Συστήματα και Επιστήμη Γεωγραφικών Πληροφοριών ΔΕΥΤΕΡΗ ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ Paul A. Longley, Michael F. Goodchild, David J. Maguire, David W. Rhind © 2005 John Wiley and Sons, Ltd Επιστημονική επιμέλεια Ελληνικής έκδοσης: Γιάννης Θεοδωρίδης © 2010 Εκδόσεις ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ 1. Τα συστήματα, η επιστήμη, και η μελέτη των γεωγραφικών πληροφοριών

Περίγραμμα Τι είναι η γεωγραφική πληροφορία Οι έννοιες δεδομένα, πληροφορία, γνώση και σοφία Είδη αποφάσεων που αξιοποιούν γεωγραφική πληροφορία Τι είναι η επιστήμη των γεωγραφικών πληροφοριών (GIS) Πώς χρησιμοποιούν οι επιστήμονες τα συστήματα GIS

Γιατί είναι σημαντικά τα GIS Σχεδόν ο,τιδήποτε συμβαίνει, συμβαίνει κάπου στη Γη Η γνώση της θέσης όπου συμβαίνει κάτι είναι κρίσιμης σημασίας Η θέση των συνόρων μεταξύ κρατών Η θέση των νοσοκομείων Η δρομολόγηση των οχημάτων τροφοδότησης Η συντήρηση των μονοπατιών αναψυχής στα εθνικά πάρκα Ο καταμερισμός των δαπανών για την προστασία από τις δράσεις της θάλασσας

Χρήση συστημάτων GIS στη διαχείριση έκτακτων περιστατικών, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ, 11 Σεπ. 2001

Η γεωγραφία των επωνύμων Longley και Goodchild στη Μ. Βρετανία

Η ιδιαιτερότητα της χωρικής πληροφορίας (“Spatial is Special”) Γεωγραφική – η πληροφορία που αφορά στην επιφάνεια της Γης (και κοντά σ’ αυτή) Χωρική – η πληροφορία που αφορά σε οποιοδήποτε χώρο (συμπεριλαμβανομένου και του γεωγραφικού) π.χ. ιατρικές εικόνες Γεωχωρική – συνόνυμη με τη γεωγραφική

Η ιδιαιτερότητα της γεωγραφικής πληροφορίας (“GI is Special”) Αφορά δεδομένα πολλών διαστάσεων Είναι μεγάλος όγκος Απαιτείται προβολή σε επίπεδη επιφάνεια Χρειάζονται ιδιαίτερες μέθοδοι ανάλυσης Προαπαιτείται η ολοκλήρωση των δεδομένων πριν την ανάλυση Η ενημέρωση των δεδομένων είναι ακριβή και χρονοβόρα Η απεικόνιση στο χάρτη προϋποθέτει ταχύτητα στην ανάκτηση των δεδομένων

Δεδομένα, Πληροφορίες, Αποδείξεις, Γνώση, Σοφία Υποδομή υποστήριξης για τη λήψη αποφάσεων Ευκολία κοινής χρήσης ΣοφίαΑδύνατη ΓνώσηΔύσκολη ΑπόδειξηΔύσκολη ΠληροφορίαΕύκολη ΔεδομέναΕύκολη

Η πληροφορία στον κόσμο μας Πώς εκδηλώνεται – μορφές Πώς λειτουργεί – διεργασίες Η γνώση του τρόπου λειτουργίας του κόσμου είναι πολυτιμότερη από τη γνώση του τρόπου με τον οποίο εκδηλώνεται, επειδή αυτή η γνώση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην πρόβλεψη Τα συστήματα GIS συνδυάζουν Γενική επιστημονική γνώση που αποτυπώνεται στο λογισμικό Συγκεκριμένες πληροφορίες που αποτυπώνονται στη βάση δεδομένων

Διάφορες μορφές γενικής γνώσης Κατηγοριοποίηση – π.χ. τι είναι υδροβιότοπος (βάσει καθιερωμένων κανόνων) Σύνολο κανόνων – π.χ. ποιες είναι οι επιτρεπόμενες χρήσεις στους υδροβιότοπους, πώς ορίζεται μια περιοχή άγριας φύσης Νόμοι - π.χ. οι Νόμοι της Κίνησης του Νεύτωνα ορίζουν πώς συμπεριφέρονται στο χώρο τα αντικείμενα (π.χ. οι πλανήτες) Οι νόμοι της γεωγραφίας εμπεριέχουν πολύ μεγαλύτερη αβεβαιότητα (βλέπε λ.χ. τα μοντέλα χωρικής αλληλεπίδρασης)

Επίλυση προβλημάτων Συστατικά και φάσεις Αντικειμενικός στόχος – συχνά, προς μεγιστοποίηση ή ελαχιστοποίηση (κόστος, απόσταση) Μετρήσιμος (καλώς ορισμένη κλίμακα) ή μη μετρήσιμος – π.χ. ποιότητα ζωής, επίδραση στο περιβάλλον Πολλαπλοί αντικειμενικοί στόχου – π.χ. κόστος και επίδραση στο περιβάλλον Τεχνικές πολυκριτήριας λήψης αποφάσεων

Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) Προϊόν λογισμικού Σύνολα / βάσεις δεδομένων Άνθρωποι που ασχολούνται με τη γεωγραφική πληροφορία και τα σχετικά εργαλεία Δραστηριότητα προς την επίλυση προβλημάτων και την προώθηση της επιστήμης

Τι είναι ένα GIS Αποθήκη χαρτών Εργαλείο χρήσης του Η/Υ για την επίλυση γεωγραφικών προβλημάτων Σύστημα υποστήριξης λήψης χωρικών αποφάσεων Αυτοματοποιημένο μητρώο γεωγραφικά κατανεμημένων χαρακτηριστικών και λειτουργιών Εργαλείο που αποκαλύπτει αόρατες πτυχές των γεωγραφικών πληροφοριών Εργαλείο αυτοματοποίησης χρονοβόρων γεωγραφικών λειτουργιών

Σύντομη ιστορία των συστημάτων GIS Δεκαετίες ’60 και ’70 – η εποχή των καινοτομιών Το πρώτο GIS – Καναδικό Κτηματολόγιο Πρόγραμμα DIME στην απογραφική υπηρεσία των ΗΠΑ (US Bureau of Census) Εργαστήριο Γραφικών Υπολογιστών και Χωρικής Ανάλυσης του Harvard Εμφάνιση των μεγάλων κατασκευαστών GIS (π.χ. ESRI, Intergraph) Εκτόξευση δορυφόρου Landsat Συνέδρια της ακαδημαϊκής κοινότητας (π.χ. AutoCarto)

Σύντομη ιστορία των συστημάτων GIS Δεκαετίες ’80 και ’90 – η εποχή της εμπορικής αξιοποίησης Εμπορικό λογισμικό GIS (π.χ. ArcInfo) Τα πρώτα βιβλία για GIS Τα πρώτα σύνολα δεδομένων παγκόσμιας κλίμακας Εθνική Υποδομή Χωρικών Δεδομένων (προεδρικό διάταγμα Clinton) Δεκαετία ’00 – η εποχή της επέκτασης και περαιτέρω εκμετάλλευσης Το Internet γίνεται το όχημα επέκτασης των GIS Περισσότεροι από 1 εκατομμύριο ενεργοί χρήστες

Ένα σύστημα GIS Ένα σύστημα που περιλαμβάνει Υλικό Λογισμικό Δίκτυο Δεδομένα Ανθρώπους Διαδικασίες

Δρομολόγηση Ηλεκτρονική υπηρεσία αναζήτησης του Λονδίνου με ενεργά συστήματα GIS

Η επιστήμη των γεωγραφικών πληροφοριών

Συστήματα, Επιστήμη, Μελέτη γεωγραφικών πληροφοριών Συστήματα (GISystems) Έμφαση στην τεχνολογία και τα εργαλεία Επιστήμη (GIScience) Βασικά ζητήματα που προκύπτουν από τη χρήση των GIS και των σχετικών τεχνολογιών, π.χ. Χωρική ανάλυση Χαρτογραφικές προβολές Ακρίβεια Επιστημονική οπτικοποίηση Μελέτη (GIStudies) Συστηματική μελέτη της χρήσης των γεωγραφικών πληροφοριών

Κοινωνικές επιπτώσεις των συστημάτων GIS Προτιμά τη γενίκευση, ενδεχομένως σε βάρος των μειονοτήτων και του ατόμου Η χρήση τους δεν είναι πάντοτε ουδέτερη (π.χ. μπορεί να χρησιμοποιηθεί για στρατιωτική ή βιομηχανική κατασκοπεία) Εστιάζουν περισσότερο στην τεχνολογία παρά στον άνθρωπο Διατηρεί και επεκτείνει το status quo των δομών κοινωνικής ισχύος Απουσία των GIS σε κρίσιμους ερευνητικούς τομείς

Σύνοψη Η επιστήμη των GIS βασίζεται σε εκτεταμένες τεχνολογικές εφαρμογές Ενιαία σκοπιά εξέτασης των προτύπων και των διαδικασιών που εμφανίζονται στην επιφάνεια της Γης Από τα σπάργανα τη δεκαετία του ’60 σε μια βιομηχανία πολλών δισ. $ σήμερα Διδάσκεται ευρέως σε σχολεία και πανεπιστήμια ως τμήμα πολλών διαφορετικών προγραμμάτων σπουδών