Τμήμα Γεωγραφικών Επιστημών

Καθηγητής Γιώργος Σεκκές

Καθηγητής Γεωγραφίας

Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών - GIS:

Εισαγωγή: Ορισμός.

Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών - GIS είναι ένα σύστημα πληροφοριών που ενσωματώνεται από την συσκευή (Hardware), το λογισμικό η πρόγραμμα (Software), τα γεωγραφικά δεδομένα (Data) και το προσωπικό (Personnel) για την διαχείριση, την ανάλυση, την καταγραφή και την παρουσίαση συμφώνα με προκαθορισμένες εντολές και πληροφορίες, όλα τα γεωγραφικά δεδομένα στον ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Τα Γεωγραφικά Σύστημα Πληροφοριών παρουσιάζουν γεωγραφικές πληροφορίες με ένα αλλιώτικο νέο τρόπο. Πολλοί άνθρωποι σε ένα ευρύ φάσμα τομέων χρησιμοποιούν Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών GIS για να βρουν τους πιθανούς πελάτες, να εντοπίσουν το καλύτερο μέρος για νέες επιχειρηματικές ή άλλες εγκαταστάσεις, να εντοπίσουν τις φυσικές περιοχές που χρήζουν ανάγκη προστασίας, να μπορούν να ανακαλύπτουν βάση προκαθορισμένων εντολών τα καλύτερα μέρη για την ανάπτυξη ακινήτων, να διαχειρίζονται το εκτεταμένο οδικό δίκτυο, την απογραφή των δασών και της γης, να κάνουν σχεδιασμό σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης στις αστικές και αγροτικές περιοχές και πολλά άλλα.

Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών - υποδιαιρείται στις ακόλουθες τέσσερις συνιστώσες:
1. Computer System – Ηλεκτρονική Συσκευή: Το μηχανογραφικό σύστημα περιλαμβάνει τον υπολογιστή και το λειτουργικό σύστημα που θα επιτρέψει τη λειτουργία των GIS. Συνήθως οι επιλογές είναι προσωπικοί υπολογιστές που χρησιμοποιούν για λειτουργικό σύστημα τα Windows 7, Windows Vista, Windows XP, Windows 2000 και Windows NT. Άλλοι, χρησιμοποιούν το λειτουργικό σύστημα UNIX που μπορεί και αυτό να επιτρέψει την λειτουργία των Γεωγραφικών Συστημάτων . Πρόσθετος υλικός εξοπλισμός μπορεί να περιλαμβάνει οθόνες για προβολή, σαρωτές δεδομένων, εκτυπωτές για την απεικόνιση δεδομένων σε έντυπη μορφή.

2. GIS Software – Το Πρόγραμμα: Τα GIS είναι ένα λογισμικό στο σύνολο των προγραμμάτων που εισάγονται στον ηλεκτρονικό Υπολογιστή ώστε να μπορεί ο κάθε χρηστής να κατευθύνει και να ελέγχει τη μηχανή για την επίλυση και παρουσίαση ενός συγκεκριμένου θέματος. Το πρόγραμμα είναι μια ακολουθία εντολών, που είναι γραμμένες σε μια γλωσσά προγραμματισμού και που είναι τοποθετημένες σε λογική σειρά και που είναι κατανοητές από τον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή.

3. Brainware - Προγραμματιστές: Για να εκτελέσουν όμως οι Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές έστω και το πιο απλό πράγμα, θα πρέπει να δεχτούν οδηγίες από τον άνθρωπο. Οι οδηγίες αυτές δίνονται σε μορφή προγράμματος όπως τα Γεωγραφικά Σύστημα Πληροφοριών που είναι ένα πρόγραμμα που ακολουθητέε από σειρά εντολών σε λογική σειρά από τους προγραμματιστές, που σκοπό έχουν να κατευθύνουν το ηλεκτρονικό υπολογιστή στην εκτέλεση των επιθημάτων εργασιών.

Άρα προγραμματιστές αναφέρεται στους ανθρώπους που διαχειρίζονται το σύστημα και να αναπτύξουν σχέδια για την εφαρμογή της στην αντιμετώπιση προβλημάτων του πραγματικού κόσμου. Οι χρήστες των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών κυμαίνονται από ειδικούς τεχνικούς που μπορούν να σχεδιάσουν και να διατηρήσουν το σύστημα και να εκτελέσει την εργασία.

4. Data - Δεδομένα: Είναι η υποδομή και τα απαραίτητα στοιχεία ή πρότυπα γεωγραφικών δεδομένων, τα οποία χωρίς αυτά θα είναι αδύνατο να λειτουργήσει το λογισμικό. Είναι επίσης τα στοιχειά τα οποία συλλέγονται από διαφορές πηγές και χρησιμοποιούνται ως είσοδος για επεξεργασία.

Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών αντιπροσωπεύουν τον πραγματικό κόσμο σε έναν υπολογιστή με τρόπο παρόμοιο με τα διαγράμματα που απεικονίζουν τον πραγματικό κόσμο σε χαρτί. Αναπτύσσει υψηλής ποιότητας χάρτες και διαγράμματα. Υπάρχουν δύο μοντέλα που επιτρέπουν να αντιπροσωπεύουν Γεωγραφικά δεδομένα, αυτά είναι τα εξής: Vector, Raster (Image) Data και πίνακες δεδομένων τα γνωστά σε μας attribute data.
Vector: Είναι τα δεδομένα και οι πληροφορίες που αναφέρονται σε σημεία, γραμμές και πολύγωνα. Είναι κωδικοποιημένα και αποθηκεύονται ως μια συλλογή x, y συντεταγμένων για να εκπροσωπήσουν ένα χωρικό χαρακτηριστικό ή τοπολογίας σε ένα συγκεκριμένο αντικείμενο. Μια γραμμή μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα δρόμο, ένα σύνορο γης η άλλων ορίων. Ένα σημείο αντιπροσωπεύει τα σχολεία, εκκλησίες, σιδηροδρομικούς σταθμούς, το Δημαρχείο κάθε πόλης και τέλος το πολύγονο αντιπροσωπεύει μια περιοχή γης, υδατικό, τα δάση, πάρκα και άλλα.
Raster: Είναι το μοντέλο δεδομένων που πολλές φορές απεικονίζεται από μια εικόνα. Αποτελείται από σειρές, στήλες και κελιά (pixels). Θα μπορούσε ακόμα να είναι μια φωτογραφία από ένα δορυφόρο, θα μπορούσε να είναι μια πανοραμική φωτογραφία.

Με τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, οι αναλυτές μπορούν να δείξουν πάνω στον χάρτη (χαρτογραφήσουν) διάφορα πράγματα. Με την χαρτογράφηση μπορούμε να δούμε χαρακτηριστικά, φαινόμενα και χώρους που αναζητούμε, για να μπορέσουμε να αναλάβουμε δράση.

Βασικοί τομείς των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών - Το πεδίο της Επιστήμης Γεωγραφικών Πληροφοριών:
1. Χαρτογραφία - Επιστήμη της κατασκευής χαρτών.
2. Photogrametry – η κατασκευή χαρτών από λήψη δορυφορικών εικόνων ή ορθοφωτογραφιών.
3. Τηλεπισκόπηση - είναι η επαφή που αφορά στην ενημέρωση από την ορατή και μικροκυμάτων περιοχών του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, μέσα από εκτυπωτές και κάμερες που βρίσκονται στις κινητές πλατφόρμες όπως το αεροσκάφος ή διαστημόπλοιο και η ανάλυση των πληροφοριών που αποκτήθηκαν μέσα από φωτογραφίες και άλλες εικόνες.
4. GIS - Σωρεία στρωμάτων που εκπροσωπεί όλους τους τύπους γεωγραφικών δεδομένων.
5. Τοπογράφων - Global Positioning Systems.

SYSTEM REQUIREMENTS: Απαιτούμενα Η/Υ προκειμένου να εκτελεστεί η να εφαρμοστή το ArcGIS:
Λογισμικό πρόγραμμα ArcGIS 10 series.

PC με επεξεργαστή Pentium Processor 4,0 ή ψηλότερο, Intel Core Due, or Xenon processor.

2.2 GHz or Higher.
2GB RAM ή ψηλότερο.
Χώρος στο δίσκο 40GB η ψηλότερος
1024 X 768 VGA Video Graphics Adapter με πραγματικό χρώμα
Windows 7, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2008, Windows Server 2003
Δίκτης Συσκευής.
Microsoft Internet Explorer 7.0 ή ψηλοτερο.
DVD / CD-ROM

ArcGIS can only be installed on a machine that does not have an earlier version of GIS.

Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών. Τα βασικά των δεδομένων:

Θεμελιώδης έννοιες των Γεωγραφικών Συστημάτων συνδέονται στενά με τους χάρτες και το περιεχόμενό τους. Στην πραγματικότητα, οι έννοιες του χάρτη αποτελούν τη βάση για την πληρέστερη κατανόηση των ΓΣΠ / GIS . Στο θέμα μας σήμερα, θα εξετάσουμε κάποιες βασικές και ουσιώδης έννοιες που εξηγούν τον τρόπο που εφαρμόζονται μέσα από τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών.

Ι. Πώς οι χάρτες μεταφέρουν γεωγραφικές πληροφορίες:

Τρεις βασικές κατηγορίες:

1.1 Χάρτης είναι ένα μοντέλο το οποίο δείχνει διάφορα χαρακτηριστικά του πραγματικού κόσμου πάνω σε ένα χάρτη η μια επίπεδη επιφάνεια, έτσι που ο άνθρωπος να μπορεί να τα βλέπει όπως ένα πουλί που βλέπει την γη από ψηλά.

Το κύριο χαρακτηριστικό ενός χάρτη είναι το πλαίσιο οπού παρουσιάζει την κύρια απεικόνιση των γεωγραφικών πληροφοριών, δηλαδή μια σειρά από στρώσεις που καλύπτουν μια συγκεκριμένη περιοχή. Για παράδειγμα στρώματα ενός χάρτη όπως οι ποταμοί, τα δάση, κτίρια, υψόμετρα, δορυφορικές εικόνες και αλλά πολλά.

Τα διάφορα στρώματα δεδομένων:

Πόλεις / Σχολεία

Δρόμους

Ύδρευση

Υψόμετρο

Σύνορα

Χρήση της γης

Τα πιο πάνω στρώματα του χάρτη είναι βασικά θεματικές παραστάσεις γεωγραφικών δεδομένων και πληροφοριών όπως για παράδειγμα οι μεταφορές, το νερό και την ανύψωση. Έτσι που αυτά τα στρώματα να μπορούν να μεταφέρουν πληροφορίες μέσω:

α. διακριτικών στοιχείων όπως γραμμές, σημεία και πολύγονα.

β. χρώματα και σήματα που να βοηθούν για την περιγραφή των αντικειμένων πάνω στον χάρτη.

γ. μέσω αεροφωτογραφιών και δορυφορικών εικόνων.

2.1 Σύνθεση και διάταξης ενός χάρτη:

2.1.1 Τα στοιχειά του Χάρτη:

Τίτλος

Προσανατολισμός

Υπόμνημα

Όνομα Χαρτογράφου

Ημερομηνία που παρθήκαν τα δεδομένα

Κλίμακα

Προβολέας

3.1 Χωρική η σχέση τοποθεσίας με τον χάρτη: Οι χάρτες μεταφέρουν γεωγραφικές σχέσεις που μπορούν να ερμηνευθούν και να αναλυθούν από τους αναγνώστες. Σχέσεις που αφορούν και βασίζονται σε συγκεκριμένες τοποθεσίες, ονομάζονται “Χωρικές σχέσεις” “Spatial relationships”. Για παράδειγμα:

Ποια είναι τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά που γειτονεύουν με άλλα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, το πάρκο που βρίσκεται δίπλα στο πανεπιστήμιο.

Ποια γεωγραφικά χαρακτηριστικά επεκτείνονται περάν από το καθορισμένο σημείο. Για παράδειγμα, η σιδηροδρομική διασχίζει τον αυτοκινητόδρομο.

Η γεωμετρία κάποιου συγκεκριμένου χαρακτηριστικού είναι ίση με ένα άλλο χαρακτηριστικό. Για παράδειγμα, το πάρκο της πόλης είναι ίσο με το προεδρικό .

Το γεωγραφικό χαρακτηριστικό είναι κοντά σε αλλά. Για παράδειγμα το κέντρο της πόλης βρίσκεται πολύ κοντά στην πράσινη γραμμή.

Μέσα σε ένα χάρτη, οι σχέσεις αυτές δεν εκπροσωπούνται ρητά. Αντί αυτού, στον χάρτη ο αναγνώστης θα ερμηνεύσει τις σχέσεις που αντλούν πληροφορίες από τη σχετική θέση και το σχήμα των στοιχείων, όπως οι δρόμοι, το περίγραμμα, τα κτίρια, τα λιμάνια, το σιδηρόδρομο και άλλα χαρακτηριστικά. Στα ΓΣΠ / GIS, οι σχέσεις αυτές μπορεί να εφαρμοστούν πιο εύκολα και πιο πλούσια σε δεδομένα. Εφαρμόζοντας το ολοκληρωμένο σύνολο των χωρικών φορέων και γεωγραφικών αντικείμενων που παρέχονται από το πρόγραμμα.

ΙΙ. Γεω-αναφορά και Γεωγραφικές Συντεταγμένες.

Γεω-αναφορά: Εκχώρηση γεωγραφικών συντεταγμένων και τοποθεσιών:

Όλα τα στοιχειά στον χάρτη έχουν μια συγκεκριμένη γεωγραφική θέση που τους επιτρέπει να βρίσκονται πάνω η δίπλα από την επιφάνεια της γης. Η ικανότητά να περιγράφει ακριβώς αυτές τες γεωγραφικές θέσεις, έχει κρίσιμη σημασία και στα δύο, την χαρτογράφηση και στα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών. Για να Περιγράψουμε μια σωστή θέση με το σχήμα των χαρακτηριστικών, απαιτείται ένα πλαίσιο για να μπορέσει να καθορίσει και να ορίσει τοποθεσίες από τον πραγματικό κόσμο στο χάρτη μας. Η διαδικασία αυτή καλείται Γεω-αναφορα / georeferencing. Γεω-αναφορά μας επιτρέπει να δείξουμε πάνω σε ένα χάρτη διαφορά στρώματα δεδομένων από διάφορες πηγές αφού πρώτα δηλωθούν σωστά μέσα στο πρόγραμμα.

Ένα γεωγραφικό σύστημα συντεταγμένων που χρησιμοποιείται για να αντιστοιχίσουμε και περιγράψουμε γεωγραφικές τοποθεσίες, είναι το γνωστό παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων από το γεωγραφικό πλάτος και μήκος. Το σύστημα αυτό χρησιμοποιεί σφαιρικές μετρήσεις γεωγραφικού πλάτους και μήκους σε μοίρες από το κέντρο της γης στο σημείο πάνω στην επιφάνεια της γης που θέλουμε να καταλήξουμε. Ένα άλλο πλαίσιο είναι το καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων x,y και ένα άλλο το τρισδιάστατο το γνωστό σε μας 3D Coordinate System x,y,z.

α. Γεωγραφικό Σύστημα Συντεταγμένων β. Καρτεσιανές Συντεταγμένες γ. 3D

Παρόλο όμως που το γεωγραφικό πλάτος και μήκος μπορούν να βρουν μια τοποθεσία με πολύ καλή ακρίβεια πάνω στην επιφάνεια της γης, αυτό το σύστημα συντεταγμένων δεν μπορεί όμως να πάρει τις μετρήσεις και να τις δείξει πάνω στην επίπεδη οθόνη του υπολογιστή μας.

Για να μπορέσουμε να δείξουμε αυτές τις συγκεκριμένες τοποθεσίες η μετρήσεις μας, όλα τα χαρακτηριστικά πρέπει μετασχηματιστούν σε μια προβλεπόμενη επίπεδη επιφάνεια γεωγραφικών συντεταγμένων. Οι διάφοροι προβολείς γεωγραφικών συνταγμένων, περιλαμβάνουν αυτό το μετασχηματισμό οπού προσδιορίζει την προσέλευση του και της μονάδες μέτρησης συνήθως σε μετρά και ποδιά. Δεδομένου ότι η γη είναι σφαιρική, μία πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι επαγγελματίες χαρτογράφοι και οι χρηστές των ΓΣΠ είναι το πώς θα αντιπροσωπεύουν τον πραγματικό κόσμο, χρησιμοποιώντας ένα επίπεδο σύστημα συντεταγμένων. Για να κατανοήσουμε το δίλημμα αυτό, σκεφτείτε πώς θα ισοπεδώσω το μισό ενός κάλαθου? Δεν μπορεί να γίνει αυτό όμως, χωρίς να χαλάσω το σχήμα και ακόμα να δημιουργήσω κάποια σημεία διακοπής. Η διαδικασία της ισοπέδωσης της γης ονομάζεται προβολή map projection.

Ένα προβλεπόμενο συστήματα συντεταγμένων ορίζεται σε επίπεδη επιφάνεια δύο διαστάσεων. Έχουν δυο άξονες: ένα οριζόντιο (χ), που αντιπροσωπεύει μετρήσεις ανατολής και δύσης και μια καθετή (ψ) που αντιπροσωπεύει μετρήσεις νοτιά και βόρεια. Το σημείο οπού οι δυο άξονες διατέμνονται (intersect), ονομάζεται το “σημείο η αρχή αναφοράς”. Αρα, τοποθεσίες γεωγραφικών αντικείμενων ορίζονται βάση του σημείου αναφοράς τους, χρησιμοποιώντας τον συμβολισμό (χ,ψ). Το χ προσδιορίζει την απόσταση κατά μήκος του οριζοντίου άξονα και το ψ αναφέρεται πάνω στην απόσταση κατά μήκος του καθέτου άξονα. Το αρχικό σημείο ορίζεται ως (0,0).

Προβλεπόμενες γεωγραφικές συντεταγμένες μπορούν να οριστούν και για τα δυο. Σε δισδιάστατη μορφή (χ,ψ) και σε τρισδιάστατη μορφή (χ,ψ,z) δεδομένων, οπού χ,ψ μετρήσεις αντιπροσωπεύουν την τοποθεσία πάνω στην επιφάνεια της γης και το z αντιπροσωπεύει το ύψος πάνω η κάτω από ένα σημείο αναφοράς όπως η στάθμη της θάλασσας. Παρόλα αυτά οι προβολείς χαρτών αντιπροσωπεύουν την επιφάνειας της γης πάνω σε ένα επίπεδο χάρτη.

Ένα πρότυπο και δικτυωμένο γεωγραφικό σύστημα, το UTM – Universal Transverse Mercator, έχει ορίσει το γεωγραφικό του σύστημα το οποίο διαιρεί την επιφάνεια της Γης μεταξύ 84° Βόρεια και 80° μοιρών Νότια σε 60 ζώνες. Κάθε ζώνη καλύπτει 6° μοίρες γεωγραφικού μήκους, και είναι αριθμημένο κατά σειρά με την ζώνη 1 να ξεκινά από τις 180° μοίρες. Οι μεσημβρινές απέχουν η κάθε μια μεταξύ τους 180 χιλιόμετρα από ανατολή προς δύση. Το ακόλουθο παράδειγμα δείχνει πως διαιρούνται οι UTM ζώνες στις Ηνωμένες Πολιτείες τις Αμερικής.

ΙΙΙ. Πως αντιπροσωπεύουμε γεωγραφικά χαρακτηριστικά μέσα από τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών:

Ένας χάρτης ο όποιος κατασκευάστηκε με τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, είναι βασικά ένας χάρτης με διάφορα στρώματα δεδομένων. Αυτά τα στρώματα δημιουργηθήκαν από μεμονωμένα δεδομένα γεωγραφικών συντεταγμένων καθώς επίσης και από περιγραφικές πληροφορίες αποθηκευμένες σε πίνακες δεδομένων (attribute data).

Υπάρχουν τέσσερεις βασικές κατηγορίες γεωγραφικών εκπροσωπήσεων, όπου τα ΓΣΠ μπορούν να διαχειριστούν τις γεωγραφικές πληροφορίες. Τα στοιχειά των γεωγραφικών πληροφοριών είναι:

· Χαρακτηριστικά με την συλλογή σημείων, γραμμών και πολύγονων: Vector data.

Γεωγραφικά χαρακτηριστικά είναι βασικά απεικονίσεις πραγματικών στοιχείων που βρίσκονται πάνω στην επιφάνεια της γης. Μπορεί αυτά τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά να δημιουργηθούν με φυσικό τρόπο όπως για παράδειγμα οι ποταμοί και η βλάστηση. Μπορεί ακόμα αυτά τα χαρακτηριστικά να δημιουργήθηκαν από τους ανθρώπους όπως για παράδειγμα οι δρόμοι, κτίρια και αγωγοί. Μπορεί επίσης να είναι χαρακτηριστικά που αφορούν την υπό-διαιρεση της γης όπως για παράδειγμα νομοί, πολιτικά σύνορα και τα αγροτεμάχια.

Αν και υπάρχει μια σειρά από πρόσθετα είδη, αυτά τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά πιο συχνά αντιπροσωπεύονται από τα ΓΣΠ υπό μορφή σημείων, γραμμών και πολύγονων.

Τα σημεία καθορίζουν γεωγραφικές τοποθεσίες που είναι μικρές όπως για παράδειγμα ένα κτίριο η ένα σχολείο.

Οι γραμμές αποτελούν το σχήμα και την τοποθεσία γεωγραφικών χαρακτηριστικών που έχουν κάποιο μήκος. Όπως για παράδειγμα οι δρόμοι, πόταμους, ρυάκια, σύνορα και αλλά.

Τα πολύγονα βασικά είναι κλειστοί χώροι που αντιπροσωπεύουν το σχήμα και την τοποθεσία ομογενών χαρακτηριστικών όπως για παράδειγμα τεμάχια γης, αγροτεμάχια, κάλυψη της γης, ζώνες εδαφικής κάλυψης, πολιτείες.

· Πίνακες δεδομένων – Attribute data: Οι χάρτες βασικά μετατρέπουν περιγραφικές πληροφορίες μέσω διαφόρων σύμβολων, συγκεκριμένων χρωμάτων και πινακίδων. Για παράδειγμα το δάσος επικαλύπτεται από χρώμα πράσινο, το νερό από το μπλε χρώμα, οι δρόμοι και οι σιδηρόδρομοι από συνεχόμενες γραμμές, οι πόλεις από σημεία και πολλά αλλά.

Στα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, η διαχείριση αυτών των περιγραφικών πληροφοριών και χαρακτηριστικών, βασίζονται σε μια σειρά από βασικές και σχεσιακές βάσεις δεδομένων. Μια σχεσιακή βάση δεδομένων προβλέπει ένα απλό μοντέλο που αποθηκεύει και εργάζεται με αυτές τις πληροφοριακές πληροφορίες. Όπως εμείς εργαζόμαστε με άλλες παραδοσιακές βάσεις δεδομένων και αρχείων. Στα ΓΣΠ, οι πίνακες δεδομένων έχουν μια πρόσθετη διάσταση: Κάθε γραμμή σε ένα πινάκα δείχνει και συνδέεται με ένα γεωγραφικό στοιχειό στο σύνολο των δεδομένων, οπού πρόσθετα δεδομένα μπορούν να συνδεθούν με τα γεωγραφικά αυτά στοιχειά από ένα κοινό πεδίο.

Εκτός από τα πιο πάνω, το γεωγραφικό μοντέλο δεδομένων επιτρέπει στα ΓΣΠ να εκτελούν διαφορές άλλες σημαντικές εντολές. Για παράδειγμα:

Ø Επιλεγείς ένα χαρακτηριστικό στοιχείο από τον χάρτη και μετά σου απεικονίζει τα δεδομένα που σχετίζονται.

Ø Επιλεγείς ένα χαρακτηριστικό από τον πινάκα δεδομένων και σου το επιλεγεί πάνω στον χάρτη.

Ø Χρησιμοποιεί στατιστικά για να βρει και συμπεράνει γεωγραφικά χαρακτηριστικά και άλλες αξίες.

· Φωτογραφίες / Αεροφωτογραφίες / Ορθό-φωτογραφίες – Raster data: Αυτά αντιπροσωπεύουν γεωγραφικά χαρακτηριστικά και φαινόμενα που παίρνονται από διάφορους αισθητήρες που είναι ενσωματωμένοι πάνω στους δορυφόρους και στα αεροσκάφη.

Οι εικόνες αυτές που δημιουργούνται αποτελούνται από κελιά και είναι οργανωμένα σε ένα πλέγμα από γραμμές και στήλες. Κάθε κελί περιγραφή και ένα συγκεκριμένο θέμα που παρατηρείται από ψηλά. Τα κελιά μπορούν ακόμα να δείξουν υψόμετρο, βροχόπτωση, είδος βλάστησης, θερμοκρασία, καιρικά φαινόμενα και άλλα.

Τι είναι το ArcGIS 10 – Δομή του ArcGIS:

Το λογισμικό ArcGIS είναι ένα πλαίσιο που παρέχει στον χρηστή πολλαπλές εφαρμογές που βασικά δημιουργούνται μέσα από τρία λογισμικά προϊόντα που δημιουργήθηκαν από την παγκόσμιας φήμης και πρωτοπόρο παγκοσμίου φήμης εταιρεία στα ΓΣΠ την γνωστή Environmental Systems Research Institute η καλυτέρα γνωστή σε εμάς ESRI.

ArcGIS είναι η κύρια εφαρμογή πλατφόρμας για τους χρηστές ΓΣΠ, για την διαχείριση της πολύπλοκης ροής εργασίας και άλλων έργων, στην δημιουργία δεδομένων, χαρτών και μοντέλων. Είναι το σημείο της εκκίνησης για την εκτέλεση και ανάπτυξη Γεωγραφικών Πληροφοριών σε διάφορους οργανισμούς και σχολεία.

Από όλες τις άλλες μεθόδους ανάπτυξης Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Το ArcGIS αποτελείται βασικά από τρία διαθέσιμα λογισμικά: ArcView, ArcEditor και ArcInfo. Όλα μαζί συντάσσουν και αποτελούν ένα λογισμικό πρόγραμμα που περιλαμβάνει μια ολοκληρωμένη σουίτα εφαρμογών – ArcMap, ArcCatalog και ArcToolbox. Κάθε ένα από αυτά έχει ένα πλούσιο σύνολο εργαλείων που ο κάθε χρήστης μπορεί να συντάξει και να παρουσίαση κάθε λογής γεωγραφικά δεδομένα μέσα από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Η κύρια εφαρμογή στο ArcGIS είναι το ArcMap, που χρησιμοποιείται για όλη την χαρτογράφηση καθώς επίσης και για την καταγραφή, επεξεργασία και ανάλυση όλων των γεωγραφικών δεδομένων. Ο χάρτης ακόμα, είναι η πιο κοινή προβολή που δημιουργείται από τους χρήστες μέσα από το λογισμικό αυτό.

ArcMap αντιπροσωπεύει γεωγραφικές πληροφορίες, όπως μια συλλογή από στρώματα και άλλα στοιχεία σε ένα χάρτη. Κοινά στοιχεία ενός χάρτη όπως έχω προ-αναφέρει περιλαμβάνουν τα στοιχεία που περιέχει ένας χάρτης. Δηλαδή τα διάφορα στρώματα μια συγκεκριμένη τοποθεσία, την κλίμακα, προσανατολιστικό βέλος, τον τίτλο, το περιγραφικό κείμενο, υπόμνημα και την επιγραφή του χαρτογράφου.

Το περιβάλλον εργασίας του ArcMap αποτελείται από τον πινάκα περιεχόμενων, την περιοχή εμφάνισης του χάρτη, τη ράβδο μηνυμάτων καθώς και τα διάφορα εργαλεία και το μενού επίλογων:

Υπάρχουν δύο κύριες ομάδες για απεικόνιση του χάρτη στο ArcMap: το πλαίσιο των δεδομένων (data frame) και το πλαίσιο της προβολής διατάξεως (layout view). Το πλαίσιο δεδομένων παρέχει ένα πλαίσιο "παράθυρο", στο οποίο μπορείτε να εμφανίσετε και να επεξεργαστείτε τις γεωγραφικές πληροφορίες. Η προβολή διάταξης παρέχει μια σελίδα όπου θα δείτε και τοποθετήσετε στο χάρτη όλα τα στοιχεία του (όπως μια κλίμακα, ένα τίτλο κ.α.).

Πλαίσιο δεδομένων: Προβολή διάταξης:

Όταν αποθηκεύετε ένα χάρτη που έχετε δημιουργήσει στο ArcMap, θα προσαρτήσει αυτόματα την επέκταση ενός αρχείου. Σε αυτή την περίπτωση η επέκταση αποτελείται από (.mxd) που εμφανίζεται δίπλα για τον χάρτη με το όνομα που του έχουμε δώσει. Όλοι οι χάρτες που συνθέτουν το ArcMap αποθηκεύονται σε ένα ArcMap έγγραφο, με ένα αρχείο με το όνομα και με επέκταση του σε (.mxd). Η διαχείριση αυτών των αρχείων, γίνεται στο σύστημα μας μέσα σε φακέλους αρχείων, οπού μπορούμε να εργαστούμε με το να τα ανοίξουμε στα Windows. Όταν αυτό γίνει, θα ξεκινήσει το ArcMap αυτόματα για αυτό το συγκεκριμένο .mxd.

Το ArcCatalog βοηθά τον χρήστη στο να οργανώσει και να διαχειριστή όλες τις γεωγραφικές πληροφορίες. Είναι εδώ που μπορούμε να ανοίξουμε και να δούμε τα διάφορα αρχεία μας. Από το ArcCatalog μπορούμε πολύ άπλα να μεταφέρουμε τα δεδομένα μας στο ArcMap, όπου μπορούμε να διαχειριστούμε και επεξεργαστούμε περεταίρω.

Το ArcCatalog έχει δυο κύρια παράθυρα όπου μπορούμε να εργαστούμε το ένα είναι το: catalog tree view και το δεύτερο είναι το display window. Στο πρώτο παράθυρο catalog tree view μας βοηθά στο να ενωθούμε με το προσωπικό μας κατάλογο του ηλεκτρονικού μας υπολογιστή, όπου εκεί βρίσκονται αποθηκευμένα όλα τα γεωγραφικά μας δεδομένα. Όταν κάνω κλικ πάνω σε ένα αρχείο, τότε εμφανίζεται στο δεύτερο παράθυρο μας το display window, έτσι που ο κάθε χρήστης να μπορεί να βλέπει τι υπάρχει στο κάθε αρχείο και να επιλεγεί τι θέλει, για να το μεταφέρει στο ArcMap. Άρα, όταν θα ανοίξουμε το λογισμικό μας, θα πρέπει οπωσδήποτε να ανοίξουμε και τα δυο: πρώτα το ArcCatalog και μετά το ArcMap. Πρώτα να οργανώσουμε και να δούμε τι θέλουμε και μετά να μεταφέρουμε στο παράθυρο για περισσότερη επεξεργασία.

To ArcToolbox είναι βασικά κάποια εργαλεία και εντολές που βρίσκονται μέσα στο λογισμικό ArcMap, που αυτά έχουν την δυνατότητα να γεω-επεξεργάζονται γνωστό σε εμάς geoprocessing, διάφορες εντολές και κριτήρια έτσι που να επιστρέφονται πίσω σε μας με το επιθυμητό αποτέλεσμα. Για παράδειγμα με το ArcToolbox μπορούμε να δημιουργήσουμε ζώνες ασφαλείας για ένα ποταμό, για κάποιο δάσος η κάποια περιοχή που τύχη περεταίρω επίβλεψης, μπορούμε ακόμα να ενώσουμε δυο περιοχές για να έχουμε ένα κοινό υπόμνημα και για τα δυο, αναλύσουμε ακόμα περισσότερο κάποια αλλά δεδομένα και πολλά αλλά.

Υπάρχουν και άλλες πολλές επεκτάσεις τις οποίες μπορούμε να αγοράσουμε επιπλέον από το κανονικό μας λογισμικό, να το εγκαταστήσουμε και χρησιμοποιήσουμε στο ArcGIS. Για κάθε καινούργια επέκταση, να ξέρετε ότι αυτό στοιχίζει αρκετά λεφτά. Ένα παράδειγμα, το γνωστό ArcScan που έχει την δυνατότητα να ενσωματωθεί με το ArcGIS και να μπορεί να δημιουργεί, με την βοήθεια του χρήστη φυσικά, δεδομένα αρχείων από Raster (αεροφωτογραφίες / ορθοφωτογραφίες / τοπογραφικά σχεδία) σε Vector (σημεία / γραμμές / πολύγονα).

Γεω-βαση δεδομένων - Μια γενική επισκόπηση διαχείρισης γεωγραφικών δεδομένων:

ArcGIS προσφέρει μια μεγάλη ευελιξία στις διάφορες κατηγορίες δεδομένων, που να μπορούμε να ανοίξουμε, να τα βλέπουμε και να τα αναλύουμε. Πολλά από τα όποια φαίνονται στο ακόλουθο σχεδιάγραμμα, όπου πολλά σύνολα δεδομένων έχουν ξεχωριστές απεικονίσεις με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Τα ακόλουθα σύνολα δεδομένων είναι τα πιο κοινά και γνωστά που θα έχουμε να δουλέψουμε μέσα στο λογισμικό πρόγραμμα ArcGIS.

Το ArcGIS ακόμα μας δεινή την δυνατότητα να εισάξουμε στο πρόγραμμα μας και να δουλέψουμε και με αλλά διαφορά δεδομένα που σχετίζονται με αλλά λογισμικά προγράμματα. Για παράδειγμα τα γνωστά σε εμάς CAD δεδομένα, δεδομένα που προέρχονται από την Excel και δεδομένα που αφορούν επεκτείνονται σε μορφή TIGER.

Ο κύριος μηχανισμός για την οργάνωση αυτών των γεωγραφικών δεδομένων στο ArcGIS, είναι να καθορίσουμε ένα χώρο εργασίας. Όπως έχω αναφέρει και πιο πάνω, ιδανικός χώρος εργασίας για την οργάνωση γεωγραφικών δεδομένων και όχι μόνον, μπορούμε απλά να δημιουργήσουμε στο περιβάλλον του ArcCatalog.

Εκκίνηση προγράμματος.

Μπορείτε να ξεκινήσετε το πρόγραμμα ArcMap με πολλούς τρόπους. Ο πρώτος είναι με διπλό η απλό πάτημα του πλήκτρου του ποντικού, που στο έξης θα αναφέρεται ως κλικ, πάνω στο εικονίδιο του, ανάλογα με το εάν βρίσκεται πάνω στην επιφάνεια εργασίας (desktop) η πάνω στη ράβδο εργασίας (task bar) των Vista / Windows.

Ο δεύτερος τρόπος είναι με κλικ διαδοχικά στο Start/Programs/ArcGIS και κλικ ξανα στο ArcCatalog η στο ArcMap. Μπορείτε ακόμα, όταν άνοιξη το περιβάλλον του ArcCatalog, με κλικ πάνω στο εικονίδιο του ArcMap, ανοίγει έτσι το βασικό πρόγραμμα σχεδίασης.

Η αρχική οθόνη που εμφανίζεται σε όλες τις περιπτώσεις, εκτός από την τελευταία, είναι η ακόλουθη:

Οι επιλογές της παραπάνω εικόνας δίνουν την δυνατότητα στο χρηστή να

· Δημιουργήσει εξαρχής ένα νέο χάρτη

· Δημιουργήσει ένα νέο χάρτη από διαθέσιμους πρωτογενείς χάρτες.

· Ανοίξει ένα διαθέσιμο χάρτη.

· Να πλοηγηθεί μέσα σε διαθέσιμους χάρτες που έχουν ήδη ανοιχθή από το ArcMap, είτε από τον ίδιο, είτε από άλλον χρήστη.

Άσκηση 1 : Οργάνωση δεδομένων.

Αυτή πρώτη άσκηση έχει σκοπό να καταλάβει ο χρηστής πως μπορεί να οργανώσει τα δεδομένα του στο ArcCatalog και μετά να τα εισχώρηση μέσα στο ArcMap.

Start / programs / ArcGis / click on ArcCatalog.

From the file / click on connect to folder / when connect to folder window open / go and find the folder with the GIS data you want to work with and insert it into ArcCatalog / from the catalog tree select the file / and at the display window click on the preview tab to see what’s in that file.

PART A:

Start / programs / ArcGis / click on ArcMap / when it opens restore it down.

Restore down ArcCatalog as well.

Left click to select on the file you want to insert into ArcMap / hold it and drag it into ArcMap

Very Important – Organization set up of my drawing:

When file arrives into ArcMap / click on view / data frame properties / General tab / Units Map / select meters or millimetres / apply / ok /

File / save as / home directory develop a new folder / name it / save it.

PART B:

ArcCatalog select GIS Cyprus data / double click on Cyprus Cities-Lakes-Roads / Import into ArcMap Cyprus rivers – Cyprus Lakes and grk-trk (poly).

Open all above data into ArcMap / select left click only on Cyprus rivers / menu bar click on selection / select by attributes / double click on Rivers name / = / click on get unique values and select name of the river / apply / then select OR Rivers Name / = / Peristerona / apply / ok.

Then click on the - i identify - icon from the tools bar / click courser on the line of the Peristerona’s river / read information / selection / clear selected features.

PART C:

Select rivers / selection / select by location open window / select features from / check Cyprus rivers / that : are within distance of / the features in this layer Cyprus_lakes: / .01 meters / apply / ok.