Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα» Δράση Εθνικής Εμβέλειας «Συνεργασία» «Γεώκλιμα»

Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα» Δράση Εθνικής Εμβέλειας «Συνεργασία» «Γεώκλιμα» Ανάπτυξη γεωγραφικού συστήματος κλιματικής πληροφορίας Κωδικός Έργου: 09ΣΥΝ 31 1094 EE5 Δημιουργία Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών Παραδοτέο Π5.2: Υποσυστήματα Πλατφόρμας «Γεώκλιμα» Υπεύθυνος Φορέας Υλοποίησης: DRAXIS Συνεργαζόμενοι φορείς: SL, ΤΜΚ-ΕΦΑ και ΤΓ Έκδοση: 2 Ημερομηνία 21/5/2013 Καταληκτική ημερομηνία: 13/5/2013 παράδοσης: Επίπεδο διάχυσης: Δημόσιο Συγγραφείς: Π. Συμεωνίδης (DRAXIS), Σταύρος Τεκές (DRAXIS), Θ. Βάκκας (DRAXIS), E. Κοσμίδης (DRAXIS), Α. Μάνος (DRAXIS), Γ. Μαρουγιάννη (ΤΜΚ ΕΦΑ), Μ. Βαΐτης (ΤΓ), Β. Κοψαχείλης (ΤΓ), Ι. Δήμου (ΤΓ), Γ. Χιωτέλλης (ΤΓ) Α.Ν. Μπαλής (SL), A. Ηλιόπουλος (SL), Σ. Τσέρεμυ (SL) ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΤΑΜΕΙΟ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ

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

Περιεχόμενα Περίληψη... 6 1. Εισαγωγή... 7 2. Βασικές αρχές υλοποίησης του συστήματος... 11 2.1 Εισαγωγή... 11 2.2 Γενικό διάγραμμα αρχιτεκτονικής και ροής δεδομένων... 12 2.3 Γενικά στοιχεία αρχιτεκτονικής... 13 2.4 Φυσική Αρχιτεκτονική Πληροφοριακού Συστήματος... 13 2.5 Λογική Αρχιτεκτονική Πληροφοριακού Συστήματος... 14 3. Τεχνολογίες υλοποίησης... 17 4. Υποσύστημα Επεξεργασίας και Διαχείρισης των Δεδομένων της Βάσης... 19 4.1 Εισαγωγή Εξαγωγή δεδομένων... 21 4.2 Εργαλεία μετατροπής δεδομένων... 22 5. Υποσύστημα Διάχυσης Πληροφοριών στο Διαδίκτυο... 24 5.1 Περιβάλλον εφαρμογής... 24 5.1.1 Menu επιλογών και εργαλεία... 25 5.1.2 Διαδραστικός Χάρτης... 30 5.1.3 Περιοχή υπομνήματος και αποτελεσμάτων αναζητήσεων... 31 6. Υποσύστημα Απεικόνισης Γεωγραφικών Κλιματικών Δεδομένων... 32 6.1 Κλιματικά Δεδομένα... 33 6.2 Κλιματικά Μοντέλα... 34 6.3 Δορυφορικά Δεδομένα... 35 6.4 Κοινωνικοοικονομικά Δεδομένα... 36 6.5 Αναφορές... 37 6.5.1 Αναφορά κλιματικών δεδομένων... 39 6.5.2 Αναφορά πολλαπλών μοντέλων... 40 6.5.3 Αναφορά χρηστών... 41 6.5.4 Αναφορά Ensemble... 42 6.5.5 Αναφορά Prudence... 43 6.5.6 Αναφορά RegCM... 44 Version 2 Σελ. 3

Πίνακας Σχημάτων Εικόνα 1: Γενικό διάγραμμα αρχιτεκτονικής και ροής δεδομένων... 12 Εικόνα 2: Αρχιτεκτονική Ν TIER ΓΣΠ... 13 Εικόνα 3: Φυσική Αρχιτεκτονική ΓΣΠ... 14 Εικόνα 4: Λογική Αρχιτεκτονική ΓΣΠ... 14 Εικόνα 5: Η αρχιτεκτονική της πλατφόρμας ανάπτυξης χωρικών εφαρμογών με τον ArcGIS Server... 17 Εικόνα 6: Περιβάλλον Υποσυστήματος Επεξεργασίας και Διαχείρισης Δεδομένων Βάσης ArcCatalog... 19 Εικόνα 7: Στοιχεία σύνδεσης στη χωρική βάση δεδομένων... 20 Εικόνα 8: Χωρική βάση δεδομένων... 20 Εικόνα 9: Import data... 21 Εικόνα 10: Export data... 22 Εικόνα 11: Περιβάλλον της εφαρμογής... 24 Εικόνα 12: Εργαλείο αναζήτησης... 28 Εικόνα 13: Οι επιλογές εκτύπωσης... 29 Εικόνα 14: Διαδραστικός χάρτης... 30 Εικόνα 15: Χαρτογραφικό υπόμνημα. Εμφανίζονται οι συμβολισμοί των θεματικών επιπέδων στο χάρτη και δίνεται η δυνατότητα ρύθμισης της διαφάνειας... 31 Εικόνα 16: Κλιματικά Δεδομένα... 34 Εικόνα 17: Μετεωρολογικοί σταθμοί... 34 Εικόνα 18: Κλιματικά Μοντέλα... 35 Εικόνα 19: Δορυφορικά Δεδομένα... 36 Εικόνα 20: Κοινωνικοοικονομικά Δεδομένα... 37 Εικόνα 21: Αναφορές... 38 Version 2 Σελ. 4

Συντομογραφίες ΓΣΠ ΕΕΧ UML OGC WMS WFS O/R RDBMS SDE REST GIS SOAP ISO ANSI WCS KML API ETL OLAP EMY csv pdf Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών Ενότητα Εργασία Χ Unified Modelling Language Open Geospatial Consortium Web Map Service Web Feature Service Object/Relational Relational database management system Spatial Data Engine REpresentational State Transfer Geographic Information System Simple Object Access Protocol International Standardization Organization American National Standards Institute Web Coverage Service Keyhole Markup Language Application Programming Interface Extract, Transorm, Load Online Analytical Processing Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία comma separated values Portable Document Format Version 2 Σελ. 5

Περίληψη Το ερευνητικό έργο «Ανάπτυξη Γεωγραφικού Συστήματος Κλιματικής Πληροφορίας (ΓΕΩΚΛΙΜΑ)» στοχεύει στην ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (ΓΣΠ) το οποίο θα έχει τη δυνατότητα διαχείρισης, ανάλυσης, μοντελοποίησης και οπτικοποίησης του συνόλου της πληροφορίας που σχετίζεται έμμεσα ή άμεσα με το κλίμα της Ελλάδας, των παραγόντων που το διαμορφώνουν, τη διαχρονική του εξέλιξη στο παρελθόν και τις εκτιμήσεις για την εξέλιξή του στο άμεσο μέλλον. Στόχος της Ενότητα Εργασίας 5 (ΕΕ5) είναι η δημιουργία του ολοκληρωμένου Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΓΣΠ) το οποίο θα έχει τη δυνατότητα διαχείρισης, ανάλυσης και χαρτογράφησης του συνόλου της πληροφορίας που παράχθηκε στις προηγούμενες εργασίες. Το Υποσύστημα Πλατφόρμας «Γεώκλιμα» αποτελεί το παραδοτέο των εργασιών 5.2 έως 5.4. Πρόκειται για τα υποσυστήματα λογισμικού της πλατφόρμας «Γεώκλιμα» και αναφορά στην τεκμηρίωσή τους. Σκοπός των εργασιών ήταν η υλοποίηση της ανάπτυξης των υποσυστημάτων Επεξεργασίας και Διαχείρισης των Δεδομένων της Χωρικής Βάσης Δεδομένων, Απεικόνισης Γεωγραφικών Κλιματικών Δεδομένων και Διάχυσης Πληροφοριών στο Διαδίκτυο. Version 2 Σελ. 6

1. Εισαγωγή Το ερευνητικό έργο «Ανάπτυξη Γεωγραφικού Συστήματος Κλιματικής Πληροφορίας (ΓΕΩΚΛΙΜΑ)» στοχεύει στην ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (ΓΣΠ) το οποίο θα έχει τη δυνατότητα διαχείρισης, ανάλυσης, μοντελοποίησης και οπτικοποίησης του συνόλου της πληροφορίας που σχετίζεται έμμεσα ή άμεσα με το κλίμα της Ελλάδας, των παραγόντων που το διαμορφώνουν, τη διαχρονική του εξέλιξη στο παρελθόν και τις εκτιμήσεις για την εξέλιξή του στο άμεσο μέλλον. Απώτερος στόχος του έργου είναι η δημιουργία μιας καινοτόμου, σύγχρονης τεχνολογίας πληροφοριών, η οποία θα αποτελέσει ένα ιδιαίτερα χρήσιμο εργαλείο για τη μελέτη των κλιματικών μεταβολών στη χώρα μας, παρέχοντας άμεσα και με διαδραστικό τρόπο, συνδυασμένες πληροφορίες που σχετίζονται με τη μεταβολή του κλίματος στο χώρο και το χρόνο σε κάθε περιοχή της ελληνικής επικράτειας. Στόχος της Ενότητα Εργασίας 5 είναι η δημιουργία του ολοκληρωμένου Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΓΣΠ) το οποίο θα έχει τη δυνατότητα διαχείρισης, ανάλυσης και χαρτογράφησης του συνόλου της πληροφορίας που παράχθηκε στις προηγούμενες εργασίες. Οι επιμέρους στόχοι της ΕΕ5 είναι: ο σχεδιασμός και τεκμηρίωση της αναλυτικής τεχνικής αρχιτεκτονικής της ολοκληρωμένης πλατφόρμας επεξεργασίας, διαχείρισης και απεικόνισης γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων «Γεώκλιμα», η ανάπτυξη των επιμέρους υποσυστημάτων που απαρτίζουν το ΓΣΠ «Γεώκλιμα» και υποστηρίζουν α) την επεξεργασία και διαχείριση των δεδομένων της χωρικής βάσης δεδομένων, β) την απεικόνιση γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων, και γ) τη διάχυση της κλιματικής πληροφορίας στο διαδίκτυο, η ολοκλήρωση των επιμέρους εργαλείων, χωρικών βάσεων δεδομένων και υποσυστημάτων σε ένα ολοκληρωμένο πρωτότυπο συστήματος γεωγραφικών πληροφοριών, η επικύρωση της ορθής λειτουργίας του ολοκληρωμένου συστήματος, έπειτα από ένα σύνολο εργαστηριακών δοκιμών και τεχνικών ελέγχων, και Version 2 Σελ. 7

η κατάρτιση ρεαλιστικών σεναρίων χρήσης (use cases) και τεχνική επαλήθευση και επικύρωση του πρωτοτύπου της πλατφόρμας «Γεώκλιμα» μέσω της εφαρμογής και επίδειξής της. Οι επιμέρους τεχνικές εργασίες της ΕΕ5 είναι: Εργασία 5.1. Σχεδιασμός Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών Η εργασία αυτή αφορά στον αναλυτικό σχεδιασμό και τεκμηρίωση της ολοκληρωμένης τεχνικής αρχιτεκτονικής της προτεινόμενης πλατφόρμας επεξεργασίας, διαχείρισης και απεικόνισης γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων «Γεώκλιμα», η οποία θα λαμβάνει υπόψη όλες τις επιμέρους ερευνητικές προσεγγίσεις, εργαλεία μοντελοποιήσεις και εργαλεία λογισμικού που έχουν αναπτυχθεί στις προηγούμενες ενότητες εργασίας (ΕΕ1 ΕΕ4). Στα πλαίσια αυτής της εργασίας, θα προδιαγραφούν με λεπτομέρεια τα υποσυστήματα επεξεργασίας δεδομένων της χωρικής βάσης, απεικόνισης γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων, και διάχυσης κλιματικής πληροφορίας (που θα αναπτυχθούν στη συνέχεια αυτής της ενότητας εργασίας), και θα οριστούν οι κατευθυντήριες γραμμές της ολοκλήρωσης των επιμέρους εργαλείων λογισμικού σε ένα ενιαίο σύνολο, καθώς επίσης και οι σχέσεις, αλληλεπιδράσεις και οι διεπαφές διαλειτουργίας μεταξύ των επιμέρους εργαλείων λογισμικού. Εργασία 5.2. Δημιουργία Υποσυστήματος Επεξεργασίας και Διαχείρισης των Δεδομένων της Βάσης Στα πλαίσια της εργασίας αυτής θα υλοποιηθεί η ανάπτυξη του υποσυστήματος Επεξεργασίας και Διαχείρισης των Δεδομένων της Χωρικής Βάσης Δεδομένων που θα υποστηρίζει τις απαιτήσεις των υπόλοιπων υποσυστημάτων του ΓΣΠ και ειδικότερα της δημιουργίας θεματικών ψηφιακών χαρτογραφικών δεδομένων κλιματικής πληροφορίας και της εξαγωγής των κλιματικών δεδομένων από τη βάση. Το λογισμικό του υποσυστήματος, θα προσφέρει ένα μεγάλο αριθμό τεχνικών για τη δημιουργία νέων χωρικών, μη χωρικών (π.χ πινάκων) και θεματικών δεδομένων και την ενημέρωσή τους, για την παραγωγή ψηφιακών και Version 2 Σελ. 8

έντυπων χαρτών και αναφορών. Παράλληλα θα διαθέτει πολλαπλά εργαλεία χωρικής ανάλυσης και γεωγραφικής επεξεργασίας. Εργασία 5.3. Δημιουργία Υποσυστήματος Απεικόνισης Γεωγραφικών Κλιματικών Δεδομένων Στην εργασία αυτή θα υλοποιηθεί το υποσύστημα Απεικόνισης Γεωγραφικών Κλιματικών Δεδομένων που έχει ως στόχο την απεικόνιση των κλιματικών πληροφοριών με τη δημιουργία διαδραστικών, δυναμικών, θεματικών χαρτών, που θα δίνουν τη δυνατότητα στο χρήστη να χρησιμοποιήσει όλα τα διαθέσιμα επίπεδα πληροφορίας, για τη σύνθεση και διαμόρφωση ενός θεματικού χάρτη, αλλά και προβολής της πληροφορίας εναλλακτικά σε πίνακες, η και σε συνδυασμό χαρτών και πινάκων. Εργασία 5.4. Δημιουργία Υποσυστήματος Διάχυσης Πληροφοριών στο Διαδίκτυο Στα πλαίσια της εργασίας αυτής θα ολοκληρωθεί η υλοποίηση του βασικού κορμού του ΓΣΠ με την ανάπτυξη του υποσυστήματος Διάχυσης Πληροφοριών στο Διαδίκτυο, το οποίο θα αποτελεί μια διαδικτυακή διαδραστική εφαρμογή μέσω της οποία θα διαχέεται η κλιματική πληροφορία σε εγγεγραμμένους χρήστες. Εργασία 5.5. Σενάρια Χρήσης Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών Η εργασία αυτή αφορά στον προσδιορισμό των σεναρίων χρήσης των υπηρεσιών της πλατφόρμας επεξεργασίας, διαχείρισης και απεικόνισης γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων «Γεώκλιμα», ανά τύπο χρήστη. Τα σενάρια χρήσης του συστήματος θα απεικονιστούν μέσω της γλώσσας μοντελοποίησης UML (Unified Modelling Language) με την χρήση των διαγραμμάτων use cases. Εργασία 5.6. Επίδειξη του Συστήματος Στην εργασία αυτή θα γίνει επίδειξη της λειτουργίας της πλατφόρμας επεξεργασίας, διαχείρισης και απεικόνισης γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων «Γεώκλιμα», και εκτέλεση των ρεαλιστικών σεναρίων χρήσης των υπηρεσιών της. Version 2 Σελ. 9

Το παρόν παραδοτέο παρουσιάζει τα αποτελέσματα των Εργασιών 5.2, 5.3 και 5.4. Η εργασία βασίστηκε στα μέχρι τώρα αποτελέσματα του έργου αλλά κυρίως στα αποτελέσματα της ενότητας εργασίας 5.1 που αφορά τον σχεδιασμό και την τεκμηρίωση της αναλυτικής τεχνικής αρχιτεκτονικής της ολοκληρωμένης πλατφόρμας επεξεργασίας, διαχείρισης και απεικόνισης γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων «Γεώκλιμα». Τα αποτελέσματα της εργασίας παρουσιάζονται στα επόμενα κεφάλαια: Κεφάλαιο 2. Βασικές αρχές σχεδίασης του συστήματος. Περιγράφει τις βασικές αρχές σχεδίασης του συστήματος, τις ροές δεδομένων, τη φυσική και λογική αρχιτεκτονική καθώς και την ασφάλεια του συστήματος Κεφάλαιο 3. Τεχνολογίες υλοποίησης. Παρουσιάζονται οι βασικές τεχνολογίες υλοποίησης του συστήματος και συγκεκριμένα η βάση δεδομένων SQL Server και η πλατφόρμα χωρικής διαχείρισης δεδομένων και εφαρμογών ArcGIS Server. Κεφάλαιο 4. Υποσύστημα επεξεργασίας και διαχείρισης των δεδομένων της βάσης. Παρουσιάζεται το εν λόγω υποσύστημα. Κεφάλαιο 5. Υποσύστημα διάχυσης πληροφοριών στο διαδίκτυο. Παρουσιάζεται το εν λόγω υποσύστημα. Κεφάλαιο 6. Υποσύστημα απεικόνισης γεωγραφικών κλιματικών δεδομένων. Παρουσιάζεται το εν λόγω υποσύστημα. Version 2 Σελ. 10

2. Βασικές αρχές υλοποίησης του συστήματος 2.1 Εισαγωγή Η αρχιτεκτονική υλοποίησης του Πληροφοριακού Συστήματος που υλοποιήθηκε στο πλαίσιο του έργου, έχει σαν κύριους στόχους: I. Την ευελιξία (flexibility) του συστήματος όσον αφορά μελλοντικές αλλαγές ή προσθήκες νέων λειτουργικών απαιτήσεων. Αυτό επιτεύχθηκε υλοποιώντας την επιχειρησιακή λογική του συστήματος με τη μορφή ενός συνόλου αρθρωμάτων (components), το καθένα από τα οποία είναι υπεύθυνο για μία διεργασία ή μέρος αυτής. II. Την αποτελεσματική εξυπηρέτηση ενός μεγάλου αριθμού ταυτόχρονων χρηστών (scalability). Αυτό επιτεύχθηκε με την χρήση πολυεπίπεδης αρχιτεκτονικής, όπως επίσης και με εξελιγμένες τεχνικές caching που εφαρμόστηκαν με σκοπό την βελτιστοποίηση της μεταφοράς δεδομένων από το ένα λογικό επίπεδο (tier) στο άλλο) και την ελαχιστοποίησή της στον απολύτως απαραίτητο όγκο. III. Την ικανοποιητική ασφάλεια στην παροχή προηγμένων υπηρεσιών ικανοποιώντας απαιτήσεις όπως ισχυρή αυθεντικοποίηση των χρηστών (authentication), διατήρηση της ακεραιότητας των δεδομένων (data integrity) και της εμπιστευτικότητας της επικοινωνίας (confidentiality). IV. Τη χρήση ανοικτών προτύπων και ανοικτής αρχιτεκτονικής. Ενδεικτικά αναφέρονται τα πρότυπα που αφορούν τη διάθεση της χωρικής πληροφορίας που έχουν καθοριστεί από το OGC, WMS, WFS καθώς και τα πρότυπα για τα μεταδεδομένα. V. Την σταθερότητα του συστήματος (stability) και την απρόσκοπτη λειτουργία του (robustness). Αυτό επιτεύχθηκε με τους ακόλουθους τρόπους: Χρησιμοποιώντας κατά την υλοποίηση του συστήματος αναγνωρισμένα πρότυπα σχεδίασης και ανάπτυξης (design patterns) Υλοποιώντας κατάλληλους μηχανισμούς error handling σε όλα τα λογικά επίπεδα του συστήματος Version 2 Σελ. 11

Χρησιμοποιώντας στο μέγιστο βαθμό όλους τους μηχανισμούς δομικών περιορισμών των δεδομένων του συστήματος. 2.2 Γενικό διάγραμμα αρχιτεκτονικής και ροής δεδομένων Στο παρακάτω σχήμα εμφανίζεται η επισκόπηση της αρχιτεκτονικής του συστήματος και η ροή των δεδομένων μεταξύ των επιμέρους συστημάτων. Εικόνα 1: Γενικό διάγραμμα αρχιτεκτονικής και ροής δεδομένων Όπως προκύπτει και από το διάγραμμα ροής δεδομένων, τα δεδομένα του συστήματος εισάγονται στη βάση δεδομένων του συστήματος με τη χρήση των εργαλείων του συστήματος καθώς και των εργαλείων μετάπτωσης που αναπτύσσονται. Τα δεδομένα της βάσης διαχειρίζονται αρχικά με τη χρήση των desktop εργαλείων του ΑrcGIS και στη συνέχεια με τα εργαλεία διαχείρισης δεδομένων που αναπτύχθηκαν στην ΕΕ3. Τα δεδομένα της βάσης χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη χαρτογραφικών υπηρεσιών που μέσω του web server καταλήγουν τελικά στο επίπεδο των εφαρμογών (διαδικτυακή εφαρμογή Silverlight). Version 2 Σελ. 12

2.3 Γενικά στοιχεία αρχιτεκτονικής Το ΓΣΠ βασίζεται στην αρχιτεκτονική πολλαπλών επιπέδων (n tier architecture), διαχωρίζοντας το σύστημα στα παρακάτω αρθρώματα (module). Επίπεδο παρουσίασης (presentation layer), επίπεδο εφαρμογής (application layer) και επίπεδο δεδομένων (database layer). H χρησιμοποίηση της αρχιτεκτονικής αυτής παρέχει κλιμακούμενη και αυξημένη δυνατότητα διαχείρισης. Επίσης παρέχεται μεγαλύτερη δυνατότητα ασφάλειας σε όλα τα επίπεδα της αρχιτεκτονικής. Τέλος επιτυγχάνεται η μεγιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος, διότι παρέχεται η δυνατότητα ξεχωριστής ανάπτυξης των διαφόρων επιπέδων της αρχιτεκτονικής, ανάλογα με τις ανάγκες. Στο παρακάτω σχήμα εμφανίζονται τα επίπεδα της φυσικής αρχιτεκτονικής ΓΣΠ: Εικόνα 2: Αρχιτεκτονική Ν TIER ΓΣΠ 2.4 Φυσική Αρχιτεκτονική Πληροφοριακού Συστήματος Η φυσική αρχιτεκτονική του πληροφοριακού συστήματος, η οποία απεικονίζεται στο σχήμα που ακολουθεί χωρίζεται σε δύο (2) διακριτά επίπεδα. Version 2 Σελ. 13

Το επίπεδο που περιέχει τους Application (GIS) & Web Servers Το επίπεδο που περιέχει τον Database Server Εικόνα 3: Φυσική Αρχιτεκτονική ΓΣΠ 2.5 Λογική Αρχιτεκτονική Πληροφοριακού Συστήματος Ο κύριος λόγος που ένα σύστημα χωρίζεται σε πολλαπλά λογικά στρώματα (logical n tier architecture) είναι για να διαχωριστούν τα συστατικά του μέρη σε διακριτές ομάδες με διακριτούς ρόλους και ευθύνες. Αυτό διευκολύνει την ανάπτυξη του συστήματος και τη μελλοντική συντήρησή του. Στο κατωτέρω σχήμα παρουσιάζεται η λογική αρχιτεκτονική του πληροφοριακού συστήματος που αποτελείται από πέντε (5) tiers: Presentation Layer Demilitarized Zone User Interface Layer Domain Limits Business Logic Layer Data Access Layer Data Storage Layer Εικόνα 4: Λογική Αρχιτεκτονική ΓΣΠ Version 2 Σελ. 14

Presentation Layer Στο επίπεδο παρουσίασης βρίσκεται και λειτουργεί ο απαραίτητος δικτυακός φυλλομετρητής (web browser), ο οποίος αναλαμβάνει να εμφανίζει τον HTML κώδικα στον χρήστη και να συλλέγει τα δεδομένα εισόδου από τις ενέργειες του τελευταίου. Σε αυτό το επίπεδο υλοποιήθηκε κατάλληλα και εκτελείται ο αναγκαίος κώδικας που απαιτείται και είναι υπεύθυνος για την μία πρώτη απλή επιβεβαίωση και επικύρωση της εισαγόμενης πληροφορίας από τον χρήστη, προς διευκόλυνση τόσο του τελευταίου όσο και της άσκοπης αλληλεπίδρασης με το κύριο σύστημα. Επιπλέον ο κώδικας αυτός αναλαμβάνει την ασύγχρονη τροφοδοσία με δεδομένα κάποιων συγκεκριμένων φορμών. User Interface (UI) Layer Στο επίπεδο αλληλεπίδρασης με τον χρήστη χτίστηκε και λειτουργεί η κύρια λογική μέσα από κατάλληλες δικτυακές φόρμες που βασίζονται στη τεχνολογία Microsoft Silverlight. Στο επίπεδο αυτό εκτελείται ο κώδικας που αποφασίζει τι θα εμφανισθεί στον χρήστη στο επίπεδο παρουσίασης (presentation layer) αντιστοιχίζοντας στο τελευταίο όλα τα δικτυακά μονοπάτια πλοήγησης (navigation paths). Επιπλέον το σημείο αυτό στην αρχιτεκτονική του συστήματος μεταφράζεται η εισαγόμενη πληροφορία (data entry) από τον τελικό χρήστη του συστήματος και καταγράφονται οι τυχόν ενέργειές του. Σε αυτό το επίπεδο είναι χτισμένο μεγάλο μέρος της επιχειρησιακής λογικής του πληροφοριακού συστήματος Business Logic Layer για την αποδοχή των δεδομένων που εισήγαγε ο χρήστης, καθώς και για την εκτέλεση οποιασδήποτε σχετικής διεργασίας. Business Logic Layer Στο επίπεδο αυτό βρίσκεται όλη η επιχειρησιακή λογική του συστήματος. Είναι το σημείο του συστήματος όπου εκτελούνται οι επιχειρησιακοί κανόνες, επικυρώνονται και χρησιμοποιούνται τα εισερχόμενα δεδομένα, λειτουργούν οι διάφορες διεργασίες. Tο επίπεδο αυτό δημιουργήθηκε από τον συνδυασμό μιας σειράς ανεξάρτητων components, τα οποία προσφέρουν τις υπηρεσίες τους στο επίπεδο παρουσίασης και με τη σειρά τους χρησιμοποιούν τις υπηρεσίες του επιπέδου πρόσβασης της πληροφορίας. Κάθε τέτοιο component ή μία ομάδα από Version 2 Σελ. 15

components είναι υπεύθυνο/η για την εκτέλεση μίας συγκεκριμένης διεργασίας ώστε να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις των τελικών χρηστών. Η πρόσθεση νέας λειτουργικότητας πραγματοποιείται με την αντίστοιχη προσθήκη νέων components χωρίς να επηρεάζεται η συνολική λειτουργία του συστήματος ή με την αλλαγή κάποιας διεργασίας αντικαθιστώντας αδιαφανώς για τον τελικό χρήστη τα υπεύθυνα components με νέα. Data Access Layer Στο επίπεδο πρόσβασης στην πληροφορία ο κώδικας αλληλεπιδρά με το επίπεδο αποθήκευσης (Data Storage Layer) για την ανάκτηση, δημιουργία, ενημέρωση και διαγραφή δεδομένων. Σε αυτό το επίπεδο υλοποιείται το Object/Relational Mapping (O/R Mapping). Στην ουσία, το O/R Mapping αναλαμβάνει να «γεφυρώσει» το σχεσιακό σύμπαν μίας βάσης δεδομένων (SQL Server 2008) με το object oriented περιβάλλον του υπόλοιπου συστήματος. Σε αυτό το επίπεδο γίνεται η κατάλληλη αντιστοίχιση των πινάκων της βάσης δεδομένων με συγκεκριμένα Data Objects. Κάθε στήλη ενός πίνακα αντιστοιχεί με κάποια συγκεκριμένη ιδιότητα (property) σε κάποιο συγκεκριμένο Data Object. Σε αυτό το συγκεκριμένο σημείο πραγματοποιείται η επικοινωνία με το Data Storage Layer. Data Storage Layer Στο επίπεδο αποθήκευσης των δεδομένων που διαχειρίζεται το σύστημα βρίσκεται το RDBMS της Microsoft, SQL Server 2008. Ο SQL Server 2008 αναλαμβάνει την φιλοξενία της βάσης δεδομένων η οποία περιέχει όλα τα δεδομένα του συστήματος. Version 2 Σελ. 16

3. Τεχνολογίες υλοποίησης Η εφαρμογή βασίζεται στην αρχιτεκτονική υλοποίησης διαδικτυακών εφαρμογών με τη χρήση του ArcGIS Server. Σύμφωνα με αυτήν, τη διαχείριση των χαρτογραφικών δεδομένων, τόσο σε επίπεδο βάσης όσο και σε επίπεδο χαρτογραφικών υπηρεσιών αναλαμβάνει ο ArcGIS Server. Η εγκατάσταση του ArcGIS Server πραγματοποιείται σε 2 επίπεδα, σε επίπεδο βάσης (SDE) στον Database Server (SQL Server 2008) και σε επίπεδο εφαρμογών στον Web Server (Microsoft IIS). Εικόνα 5: Η αρχιτεκτονική της πλατφόρμας ανάπτυξης χωρικών εφαρμογών με τον ArcGIS Server Version 2 Σελ. 17

H Εφαρμογή που αναπτύχθηκε είναι διαδικτυακή και βασίζεται στο API του ArcGIS Server. H επικοινωνία γίνεται κυρίως με τη χρήση REST services. Για την ανάπτυξη του περιβάλλοντος εργασίας των χρηστών χρησιμοποιήθηκε η τεχνολογία Microsoft Silverlight με στόχο την δημιουργία μιας διαδραστικής και φιλικής στους χρήστες εφαρμογή. Version 2 Σελ. 18

4. Υποσύστημα Επεξεργασίας και Διαχείρισης των Δεδομένων της Βάσης Το Υποσύστημα Επεξεργασίας και Διαχείρισης των Δεδομένων της Βάσης (ESRI ArcCatalog) χρησιμοποιείται για την πλοήγηση και τη διαχείριση των γεωγραφικών δεδομένων. Το υποσύστημα παρέχει τη δυνατότητα προσπέλασης και προεπισκόπησης των κλιματικών δεδομένων αποθηκευμένων στον SQL server και υποστηρίζει την άμεση πρόσβαση σε χάρτες και δεδομένα. Με τη βοήθεια του υποσυστήματος υλοποιήθηκε η οργάνωση της χωρικής βάσης δεδομένων. Το περιβάλλον του υποσυστήματος αποτελείται από τρία μέρη: 1) Το μενού γραμμές εργαλείων, 2) το παράθυρο πλοήγησης και 3) το παράθυρο εμφάνισης δεδομένων. Μενού Γραμμές Εργαλείων Παράθυρο Πλοήγησης Παράθυρο Εμφάνισης Δεδομένων Εικόνα 6: Περιβάλλον Υποσυστήματος Επεξεργασίας και Διαχείρισης Δεδομένων Βάσης ArcCatalog Στο Παράθυρο Πλοήγησης εμφανίζονται τα διάφορα χωρικά δεδομένα της βάσης. Ενώ, στο Παράθυρο Εμφάνισης Δεδομένων, αναλόγως το ποιο tab είναι επιλεγμένο (contents, preview ή description), εμφανίζονται τα περιεχόμενα της γεωβάσης, γίνεται προεπισκόπηση των δεδομένων, είτε σαν εικόνα είτε σαν

πίνακας είτε και τα δύο, εξαρτάται από τον τύπο του επιλεγμένου αρχείου και εμφανίζονται τα μεταδεδομένα των δεδομένων. Η πρόσβαση στα κλιματικά δεδομένα της βάσης του SQL server υλοποιείται μέσω της δημιουργίας μιας χωρικής σύνδεσης (spatial database connection). Εικόνα 7: Στοιχεία σύνδεσης στη χωρική βάση δεδομένων Τα κλιματικά δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στη βάση είναι της μορφής πινάκων (table), ψηφιδωτών (raster) ή shapefiles. Εικόνα 8: Χωρική βάση δεδομένων Version 2 Σελ. 20

Με το υποσύστημα, ο χρήστης μπορεί: να διαχειριστεί αρχεία γεωγραφικών δεδομένων (αντιγραφή, μετακίνηση, μετονομασία, διαγραφή) και φακέλους, να κάνει επισκόπηση (preview) των αρχείων γεωγραφικών δεδομένων, να κάνει επισκόπηση ή τροποποίηση (edit) των μεταδεδομένων που συνοδεύουν τα αρχεία γεωγραφικών δεδομένων, ή και να τα δημιουργήσει εξαρχής, να εισάγει δεδομένα απευθείας στο ArcMap, με drag & drop, να κάνει αναζήτηση δεδομένων (search) με προηγμένα εργαλεία, τόσο στον υπολογιστή όσο και στο Internet, να συνδεθεί με προηγμένες υπηρεσίες παροχής γεωγραφικών δεδομένων μέσω Internet. 4.1 Εισαγωγή Εξαγωγή δεδομένων Το υποσύστημα παρέχει την δυνατότητα εισαγωγής και εξαγωγής δεδομένων. Για την εισαγωγή δεδομένων ο χρήστης αρκεί να κάνει δεξί κλικ πάνω στην βάση, να επιλέξει «Import» και τέλος να επιλέξει τον επιθυμητό τύπο δεδομένων. Εικόνα 9: Import data Version 2 Σελ. 21

Αντίστοιχα, για την εξαγωγή δεδομένων ο χρήστης αρκεί να κάνει δεξί κλικ πάνω στην βάση ή στο αρχείο που επιθυμεί να εξάγει, να επιλέξει «Export» και τέλος να επιλέξει τον επιθυμητό τύπο αποθήκευσης. Εικόνα 10: Export data 4.2 Εργαλεία μετατροπής δεδομένων Το υποσύστημα μέσω της εργαλειοθήκης ArcToolbox παρέχει μια πλούσια ποικιλία εργαλείων γεωεπεξεργασίας. Μέσω της εργαλειοθήκης αυτής παρέχεται στο χρήστη η δυνατότητα μετατροπής χωρικών δεδομένων από µια μορφή σε άλλη ή και αλλαγής του προβολικού συστήματος των δεδομένων. Γενικά μέσω της εργαλειοθήκης ArcToolbox δίνεται στον χρήστη η δυνατότητα διαχείρισης, μετασχηματισμού ή επεξεργασίας συνηθισμένων μορφών δεδομένων, όπως: σχηματικά αρχεία (Shape files), αρχεία θεματικών επιπέδων (Coverages), ψηφιδωτών αρχείων (Grids), DEM, TIN αρχείων περιγραφικών δεδομένων και γεωβάσεων (Geodatabase). Η εργαλειοθήκη ArcToolbox χωρίζεται σε αρκετές ομάδες εργαλείων αναλόγως των λειτουργιών που εκτελούν. Οι σημαντικότερες είναι: Analysis Tools: Περιέχει εργαλεία χωρικής ανάλυσης. Χωρίζονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες εργαλείων: Εξαγωγής (Extract), Αλληλεπίθεσης (Overlay), Εγγύτητας (Proximity) και Στατιστικής (Statistics). Version 2 Σελ. 22

Conversion Tools: Περιέχει εργαλεία μετατροπής αρχείων από µια μορφή σε κάποια άλλη. Συγκεκριμένα: From KML: Μετατρέπει KML αρχεία σε αρχεία επιπέδων. From Raster: Μετατρέπει ψηφιδωτά αρχεία σε αρχεία κυρίως διανυσματικών μορφών ή ASCII αρχεία. From WFS: Μετατρέπει αρχεία που προσφέρονται μέσων WFS services σε αρχεία επιπέδων. To CAD: Μετατρέπει τα αρχεία που υποστηρίζει το ArcGIS σε μορφή σχεδιαστικών αρχείων όπως AutoCAD. To Coverage: Μετατρέπει αρχεία του ArcGIS σε θεματικά αρχεία της ESRI. To dbase: Μετατρέπει όλους τους πίνακες που υποστηρίζει το ArcGIS, δηλαδή INFO πίνακες, γεωβάσεις, OLE DB πίνακες σε dbase αρχεία. To Geodatabase: Μετατρέπει διάφορα επίπεδα που υποστηρίζει το ArcGIS σε μορφή γεωβάσης. To KML: Μετατρέπει μορφές γεωγραφικών δεδομένων σε KML αρχεία. To Raster: Μετατρέπει μορφές γεωγραφικών δεδομένων σε ψηφιδωτές. To Shapefile: Μετατρέπει σε σχηματικά αρχεία άλλες μορφές γεωδεδομένων, συμπεριλαμβανομένης της μορφής γεωβάσης. Data Management Tools: Περιέχει εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη διαχείριση γεωγραφικών και περιγραφικών δεδομένων, προετοιμάζοντάς τα για χωρική και περιγραφική ανάλυση. Υπάρχουν πολλά εργαλεία διαχείρισης ψηφιδωτών, διανυσματικών και µη χωρικών δεδομένων. Χαρακτηριστικά είναι τα εργαλεία προβολής (Projection and Transformation), µέσω των οποίων δίνεται η δυνατότητα ορισμού του προβολικού συστήματος ενός συνόλου γεωγραφικών ή αλλαγής προβολικού συστήματος και μετατροπής του σε άλλο. Version 2 Σελ. 23

5. Υποσύστημα Διάχυσης Πληροφοριών στο Διαδίκτυο Το Υποσύστημα Διάχυσης Πληροφοριών στο Διαδίκτυο αποτελεί το «front end» μέρος του Γεωγραφικού Συστήματος Κλιματικών Πληροφοριών. Είναι μια διαδικτυακή διαδραστική εφαρμογή που αναπτύχθηκε με την τεχνολογία Microsoft Silverlight και μέσω της οποίας διαχέεται η κλιματική πληροφορία. Το υποσύστημα παρέχει ευκολία στη χρήση με οικείες οθόνες με την ίδια χρηστικότητα. Όλες οι οθόνες έχουν παρόμοιες λειτουργίες οι οποίες ακολουθούν τη φιλοσοφία του περιβάλλοντος των Windows (εικονίδια, δομή, κουμπιά, πλοήγηση). Όλα τα μενού και οι επιλογές είναι στα Ελληνικά ή στα Αγγλικά (ανάλογα με την επιλογή του χρήστη) και ακολουθούν μια λειτουργικά λογική σχεδίαση. 5.1 Περιβάλλον εφαρμογής Το περιβάλλον της εφαρμογής παρουσιάζεται στην εικόνα που ακολουθεί. 1. Menu Επιλογών και Εργαλεία 3. Υπόμνημα και αποτελέσματα αναζητήσεων 2. Διαδραστικός Χάρτης Εικόνα 11: Περιβάλλον της εφαρμογής Η εφαρμογή είναι δυναμική και κατά συνέπεια το περιεχόμενο των επιμέρους περιοχών διαφοροποιείται ανάλογα με τις επιλογές του χρήστη. Επιπρόσθετα, οι περιοχές 1 και 3 μπορούν να γίνονται minimize έτσι ώστε να δίνεται έμφαση στο χάρτη.

Η περιοχή 1 «Menu επιλογών και εργαλεία» έχει τα εργαλεία που χρειάζονται οι χρήστες για την αξιοποίηση των δεδομένων του συστήματος. Αυτά κατηγοριοποιούνται σε δύο κατηγορίες: 1. Βασικά χαρτογραφικά εργαλεία: Επιλογές χάρτη, Πλοήγηση και Εργαλεία 2. Εργαλεία Γεώκλιμα: εργαλεία που δίνουν πρόσβαση στα κλιματικά δεδομένα του Γεώκλιμα και αποτελούν το Υποσύστημα Απεικόνισης Γεωγραφικών Δεδομένων. Η περιοχή 2 «Διαδραστικός χάρτης» ο οποίος παρέχει το χαρτογραφικό υπόβαθρο πάνω στο οποίο εμφανίζονται τα δεδομένα του Έργου και αλληλεπιδρά ο χρήστης. Η βασική αλληλεπίδραση αφορά πλοήγηση, λήψη πληροφορίας σε συγκεκριμένο σημείο (αναγνώριση αντικειμένων) και λήψη χαρτογραφικών αναφορών. Η περιοχή 3 «Υπόμνημα και αποτελέσματα αναζητήσεων» εμφανίζει το δυναμικό υπόμνημα που παρέχει λειτουργίες ενεργοποίησης / απόκρυψης των θεματικών επιπέδων καθώς και κάποια από τα εργαλεία του συστήματος όπως αυτό της αναζήτησης. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι λειτουργίες των τριών αυτών περιοχών. 5.1.1 Menu επιλογών και εργαλεία Επιλογές χάρτη Επιλογή υποβάθρου (Οδικός, Δορυφορική, Light Gray, Terrain). Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να επιλέξει χαρτογραφικό υπόβαθρο μεταξύ: Οδικού, Δορυφορικού, Light Gray ή Terrain. Εμφάνιση χάρτη αναφοράς. Ο χάρτης αναφοράς δίνει την δυνατότητα προσδιορισμού της περιοχής θέασης του χάρτη στην ευρύτερη περιοχή αλλά και τη δυνατότητα της γρήγορης τοπικής μετακίνησης πάνω σ αυτόν. Version 2 Σελ. 25

Ενεργοποίηση πλήρους οθόνης. Αλλαγή σειράς προβολής επιπέδων. Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να αλλάξει την σειρά επικάλυψης των διαφόρων επιπέδων του χάρτη. Πλοήγηση Μετακίνηση του χάρτη (pan) Μεγέθυνση του χάρτη Εμφάνιση χάρτη σε πλήρη έκταση Χαρτοδείκτες. Οι χαρτοδείκτες εμφανίζονται σαν πρόσθετη επιλογή στον δεξί πίνακα εντολών της οθόνης. Με το συγκεκριμένο εργαλείο μπορεί να γίνει προσθήκη και αποθήκευση οποιαδήποτε περιοχής πάνω στον χάρτη με σκοπό την μελλοντική χρήση/ εύρεση/εστιασή της από μια λίστα χαρτοδεικτών. Περιστροφή χάρτη Δυναμική κλίμακα Κλιματικά δεδομένα 1 Εμφάνιση κλιματικών δεδομένων Δεδομένα κλιματικών μοντέλων 3 Εμφάνιση δεδομένων κλιματικών μοντέλων 1 Αποτελεί μέρος του Υποσυστήματος Απεικόνισης Γεωγραφικών Κλιματικών Δεδομένων Version 2 Σελ. 26

Δορυφορικά κλιματικά δεδομένα 3 Εμφάνιση δορυφορικών κλιματικών δεδομένων Κοινωνικοοικονομικά δεδομένα 3 Εμφάνιση κοινωνικοοικονομικών δεδομένων Αναφορές 3 Εμφάνιση αναφορών Αναζήτηση Σύνθετη αναζήτηση. Περιγραφική Αναζήτηση: Ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει την σύνθετη αναζήτηση για να αναζητήσει δεδομένα με βάση σύνθετα κριτήρια αναζήτησης. Αρχικά καθορίζει τις παραμέτρους αναζήτησης συνθέτοντας ένα ερώτημα /φίλτρο στη σχετική φόρμα που εμφανίζεται.

Περιγραφική αναζήτηση Χωρική αναζήτηση Εικόνα 12: Εργαλείο αναζήτησης Χωρική Αναζήτηση: Ανάλογα με το εργαλείο αλληλεπιδρά με το χάρτη, δηλαδή είτε σχεδιάζει μια γραμμή είτε ένα πολύγωνο κλπ. Για τον σχεδιασμό ενός σημείου αρκεί ένα πάτημα πάνω στο χάρτη. Για τον σχεδιασμό μιας γραμμής χρειάζεται: ένα πάτημα πάνω στον χάρτη για να καθοριστεί η αρχή της, ένα τράβηγμα του ποντικιού για να καθοριστεί το μήκος της και ένα διπλό πάτημα για να καθοριστεί το τέλος της. Για τον σχεδιασμό ενός πολύγωνου χρειάζεται: ένα πάτημα πάνω στον χάρτη για να καθοριστεί η αρχή του, συνεχόμενα πατήματα για να καθοριστούν οι κορυφές του και διπλό πάτημα για να καθοριστεί το τέλος του. Για τον σχεδιασμό ενός παραλληλογράμμου χρειάζεται: ένα πάτημα πάνω στον χάρτη για να καθοριστεί η αρχή του με συνεχόμενο τράβηγμα του ποντικιού για να καθοριστεί η επιφάνεια του. Τα αποτελέσματα αναζήτησης επισημαίνονται πάνω στον χάρτη Αναγνώριση. Η αναγνώριση πραγματοποιείται σε όλα τα θεματικά επίπεδα της επιλεγμένης θεματικής ενότητας. Για τη σωστή λειτουργία του εργαλείου ο χρήστης πρέπει να καθορίσει και το επίπεδο ευαισθησίας εύρεσης θέσεως (tolerance). Έχοντας επιλέξει το εργαλείο αναγνώρισης, ο χρήστης πατάει πάνω στο χάρτη στη θέση που επιθυμεί. Version 2 Σελ. 28

Εργαλεία Τα σχετικά αποτελέσματα ενημερώνουν μια λίστα όπου εμφανίζεται ακριβώς στο σημείο επιλογής που επέλεξε ο χρήστης. Εκτύπωση χάρτη. Η εφαρμογή έχει τη δυνατότητα εκτύπωσης του χάρτη. Η εκτύπωση να περιλαμβάνει τον τρέχων χάρτη και όλα τα επιμέρους ορατά δεδομένα πάνω σε αυτόν. Εικόνα 13: Οι επιλογές εκτύπωσης Μέτρηση απόστασης / εμβαδού. Η εφαρμογή παρέχει στο χρήστη τα εργαλεία με τα οποία μπορεί να μετρήσει το μήκος μίας γραμμής ή να υπολογίσει την περίμετρο και το εμβαδό ενός σχήματος. Η μέτρηση γίνεται με αλληλεπίδραση με το χάρτη. Το αποτέλεσμα της μέτρησης μήκους και του εμβαδού (Km, m ή mile) δίνεται απευθείας επάνω στο χάρτη. Εργαλεία επισήμανσης / σχεδίασης. Το σύστημα δίνει τη δυνατότητα στους χρήστες να προσθέσουν επισημάνσεις στο χάρτη επιλέγοντας τα σχετικά εργαλεία σχεδίασης από το μενού Εργαλεία. Οι επισημάνσεις μπορεί να είναι: σημεία, γραμμές, πολύγωνα ή ορθογώνια Version 2 Σελ. 29

παραλληλόγραμμα. Για αυτά ο χρήστης μπορεί να καθορίσει τον τρόπο εμφάνισης (πάχος και χρώμα) και να τα σχεδιάσει δυναμικά στο χάρτη. Βοήθεια Περί Βοήθεια 5.1.2 Διαδραστικός Χάρτης Στην περιοχή αυτή παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του έργου με τη μορφή διαδραστικών χαρτών. Οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα πλοήγησης στο χάρτη και αλληλεπίδρασης με αυτόν. Εικόνα 14: Διαδραστικός χάρτης Version 2 Σελ. 30

5.1.3 Περιοχή υπομνήματος και αποτελεσμάτων αναζητήσεων Στην περιοχή αυτή εμφανίζεται το χαρτογραφικό υπόμνημα των δεδομένων που επιλέγει ο χρήστης. Επιπλέον στην περιοχή αυτή βρίσκονται συγκεντρωμένα και διάφορα εργαλεία της εφαρμογής όπως οι αναζητήσεις. Από την περιοχή αυτή ο χρήστης μπορεί να ρυθμίζει και τη διαφάνεια των θεματικών επιπέδων που συνθέτουν το χάρτη. Εικόνα 15: Χαρτογραφικό υπόμνημα. Εμφανίζονται οι συμβολισμοί των θεματικών επιπέδων στο χάρτη και δίνεται η δυνατότητα ρύθμισης της διαφάνειας Version 2 Σελ. 31

6. Υποσύστημα Απεικόνισης Γεωγραφικών Κλιματικών Δεδομένων Το Υποσύστημα Απεικόνισης Γεωγραφικών Κλιματικών Δεδομένων είναι υπεύθυνο για την απεικόνιση των κλιματικών πληροφοριών με τη δημιουργία διαδραστικών δυναμικών θεματικών χαρτών. Δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να χρησιμοποιήσει όλα τα διαθέσιμα επίπεδα πληροφορίας για τη σύνθεση και διαμόρφωση ενός θεματικού χάρτη. Το εν λόγω υποσύστημα ενσωματώνεται στο Υποσύστημα Διάχυσης Πληροφοριών στο Διαδίκτυο μέσω των επιλογών «Κλιματικά Δεδομένα», «Κλιματικά Μοντέλα», «Δορυφορικά Δεδομένα», «Κοινωνικοοικονομικά Δεδομένα» και «Αναφορές» του menu Επιλογών και Εργαλείων. Το υποσύστημα είναι υπεύθυνο για την εμφάνιση των κλιματικών δεδομένων, των δεδομένων των κλιματικών μοντέλων, των δορυφορικών δεδομένων, των κοινωνικοοικονομικών δεδομένων και των δεδομένων των αναφορών. Το υποσύστημα προσφέρει ένα φιλικό προς το χρήστη γραφικό περιβάλλον για την προβολή των κλιματικών δεδομένων. Κάθε επιλογή κλιματικών δεδομένων αποτελείται από μια σειρά comboboxes «Παράμετρος», «Μέθοδος Υπολογισμού», «Εποχικότητα», «Εποχή» και «Χρονική Περίοδος» τα οποία πληθυσμώνονται αυτόματα ανακτώντας προγραμματικά το πλήθος των δυνατών επιλογών από το Υποσύστημα Βάσης Δεδομένων. Αφού ο χρήστης επιλέξει τις επιθυμητές επιλογές στα comboboxes, το υποσύστημα δομεί το κατάλληλο ερώτημα καλώντας το αντίστοιχο map service μέσω του οποίου προσφέρονται τα συγκεκριμένα χωρικά κλιματικά δεδομένα. Οι τιμές των επιλογών βρίσκονται αποθηκευμένες στους πίνακες Values_group, Variable, Variables_list, Variables_category, Variable_calculation_method, Season, Season_category, Period και Period_category του Υποσυστήματος Βάσης Δεδομένων. Με τον τρόπο αυτό καθίσταται ευκολότερη η μελλοντική προσθήκη νέων δεδομένων αφού η προσθήκη απαιτεί μόνο τη δημιουργία του map service και τη σωστή πληθύσμωση των παραπάνω πινάκων.

6.1 Κλιματικά Δεδομένα Περιλαμβάνει τα δεδομένα που έχουν προκύψει από την ανάλυση των χρονοσειρών των μετεωρολογικών παραμέτρων. Ο χρήστης καθορίζοντας την Παράμετρο (τύπος δεδομένων), την Μέθοδο Υπολογισμού, την Εποχικότητα, την Εποχή και την Χρονική Περίοδο δομεί το ερώτημα βάση του οποίου ανακτώνται τα επιθυμητά κλιματικά δεδομένα που επιθυμεί να εμφανίσει στο χάρτη. Ο καθορισμός των επιλογών του χρήστη πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς comboboxes. Με την επιλογή, τα κλιματικά δεδομένα ως layer προστίθενται στο χάρτη (panel 2) και το υπόμνημά τους στο panel 3. Τα κλιματικά δεδομένα αφορούν: Μέση μέγιστη ημερήσια θερμοκρασία αέρα, Αριθμό ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα < 0, Αριθμό ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα > 0, Αριθμό ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα > 20, Αριθμό ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα > 30, Αριθμό ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα > 35, Αριθμό ημερών με μέγιστη θερμοκρασία αέρα > 40, Μέση ελάχιστη ημερήσια θερμοκρασία αέρα, Αριθμός ημερών με ελάχιστη θερμοκρασία αέρα < 0, Αριθμός ημερών με ελάχιστη θερμοκρασία αέρα < 10, Αριθμός ημερών με ελάχιστη θερμοκρασία αέρα > 20, Μέση θερμοκρασία αέρα, Ολικό ύψος υετού, Αριθμό ημερών με ύψος υετού > 1.0, Αριθμός ημερών με ύψος υετού > 0.1, Αριθμός ημερών καταιγίδας, Αριθμός ημερών χιονιού, Αριθμός ημερών βροχής, Αριθμός ημερών όμβρου, Αριθμός ημερών ομίχλης, Μέση ταχύτητα ανέμου, Συχνότητα ανέμου, Μέση πίεση στη μέση στάθμη της θάλασσας, Μέση σχετική υγρασία, Μέσος δείκτης δυσφορίας DI, Μεγαλύτερος μέσος ημερήσιος δείκτης δυσφορίας DI, Μικρότερος μέσος ημερήσιος δείκτης δυσφορίας DI και Ηλιοφάνεια.. Τα δεδομένα είναι κανονικές τιμές, μηνιαίες, εποχικές ή ετήσιες για την περίοδο 1975 2004. Version 2 Σελ. 33

Εικόνα 16: Κλιματικά Δεδομένα Επιπλέον, παρέχεται η δυνατότητα στον χρήστη της προσθήκης του θεματικού επιπέδου των μετεωρολογικών σταθμών. Ο χρήστης χρησιμοποιώντας το εργαλείο αναγνώρισης μπορεί να αντλήσει πληροφορίες για έναν συγκεκριμένο σταθμό ή να αιτηθεί την πλήρη αναφορά για αυτόν. Εικόνα 17: Μετεωρολογικοί σταθμοί 6.2 Κλιματικά Μοντέλα Περιλαμβάνει τα δεδομένα που έχουν προκύψει από την εφαρμογή των κλιματικών μοντέλων. Ο χρήστης καθορίζοντας τo Κλιματικό Σενάριο, την Περίοδο Εφαρμογής, την Παράμετρο και την Εποχή δομεί το ερώτημα βάση του οποίου ανακτώνται τα δεδομένα του κλιματικού σεναρίου που επιθυμεί να εμφανίσει στο Version 2 Σελ. 34

χάρτη. Ο καθορισμός των επιλογών του χρήστη πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς comboboxes. Με την επιλογή, τα δεδομένα του κλιματικού σεναρίου ως layer προστίθενται στο χάρτη (panel 2) και το υπόμνημά τους στο panel 3. Εικόνα 18: Κλιματικά Μοντέλα Δεδομένα Μεσαίας ανάλυσης. Αφορούν αποτελέσματα για τα κλιματικά σενάρια Α2, Β2 και Α1Β. Για τα σενάρια Α2 και Β2 τα αποτελέσματα αφορούν τη χρονική περίοδο 2071 με 2100. Για το σενάριο Α1Β υπάρχει επιπρόσθετα και η χρονική περίοδος 2021 με 2050. Οι παράμετροι που μπορεί να επιλέξει ο χρήστης είναι: Θερμοκρασία στα 2m (Τ2m), Ελάχιστη Θερμοκρασία (Tmin), Μέγιστη Θερμοκρασία (Tmax), βροχόπτωση (Prec) και οι επιλογές χρονικής κλίμακας (εποχικότητας): χειμώνας, άνοιξη, καλοκαίρι, φθινόπωρο και έτος. Δεδομένα υψηλής ανάλυσης. Αφορούν αποτελέσματα για το κλιματικό σενάριο Α1Β. Τα αποτελέσματα αφορούν δύο χρονικές περιόδους 2071 με 2100 και 2021 με 2050. Οι παράμετροι που μπορεί να επιλέξει ο χρήστης είναι: Τ2m, Tmin, Tmax, Prec καθώς και έξι δείκτες ακραίων φαινομένων και οι επιλογές χρονικής κλίμακας: χειμώνας, άνοιξη, καλοκαίρι, φθινόπωρο και έτος. 6.3 Δορυφορικά Δεδομένα Ο χρήστης καθορίζοντας την Παράμετρο (τύπος δεδομένων), την Μέθοδο Υπολογισμού, την Εποχικότητα, την Εποχή και την Χρονική Περίοδο δομεί το ερώτημα βάση του οποίου ανακτώνται τα δορυφορικά δεδομένα που επιθυμεί να εμφανίσει στο χάρτη. Ο καθορισμός των επιλογών του χρήστη πραγματοποιείται Version 2 Σελ. 35

μέσω μιας σειράς comboboxes. Με την επιλογή, τα κλιματικά δεδομένα ως layer προστίθενται στο χάρτη (panel 2) και το υπόμνημά τους στο panel 3. Εικόνα 19: Δορυφορικά Δεδομένα Τα δορυφορικά δεδομένα αφορούν: Κανονικοποιημένο δείκτη βλάστησης (NDVI), Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Κλάσμα Νέφωσης, Βροχόπτωση, Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Δείκτες Αστάθειας (Lifted Index), Θερμοκρασία επιφάνειας εδάφους και Ατμοσφαιρικά προϊόντα του MODIS Δείκτες Αστάθειας (Total Totals Index). Τα δεδομένα είναι δεδομένα δορυφορικών εικόνων (Acqua ημερήσια/νυχτερινή διέλευση και Terra ημερήσια/νυχτερινή διέλευση), μηνιαία, εποχικά ή ετήσια. 6.4 Κοινωνικοοικονομικά Δεδομένα Ο χρήστης καθορίζοντας το επιθυμητό Επίπεδο και την Χρονική περίοδο δομεί το ερώτημα βάση του οποίου ανακτώνται τα κοινωνικοοικονομικά δεδομένα που επιθυμεί να εμφανίσει στο χάρτη. Ο καθορισμός των επιλογών του χρήστη πραγματοποιείται μέσω δύο comboboxes. Με την επιλογή, τα κοινωνικοοικονομικά δεδομένα ως layer προστίθενται στο χάρτη (panel 2) και το υπόμνημά τους στο panel 3. Version 2 Σελ. 36

Εικόνα 20: Κοινωνικοοικονομικά Δεδομένα Τα κοινωνικοοικονομικά δεδομένα αφορούν: Μεταβολή πληθυσμού, Μεταβολή ενεργού πληθυσμού, Απασχολούμενοι σε πρωτογενή τομέα, Καλλιεργούμενη γη, Μεταβολή καλλιεργούμενης γης, Μεταβολή έκτασης ετήσιων καλλιεργειών, Αριθμός εκμεταλλεύσεων και ΑΕΠ/Κεφαλή. 6.5 Αναφορές Ο χρήστης επιλέγοντας ένα από τα εργαλεία αναφοράς αλληλεπιδρά με το χάρτη και ανάλογα με την επιλογή το σύστημα παράγει και παρουσιάζει μια προσαρμοσμένη αναφορά. Οι αναφορές είναι ομαδοποιημένες σε δύο κατηγορίες, στην κατηγορία των αναφορών που αφορούν τα κλιματικά δεδομένα και στην κατηγορία που αφορούν τα κλιματικά μοντέλα. Οι αναφορές των κλιματικών δεδομένων είναι: Αναφορές Κλιματικών Δεδομένων για το συγκεκριμένο σημείο, Αναφορές Πολλαπλών Κλιματικών Δεδομένων για το συγκεκριμένο σημείο και Αναφορές Χρηστών για το συγκεκριμένο σημείο. Οι αναφορές των κλιματικών μοντέλων είναι: Αναφορές Ensemble για το συγκεκριμένο σημείο, Αναφορές Prudence για το συγκεκριμένο σημείο και Αναφορές RegCM για το συγκεκριμένο σημείο. Version 2 Σελ. 37

Εικόνα 21: Αναφορές Στη συνέχεια παρουσιάζονται παραδείγματα εμφάνισης των κλιματικών αναφορών που παράγονται από την αλληλεπίδραση του χρήστη με το σύστημα. Version 2 Σελ. 38

6.5.1 Αναφορά κλιματικών δεδομένων Version 2 Σελ. 39

6.5.2 Αναφορά πολλαπλών δεδομένων

6.5.3 Αναφορά χρηστών

6.5.4 Αναφορά Ensemble

6.5.5 Αναφορά Prudence

6.5.6 Αναφορά RegCM