Διαδικτυακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών για το...

26
Μιχαήλ Βαΐτης, Χαράλαμπος Φείδας, Νίκολαος Σουλακέλλης, Παναγιώτης Συμεωνίδης, Στυλιανός Παντελόπουλος, Βασίλειος Κοψαχείλης, Απόστολος Παπακωνσταντίνου, Νικολέττα Κουκουρουβλή, Συμεών Τάσκαρης, Δημήτριος Νταλαπέρας, Ελένη Τριανταφύλλου

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)  

Διαδικτυακή  Εφαρμογή  (webGIS)  

Ø  Επιλογές  χάρτη  

Ø  Πλοήγηση  

Ø  Αναζήτηση  

Ø  Εργαλεία  

Ø  Σχετικά  

Μενού  Εργαλείων  

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  

Μεταβολή  Καλλιεργούμενης  Γης  περιόδου  1971-­‐2001  

Χάρτες  Κοινονικοοικονομικών  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  

www.geoclima.eu