Σχεδιασμός εκπαιδευτικού προγράμματος στις Γεωεπιστήμες

Abstract

Οι επιστήμες που σχετίζονται με το περιβάλλον και τη Γη γενικότερα έχουν αναπτυχθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια. Όλο και περισσότεροι γεωεπιστήμονες καλούνται να είναι ενημερωμένοι και να χρησιμοποιούν στο έπακρο τα εργαλεία που έχουν στην διάθεσή τους για να καταγράφουν και να αναλύουν με το βέλτιστο τρόπο το περιβάλλον. Όλα τα φαινόμενα σχετικά με το περιβάλλον διαφοροποιούνται στο χρόνο και στο χώρο. Σαν αποτέλεσμα για την καταγραφή και ανάλυσή τους απαιτούνται εργαλεία ικανά να καλύψουν αυτή την χώρο-χρονική μεταβολή, αλλά και να λειτουργήσουν επικουρικά στην λήψη αποφάσεων σχετικά με το περιβάλλον. Ένα από τα εργαλεία αυτά είναι τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ). Πολλά προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι Γεωεπιστήμες όπως η Γεωλογία, επιλύονται με ιδανικό τρόπο με την χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Παρόλα αυτά η κατάρτιση των γεωεπιστημόνων γύρω από τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών υστερεί. Μέχρι σήμερα τα εκπαιδευτικά υλικά που απευθύνονταν σε γεωεπιστήμονες περιορίζονταν σχεδόν αποκλειστικά στα διανυσματικά δεδομένα, στην χαρτογραφία και σε περιορισμένης έκτασης αναλυτικές διαδικασίες αναφορικά με την επίλυση χωρικών προβλημάτων, όμως υπάρχει ανάγκη για ανάλυση δεδομένων που αφορούν πλέον όχι μόνο σημεία, γραμμές και πολύγωνα, αλλά και εικόνες, με άλλα λόγια ψηφιδωτά δεδομένα. Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία ενός ολοκληρωμένου εκπαιδευτικού προγράμματος που θα καλύπτει τις ανάγκες ενός γεωεπιστήμονα, ο οποίος όμως κατέχει βασικές γνώσεις στα Γ.Σ.Π. και επιθυμεί να γνωρίσει πιο ειδικές τεχνικές που σχετίζονται με ψηφιδωτά δεδομένα. Βασικό ρόλο διαδραματίζει το υλικό που θα παραδοθεί με την μορφή θεωρίας καθώς και οι εφαρμογές – ασκήσεις, βασισμένες σε αληθινά προβλήματα, που θα συμπληρώνουν το θεωρητικό κομμάτι. Το οπτικό υλικό που θα χρησιμοποιηθεί αποτελείται από ένα πλήθος εικόνων (print screen) με αριθμημένα βήματα, τα οποία αποτελούν την επίλυση της εκάστοτε άσκησης. Οι βασικές ενότητες που θα αναλυθούν είναι τέσσερις: 1. Εισαγωγή δεδομένων Δημιουργία ψηφιδωτών δεδομένων, Περιγραφικά Χαρακτηριστικά, Γεωαναφορά ψηφιδωτού. 2. Διαχείριση δεδομένων Προβολικά συστήματα, Αποθήκευση ψηφιδωτών σε γεωβάση. 3. Ανάλυση δεδομένων Γεωστατιστική ανάλυση, Πολυκριτηριακή ανάλυση. 4. Χαρτογραφική απόδοση δεδομένων Στο πλαίσιο των πρακτικών ασκήσεων έγινε χρήση του λογισμικού προγράμματος της E.S.R.I. ArcGIS 10.

Environmental sciences have recorded a rapid development throughout recent time. More and more geoscientists are compelled to be updated and use to the fullest extent all necessary means in order to record and analyze all environmental changes. These environmental changes vary in time and space. In order to record and analyze this time-spatial variation and at the same time make decision – making choices certain tools are required. Such tools can be Geographical Information Systems. A significant amount of the problems that geoscientists are required to answer can be resolved with the use of Geographical Information Systems. Unfortunately geoscientists are not fully educated concerning Geographical Information Systems. Up until now the majority of the educational materials concerning Geographical Information Systems were limited to vector data, cartography and simple analytical procedures. However there is an imperative need of analyzing not only vector data but raster data as well. The goal of this thesis is to create an educational program aimed to cover all the needs of a geoscientist, who acquires basic knowledge in Geographical Information Systems and wishes to get acquainted with advanced techniques regarding raster data. The material will be presented in the form of theory and practice. All the theory will be accompanied by exercises which will derive from real environmental problems. In order to assist the learning process the exercises will be accompanied by visual material (print screens) which will reflect the solution step by step. The structure of the material is based on the basic principles of G.I.S. which are the following: 1. Data Import Create Raster Data, Raster Attribute Table, Georeferencing. 2. Data Management Projections, Raster Database. 3. Data Analysis Geostatistical Analysis, Multi-Criteria Analysis. 4. Cartographic Output For the implementation of the exercises the chosen software was E.S.R.I’s ArcGIS 10.