπου, τόσο σε ειρηνικές περιόδους όσο και σε πολέμους (δύο παγκόσμιοι πόλεμοι) είναι στενά συνδεδεμένο με την κατοχή και διαχείριση των φυσικών πόρων. Αρχικά, οι φυσικοί πόροι χρησιμοποιούνταν ως διαρκή, απεριόριστα και αστείρευτα δώρα που μας παρείχε πλουσιοπάροχα ο πλανήτης μας. Τότε υπήρχαν ελάχιστοι άνθρωποι και η τεχνολογία δεν επέτρεπε την ταχύτατη χρήση των φυσικών πόρων : Τα δένδρα κοβόταν με τσεκούρια και πριόνια, ο άνθρακας εξορυσσόταν με τα χέρια. Σήμερα, όμως η πραγματικότητα είναι διαφορετική και μας παρέχει την δυνατότητα να χρησιμοποιούμε τους φυσικούς τους πόρους σε απίστευτα ευρείες κλίμακες. Μπορούμε να αντλήσουμε πετρέλαιο από εκατοντάδες μέτρα κάτω από τη γη, μπορούμε με τη χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας να επιτύχουμε αλλαγή στο ανάγλυφο ολόκληρων περιοχών, αλλαγή της ροής των ποταμών, της εξόρυξης μεταλλευμάτων κα. Η τεχνολογική επανάσταση και η εντατική χρήση των φυσικών πόρων αναμφισβήτητα βελτίωσαν την ποιότητα ζωής μας, αλλά ταυτόχρονα η ανεξέλεγκτη χρήσης τους δημιούργησε δυστυχώς πολλά προβλήματα. Έτσι, ο κίνδυνος εξάλειψης των φυσικών διαθεσίμων, η αλλοίωση και η καταστροφή του φυσικού περιβάλλοντος, του τοπίου, της χλωρίδας και της πανίδας ολόκληρων περιοχών είχε σα συνέπεια την κινητοποίηση της ανθρωπότητας για τη λήψη 4

μέτρων και την εφαρμογή πολιτικών με στόχο την προστασία του περιβάλλοντος. Η συνετή χρήση των φυσικών πόρων είναι σήμερα όσο ποτέ άλλοτε κοινός στόχος. Η διαχείριση των φυσικών πόρων, τόσο για το παρόν όσο και για το μέλλον πρέπει να γίνει θέμα προτεραιότητας για όλους. Σ αυτό το πλαίσιο, για την καλλίτερη διαχείριση των φυσικών πόρων, κρίθηκε αναγκαία η γνώση της ποσότητας, της ποιότητας αλλά και της ακριβής γεωγραφικής θέσης των φυσικών διαθεσίμων τόσο πάνω στην επιφάνεια της γης όσο και κάτω απ αυτή. Από τότε ξεκίνησε η προσπάθεια χαρτογράφησης των φυσικών πόρων και αποθήκευσης των πληροφοριών. Αρχικά οι χαρτογράφοι, μέσω των χαρτών που κατασκεύαζαν, καθιστούσαν την παραγόμενη πληροφορία ευρέως διαθέσιμη. Δηλαδή οι χάρτες λειτουργούσαν ως μέσο αποθήκευσης των πληροφοριών για τη διαθεσιμότητα των φυσικών πόρων. Όμως τις τελευταίες δεκαετίες με την επανάσταση των ηλεκτρονικών υπολογιστών αναπτύχθηκαν πληροφοριακά συστήματα που καταγράφουν, επεξεργάζονται και αναλύουν μεγάλο όγκο από στοιχεία πληροφορίες, που αφορούν ένα συγκεκριμένο χώρο αναφοράς. Ένα τέτοιο σύνολο εργαλείων που αναπτύσσεται με ταχύτατους ρυθμούς τις τελευταίες δεκαετίες είναι τα «Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Γ.Σ.Π)». Με τη χρήση των Γ.Σ.Π. υπάρχει η δυνατότητα της ψηφιακής αποθήκευσης (σκληροί δίσκοι κ.α) των πληροφοριών, της ανάλυσής τους, της διατύπωσης ερευνητικών ερωτημάτων, της πρόγνωσης μεταβολών, τον υπολογισμό εξελίξεων ποσοτικών μεγεθών κ.λ.π. 5

2.ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 2.1 ΦΥΣΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ 2.1.1 Ορισμοί Ως πόρο θεωρούμε κάποιο υλικό ή αντικείμενο το οποίο για τον άνθρωπο έχει κάποια αξία. Σύμφωνα με τη χρήση τους οι πόροι μπορούν να διακριθούν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες: α) σε φυσικούς πόρους, β) σε πόρους δευτερογενούς παραγωγής : Είναι τα αγαθά που παράγονται και τα οποία παραμένουν σταθερά για μια ορισμένη περίοδο χρησιμοποίησής τους και γ) σε πόρους τριτογενούς παραγωγής, που αφορούν στη διοίκηση, οργάνωση, σχεδιασμό και τεχνολογική εξέλιξη. Οι φυσικοί πόροι είναι προϊόντα του φυσικού περιβάλλοντος που εξυπηρετούν ανθρώπινες ανάγκες. Μια αξιόπιστη πηγή ορίζει ως φυσικό πόρο οποιαδήποτε πηγή ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο. Ειδικότερα, ένας ορισμός για τους φυσικούς πόρους θα ήταν: φυσικοί πόροι είναι εκείνοι οι χρήσιμοι για το ανθρώπινο γένος πόροι που υπάρχουν στη γη, στην ατμόσφαιρα, στο υπέδαφος και στους ωκεανούς, ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης φυσικών, βιολογικών και χημικών φαινομένων και των κάθε φύσης παρεμβάσεων του ανθρώπου κατά τη διάρκεια της ιστορίας του πλανήτη μας (Δημ. Ρόκος, 1979). Όμως η έκφραση «χρήσιμοι για το ανθρώπινο γένος πόροι» δεν είναι απόλυτα σαφής. Για παράδειγμα το 1840 το πετρέλαιο ήταν αρκετά ενοχλητικό γατί βρίσκονταν στα ορυχεία αλατιού. Αντίθετα, 20 χρόνια μετά η παραγωγή πετρελαίου έφτανε τα 30 δισεκατομμύρια βαρέλια. Από το παραπάνω παράδειγμα φαίνεται το υποκειμενικό στοιχείο που κρύβει η έννοια της χρησιμότητας των φυσικών πόρων και η ανάγκη για τον προσδιορισμό των παραμέτρων από τις οποίες εξαρτάται. Έτσι, η «χρησιμότητα» είναι συνάρτηση : των ανθρώπινων αναγκών και επιθυμιών των ανθρώπινων αντιλήψεων και νοοτροπιών της εξέλιξης της τεχνολογίας, της έρευνας και της εκπαίδευσης των νομικών, οικονομικών και θεσμικών διευθετήσεων του ανθρώπου, καθώς και των πολιτικών του πεποιθήσεων. Οι ανθρώπινες ανάγκες, επομένως καθορίζουν την έννοια της «χρησιμότητας» των φυσικών πόρων. Ακόμη το επίπεδο πολιτισμού εξασφαλίζει τη μετατροπή της ουδέτερης 6

ύλης σε χρήσιμη, στο βαθμό που το επιτρέπουν οι διοικητικές δομές, οι νομοθετικοί κανονισμοί, οι οικονομικές θεωρίες και οι πολιτικές δομές. Είναι φανερό ότι οι φυσικοί πόροι μιας περιοχής εξαρτώνται άμεσα από: τη γεωγραφική θέση, την τοπογραφική μορφή, τη γεωλογική δομή, το κλίμα και γενικότερα από το είδος του περιβάλλοντος χώρο της περιοχής τις βασικές πολιτικές επιλογές της κυρίαρχης κοινωνικής ομάδας, που αποτελούν έκφραση ενός συγκεκριμένου τρόπου παραγωγής, κοινωνικής οργάνωσης αλλά και ενός συγκεκριμένου μοντέλου ανάπτυξης της χώρας, και με τα ανθρώπινα διαθέσιμα γενικότερα, τις εκπαιδευτικές, θεσμικές, οργανωτικές, διοικητικές συνθήκες και δυνατότητες της χώρας και το επίπεδο εκπαιδευτικής, επιστημονικής και τεχνολογικής υποδομής της. Στο πλαίσιο της καλλίτερης μελέτης των φυσικών πόρων γίνεται προσπάθεια κατηγοριοποίησής τους. Οι φυσικοί πόροι που χρησιμοποιούνται σε ευρεία κλίμακα και με οργανωμένο τρόπο περιλαμβάνουν : τους εδαφικούς πόρους ( χερσαία επιφάνεια), τους δασικούς πόρους, τους υδάτινους πόρους (νερά της ξηράς, τις θάλασσες-ωκεανούς), πόρους αλιευμάτων και άγριας ζωής, τους ενεργειακούς πόρους (αιολική ενέργεια, ηλιακή ενέργεια, άνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) και τα μεταλλεύματα (σίδηρος, χαλκός, αλουμίνιο, μαγνήσιο, μόλυβδος, ψευδάργυρος, κασσίτερος κ.λ.π.) 2.1.2 Ταξινόμηση των φυσικών πόρων Οι φυσικοί πόροι όπως το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, ο χαλκός, το κάρβουνο κ.α., μέσα από τη διαδικασία της υπερβολικής χρήσης τους, παρουσιάζουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: Τα αποθέματα είναι συγκεκριμένα και κάποτε θα εξαντληθούν. Αντίθετα άλλοι φυσικοί πόροι, όπως ο άνεμος, το νερό παρουσιάζουν μια διαρκή ανανέωση, τουλάχιστον για την ανθρώπινη κλίμακα. Έτσι, οι φυσικοί πόροι διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες: Α) Μη ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι Οι μη ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι είναι εκείνοι, των οποίων η συνολική φυσική τους ποσότητα σχηματίζεται τόσο αργά, ώστε από καθαρά ανθρώπινη κλίμακα, να μπορούν να χαρακτηριστούν τα όρια των αποθεμάτων τους, σταθερά. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι φυσικοί πόροι που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς την ταυτόχρονη εξάντλησή τους όπως για παράδειγμα: τα μεταλλεύματα, η άργιλος, οι ασβεστόλιθοι, το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο κ.λ.π. Β) Ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι 7

Τα διαθέσιμα αυτά ουσιαστικά επαναλαμβάνονται μορφικά, αλλά ποικίλουν διαμέσου του χρόνου. Έτσι, το σιτάρι ή η ξυλεία μπορούν να θεωρηθούν ανανεώσιμοι πόροι. Εισάγοντας τη χρονική ανθρώπινη κλίμακα, το σιτάρι είναι βραχυπρόθεσμα ανανεώσιμος πόρος, ενώ τα δάση είναι μακροπρόθεσμα ανανεώσιμος πόρος. Επίσης, η ταξινόμηση γίνεται με βάση τη χρήση του πόρου. Έτσι, το έδαφος, το νερό, ο αέρας συνήθως θεωρούνται ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι. Για παράδειγμα, το έδαφος που χρησιμοποιείται στη γεωργία αποτελεί ανανεώσιμο φυσικό πόρο αν ασκηθούν κατάλληλες τακτικές διαχείρισης. Σε αντίθετη περίπτωση, αν το έδαφος διαβρωθεί από τον άνεμο, το νερό και την υπερεκμετάλλευση, δεν μπορεί να αντικατασταθεί σε μια συγκεκριμένη θέση, όπως δεν αντικαθίσταται το πετρέλαιο μιας πετρελαιοπηγής όταν εξαντλείται. Τέλος στους ανανεώσιμους φυσικούς πόρους, που ουσιαστικά θεωρούνται ανεξάντλητοι, κατατάσσονται, η ηλιακή ενέργεια, η αιολική ενέργεια και η γεωθερμική ενέργεια. 2.1.3 Διαχείριση των φυσικών πόρων Οι κοινωνικές, οικονομικές και θεσμικές αλλαγές έχουν μεγάλη επίδραση στους φυσικούς πόρους με συνέπεια να δημιουργείται το πρόβλημα της έλλειψής τους. Αυτό οφείλεται κυρίως στο ότι οι φυσικοί πόροι χρησιμοποιούνται υπερβολικά, δηλαδή η ζήτησή τους υπερβαίνει της προσφοράς, οπότε με την πάροδο του χρόνου φθίνουν και αν δεν ληφθούν μέτρα προστασίας γι αυτούς, υπάρχει κίνδυνος να εξαφανισθούν. Ο όρος προστασία υιοθετήθηκε το 1907 στις ΗΠΑ και αναφερόταν στα ταχέως αυξανόμενα προβλήματα των φυσικών πόρων της χώρας αυτής. Όσον αφορά στους φυσικούς πόρους προστασία σημαίνει ότι πέρα από την τρέχουσα χρησιμοποίησή τους, θα πρέπει να διατηρούνται σε τέτοια κατάσταση ώστε να μην απειλούνται να εξαφανισθούν εξαιτίας της υπερβολικής χρήσης, πχ. προστασία δασών, πετρελαίου, φυσικών αερίων μεταλλευμάτων κ.λ.π. Σ αυτό το πλαίσιο εμφανίστηκε η έννοια της αειφόρου διαχείρισης των φυσικών πόρων. Στόχος της διαχείρισης είναι η προστασία της ποσότητας και της ποιότητας των φυσικών πόρων. Με βάση την αειφόρο παραγωγή εκμεταλλευόμαστε ένα φυσικό πόρο σε ποσοστό ίσο με την ταχύτητα αναπαραγωγής του. Την έννοια της διαχείρισης των φυσικών πόρων την αντιλαμβανόμαστε καθημερινά μέσα από τις συνέπειες (θετικές αρνητικές) του μοντέλου ανάπτυξης μιας συγκεκριμένης κοινωνικής οργάνωσης στα πλαίσια των σχέσεων ανθρώπου διαδικασίας παραγωγής φυσικού περιβάλλοντος. Έτσι, η καθημερινή υποβάθμιση της ποιότητας ζωής, του φυσικού περιβάλλοντος και ανορθολογική και αδικαιολόγητη κατάχρηση των φυσικών πόρων στις οικονομίες της ελεύθερης αγοράς είναι συνέπεια και συνάρτηση της κυρίαρχης αντίληψης για την 8

ιδιοκτησία, το ρόλο και τη διαχείριση των πόρων μιας χώρας. Πλέον η προστασία του περιβάλλοντος μπαίνει ως πρόβλημα πρώτης προτεραιότητας ταυτόχρονα με μια νέα λογική στη διαχείριση των φυσικών πόρων. Η δασολογία δίνει τα καλλίτερα παραδείγματα διαχείρισης αειφόρου παραγωγής. Οι δασικοί πόροι έχουν τεράστια σημασία για το ανθρώπινο γένος από πολλές απόψεις, όπως: αισθητική αξία, βελτίωση του περιβάλλοντος, διατήρηση του νερού, συντήρηση της πανίδας και φυσικά οικονομική παραγωγή. Όμως οι δασικές εκτάσεις μειώνονται από τις πυρκαγιές, τις παράνομες υλοτομίες, την υπερβόσκηση, τις εκχερσώσεις για γεωργική καλλιέργεια, από την επέκταση των αστικών περιοχών κ.λ.π.. Ταυτόχρονα, αυξάνεται η ποσότητα ξυλείας και δασικών προϊόντων κάθε χρόνο. Άρα, πρέπει να παραχθεί περισσότερη ξυλεία σε μικρότερες δασικές εκτάσεις. Χωρίς τη χρήση σωστών τεχνικών διαχείρισης του δάσους δεν θα ήταν δυνατή η αυξημένη παραγωγή. Δηλαδή, μέσα από τη διαχείριση υποστηριζόμενης παραγωγής, μπορούμε να παράγουμε ετησίως τη ξυλεία που χρειαζόμαστε χωρίς να καταστρέφεται το σύνολο της δασικής έκτασης. Ένα δεύτερο παράδειγμα : η παρακολούθηση και η μελέτη περιοχών γέννησης και ανάπτυξης ομάδων ζώων, η διερεύνηση των μεταναστευτικών τους συνηθειών καθώς και των τοποθεσιών μεγίστων συγκεντρώσεων ζώων και ψαριών αποτελούν σήμερα πολύτιμα στοιχεία για τα προγράμματα προστασίας συγκεκριμένων ειδών, με περιορισμούς στις περιόδους κυνηγιού και αλιείας, με θέσπιση χωροταξικής οργάνωσης κυνηγότοπων κ.λ.π. Με βάση όσα αναφέρθηκαν παραπάνω γίνεται φανερή η ανάγκη εφαρμογής μεθόδων και τεχνικών που θα βοηθάνε στην απογραφή, χαρτογράφηση, παρακολούθηση, διατήρηση, διαχείριση, αξιοποίηση και προστασία των φυσικών πόρων στη βάση ενός μοντέλου ανάπτυξης. Η απογραφή των φυσικών πόρων δίνει τη δυνατότητα γνώσης της υφιστάμενης κατάστασης και των συγκεκριμένων χαρακτηριστικών τους σε μια περιοχή. Αυτό θα χρησιμεύσει ουσιαστικά στη λήψη αποφάσεων για τις δυνατότητες ανάπτυξης μιας περιοχής, καθώς και στη διατύπωση συγκεκριμένων αναπτυξιακών προτάσεων 2.2 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ 2.2.1 Έννοιες των Γ.Σ.Π. 9

Ορισμοί Είναι γνωστό ότι τις τελευταίες δεκαετίες η πρόοδος της τεχνολογίας στις εφαρμογές οπτικής απόδοσης χαρτογράφησης μιας περιοχής και εκτύπωσης των αποτελεσμάτων ήταν ραγδαίες. Οι ισχυρότεροι ηλεκτρονικοί υπολογιστές που εμφανίστηκαν τα τελευταία χρόνια με σχετικά προσιτό κόστος αγοράς δημιούργησαν νέα δεδομένα στην επεξεργασία και παρουσίαση ψηφιακών χαρτογραφικών δομών. Η επεξεργασία αρχείων μεγέθους 500 ή 800 ΜΒ είναι πλέον εφικτή ενώ πριν από μερικά χρόνια ήταν αναγκαία η ύπαρξη ακριβών υπολογιστικών μηχανημάτων και συνεπώς η χρήση τους γινόταν μόνο από όσους είχαν την κατάλληλη τεχνογνωσία αλλά και την αντίστοιχη οικονομική δυνατότητα. Βεβαίως η εξέλιξη της τεχνολογίας των ηλεκτρονικών υπολογιστών είναι τόσο ραγδαία που θεωρείται δεδομένο ότι σε σύντομο χρονικό διάστημα ισχυρότατα, σε σχέση με τα σημερινά, υπολογιστικά συστήματα θα είναι προσιτά στο ευρύ κοινό. Παράλληλα με την εισαγωγή των ηλεκτρονικών υπολογιστών στις διάφορες επιστήμες όπως η Γεωγραφία, η Τοπογραφία, η Χωροταξία, η Δασολογία, το Περιβάλλον κ.α. έγινε αντιληπτό ότι υπήρχαν τα ίδια προβλήματα στην αυτόματη συλλογή, ανάλυση και παρουσίαση των δεδομένων του χώρου. Έτσι, για την αντιμετώπιση των παραπάνω προβλημάτων αναπτύχθηκε ένα σύνολο εργαλείων που συμβάλλουν στη συλλογή, αποθήκευση, επεξεργασία, ανάλυση και παρουσίαση των δεδομένων και ονομάζεται «Γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών (ΓΣΠ)». (Παρασχάκης Ι. κ.α., 1990). Η διεθνής ονομασία των ΓΣΠ είναι GIS που προέρχεται από τον αγγλικό όρο Geographical Information System. Τελικά γιατί τα Γ.Σ.Π. που εμφανίστηκαν τα τελευταία χρόνια είχαν τρομερό αντίκτυπο; Για να μπορέσουμε να απαντήσουμε στην παραπάνω ερώτηση πρέπει να κατανοήσουμε τη βαθιά επίδραση της ψηφιακής τεχνολογίας. Η παραπάνω τεχνολογία επέτρεψε στα Γ.Σ.Π. τη δημιουργία ψηφιακών βάσεων δεδομένων που περιέχουν χωρικά δεδομένα (χωρική βάση δεδομένων). Ο όρος «χωρική» αναφέρεται στο γεγονός ότι τα κύρια δεδομένα ενός χάρτη συνδέονται με ένα σύστημα συντεταγμένων που περιγράφει τη θέση τους. Έχουν γραφτεί πολλοί ορισμοί για τα Γ.Σ.Π. Ορισμένοι απ αυτούς είναι: Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ) είναι υπολογιστικά συστήματα σχεδιασμένα για να υποστηρίξουν τη συλλογή, διαχείριση, επεξεργασία, ανάλυση, μοντελοποίηση και απεικόνιση δεδομένων που αναφέρονται στο χώρο και μεταβάλλονται στο χρόνο. Ένας δεύτερος ορισμός: ΓΣΠ είναι μια οργανωμένη συλλογή εξοπλισμού, λογισμικού, γεωγραφικών δεδομένων και προσωπικού σχεδιασμένη έτσι ώστε να συγκεντρώνει, αποθηκεύει, ενημερώνει, επεξεργάζεται αναλύει και παρουσιάζει όλους τους τύπους γεωγραφικών πληροφοριών. 10

Ένας απλούστερος ορισμός των ΓΣΠ: Πρόκειται για ένα υπολογιστικό σύστημα ικανό να διατηρεί και να χρησιμοποιεί δεδομένα που περιγράφουν μέρη της επιφάνειας της γης. Επίσης, εκτός από την ανάλυση των δεδομένων, σημαντική είναι η προσφορά των ΓΣΠ στην κατασκευή θεματικών χαρτών. Ομοίως τα σχεδιαστικά προγράμματα(corel, Adobe Photoshop κ.α.) έχουν τη δυνατότητα να χειριστούν δεδομένα για την κατασκευή χαρτών ίσως και πιο καλαίσθητων. Σε τι διαφέρουν, όμως, τα ΓΣΠ από τα παραπάνω προγράμματα; Το βασικότερο χαρακτηριστικό των ΓΣΠ είναι η χωρική αναζήτηση και επεξεργασία των δεδομένων. Όμως τι εννοούμε όταν αναφερόμαστε στις παραπάνω έννοιες; Για την καλλίτερη κατανόηση της ιδιαιτερότητας στη χρήση και στην αναζήτηση μέσω των ΓΣΠ θα αναφέρουμε το παρακάτω παράδειγμα Ο παρακάτω πίνακας απεικονίζει τον αριθμό των ανθρώπων που δουλεύουν στα υποκαταστήματα μιας εταιρίας ΟΝΟΜΑ Γεωγραφικό Πλάτος Γεωγραφικό Μήκος Αριθμός Υπαλλήλων ΛΟΝΔΙΝΟ 51Β 0 80 ΖΥΡΙΧΗ 47Β 8 Α 25 ΣΑΝΤΑ ΜΠΑΡΜΠΑΡΑ 34Β 119Δ 50 ΜΠΟΥΦΑΛΟ 42Β 78Δ 30 Η ερώτηση «ποιος είναι ο μέσος όρος των υπαλλήλων της εταιρίας σε κάθε περιοχή» είναι μια μη χωρική ερώτηση και η απάντηση δεν απαιτεί τα μεγέθη γεωγραφικό πλάτος ή γεωγραφικό μήκος ούτε τη σχέση των περιοχών μεταξύ τους. Οι ερωτήσεις «Ποια κέντρα βρίσκονται σε ακτίνα 1000 ΚΜ το ένα από το άλλο ;», ή «Ποια είναι η μικρότερη απόσταση μεταξύ όλων αυτών των κέντρων;» ή «Πόσοι υπάλληλοι της εταιρίας εργάζονται στην Ευρώπη;» είναι ερωτήσεις με χωρική αναφορά που απαιτούν τη χρήση γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους ή άλλης πληροφορίας σχετικά με την ακτίνα της γης. Ένα ΓΣΠ μπορεί να απαντά στις παραπάνω χωρικές ερωτήσεις. Ένα άλλο παράδειγμα που βοηθάει στην κατανόηση των ΓΣΠ είναι το ακόλουθο: Αν έχουμε ένα αρχείο που περιλαμβάνει πληροφορίες όπως διεύθυνση του ακινήτου, όνομα ιδιοκτήτη, αξία γης, κ.λ.π. τότε αναφερόμαστε σε μια συνήθη βάση δεδομένων. Αν όμως παράλληλα στο αρχείο αυτό προστεθεί κάποια πληροφορία, τέτοια ώστε να φαίνεται η θέση του ακινήτου στο χάρτη της πόλης, τότε πρόκειται για ένα ΓΣΠ. 11

Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλές διοικητικές και παραγωγικές δραστηριότητες, οι οποίες ταξινομούνται σε τρεις βασικές κατηγορίες (Στεφανάκης, 2003): Κοινωνικο-οικονομικές εφαρμογές (Φυσικοί πόροι, κτηματολόγιο, αρχαιολογία, χωροταξία κ.α.) Περιβαλλοντικές εφαρμογές (δασολογία, έλεγχος διαβρώσεων, πυρκαγιών κ.α.) Εφαρμογές διαχείρισης (οργάνωση δικτύων ύδρευσης, επικοινωνιών, μεταφορές, πλοήγηση κ.α.) Επίσης το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών μπορεί περιληπτικά να αποδοθεί ως εξής: Γεωγραφικό: Το σύστημα αναφέρεται σε στοιχεία που σχετίζονται με τη γεωγραφική κλίμακα και αναφέρονται με κάποιο σύστημα συντεταγμένων σε θέσεις στην επιφάνεια της γης. Επομένως, τα χωρικά στοιχεία και η γεωγραφική θέση τους αποτελούν το θεμέλιο λίθο του συστήματος. Σύστημα: Είναι ένα περιβάλλον που επιτρέπει τη διαχείριση των δεδομένων καθώς και την αναζήτηση απαντήσεων σε ερωτήσεις που τίθενται. Στην πιο απλή μορφή του, ένα Γ.Σ.Π. δεν χρειάζεται την αυτοματοποίηση των Η/Υ (μια βιβλιοθήκη χαρτών και μια σειρά από εργαλεία της επιστήμης της Γεωγραφίας αρκούν), άλλα πρέπει να είναι μια ολοκληρωμένη σειρά από διαδικασίες για την εισαγωγή, διαχείριση, ανάλυση και απόδοση των γεωγραφικών πληροφοριών. Βέβαια, ένα τέτοια σύστημα επιτυγχάνει τους στόχους του καλύτερα. όταν στηρίζεται στους Η/Υ. Πληροφοριών: Το σύστημα χρησιμοποιείται για να θέσει ερωτήσεις για τα στοιχεία της γεωγραφικής βάσης, λαμβάνοντας πληροφορίες για το γεωγραφικό κόσμο. Αυτό αντιπροσωπεύει τη γνωστή διαδικασία από στοιχεία σε πληροφορία. Γενικότερα η διεθνής βιβλιογραφία έχει να δείξει μια σειρά από πλεονεκτήματα σχετικά με τη χρήση των Γ.Σ.Π. Δυνατότητα καταγραφής και επεξεργασίας μεγάλου αριθμού πληροφοριών Ταχύτητα αναζήτησης συγκεκριμένων πληροφοριών Ικανότητα ταυτόχρονης παρουσίασης διαχρονικών πληροφοριών Δυνατότητα ανάλυσης των πληροφοριών για τη διατύπωση ερευνητικών ερωτημάτων, την επεξεργασία επιπτώσεων, τον υπολογισμό ποσοτικών μεγεθών κ.α. Ταχύτητα χαρτογράφησης δεδομένων (φυσικοί πόροι κ.α.)και θεματικών χαρτών στη σημερινή κατάσταση ή μελλοντικών εξελίξεων 12

Ιστορική εξέλιξη των Γ.Σ.Π. Τα ΓΣΠ με τη μορφή που έχουν σήμερα, άρχισαν να εμφανίζονται στη δεκαετία του 60. Η δημιουργία τους στηρίχθηκε κυρίως στην ανάπτυξη της τεχνολογίας των Ηλεκτρονικών Υπολογιστών (Η/Υ) που είχαν ήδη διανύσει τα πρώτα τους βήματα από την δεκαετία του 40. Από το 1962, κυρίως στις ΗΠΑ και στον Καναδά, άρχισε να εμφανίζεται το ενδιαφέρον για τη διαχείριση γεωγραφικής πληροφορίας μέσα από τα γεωγραφικά συστήματα, που τα έβλεπαν σαν εργαλεία για τη λήψη αποφάσεων. Το 1964 τέθηκε σε λειτουργία το πρώτο ΓΣΠ. Ήταν το σύστημα του Καναδά που δημιούργησε ο Roger Tomlison. Το παραπάνω σύστημα βρίσκεται ακόμη σε χρήση με κυριότερη εφαρμογή την αποθήκευση ψηφιοποιημένων χαρτογραφικών δεδομένων και πληροφοριών γης για τον Καναδά. Επίσης, το 1964 έγινε στις ΗΠΑ το πρώτο ΓΣΠ στον τομέα των φυσικών διαθεσίμων. Το σύστημα αυτό ονομάστηκε MIADS (Management Information Assembly and Display System) και αναπτύχθηκε από τη Δασική υπηρεσία των ΗΠΑ. Σχεδιάστηκε ώστε να είναι δυνατή η αποθήκευση, διαχείριση και ανάλυση των δεδομένων, η δημιουργία νέων επιπέδων πληροφορίας καθώς και η εκτύπωση των αποτελεσμάτων. Από τη δεκαετία του 1980 υπήρξε μια τεράστια ανάπτυξη στην παραγωγή προγραμμάτων τα οποία ικανοποιούσαν ανάγκες ανάλυσης και διαχείρισης ιδιαίτερα στις ΗΠΑ Στην Ελλάδα μόνο ο Δήμος Καλαμάτας έκανε χρήση Γ.Σ.Π το 1987, για την αντιμετώπιση εκτάκτων αναγκών που προέκυψαν μετά το σεισμό. Ωστόσο, το 1990, φαίνεται ότι περίπου 10 Δήμοι χρησιμοποιούσαν ΓΣΠ. Σήμερα, η εξέλιξη του λογισμικού και των Η/Υ έδωσε νέα ώθηση στη χρήση των Γ.Σ.Π. από υπηρεσίες όπως η πυροσβεστική, η αστυνομία κ.α. Μια ταξινόμηση των Γ.Σ.Π. σύμφωνα με στις εξειδικευμένες εφαρμογές που χρησιμοποιούνται είναι: LIS (Land Information Systems). Συστήματα για τη θεσμική, διοικητική και οικονομική διαχείριση του κτηματολογίου. Αποτελούνται από μεγάλες βάσεις δεδομένων που εμπεριέχουν χωρικά στοιχεία και επιπλέον προσφέρουν λειτουργίες για τη συλλογή και ενημέρωση των πληροφοριών. UIS (Urban Information Systems). Γ.Σ.Π. με προσανατολισμό στη διαχείριση και το σχεδιασμό του αστικού χώρου. Αφορά εφαρμογές στην τοπική αυτοδιοίκηση (πολεοδομικές εφαρμογές αναλύσεις δικτύου κ.λ.π.) HIS (Health Information Systems). ΓΣΠ με προσανατολισμό στη διαχείριση και στο σχεδιασμό του συστήματος υγείας (χωροθέτηση κέντρων υγείας, σχεδιασμός του δικτύου μεταφοράς επειγόντων περιστατικών κ.λ.π.). GPNS (Global Positioning / Navigation Systems). Είναι ένα είδος Γ.Σ.Π σε πραγματικό χρόνο (real time). Είναι σύστημα αυτόματης πλοήγησης και 13

καθορισμού θέσης. Σε συνδυασμό με το Γ.Σ.Π αποτελεί ένα δυναμικό εργαλείο με εφαρμογές στην αστυνομία, στην πυροσβεστική, στα ασθενοφόρα κ.λ.π. 2.2.2 Τα συστατικά μέρη ενός Γ.Σ.Π. Η επιτυχής λειτουργία των Γ.Σ.Π. δεν είναι μόνο συνάρτηση των δεδομένων που διαχειρίζεται αλλά συνάρτηση πέντε βασικών παραγόντων, των οποίων η συνεισφορά είναι απολύτως ισότιμη όπως φαίνεται και στο σχήμα που ακολουθεί : (1)Υλικό μέρος, (2)λογισμικό, (3)δεδομένα, (4)άνθρωποι και (5) θεσμικό πλαίσιο Σχήμα : Συστατικά μέρη των Γ.Σ.Π. ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΓΣΠ ΑΝΘΡΩΠΟΙ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Υλικό Μέρος Το υλικό μέρος αναφέρεται στα μέρη του ηλεκτρονικού υπολογιστή (PC-κεντρική μονάδα - μνήμη ταχύτητα οθόνη - πληκτρολόγιο) που διαμορφώνουν το πλαίσιο λειτουργίας του Γ.Σ.Π. καθώς και στις συσκευές αποθήκευσης δεδομένων, παρουσίασης, ανάλυσης και απόδοσης. Ένα Γ.Σ.Π. μπορεί να λειτουργήσει σ ένα αυτόνομο περιβάλλον, όπου χρειαζόμαστε μόνο ένα PC με το αντίστοιχο πληκτρολόγιο και την οθόνη ή σ ένα περιβάλλον σταθμού εργασίας, το οποίο αποτελείται από δύο μεγάλες οθόνες και τα περιφερειακά του, δηλαδή, συσκευές εξωτερικής αποθήκευσης δεδομένων, μονάδες συλλογής δεδομένων (σαρωτές), εκτυπωτές ή /και αυτόματους σχεδιαστές. 14

Αρχικά το υλικό μέρος των Γ.Σ.Π. ήταν ακριβό σε σχέση με τους υπόλοιπους παράγοντες αλλά σήμερα αποτελεί ένα μικρό κομμάτι του συνολικού κόστους. Ένα σύστημα ελάχιστης σύνθεσης μπορεί να κοστίσει 1500 ευρώ ενώ ένα μεγάλο αυτόνομο σύστημα με όλα τα περιφερειακά μπορεί να φτάσει τις 60000 100000 ευρώ. Λογισμικό Το λογισμικό του Γ.Σ.Π. διατίθεται επίσης εύκολα στη σύγχρονη αγορά. Αρκετά συστήματα λογισμικού έχουν αναπτυχθεί τόσο σε επαγγελματικό όσο και σε ακαδημαϊκό επίπεδο. Στη δεύτερη περίπτωση τα λογισμικά είναι συνήθως φτηνά και λειτουργούν σε μικρά συστήματα ωστόσο καλύπτουν ένα μεγάλο εύρος λειτουργιών. Το κόστος αποτελεί ένα σταθερό αλλά συνεχώς μικρότερο τμήμα του συνολικού κόστους του Γ.Σ.Π. Ο πυρήνας ενός λογισμικού Γ.Σ.Π παρέχει τις ακόλουθες ομάδες λειτουργιών: - Λειτουργίες γραφικής επεξεργασίας: Επιτρέπουν τη δημιουργία ψηφιακών και αναλογικών χαρτών με την εισαγωγή χαρτογραφικών συμβόλων, κειμένων κ.α. - Λειτουργίες διαχείρισης χωρικής βάσης δεδομένων: Επιτρέπουν την εισαγωγή, διαγραφή, ενημέρωση και ανάκτηση δεδομένων με γεωγραφική αναφορά - Εργαλεία βασικής χαρτογραφικής και γεωγραφικής ανάλυσης: Επιτρέπουν εφαρμογές όπως εργαλεία διατύπωσης ερωτημάτων, ανάλυση δικτύων, δημιουργία ψηφιακών μοντέλων εδάφους - Προγραμματισμός & Μακροεντολές: Τα περισσότερα συστήματα παρέχουν τη δυνατότητα εμπλουτισμού της λειτουργικότητας του συστήματος με τη χρήση γλωσσών προγραμματισμού (όπως :C, C++, Java κ.α.) για την υποστήριξη ειδικών εφαρμογών Κάποια εμπορικά λογισμικά Γ.Σ.Π. είναι : (1) Το σύστημα Arc/Info του Ινστιτούτο Έρευνας Περιβαλλοντικών Συστημάτων (Environmental Systems Research Institute, Inc, ESRI). Πρόκειται για λογισμικό ΓΣΠ υψηλών προδιαγραφών και χρησιμοποιείται σε μεγάλο ποσοστό στην ελληνική αγορά (2) Tο Περιβάλλον Δομημένων Στοιχείων (Μodular GIS Environment, MGE) της Intergraph.Πρόκειται επίσης για λογισμικό Γ.Σ.Π. υψηλών προδιαγραφών και λειτουργεί σε όλα τα μοντέλα υψηλής απόδοσης σταθμών εργασίας (UNIX). Δεδομένα Οι χρήστες Γ.Σ.Π. πρέπει να γνωρίζουν δύο βασικά πράγματα για τα δεδομένα: (1) Το εξαγόμενο αποτέλεσμα έχει την ίδια εγκυρότητα με τα δεδομένα εισόδου και (2) το πιο ακριβό μέρος ενός Γ.Σ.Π. είναι η συλλογή και η επεξεργασία των δεδομένων. 15

Από τα παραπάνω κατανοούμε τη ζωτική σημασία που έχει η δημιουργία ή η πρόσβαση σε αξιόπιστα συλλεγμένα και με ακρίβεια ενημερωμένα δεδομένα. Το σύνολο των δεδομένων με χωρική διάσταση, ακόμη και για απλά προβλήματα, μπορεί να συνεπάγεται τεράστιο όγκο. Δεδομένου του υψηλού κόστους συλλογής των δεδομένων είναι αναγκαίο να εξυπηρετούν πολλαπλούς στόχους και πολλούς ανεξάρτητους χρήστες. Ένα σημαντικό πρόβλημα των δεδομένων είναι η ανάγκη προτύπων ποιότητας αποδεκτών από τους φορείς παροχής δεδομένων. Μόνο τότε θα μπορέσουμε να μεγιστοποιήσουμε το όφελος από τα δεδομένα πολλαπλής χρήσης. Επίσης απαιτούνται και μεταδεδομένα (δηλαδή στοιχεία για τα δεδομένα που υπάρχουν σε ένα ψηφιακό αρχείο) η τυποποίηση των οποίων αναδεικνύεται όλο και πιο σημαντική. Τα μεταδεδομένα συνοδεύονται από περιγραφές της ποιότητας των δεδομένων, προέλευση αυτών, ημερομηνία δημιουργίας τους κ.α. Επίσης, απαραίτητα είναι τα πρότυπα ανταλλαγής δεδομένων. Είναι αναγκαία η δυνατότητα ανταλλαγής δεδομένων που δεν θα εμποδίζεται από τον κατασκευαστή υπολογιστών, το λειτουργικό σύστημα ή το Γ.Σ.Π. το οποίο χρησιμοποιούμε. Πρέπει να υπάρχει δυνατότητα μεταφοράς των δεδομένων γρήγορα και χωρίς απώλειες μεταξύ των συστημάτων. Τέλος, μεγάλη σημασία πρέπει να δίνεται στην ποιότητα των δεδομένων. Όταν χρησιμοποιούμε ένα Γ.Σ.Π. πρέπει να συνειδητοποιήσουμε ότι οι χειρισμοί, οι αναλύσεις και η έξοδος περιέχουν μια σταθερή και μετρήσιμη ποσότητα ενδεχόμενων σφαλμάτων. Κατά την έξοδο των αποτελεσμάτων δεν μπορούμε να διακρίνουμε τα ελαττωματικά από τα καλά δεδομένα. Συνεπώς, πρέπει οποιοδήποτε αρχείο ψηφιακών δεδομένων να συνοδεύεται από μια ένδειξη ποιότητας για την αξιοπιστία, την ακρίβεια, και την ορθότητά τους. Άνθρωποι Έμψυχο υλικό Εκτός από το υλικό μέρος και τα δεδομένα απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία του συστήματος είναι το έμψυχο υλικό δηλαδή οι άνθρωποι που θα χειριστούν το σύστημα. Η εκπαίδευση πάνω στα Γ.Σ.Π. κοστίζει ενώ οι περισσότεροι μαθαίνουν «πάνω στην δουλειά». Οι χειριστές Γ.Σ.Π. πρέπει να διαθέτουν άριστη γνώση του Η/Υ, να κατανοούν τις λειτουργίες των Γ.Σ.Π. και πως αυτές εφαρμόζονται στο γνωστικό αντικείμενο που έχουν εξειδικευτεί. Για παράδειγμα: στη Χωροταξία, (για το σχεδιασμό) στη Δασολογία (για τη χαρτογράφηση της βλάστησης), στη Γεωλογία, στο Περιβάλλον. Θεσμικό πλαίσιο Η πέμπτη συνιστώσα ενός επιτυχούς Γ.Σ.Π. είναι η οργανωτική θεσμική διάσταση. Οι διαδικασίες συλλογής, εισαγωγής, επεξεργασίας, αναθεώρησης της πληροφορίας, η ιεράρχηση πρόσβασης στο σύστημα, αποτελούν στοιχεία πολύ σημαντικά 16

αλλά και πολύ χρονοβόρα. Επίσης, θέματα ιδιοκτησίας και διαθεσιμότητας των στοιχείων είναι παράμετροι που επιδρούν ιδιαίτερα στην αξιοπιστία ενός συστήματος ενώ ταυτόχρονα αποτελούν δομικά στοιχεία του θεσμικού πλαισίου λειτουργίας του. 17

3. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΙ Γ.Σ.Π. 3.1 ΓΕΝΙΚΑ Αναπόσπαστο κομμάτι στη βελτίωση των συνθηκών και της ποιότητας της ζωής των κατοίκων μιας περιοχής αποτελεί ο σωστός σχεδιασμός του χώρου και η λήψη σωστών αποφάσεων. Ο σχεδιασμός και η λήψη αποφάσεων χρειάζονται συστηματική υποστήριξη με στοιχεία, δεδομένα και πληροφορίες, σχετικές με τον υπό μελέτη χώρο. Πριν αναφερθούμε στα δεδομένα που διαχειρίζονται τα Γ.Σ.Π. πρέπει να διευκρινιστούν οι έννοιες των δεδομένων και της πληροφορίας. Δεδομένα ή στοιχεία ορίζονται τα μη επεξεργασμένα ποιοτικά ή ποσοτικά χαρακτηριστικά ενός συνόλου τα οποία συγκεντρώθηκαν από παρατηρήσεις ή μετρήσεις. Αντίθετα πληροφορία είναι το αποτέλεσμα της επεξεργασίας, ανάλυσης ή συσχέτισης των δεδομένων. Μια τέτοια διαδικασία δίνει επιπλέον γνώσεις για τη διευκόλυνση των ανθρώπων στη λήψη αποφάσεων και στο σχεδιασμό γενικότερα. Για παράδειγμα, μια δορυφορική εικόνα μας παρέχει τεράστιο αριθμό δεδομένων. Αλλά εάν θέλουμε να πάρουμε συγκεκριμένες πληροφορίες που αφορούν το είδος και την έκταση της δασοκάλυψης της περιοχής που αποτυπώνεται στη δορυφορική εικόνα πρέπει να ακολουθήσουμε ειδική επεξεργασία. Για να είναι πρόσφατες οι πληροφορίες που έχουμε για ένα φαινόμενο πρέπει να είναι πρόσφατα και τα δεδομένα στα οποία θα στηριχθεί η πληροφόρηση. Έτσι, με την απόκτηση μιας δορυφορικής εικόνας, απαιτείται η όσο το δυνατόν ταχύτερη επεξεργασία της για την εξαγωγή των χρήσιμων πληροφοριών. Με βάση την παραπάνω ανάλυση, τα Γ.Σ.Π. διαχειρίζονται γεωγραφικά δεδομένα, που αποτελούν μια ειδική κατηγορία δεδομένων, ώστε στη συνέχεια να τα αναλύουν και να τα επεξεργάζονται για την εξαγωγή πολύτιμων πληροφοριών σχετικά με το σχεδιασμό του χώρου και την αναγκαιότητα λήψης αποφάσεων. Τα γεωγραφικά δεδομένα αποτελούνται από δύο βασικές συνιστώσες : (α) Χωρική: Όπου η κατανομή των γεωγραφικών δεδομένων στο χώρο συνοδεύεται από αναφορές στις θέσεις τους γεωγραφικού χώρου με τη μορφή συντεταγμένων (χ,ψ) και δίνουν τη δυνατότητα απεικόνισης του χώρου στο επίπεδο (σε χαρτί ή στην οθόνη του Η/Υ), υπό κλίμακα και (β) Περιγραφική: Όπου πληροφορίες περιγράφουν φαινόμενα που συμβαίνουν στο χώρο. Επιπλέον υπάρχει και μια τρίτη διάσταση στα γεωγραφικά δεδομένα και εξίσου σημαντική για τα Γ.Σ.Π., αυτή του χρόνου. Η μεταβολή των δεδομένων στο χρόνο μπορεί να είναι τόσο αργή ώστε να αγνοείται (π.χ. αλλαγή της ακτογραμμής, του κλίματος κ.α.) ή τόσο γρήγορη ώστε να λαμβάνεται υπόψη (π.χ. ο φόρτος κυκλοφορίας ενός δρόμου, η 18

θερμοκρασία, μια δασική πυρκαγιά κ.α.). Η δύναμη του συστήματος των Γ.Σ.Π. είναι να μπορεί να συνδυάζει τα αυτά δύο είδη πληροφορίας (χωρική & περιγραφική). Τα γεωγραφικά δεδομένα συχνά κατατάσσονται σε τέσσερις κατηγορίες Φυσικά αντικείμενα (σπίτια, δρόμοι, λίμνες, δάση κ.λ.π) Διοικητικές μονάδες (ιδιοκτησίες, δήμοι, νομοί, περιφέρειες κ.λ.π) Γεωγραφικά φαινόμενα (θερμοκρασία, υγρασία, κατανομή πληθυσμών κ.λ.π.) Παραγόμενη πληροφορία (διάβρωση, καταλληλότητα εδάφους για καλλιέργειες, επίπεδο φτώχιας κ.λ.π.) 3.2 ΦΥΣΗ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Φύση των γεωγραφικών δεδομένων Πολλές φορές τα γήινα φαινόμενα εμφανίζονται σε αριθμούς και σε πολύπλοκους πίνακες που προκαλούν σύγχυση. Επίσης, οι διάφορες γεωγραφικές μεταβλητές που αποτυπώνουν την πραγματικότητα είναι τόσο διαφορετικές μεταξύ τους και τόσο πολύπλοκες που πρέπει να κατανοήσουμε την ουσία της φύσης τους. Σ αυτό το πλαίσιο, για να υπάρξει συστηματική προσέγγιση της περιγραφής των γεωγραφικών στοιχείων από τα γεωγραφικά δεδομένα, τα τελευταία (τα γεωγραφικά δεδομένα) πρέπει να ταξινομηθούν ανάλογα με τα φαινόμενα που περιγράφουν Έτσι, τα γεωγραφικά δεδομένα ανάλογα με την φύση των στοιχείων που περιγράφουν μπορούν να διακριθούν σε δύο κατηγορίες: Διακριτές γεωγραφικές διατάξεις δεδομένων. Είναι διατάξεις συγκεκριμένων αντικειμένων σε συγκεκριμένες θέσεις. Οι ενδιάμεσες επιφάνειες είναι κενές από αυτό το στοιχείο. Παράδειγμα είναι: τα μεμονωμένα σπίτια, οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις, το οδικό δίκτυο, το οικιστικό δίκτυο κ.α. Συνεχείς γεωγραφικές διατάξεις δεδομένων. Αναφέρονται στα στοιχεία εκείνα που καμία θέση στον χώρο δεν είναι κενή. Παραδείγματα είναι : Οι τιμές θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης, οι κατηγορίες κάλυψης γης, το ανάγλυφο το εδάφους κ.α. Πολλές φορές δεδομένα που περιγράφουν διακριτές γεωγραφικές διατάξεις μπορεί να μετασχηματιστούν σε συνεχή δεδομένα. Οι άνθρωποι για παράδειγμα, είναι διακριτοί. Όμως μπορούνε να συσχετίσουμε αριθμούς ανθρώπων με τις επιφάνειες που καταλαμβάνουν εφαρμόζοντας την έννοια της πυκνότητας (αριθμός ανθρώπων ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο). Τότε η αναλογία γίνεται συνεχής. Δηλαδή όλες οι επιφάνειες και τα σημεία που περιέχονται πρέπει να έχουν κάποια τιμή πυκνότητας, ακόμα και αν η τιμή αυτή είναι μηδέν. 19

Κλίμακες μέτρησης των δεδομένων Τα γεωγραφικά δεδομένα, ανάλογα με τα παρατηρούμενα χαρακτηριστικά που περιγράφουν, εξειδικεύονται σε τέσσερις κατηγορίες κλιμάκων μέτρησης: ονομαστική κλίμακα, κλίμακα τάξης, κλίμακα διαστήματος, κλίμακα αναλογίας Ονομαστική κλίμακα Οι ονομαστικές κλίμακες χρησιμοποιούνται για τη διάκριση μεταξύ δεδομένων στη βάση ποιοτικών παραγόντων. Οι ονομαστικές διακρίσεις δεν εμπεριέχουν την έννοια μιας ποσοτικής σχέσης. Παραδείγματα ονομαστικής κλίμακας των δεδομένων είναι η διάκριση της ξηράς από τη θάλασσα, του ποταμιού από το δρόμο κ.α. Κλίμακα τάξης Οι κλίμακες κατά τάξη διακρίνονται με βάση τη σειρά που έχουν σύμφωνα με κάποιο ποσοτικό μέτρο. Στην ταξινόμηση των δεδομένων ρόλο παίζει η σειρά. Δηλαδή οι τιμές του φαινομένου κατατάσσονται από τη χαμηλότερη στην υψηλότερη, χωρίς κανένα προσδιορισμό των αριθμητικών τιμών. Παραδείγματα κλίμακας τάξης δεδομένων είναι η διάκριση μεταξύ μικρών, μεσαίων και μεγάλων πόλεων, γεωργίας εντατικής και εκτατικής καλλιέργειας, περιοχές περισσότερο ή λιγότερο ευαίσθητες περιβαλλοντικά κ.α. Γενικά οι κλίμακες τάξης ταξινομούν τα δεδομένα μιας μεταβλητής σαν μεγαλύτερα ή μικρότερα, περισσότερα ή λιγότερα, νεότερα ή παλαιότερα, χωρίς να υποδεικνύουν κάποιο συγκεκριμένο μέγεθος διαφοράς. Κλίμακα διαστήματος Οι κλίμακες μέτρησης κατά διάστημα, ταξινομούν την πληροφορίας σε διαφορετικά επίπεδα ιεραρχίας. Για τη χρήση κλίμακας κατά διάστημα στην ταξινόμηση των δεδομένων απαιτείται η χρήση κάποιου είδους πρότυπης μονάδας (που μπορεί να είναι και αυθαίρετη). Ως παραδείγματα αναφέρονται: η διάκριση μεταξύ θερμοκρασιών χρησιμοποιώντας ως πρότυπη μονάδα τον βαθμό Κελσίου ή η διάκριση μεταξύ υψομέτρων χρησιμοποιώντας ως πρότυπη μονάδα τη μέση στάθμη της θάλασσας. Αναλογική κλίμακα μέτρησης 20

Η αναλογική κλίμακα αποτελεί μια βελτίωση της κλίμακας κατά διάστημα. Παρέχει μεγέθη που έχουν ουσιαστικό νόημα. Για να γίνει αυτό χρησιμοποιείται μια κλίμακα που ξεκινά από ένα μη αυθαίρετο σημείο μηδέν (όπου μηδέν ισοδυναμεί με την απουσία του στοιχείου). Παραδείγματα αναλογικής κλίμακας των δεδομένων: οι πληθυσμοί των πόλεων, οι τόνοι των φορτίων, οι εκτάσεις κάλυψης γης, το μήκος των ποταμών Επίσης, τα δεδομένα αυτού του τύπου ταξινομούνται κατά εύρος διαβάθμισης. Για παράδειγμα οι πόλεις ομαδοποιούνται με βάση των πληθυσμό τους: 0-500, 501 1000, 1001-10000, 10001-50000, 50001-150000 και 150001 και άνω. Στην παραπάνω ταξινόμηση των δεδομένων πρέπει να δοθεί προσοχή να μη θεωρηθεί ότι πόλεις που ανήκουν στην τάξη πληθυσμού από 501-1000 είναι διπλάσιες σε πληθυσμό από τις πόλη που ανήκουν στην ομάδα 0-500. Αυτό γίνεται εμφανές με το εξής παράδειγμα: μια πόλη, στην πρώτη ομάδα, μπορεί να έχει πληθυσμό 500 κατοίκους ενώ μια πόλη στην δεύτερη ομάδα 501 κατοίκους. Πρέπει να τονιστεί ότι τα δεδομένα που ανήκουν σε υψηλότερα επίπεδα ιεράρχησης μπορούν να αναχθούν ή να γενικευτούν σε χαμηλότερα επίπεδα, αλλά δεν είναι δυνατόν να συμβεί το αντίστροφο. Έτσι, τα αναλογικά δεδομένα μπορούν να ταξινομηθούν σαν κλίμακα τάξης ή ακόμα και κατά ονομαστική κλίμακα. 3.3 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΕΣ ΟΝΤΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ Για να καταστεί εφικτή η περιγραφή της σύνθετης πραγματικότητας θεωρούμε ότι ο κόσμος μας συντίθεται από ένα σύνολο διακριτών αλλά παράλληλα αλληλοσυσχετιζόμενων μονάδων που ονομάζονται οντότητες. Ως οντότητα ορίζεται κάθε μονάδα ή αντικείμενο με φυσική ή εννοιολογική υπόσταση. Για παράδειγμα τα ακίνητα (κτίσματα, τεμάχια γης) είναι οντότητες με φυσική υπόσταση. Το ιδιοκτησιακό καθεστώς των δικαιούχων επί ενός κτίσματος ή τα νομικά πρόσωπα (όπως εταιρίες, τράπεζες) μπορεί να μην έχουν φυσική υπόσταση έχουν όμως εννοιολογική, είναι έννοιες υπαρκτές άρα χαρακτηρίζονται ως οντότητες. Έτσι, η οντότητα μπορεί να χαρτογραφηθεί και να αποτελέσει ένα χαρτογραφικό στοιχείο (δεδομένα) για τα Γ.Σ.Π. Τα γνωρίσματα των γεωγραφικών οντοτήτων χωρίζονται σε τρεις βασικές κατηγορίες οι οποίες ονομάζονται διαστάσεις των γεωγραφικών οντοτήτων (όπως φαίνεται και στο σχήμα που ακολουθεί): Διάσταση της Ταυτότητας. Στις οντότητες αναθέτονται συνήθως ονόματα ή γεωγραφικοί κωδικοί για την ταυτοποίησή τους που είναι μοναδικά. Είναι σημαντικό το σύστημα ανάθεσης ταυτοτήτων να είναι ακριβές, συνεπές και ικανό 21

να εγγυηθεί τη μοναδικότητα (π.χ. κωδικός αναγνώρισης αγροτεμαχίων σε μια κτηματική περιοχή). Χωρική διάσταση. Αναφέρεται σε δεδομένα τα οποία χαρακτηρίζονται αποκλειστικά απ τη θέση τους στο χώρο σε σχέση με κάποιο σύστημα συντεταγμένων Θεματική διάσταση. Τα δεδομένα τα οποία σχετίζονται ή περιγράφουν τα χαρακτηριστικά ή τις ιδιότητες της αντίστοιχης χωρικής θέσης. Για παράδειγμα, η θέση ενός δρόμου πάνω στον χάρτη είναι χωρική πληροφορία ενώ ο χαρακτηρισμός του ως δασικού είναι μια περιγραφική πληροφορία Σχήμα : Διαστάσεις των Οντοτήτων Ταυτότητα Χωρική Διάσταση Γεωγραφικές Οντότητες Θεματική Διάσταση 3.3.1 Χωρικά δεδομένα Τα χωρικά δεδομένα περιλαμβάνουν όλα τα γνωρίσματα που περιγράφουν τα χωρικά χαρακτηριστικά των γεωγραφικών οντοτήτων. Αυτά είναι : - Γεωγραφική θέση - Γεωμετρία - Γραφικά χαρακτηριστικά - Χωρικές σχέσεις (Τοπολογία) Γεωγραφική θέση : Αφορά τον εντοπισμό των γεωγραφικών οντοτήτων στη γήινη επιφάνεια ή γύρω απ αυτήν. Η γεωγραφική θέση καθορίζεται από: (α) την άμεση θέση, όταν υπάρχει ένα καθορισμένο σύστημα αναφοράς συντεταγμένων, (β) την έμμεση θέση, π.χ. αριθμός οδού, ταχυδρομικός κώδικας κ.α, (γ) τη σχετική θέση, π.χ. η λίμνη Πλαστήρα βρίσκεται 20 χιλιόμετρα Δυτικά από την πόλη της Καρδίτσας. 22

Γεωμετρία: Τα γεωμετρικά γνωρίσματα των γεωγραφικών οντοτήτων περιγράφονται από το σχήμα (σημεία, γραμμές, πολύγωνα), την περίμετρο, το εμβαδόν ή τον όγκο τους. Γραφικά χαρακτηριστικά: Αναφέρεται στον τρόπο γραφικής αναπαράστασης των γεωγραφικών οντοτήτων σε χάρτες ή στην οθόνη του Η/Υ. Έτσι το οδικό δίκτυο μπορεί να αποδοθεί με κόκκινη γραμμή, οι οικισμοί μιας περιοχής με μαύρες κουκκίδες, οι δασικές εκτάσεις με πράσινο χρώμα κ.α. Χωρικές σχέσεις : Αναφέρονται στις συσχετίσεις των γεωγραφικών οντοτήτων που εξαρτώνται από τις σχετικές τους θέσεις. Εδώ αναφέρεται η έννοια της τοπολογίας. Τοπολογία ονομάζεται η σχέση που χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει τη σύνδεση, τη συνέχεια και τη γειτνίαση των δομικών στοιχείων ενός χάρτη. Είναι η περιγραφική πληροφορία για τη χωρική σχέση δύο ή περισσοτέρων αντικειμένων. Στο παράδειγμα που ακολουθεί, και στα δύο σχήματα, το πολύγωνο Α γειτνιάζει στα δεξιά του με το πολύγωνο Β ενώ η γραμμή, που βρίσκεται μεταξύ των δύο επιφανειών Α & Β, από αριστερά έχει το πολύγωνο Α και δεξιά το Β. Παρατηρούμε ότι και τα δύο σχήματα έχουν την ίδια τοπολογία αλλά διαφορετική γεωμετρία. Σχήμα : Τοπολογία Α 1 Β Α 1 Β Τα χωρικά δεδομένα μπορούν να περιγραφούν ως : Σημειακά: Είναι η απλούστερη μέθοδος απεικόνισης των δεδομένων. Η συγκεκριμένη μορφή είναι αδιάστατη και αντιπροσωπεύει σημειακά φαινόμενα ή επιφάνειες οι οποίες όμως εξαιτίας της κλίμακας των δεδομένων σημειώνονται ως σημεία (π.χ. θέσεις μέτρησης αέριων ρύπων, οικισμοί κ.α.). Σχήμα : Σταθμοί μέτρησης ρύπανσης 23

Γραμμικά: ( ποτάμια, δρόμοι κ.α.) Περιγράφονται με την ακολουθία σημείων που υλοποιούν τη γραμμή. Αποδίδουν διεύθυνση και θέση και μπορούν να θεωρηθούν σαν ένα γραμμικό σύνολο από σημεία. Κύριο χαρακτηριστικό τους είναι το μήκος Η μονοδιάστατη κατηγορία εκφράζει στο χάρτη γραμμικά φαινόμενα όπως, υδρογραφικό δίκτυο, οδικό δίκτυο κ.α Σχήμα : Οδικό δίκτυο Υδρογραφικό Δίκτυο Επιφανειακά: Αποτελούνται από κλειστές πολυγωνικές γραμμές και περιγράφονται από επιμέρους ευθείες. Ουσιαστικά το πολύγωνο είναι ένα κλειστό σχήμα του οποίου τα όρια περικλείουν μια ομογενή περιοχή. Τα πολύγωνα είναι επιφάνειες που αποδίδουν έκταση αλλά και διεύθυνση και θέση. Δηλαδή, πρόκειται για μορφές δύο διαστάσεων που απεικονίζουν φαινόμενα όπως χρήσεις γης, διοικητικές περιφέρειες κ.α. Τα πολύγωνα έχουν περίμετρο και εμβαδόν. Σχήμα : Χρήσεις γης Τρισδιάστατα: Αφορούν δεδομένα που καταλαμβάνουν όχι μόνο συγκεκριμένη επιφάνεια αλλά επεκτείνονται και στο χώρο. Έτσι, περιλαμβάνουν εκτός από μήκος και πλάτος και την τρίτη διάσταση, το ύψος. Παράδειγμα είναι η τρισδιάστατη προσομοίωση του ανάγλυφου στην οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Σχήμα : Τρισδιάστατη απεικόνιση ανάγλυφου 24

3.3.2 Θεματικά Δεδομένα Όπως αναφέρθηκε προηγούμενα τα θεματικά δεδομένα προσθέτουν επιπλέον γνώσεις για την κατάσταση, το είδος κ.α. των χωρικών φαινομένων. Τα θεματικά δεδομένα μπορεί να είναι ποιοτικά ή ποσοτικά. Η εισαγωγή αυτών των δεδομένων επιτυγχάνεται με τη βοήθεια αριθμών, λέξεων, κωδικών συμβόλων, χρωμάτων κ.λ.π. Για παράδειγμα : ο τύπος κάλυψης γης (δάσος, λιβάδια, καλλιέργειες, οικισμοί κ.α.), η κατηγορία του οδικού δικτύου (Εθνική, νομαρχιακό, επαρχιακό οδικό δίκτυο), ο πληθυσμός των οικισμών της Ελλάδας κατά την απογραφή του 2001 κ.α. Τα θεματικά γνωρίσματα είναι άμεσα συνδεδεμένα με τα χωρικά. Για παράδειγμα στη χαρτογράφηση των καλύψεων γης η κάθε επιφάνεια (πολύγωνα) χαρακτηρίζεται ως νερό, βλάστηση, άγονα, κ.α.) Έτσι, στα παραπάνω σχήματα εάν προσθέσουμε τη θεματική πληροφορία θα έχουμε: Για τους σταθμούς μέτρησης της ρύπανσης : τις τιμές των ρύπων 57,59,58 Σχήμα : Σταθμοί μέτρησης ρύπανσης Για το οδικό δίκτυο την κατηγοριοποίησή του σε αυτοκινητόδρομο ή επαρχιακό Σχήμα : Οδικό δίκτυο Αυτοκινητόδρομος Επαρχιακός δρόμος Για τις Χρήσεις γης : Λιβάδι, δάσος, καλλιέργειες, άγονα 25

Σχήμα : Χρήσεις γης ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΛΙΒΑΔΙ ΔΑΣΟΣ ΑΓΟΝΑ Για το ανάγλυφο: Αποτύπωση του υψομέτρου Σχήμα : Ανάγλυφο μιας ορεινής περιοχής 11000000 μμ 775500 μμ 3.3.3 Δομή των Χωρικών Δεδομένων (Διανυσματική Ψηφιδωτή) Όπως αναφέρθηκε στην προηγούμενη ενότητα τα χωρικά δεδομένα περιγράφουν τη θέση και το σχήμα των γεωγραφικών οντοτήτων και τις χωρικές τους σχέσεις με άλλες οντότητες. Οι χωρικές πληροφορίες πρέπει να περιγραφούν ψηφιακά μ ένα σαφή και αυστηρά καθορισμένο τρόπο. Τα Γ.Σ.Π. χρησιμοποιούν δύο βασικές μορφές αποθήκευσης και επεξεργασίας των χωρικών δεδομένων: (α)την τεχνολογία διανύσματος (Vector) και (β) την τεχνολογία κανάβου (Raster) Δομή Διανύσματος (α) Γ.Σ.Π. που βασίζονται στην τεχνολογία του διανύσματος (vector). Τα συγκεκριμένα συστήματα έχουν τη δυνατότητα αποθήκευσης των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των δεδομένων με τρεις μορφές: Σημειακή, Γραμμική, Πολυγωνική (i)σημειακά (points): Το σημείο ορίζεται από ένα ζευγάρι συντεταγμένων. Απεικονίζονται με τη χρήση ενός ζεύγους Χ,Υ συντεταγμένων (σε σχέση με κάποιο σύστημα αναφοράς). Σχήμα : Σημειακή κωδικοποίηση δεδομένων Α(10,20) Β(25,11) 26

(ii) Γραμμικά (lines): Ανάλογα με την πολυπλοκότητα της γραμμής, οι γραμμές αρχίζουν και τελειώνουν σε κόμβους (node) και ενδιάμεσα αποτελούνται από τόξα (arcs). Στο σχήμα που ακολουθεί αποτυπώνονται στην μεν πρώτη εικόνα αριστερά ένα τόξο που αρχίζει και τελειώνει σε κόμβους ενώ στην δεύτερη εικόνα γραμμικό δίκτυο με κόμβους σε κάθε σύνδεση των τόξων. Σχήμα: Γραμμική κωδικοποίηση δεδομένων Τόξα Κόμβοι (iii) Πολυγωνικά (polygons): Είναι μια κλειστή διάταξη γραμμών που δημιουργεί το πολύγωνο Σχήμα : Πολυγωνική κωδικοποίηση δεδομένων Στο σχήμα που ακολουθεί αποτυπώνονται σε ένα ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων: δύο σημεία με τις συντεταγμένες τους (6,11) και (3,4) μια γραμμή με τις συντεταγμένες των κορυφών της (7,8), (11,3) ένα πολύγωνο με τις συντεταγμένες των κορυφών του (23,9), (29,9), (27,6), (29,3), (19,3) Σχήμα : Διανυσματική απεικόνιση δεδομένων 27

Η δομή διανύσματος είναι κατάλληλη σε περιπτώσεις όπου: - Τα δεδομένα του χώρου μπορούν να οριστούν ακριβώς με τη χρησιμοποίηση γραμμών - Απαιτείται η ακριβής παρουσίαση του σχήματος του αντικειμένου. - Επιδιώκεται ο ακριβής εντοπισμός του αντικειμένου στο χώρο Γενικά, τα διανυσματικά δεδομένα είναι χρήσιμα για την περιγραφή διακριτών στοιχείων του χώρου. Ορισμένα παραδείγματα αποτύπωσης των στοιχείων ανάλογα με την κλίμακα και τη λεπτομέρεια των δεδομένων: Σημειακά :οι οικισμοί μιας περιοχής, οι γεωτρήσεις του κάμπου της Θεσσαλίας, οι κατοικίες κ.α. Γραμμικά : το οδικό δίκτυο, το υδρογραφικό δίκτυο, η ακτογραμμή κ.α. Πολυγωνικά : η λίμνη, το πάρκο, χρήσεις γης κ.α Ο διανυσματικός τρόπος αποθήκευσης παρουσιάζει κάποια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα σε σχέση με τη μέθοδο του κανάβου (raster). Αυτά είναι: Πλεονεκτήματα - Καλή παρουσίαση των δεδομένων, στην αρχική τους λεπτομέρεια και μορφή - Αποθηκεύονται λιγότερα (αποθηκευτικός χώρος) δεδομένα σε σχέση με την περίπτωση του κανάβου - Μεγαλύτερη ακρίβεια στον υπολογισμό της θέσης των δεδομένων στο χώρο - Δεδομένα όπως όρια δασικών τμημάτων, οδικό δίκτυο, υδρογραφικό δίκτυο κ.α. μπορούν να εντοπιστούν και να επεξεργαστούν μεμονωμένα. - Ευκολία στη διεξαγωγή χωρικών αναζητήσεων και πράξεων μεταξύ των διανυσματικών δεδομένων. Μειονεκτήματα - Οι αλγόριθμοι επεξεργασίας διανυσματικών δεδομένων είναι πιο πολύπλοκοι σε σχέση με του κανάβου - Τα διανυσματικά μοντέλα δεν επιτρέπουν την απεικόνιση χωρικών δεδομένων που μεταβάλλονται συνεχώς - Η ψηφιοποίηση, απεικόνιση και η σχεδίαση των δεδομένων μπορεί να είναι δαπανηρή, ιδιαίτερα για υψηλής ποιότητας έγχρωμους χάρτες 28

(β) ΓΣΠ που βασίζονται στην τεχνολογία κανάβου (raster): στα συστήματα αυτά τα γεωγραφικά δεδομένα θεωρούνται ως ένα ενιαίο σύνολο που ονομάζεται κάναβος (raster). O κάναβος ορίζεται από γραμμές και στήλες. Τα όμοια τετράγωνα που σχηματίζονται, αποτελούν τα επιμέρους στοιχειώδη τμήματα του κανάβου και ονομάζονται εικονοστοιχεία (picture elements = pixels). Το κάθε εικονοστοιχείο είναι συνάρτηση τριών τιμών. Της χωρικής του θέσης, που ορίζεται από τις συντεταγμένες χ και ψ και του ποσοστού ανάκλασης, της κάλυψης γης, όπως αυτό κλιμακώνεται σε τιμές από 0 255 (0 = μαύρο, πλήρης απορρόφηση και 255=λευκό, πλήρης ανάκλαση). ( Πασχάκης Ι. 1990). Στο σχήμα που ακολουθεί αποτυπώνεται η κάλυψη γης μιας περιοχής με τη χρήση της τεχνολογίας raster. Στις δύο εικόνες τα εικονοστοιχεία έχουν διαφορετικές διαστάσεις Χ,Υ. Στην πρώτη εικόνα αριστερά παρατηρούμε ότι τα εικονοστοιχεία (pixels) έχουν μικρότερη χωρική διακριτική ικανότητα (μεγαλύτερες διαστάσεις pixel) σε σχέση με τη δεύτερη εικόνα (δεξιά). Δηλαδή οι καλύψεις γης αποδίδονται με μεγαλύτερη λεπτομέρεια στη δεύτερη εικόνα Σχήμα : Κωδικοποίηση των δεδομένων σε μορφή κανάβου ΔΑΣΟΣ ΝΕΡΟ ΔΑΣΟΣ ΝΕΡΟ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ Με την τεχνολογία κανάβου (raster) αποδίδονται οι αεροφωτογραφίες, οι δορυφορικές εικόνες, το ανάγλυφο μιας περιοχής, κ.α. που αποτυπώνουν συνεχώς μεταβαλλόμενα στοιχεία. Στην εικόνα που ακολουθεί απεικονίζεται, χρωματικά, το υψόμετρο μια περιοχής. 29

Ο τρόπος αποθήκευσης σε μορφή κανάβου (raster) παρουσιάζει κάποια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα σε σχέση με τη μέθοδο του διανύσματος. Αυτά είναι: Πλεονεκτήματα - H γεωγραφική θέση κάθε στοιχείου υποδηλώνεται από τη θέση του στοιχείου στον πίνακα (γραμμές στήλες). Έτσι, η διαδικασία εντοπισμού τους είναι εύκολη - Φτηνή και αναπτυσσόμενη τεχνολογία - Υπάρχουν διαθέσιμα πολλά δεδομένα σε μορφή κανάβου (Αεροφωτογραφίεςδορυφορικές εικόνες) - Εύκολες χωρικές αναλύσεις διαφόρων ειδών Μειονεκτήματα - Μεγάλοι όγκοι δεδομένων και απαιτήσεις σε υπολογιστική ισχύ. - Το μέγεθος του εικονοστοιχείου καθορίζει και τη λεπτομέρεια που απεικονίζονται τα δεδομένα - Απεικονίζονται δύσκολα γραμμικά στοιχεία και δικτυακές δομές και με μικρότερη ακρίβεια. - Οι ανεπεξέργαστοι θεματικοί χάρτες είναι λιγότερο ευπαρουσίαστοι από τους χάρτες που προήλθαν από επεξεργασία διανυσμάτων 3.4 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΤΩΝ ΒΑΣΕΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Μια Βάση Δεδομένων είναι μια συλλογή από δεδομένα που περιγράφουν συσχετιζόμενες οντότητες. Όπως έχει ήδη αναφερθεί παραπάνω ως οντότητα ορίζεται κάθε μονάδα ή αντικείμενο με φυσική ή εννοιολογική υπόσταση. Για παράδειγμα ένας τηλεφωνικός κατάλογος είναι μια βάση δεδομένων ενώ οι οντότητες της βάσης αυτής είναι τα άτομα που περιλαμβάνονται στον κατάλογο. Ένας ορισμός της Βάσης δεδομένων θα μπορούσε να είναι: «Μια Βάση Δεδομένων θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί σαν μια συλλογή από δεδομένα επί του Η/Υ, οργανωμένη κατά τέτοιο τρόπο ώστε οι διάφορες εφαρμογές μπορούν μεν εύκολα να την χρησιμοποιούν και να την ενημερώνουν, αλλά που οι ίδιες δεν καθορίζουν αναγκαστικά το σχεδιασμό ή το περιεχόμενό της» Μια Βάση Δεδομένων θα πρέπει να ακολουθεί δύο βασικές ιδιότητες: 30