Σπύρος Ν. Παππάς, «Ανδρέας Κάλβος. Άγνωστα στοιχεία για το φιλικό περιβάλλον του ποιητή και για τις
Διαδικτυακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών για το...
Transcript of Διαδικτυακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών για το...
Μιχαήλ Βαΐτης, Χαράλαμπος Φείδας, Νίκολαος Σουλακέλλης, Παναγιώτης Συμεωνίδης, Στυλιανός Παντελόπουλος, Βασίλειος Κοψαχείλης, Απόστολος Παπακωνσταντίνου,
Νικολέττα Κουκουρουβλή, Συμεών Τάσκαρης, Δημήτριος Νταλαπέρας, Ελένη Τριανταφύλλου
Υλοποιήθηκε στο πλαίσιο της Πράξης «Συνεργασία 2009 – Συμπράξεις παραγωγικών και ερευνητικών φορέων σε εστιασμένους ερευνητικούς και τεχνολογικούς τομείς» του Ε.Π. «Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα – ΕΠΑΝ-‐ΙΙ» του ΕΣΠΑ και συγχρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση και από εθνικούς πόρους.
www.geoclima.eu
Έργο Γεώκλιμα
Αντικείμενο
Ένα ολοκληρωμένο Διαδ ικτυακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών το οποίο έχει τη δυνατότητα
• διαχείρισης • ανάλυσης • μοντελοποίησης και • οπτικοποίησης
του συνόλου της πληροφορίας που σχετίζεται έμμεσα ή άμεσα με το κλίμα της Ελλάδας (παρελθόν, παρόν και μέλλον, παράγοντες που το διαμορφώνουν)
GIS
βάση
Στόχος Μία καινοτόμος, σύγχρονη τεχνολογία πληροφοριών η οποία να αποτελέσει εργαλείο για τη μελέτη του κλίματος και των κλιματικών μεταβολών στη χώρα μας, παρέχοντας � άμεσα και με � διαδραστικό τρόπο συνδυασμένες πληροφορίες που σχετίζονται με την κατάσταση και τη μεταβολή του κλίματος στο χώρο και το χρόνο σε κάθε περιοχή της ελληνικής επικράτειας.
1. Συλλογή, επεξεργασία και ανάλυση των κλιματολογικών (επίγειων και δορυφορικών), γεωγραφικών και κοινωνικοοικονομικών δεδομένων για την περιοχή της Ελλάδας.
2. Εκτίμηση των μελλοντικών κλιματικών μεταβολών για την Ελλάδα με περιοχικά κλιματικά μοντέλα υψηλής χωρικής ανάλυσης.
3. Χωρικοποίηση (spatialisation) των κλιματικών δεδομένων μέσω χωρικής παρεμβολής και ανάπτυξης μεθοδολογιών συσχέτισης της κλιματικής πληροφορίας με γεωγραφικές παραμέτρους.
4. Ανάπτυξη ενιαίας βάσης γεωγραφικών δεδομένων για το σύνολο της πληροφορίας που αφορά στο κλίμα της Ελλάδας στο παρελθόν, το παρόν και το μέλλον.
5. Ανάπτυξη της Διαδικτυακής Εφαρμογής Χαρτογραφικής Απεικόνισης (webGIS) για τη κλιματική πληροφορία, που περιλαμβάνει το διαδραστικό περιβάλλον επικοινωνίας με το χρήστη.
Στάδια Ανάπτυξης
ü Συλλογή των δεδομένων από τις πηγές.
ü Ποιοτικός έλεγχος, συμπλήρωση των ελλιπών τιμών, έλεγχος ομοιογένειας των χρονοσειρών.
ü Στατιστική ανάλυση και η ανάλυση τάσεων των χρονοσειρών των δεδομένων.
ü Προτυποποίηση των δεδομένων σε μορφή η οποία απαιτεί η βάση γεωγραφικών δεδομένων
Συλλογή, Επεξεργασία & Ανάλυση Δεδομένων
Ø Κλιματικά δεδομένα
Ø Δορυφορικά δεδομένα
Ø Κοινωνικοοικονομικά δεδομένα
Ø Γεωγραφικά δεδομένα και δεδομένα υποβάθρου
Συλλογή Δεδομένων
Πηγή: επίγειοι σταθμοί Εθνικής Μετεορολογικής Υπηρεσίας (ΕΜΥ) (79 σταθμοί) Περίοδος μελέτης 1975-‐2004 (30 έτη) -‐ Μηνιαίες στατιστικές τιμές
Ώρες Ηλιοφάνειας Πίεση -‐ Μέση Πίεση στη Μέση Στάθμη Θάλασσας
Νέφωση -‐ Μέση Ολική Νέφωση
Άνεμος -‐ Μέση Ταχύτητα Ανέμου (knots)
Φαινόμενα -‐ Aριθμός Ημερών Καταιγίδας -‐ Αριθμός Ημερών Χιονιού -‐ Αριθμός Ημερών Βροχής -‐ Αριθμός Ημερών Όμβρου
Υετός -‐ Ύψος Υετού (18 εως 18 UTC)(mm) -‐ Αριθμός Ημερών με Υετό ≥ 1.0 mm -‐ Αριθμός Ημερών με Υετό ≥ 0.1 mm
Υγρασία -‐ Μέση Σχετική Υγρασία -‐ Μέσος Δείκτης Δυσφορίας DI -‐ Μεγαλύτερος Μέσος Ημερήσιος Δείκτης Δυσφορίας DI -‐ Μικρότερος Μέσος Ημερήσιος Δείκτης Δυσφορίας DI
Μέγιστη θερμοκρασία -‐ Μέση Μέγιστη Θερμοκρασία -‐ Αριθμός Ημερών με Μέγιστη Θερμοκρασία ≤0oC(ολικός παγετός) -‐ Αριθμός Ημερών με Μέγιστη Θερμοκρασία >0oC, >20 oC, >30
oC,≥35 oC , ≥40 oC
Μέση θερμοκρασία -‐ Μέση Θερμοκρασία
Ελάχιστη θερμοκρασία -‐ Μέση Ελάχιστη Θερμοκρασία -‐ Αριθμός Ημερών με Ελάχιστη Θερμοκρασία <0oC, < -‐10 oC, ≥20 oC
Κλιματικά Δεδομένα
Μέγεθος Μονάδα Χωρική Ανάλυση Πηγή Περίοδος
Κάλυψης
Ολικό Ύψος Βροχής mm 0.25°x0.25° Tropical Rainfall
Mulysatellite Mission (TRMM)
1998-‐ 2011
Δείκτης βλάστησης NDVI -‐ 0.05°x0.05° Modis (Aqua satellite) 2000– 2011
Θερμοκρασία Επιφάνειας Εδάφους
(LST) °C 0.05°x0.05° Modis (Aqua and Terra
satellites) 2002 -‐2011
Κλάσμα νέφωσης Όγδοα 1°x1° Modis (Terra satellite) 2000-‐ 2011
Δείκτης αστάθειας TTI K 1°x1° Modis (Terra satellite) 2000-‐2011
Δείκτης αστάθειας LI K 1°x1° Modis (Terra satellite) 2000-‐2011
Κάλυψης γης Corine -‐ 100mx100m
και 250mx250m
SPOT and Landsat satellites
Κάλυψης γης GlobeCorine -‐ 300mx300m ENVISAT satellite
(MERIS)
Δορυφορικά Δεδομένα
Πηγή: Ελληνική Στατιστική Αρχή, 15 πρωτογενείς και 16 δευτερογενείς μεταβλητές Περίοδος Μελέτης 1951-‐2001 / Επίπεδα: Εθνικό, Νομού, Πρωτεύουσας Νομού
Πρωτογενή Δεδομένα Δευτερογενή δεοδομένα
Πραγματικός πληθυσμός Μεταβολή πληθυσμού
Γυναίκες (πραγματικός πληθυσμός) Πληθυσμός > 65 ετών /σύνολο πληθυσμού
Πληθυσμός > 65 ετών (πραγματικός πληθυσμός) Γυναίκες > 65 ετών / πληθυσμός >65 ετών
Γυναίκες > 65 ετών (πραγματικός πληθυσμός) Γυναίκες > 65 ετών / σύνολο πληθυσμού
Γυναίκες 15 ως 45 ετών (πραγματικός πληθυσμός) Γυναίκες 15 ως 45 ετών / σύνολο γυναικών
Ενεργός πληθυσμός Μεταβολή ενεργού πληθυσμού
Απασχολούμενοι Ενεργός πληθυσμός / σύνολο πληθυσμού
Απασχολούμενοι στον πρωτογενή τομέα Απασχολούμενοι σε πρωτογενή τομέα / απασχολούμενους
Γεννήσεις Φυσική κίνηση /1000 κατοίκους
Θάνατοι ΑΕΠ/κεφαλή (Ελλάδα =100)
ΑΕΠ/κεφαλή Μεταβολή καλλιεργούμενης γης
Δηλωθέν Εισόδημα Ετήσιες καλλιέργειες /καλλιεργούμενη γη
Καλλιεργούμενη γη Μεταβολή έκτασης ετησίων καλλιεργειών
Έκταση με ετήσιες καλλιέργειες Μεταβολή εκμεταλλεύσεων
Αριθμός εκμεταλλεύσεων Μέση έκταση εκμετάλλευσης
Απασχολούμενοι σε πρωτογενή / αριθμός εκμεταλλεύσεων
Κοινονικοοικονομικά Δεδομένα
Ø Τα γεωγραφικά δεδομένα αφορούν τοπογραφικές και γεωφυσικές παραμέτρους που συσχετίστηκαν με τις κλιματικές παραμέτρους κατά τη διαδικασία της χωρικοποίησης (υψόμετρο, κλίση, προσανατολισμός, απόσταση από ακτή και από βουνά, κυρτότητα κ.ά.)
Ø Τα δεδομένα υποβάθρου αφορούν κυρίως το ψηφιακό μοντέλο εδάφους, το υδρογραφικό δίκτυο της Ελλάδας, σύνορα κρατών, την ακτογραμμή, τα διοικητικά όρια Δημοτικών Διαμερισμάτων και τους οικισμούς.
Γεωγραφικά & Δεδομένα Υποβάθρου
• Υπάρχουσες προσομοιώσεις από ευρωπαϊκά προγράμματα που έχουν ολοκληρωθεί (π.χ. ENSEMBLES)
• Νέες μακροχρόνιες κλιματικές προσομοιώσεις υψηλής ανάλυσης (10 km x 10 km) για την ευρύτερη περιοχή της Ελλάδας για την περίοδο 1961-‐2050, με το περιοχικό κλιματικό μοντέλο RegCM (κλιματικά σενάρια Α2, Β2 και Α1Β)
• Τα διαθέσιμα αποτελέσματα που ενσωματώθηκαν στο ΔΣΓΠ περιλαμβάνουν μηνιαίες και εποχικές τιμές για: Ø θερμοκρασία αέρα στα 2 μ. Ø μέγιστη θερμοκρασία αέρα στα 2 μ. Ø ελάχιστη θερμοκρασία αέρα στα 2 μ. Ø ολικό ύψος βροχής
Κλιματικά Δεδομένα Προσωμοιώσεων
� Yπολογισμός των τιμών των κλιματικών παραμέτρων για όλο το εύρος της Ελληνικής επικράτειας βάσει των σημειακών μετρήσεων των σταθμών της ΕΜΥ με την ανάπτυξη κατάλληλων μεθοδολογιών για τη συσχέτιση της κλιματικής πληροφορίας με γεωγραφικά δεδομένα.
� Σε κάποιες περιπτώσεις κλιματικών παραμέτρων για τις οποίες δεν υπάρχει συσχέτιση με γεωγραφικά δεδομένα, εφαρμόστηκαν ο ι συνήθεις μέθοδοι χωρικής παρεμβολής κλιματικών παραμέτρων, όπως IDW και Kriging
Χωρικοποίηση (spatialization) Κλιματικών Δεδομένων
για την κεντρική αποθήκευση και διαχείριση όλων των πρωτογενών και δευτερογενών δεδομένων του συστήματος, αλλά και άλλων απαραίτητων δεδομένων για την χαρτογραφική απεικόνισή τους
Βάση Γεωγραφικών Δεδομένων
ενιαία βάση
• Σχεδιασμός σχήματος με στόχο την αποφυγή αλλαγής της δομής της βάσης δεδομένων όταν θα προκύψει ανάγκη εισαγωγής νέων δεδομένων.
• Δημιουργία Ευρετηρίων (Indexes) για τη βελτίωση του χρόνου αναζήτησης
• Δημιουργία Όψεων (Views) (1 όψη ανά μεταβλητή) για την προβολή των δεδομένων ως χαρτογραφικά επίπεδα με το συνδυασμό των γεωχωρικών και αλφαριθμητικών δεδομένων της βάσης
Χαρακτηριστικά Βάσης Γεωγραφικών Δεδομένων
Για τη διάθεση των δεδομένων διαδικτυακά δημιουργήθηκαν οι κατάλληλες γεωγραφικές υπηρεσίες ιστού (geographic web services) για κάθε μεταβλητή. Χρησιμοποιήθηκαν τα λογισμικά ArcGIS Desktop για τη δημιουργία αρχείων τύπου mxd για τη χαρτογραφική μορφοποίηση και κατηγοριοποίηση των δεδομένων και ArcGIS Server για τη δημοσίευση των υπηρεσιών.
Γεωγραφικές Υπηρεσίες Ιστού
Αποτελεί το υποσύστημα με το οποίο αλληλεπιδρούν οι τελικοί χρήστες
Υλοποιήθηκε με το ArcGIS Silverlight API και αξιοποιεί τα REST services του ArcGIS Server για την προβολή των χαρτογραφικών δεδομένων
Διαδικτυακή Εφαρμογή (webGIS)
Μέση Μέγιστη Ημερήσια Θερμοκρασία Αέρα για το μήνα Αύγουστο, περιόδου 1975-‐2004, που προέκυψε από τη χωρικοποίηση σημειακών δεδομένων
Χάρτες Κλιματικών Δεδομένων
Προσομοίωση RegCM σύμφωνα με το σενάριο Α1Β της μεταβολής της θερμοκρασίας στα 2 μ. για το καλοκαίρι, περιόδου 2021-‐205, με περίοδο αναφοράς 1961-‐1990
Χάρτες Κλιματικών Μοντέλων
Ολικό Ύψος Βροχής για το μήνα Ιανουάριο, περιόδου 1998-‐2011, που προέκυψε από την επεξεργασία δορυφορικών δεδομένων
Χάρτες Δορυφορικών Δεδομένων
Αναφορά και διάγραμμα για επιλεγμένο σημείο στο χάρτη με συντεταγμένες(22.155, 39.370) για τη μεταβλητή Μέση Ελάχιστη Θερμοκρασία Αέρα περιόδου 1975-‐2004
Αναφορές & Διαγράμματα
Ø Το Διαδικτυακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών παρέχε ι με εύχρηστο κα ι δ ιαδραστ ικό τρόπο χαρτογραφικές υπηρεσίες, αναφορές και διαγράμματα για μια σειρά πληροφοριών που αφορούν το κλίμα της Ελλάδας και των μεταβολών του
Ø Ο σχεδιασμός του συστήματος επιτρέπει την ενσωμάτωση νέων δεδομένων, όπως επιπλέον δεδομένων κλιματικών μοντέλων από μελλοντικές προσομοιώσεις, ή επιπλέον κλιματικών μεταβλητών, ή αποτελεσμάτων από εργασίες χωρικοποίησης για άλλες χρονικές περιόδους ή για άλλα αρχικά σετ δεδομένων (π.χ. να συνδυαστούν τα δεδομένα της ΕΜΥ με αυτά άλλων φορέων)
Συμπεράσματα