Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΜΟΠ 530)

Περιεχόμενο μαθήματος :

Η συλλογή, αποθήκευση, διαχείριση, αναπαράσταση, ανάλυση και εξερεύνηση δεδομένων με αναφορά στον γεωγραφικό χώρο αποτελεί σημαντικό αντικείμενο έρευνας που ξεφεύγει συχνά από την κλασική αντιμετώπιση των μη χωρικών δεδομένων. Το συγκεκριμένο μάθημα αφορά στην επεξεργασία, ενίσχυση, ανάλυση, οπτικοποίηση και εξαγωγή χρήσιμης πληροφορίας από δεδομένα σχετιζόμενα με τον χώρο. Στα πλαίσια του μαθήματος διδάσκονται στοιχεία σχετικά με τα συστήματα αναφοράς, τη χαρτογραφία, την αναπαράσταση χωρικών δεδομένων, την παρουσίαση εργαλείων και μεθόδων χωρικής ανάλυσης, γεωγραφικών βάσεων δεδομένων, διανυσματικής και πινακοποιημένης αναπαράστασης, γενίκευσης, παρεμβολής, διαχείρισης χωρικών δεδομένων, αντιμετώπισης του τριδιάστατου χώρου, ανάλυσης δικτύων, πληθοπορισμού, εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής/βαθιάς μάθησης, ανάλυσης νέφους σημείων, υπηρεσιών θέσης και διαδικτυακών ΓΠΣ - Web-GIS. Τα αντικείμενα του μαθήματος προσαρμόζονται ανάλογα με τη φύση των εκάστοτε εφαρμογών που παραγματευόμαστε ανά έτος, όπως περιβαλλοντική παρακολούθηση, φυσικές καταστροφές, ενέργεια, γεωργία, εμπόριο, διαχείριση πόρων, πολεοδομία, μεταφορές, κ.λπ. Παρόλο που το αντικείμενο του μαθήματος ακόμη και διεθνώς συχνά αντιμετωπίζεται ως ένα σύνολο από λογισμικά και σχετικά εργαλεία, στόχος του μαθήματος συναποτελεί τόσο η αντίληψη της ερευνητικής διάστασης των σχετιζόμενων επιστημών όσο και η ολοκληρωμένη υπολογιστική ανάπτυξη πληροφοριακού συστήματος ή και εξειδικευμένων εργαλείων σε λογισμικά ανοικτού κώδικα.
 

Μαθησιακά Αποτελέσματα :

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

•  Σχεδιάζει (Συνθέτει) χωρικά πληροφοριακά συστήματα
•  Αναπτύσσει εργαλεία GIS
•  Διαχειρίζεται GIS
•  Επιλύει χωρικά προβλήματα
•  Οργανώνει χωρικά δεδομένα

Γενικές Ικανότητες :

Γενικές ικανότητες που ενισχύει το μάθημα :

•  Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
•  Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
•  Λήψη αποφάσεων
•  Αυτόνομη εργασία
•  Ομαδική εργασία
•  Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
•  Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
•  Γραπτή επικοινωνία
•  Προφορική επικοινωνία
•  Πρωτοβουλία
•  Διαχείριση Χρόνου
•  Αυτοπεποίθηση
•  Χρήση Υπολογιστή
•  Επίλυση προβλημάτων
•  Διαχείριση αριθμητικών δεδομένων
•  Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές :

Οργάνωση διδασκαλίας :

Άλλα Σχόλια για την Οργάνωση της Διδασκαλίας :
1. Εισαγωγή στο μάθημα Περιγραφή μαθήματος και απαιτήσεων. Ανάλυση τρόπου διδασκαλίας.
2. Εισαγωγή, ιστορία, επιστήμη της πληροφορίας και μοντελοποίηση Αναδρομή στην ιστορία και την προέλευση των Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων.
3. Συστήματα αναφοράς Κατανόηση των βασικών αρχών των Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων.
4. Εισαγωγή στη Χαρτογραφία Χαρτογραφικές αρχές, γενίκευση, αναπαράσταση του χώρου, οπτικοποίηση
5. Παρουσίαση χωρικών δεδομένων Τύποι χωρικών δεδομένων (συνεχή / διακριτά, διανυσματικά / πινακοποιημένα, TIN, νέφος σημείων)
6. Εισαγωγή στις βάσεις Δεδομένων Σχεσιακές βάσεις δεδομένων, σχεδίαση και ερωτήματα.
7. Χωρικές βάσεις δεδομένων Μοντέλα χωρικών δεδομένων, αντικειμενοστραφή μοντέλα, υβριδικά μοντέλα
8. Χωρική ανάλυση δεδομένων Ι Χωρικές σχέσεις διανυσματικών δεδομένων, υπολογιστικές μέθοδοι και πινακοποιημένων δεδομένων.
9. Χωρική ανάλυση δεδομένων ΙΙ Εφαρμογή βασικών τεχνικών χωρικής ανάλυσης όπως: τομή, δημιουργία ζώνης, ένωση, αποκοπή, clustering χωρικών οντοτήτων.
10. Τρισδιάστατη αναπαράσταση και Ψηφιακά Μοντέλα Εδάφους Χωρική παρεμβολή (IDW, Kriging), αναπαράσταση δικτύου TIN, DΤM, point cloud
11. Ανάλυση δικτύων, Εισαγωγή στη Βαθιά μάθηση Βασικός σχεδιασμός μοντέλου δικτύου, αλγόριθμοι δικτύων (TSP, Dikstra, etc.), Νευρωνικά δίκτυα, Deep Learning, CNN.
12. Συστήματα Web-GIS Υπόδειγμα σχεδιασμού και εφαρμογές συστημάτων web-GIS
13. Εφαρμογές GIS Παρουσίαση εφαρμογών σχετιζόμενων με τα Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα
Ερευνητικές προκλήσεις Το μέλλον των Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων, ανοιχτά ερωτήματα και άλυτα προβλήματα
Τελική αξιολόγηση του μαθήματος

 

Αξιολόγηση :

Αθροιστική/Συμπερασματική (για βαθμό φοιτητή) Αξιολόγηση:

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία :

Paul A. Longley, Michael F. Goodchild, David J. Maguire, David W. Rhind (2016), "Geographic Information Systems and Science ", 4th Edition, Wiley.
Michael J. de Smith, Michael F. Goodchild, Paul A. Longley (2011), “Geospatial Analysis: A Comprehensive Guide to Principles, Techniques and Software Tools”,3rd Edition, The Winchelsea Press
Emmanuel Stefanakis (2014), "Geographic Database & Information Systems", Create Space Independent Publications.
Στυλιανός Μερτίκας (2006), Τηλεπισκόπηση και Ψηφιακή ανάλυση εικόνας, 1η έκδοση ΣΤΕΛΛΑ ΠΑΡΙΚΟΥ & ΣΙΑ ΟΕ
Κάρταλης Κων., Φείδας Χαρ (2012), Αρχές και Εφαρμογές Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης, 1η έκδοση, Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε.
Κουτσόπουλος Κωστής (2017), ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΩΡΟΥ, 1η έκδοση, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΔΙΣΙΓΜΑ ΙΚΕ

Επιστημονικά Περιοδικά
Cartography and Geographic Information Systems, International Journal of GIS, Journal of Geographic Information and Decision Analysis, Journal of Geographical Systems, Transactions in GIS, GIScience & Remote Sensing, Geoinformatica, ISPRS International Journal of Geo-Information, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, International Journal of Digital Earth, Journal of Spatial Science (TJSS), Geo-spatial Information Science, Journal of Location Based Services.