Βάσεις Χωρικών Δεδομένων και Ψηφιακή Χαρτογραφία

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Το μάθημα αποσκοπεί

• Στην κατανόηση, απόκτηση γνώσεων και εκμάθηση όλων των σταδίων δημιουργίας ψηφιακών χαρτογραφικών / χωρικών δεδομένων (ΨΧΔ), ψηφιακών χαρτών και Βάσεων Χωρικών Δεδομένων
• Στην εξοικείωση με εφαρμογές τους
• Στην απόκτηση δεξιοτήτων και ικανοτήτων για το σχεδιασμό, την δημιουργία, την δημιουργία μεταδεδομένων και έλεγχο ΒΧΔ, στο Web mapping, και δορυφορική χαρτογραφία
• Στην ανάπτυξη της ικανότητας και εκμάθησης τεχνικών για την ανάλυση αναγκών μελετών ανάπτυξης ΒΧΔ και ενσωμάτωση τους σε υπάρχοντα ή υπό κατασκευή ΣΠ.

 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητές / τριες θα είναι σε θέση να:

• Γνωρίζει όλα τα στάδια δημιουργίας ψηφιακών χαρτογραφικών / χωρικών δεδομένων (ΨΧΔ), ψηφιακών χαρτών και Βάσεων Χωρικών Δεδομένων
• Έχει εξοικειωθεί με εφαρμογές τους
• Κατανοεί το σχεδιασμό, την δημιουργία, την δημιουργία μεταδεδομένων και έλεγχο ΒΧΔ, στο Web mapping, και δορυφορική χαρτογραφία

 

Γενικές Ικανότητες

• Στην κατανόηση του σχεδιασμού, ανάπτυξης, υλοποίησης και ελέγχου ΒΧΔ. Στην αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση ψηφιακών χωρικών δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών για τη δημιουργία ψηφιακών χαρτών και ψηφιακών χωρικών / χαρτογραφικών πληροφοριών στο διαδίκτυο.
• Στην προσαρμογή σε νέες καταστάσεις που απαιτεί η δημιουργία χαρτών σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα (πχ. σε περίπτωση φυσικών καταστροφών), ή χρήση νέων ειδών χαρτογραφικών δεδομένων (πχ. πολύ υψηλής ανάλυσης δορυφορικών εικόνων) ή και χρήση νέων τεχνικών και εξοπλισμών (πχ. μη επανδρωμένα αεροσκάφη και οχήματα).
• Στη λήψη αποφάσεων που αφορούν στη σωστή επιλογή δεδομένων, τεχνικών, προβολών, βασικών γραφικών και αισθητικών χαρακτηριστικών που συνθέτουν την ποιότητα ενός ψηφιακού χάρτη και τη σωστή δομή μιας ΒΧΔ.
• Στην αυτόνομη εργασία μέσω της θεωρητικής ανάπτυξης και πρακτικής επεξεργασίας θεμάτων που σχετίζονται με χαρτογραφικές έννοιες και πρακτικές με στόχο την ανάπτυξη δεξιοτήτων απαραίτητων για μελέτες ανάπτυξης ΒΧΔ, ψηφιακών χαρτών και υποδομών χωρικών δεδομένων
• Στη δυνατότητα εργασίας σε διεθνές περιβάλλον που υποστηρίζεται με εκμάθηση τόσο «προτυποποιημένων γνώσεων» ψηφιακής χαρτογραφίας και ΒΧΔ που διδάσκονται στα περισσότερα πανεπιστήμια του κόσμου όσο και με χρήση και εκμάθηση τόσο της αγγλικής όσο και της γαλλικής «χαρτογραφικής»/ ΒΧΔ / ΧΔ ορολογίας.
• Στην εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον που υποστηρίζεται από τη φύση του μαθήματος των ΒΧΔ και ψηφιακής χαρτογραφίας που συνδέεται άμεσα με έργα οδοποιίας, υδραυλικών, προστασίας περιβάλλοντος, τρισδιάστατης αναπαράστασης αντικειμένων κλπ.
• Στην παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών που υποστηρίζεται και αναπτύσσεται μέσω α) των ατομικών και ομαδικών εργασιών αλλά και β) με την ενημέρωση για τα ερευνητικά προγράμματα του Τμήματος σε σχέση με τις ΒΧΔ και ψηφιακή χαρτογραφία και τις δυνατότητες συμμετοχής των φοιτητών σε αυτά.
• Στο σχεδιασμό και διαχείριση έργων ανάπτυξης, ενημέρωσης και έλεγχου ΒΧΔ και ψηφιακών χαρτών.
• Στην επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας σε θέματα πνευματικών δικαιωμάτων δεδομένων και λογισμικών.
• Στην άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής μέσω της ημερίδας παρουσίασης των εργασιών εξαμήνου (ατομικών και ομαδικών).
• Στην προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Θεωρητικό μέρος

• Εισαγωγή. Βασικές Έννοιες. Αρχές. Ορολογία και «ορολογίες». Αλληλένδετα και επικαλυπτόμενα επιστημονικά πεδία, επιστήμες και τεχνικές. Χαρτογραφικά, Γεωγραφικά, Γεωγραφικά, Χωρικά και Γεωχωρικά Δεδομένα.
• Ψηφιακή Χαρτογραφία και Απεικόνιση/Οπτικοποίηση Χωροχρονικών Δεδομένων. Βιβλιογραφικές πηγές – Πηγές στο διαδίκτυο – «Ανοιχτά» Μαθήματα – Δωρεάν δεδομένα – Λογισμικά «Ανοιχτού κώδικα». Οργανισμοί, επιστημονικές ενώσεις και οργανώσεις συναφείς με την ψηφιακή χαρτογραφία και εφαρμογές της.
• Χωρικά δεδομένα, Συστήματα Γεωγραφικών πληροφοριών, και Βάσεις Χωρικών Δεδομένων. Είδη & Δομές Ψηφιακών Χωρικών & Χαρτογραφικών Δεδομένων – Χαρακτηριστικά Χωρικών Δεδομένων. Σύνδεση Χωρικών Δεδομένων με άλλα Δεδομένα -εισαγωγικές έννοιες. ΒΧΔ και εικονική και επαυξημένη πραγματικότητα.
• Λογισμικό & Εξοπλισμός. Πηγές & Τρόποι Παραγωγής Δισδιάστατων και Τρισδιάστατων Χωρικών Δεδομένων – Εθελοντική Γεωγραφική Πληροφορία (Volunteered Geographic Information) – Crowdsourcing.
• Παραγωγοί Χωρικών Δεδομένων – Εθνικές και διεθνείς υποδομές ΨΧΔ – INSPIRE. Γεωαναφορά Δεδομένων. Βάσεις & Συστήματα Διαχείρισης Αλφαριθμητικών & Χωρικών Δεδομένων. Επίπεδα σχεδιασμού και υλοποίησης ΒΔ /ΒΧΔ. Ομοιότητες και διαφορές Βάσεων Αλφαριθμητικών και Χωρικών Δεδομένων. Εννοιολογικός Σχεδιασμός ΒΧΔ & CASE- Tools. Χωρικοχρονική Μοντελοποίηση. Τοπολογία. Λογικοφυσικός Σχεδιασμός ΒΧΔ και Μοντέλα. Διασύνδεση ΒΧΔ & ΒΑΔ και ΒΧΔ με άλλα Δεδομένα. Μεταδεδομένα και λεξικά δεδομένων.
• Ποιότητα Ψηφιακών Χωρικών Δεδομένων και ΒΧΔ. Εντοπισμός λαθών. Παράμετροι ποιότητας. Έλεγχος ποιότητας. Συμβατότητα Χωρικών Δεδομένων (data) – Λογισμικών (software)- Συσκευών /εξοπλισμού (hardware) –
• Πρότυπα ανταλλαγής Χωρικών Δεδομένων. Συμπίεση Ψηφιακών Χωρικών Δεδομένων. Ψηφιακή Χαρτογραφία και Βιώσιμη Ανάπτυξη. Ψηφιακοί Άτλαντες και Χαρτογραφία Πολυμέσων. Νέες τεχνολογίες και συσκευές και Εφαρμογές τους στην Ψηφιακή Χαρτογραφία και στις ΒΧΔ (smartphones, tablets, GPS/GIS χειρός, UAV, κλπ.
• Δυναμική Χαρτογραφία (Animated Cartography) – Υπόγεια Ψηφιακή Χαρτογραφία – Χαρτογραφία εσωτερικών χώρων. Χαρτογραφία δικτύων.
• Χαρτογραφική Γενίκευση σε Ψηφιακά Χωρικά Δεδομένα.
• Ανάλυση, Σχεδιασμός, Υλοποίηση, Έλεγχος και Ενημέρωση ΒΧΔ. Παραγωγή Αναλογικών Χαρτών με ψηφιακά δεδομένα.
• Ψηφιακοί Χάρτες και Εφαρμογές ΒΧΔ στο διαδίκτυο (Web Mapping)- Διανομή και Διάχυση ΨΧΔ.
• Συστήματα Αυτόματης Πλοήγησης, Κινητή (Mobile) Χαρτογραφία, ηλεκτρονικοί πλοηγοί. Χωρικό Μάρκετινγκ (Location Based Marketing/LBM), ΒΧΔ και ψηφιακή χαρτογραφία.
• Χωρικές Υπηρεσίες (Location Based Services/LBS). Ψηφιακά Μοντέλα Εδάφους – Κτηρίων – Επιφανείας -Πόλεων- City GML standard.
• Χαρτογραφία & Εφαρμογές με Χρήση Δορυφορικών Εικόνων  -Δορυφορική Χαρτογραφία.
• Ψηφιακά Γεωπαιχνίδια και ΒΧΔ. 
• Ψηφιακή χαρτογραφία και διαχείριση κρίσεων και καταστροφών.
• Εικονική και Επαυξημένη πραγματικότητα: η χρήση της στην ψηφιακή χαρτογραφία.

 

Εργαστηριακές Ασκήσεις

• Διαχείριση έργου ΒΧΔ – Ψηφιακής Χαρτογραφίας
• Εννοιολογικά μοντέλα
• Εκλογή χαρτογραφικών / χωρικών οντοτήτων
• Λογικά μοντέλα ΒΧΔ
• Εισαγωγή και οπτικοποίηση ράστερ (ψηφιδωτών ) και βέκτορ (διανυσματικών ) δεδομένων σε λογισμικά GIS
• Γεωαναφορά χάρτη Γ.Υ.Σ. και δορυφορικής εικόνας
• Δημιουργία Γεωβάσης, ψηφιοποίηση και δημιουργία απλών και σύνθετων χωρικών αντικειμένων
• Συσχετισμός βάσεων χωρικών και αλφαριθμητικών δεδομένων
• Τοπολογία ΒΧΔ : δημιουργία και έλεγχος
• Ψηφιακά μοντέλα εδάφους, κτηρίων και επιφανείας
• WEB MAPPING, δημιουργία χάρτη στο διαδίκτυο
• Άσκηση Δυναμικής Χαρτογραφίας.
• Εικονική και Επαυξημένη πραγματικότητα: η χρήση της στην ψηφιακή χαρτογραφία.
• Ειδικά θέματα

 

Μέθοδος Αξιολόγησης

• Γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου : 60%
• Εργαστηριακές Ασκήσεις / Άσκηση Πεδίου / Εργαστηριακό μέρος : 20%
• Ατομική μελέτη και παρουσίαση: 20%

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Pantazis D., Donnay J-P, 1996, La conception de SIG, méthode et formalisme, Editions HERMES, Paris.
2. Shashi Shekhar and Sanjay Chawla, 2003, Spatial Databases: A Tour , Prentice Hall.
3. Rigaux & Scholl & Voisard, 2001, Spatial Dαtabases, Morgan Kaufmann.
4. Albert K. W. Yeung, G. Brent Hall, 2007, Spatial Database Systems: Design, Implementation and Project Management, Springer.
5. Sandra Lach Arlinghaus , Joseph J. Kerski ,2014, Spatial mathematics-Theory and practice through mapping , Taylor & Francis Group , Boca Raton, FL .
6. Raghu Ramakrishnan, Johannes Gehrke , 2003 , Database management systems ,third edition, McGraw-Hill Higher Education , 1221 Avenue of the Americas, NY , US.
7. Philippe Rigaux , Michel Scholl , Agnes Voisard , 2002 , Spatial databases with applications to GIS , Elsevier , 340 Pine st. , San Francisco , CA , US .
8. Robert Laurini , Derek Thomson , 1999 , Fundamentals of spatial information systems, 7th printing , Academic Press , San Diego , CA , US .
9. Albert K.W. Yeung , Brent G. Hall , 2007 , Spatial Database Systems: Design, Implementation and Project Management , Springer ,
10. Ramez Elmasri , Shamkant B. Navathe , 2007, Θεμελιώδης αρχές συστημάτων βάσεων δεδομένων ,έκτη έκδοση , Εκδόσεις Δίαυλος , Μαυρομιχάλη 72-74 , Αθήνα .
11. Αθανάσιος Σταυρακούδης, 2010 , Βάσεις δεσομένων και SQL – Μια πρακτική προσέγγιση , Εκδόσεις Κλειδάριθμος , Στουρνάρη 27Β , Αθήνα.

 

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

1. International Journal of Spatial Data Infrastructures Research – published by European Commission
   ISSN: 1725-0463 http://ijsdir.jrc.ec.europa.eu/index.php/ijsdir
2. Journal of Geographic Information System- published by Scientific Research Publishing
   Editor-in-Chief: Francisco J. Tapiador . Editorial Board: Alia I. Abdelmoty , Tofael Ahamed , Dafer Algarni , Carlos Marcelo Di Bella , Christophe Claramunt , Weihong Cui , Fuchu Dai , Anrong Dang , Hossein Ghadiri , Shuanggen Jin , Saro Lee , Xiang Li , Hervé
   Martin , Mainguenaud Michel , Jordi Martí-Henneberg , Xiaosheng Qin , Shih-Lung Shaw , P. S. Sriraj , Eddy Lynn Usery , Herna Viktor , Jianhua Xu , Xiaohuan Yang , Axing Zhu , Liangfeng Zhu .ISSN Print: 2151-1950 ISSN Online: 2151-196
   http://www.scirp.org/journal/jgis/
3. The Cartography and Geographic Information Science (CaGIS Journal)- published by CaGIS
   Editors : Michael Leitner , Jeong Chang Seong , David A. Bennett , Thomas W. Hodler , Jaqueline Mills http://www.cartogis.org/publications/journal.php
4. ISPRS International Journal of Geo-Information- published by MDPI AG Editor-in-Chief : Prof. Dr. Wolfgang Kainz
   Editors : Yuanyuan Yang, Martyn Rittman, Ozgun Akcay, Christoph Aubrecht , Emmanuel Baltsavias, Norbert Bartelme , Carlos Granell Canut, Jun Chen, Tao Cheng, Mahmoud R. Delavar, Sisi Zlatanova. ISSN 2220-9964 http://www.mdpi.com/journal/ijgi

 

Χρήσιμες Ιστοσελίδες

http://www.spatial.cs.umn.edu/Book/sdb-chap1.pdf
http://dna.fernuni-hagen.de/papers/IntroSpatialDBMS.pdf