ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΕ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Κωδικός Μαθήματος: ΥΠ0237

Περίοδος Διδασκαλίας: Εαρινή

Εξάμηνο: 2

ECTS: 7.5

Υπεύθυνος Μαθήματος: Αθανάσιος Λουκάς

Διδάσκοντες Μαθήματος: Λουκάς Αθανάσιος, Φωτάκης Δημήτριος

Γλώσσα Διδασκαλίας (Ελληνικά): Διδασκαλία, Εξέταση

    • <p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη</p><p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη</p><p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη</p><p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p><p>Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη</p><p>Αναζήτηση
    • ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
    • με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών</p><p>Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις</p><p>Λήψη αποφάσεων</p><p>Αυτόνομη εργασία</p><p>Ομαδική εργασία</p><p>Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον</p><p>Σχεδιασμός και διαχείριση έργων</p><p>Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον</p><p>Προαγωγή της ελεύθερης
    • δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης</p>
    • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
    • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
    • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
    • Διαλέξεις
    • Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων
    • Εκπόνηση μελέτης (project)
    • Έκθεση / Αναφορά
  • Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
  • Γενικές Προαπαιτήσεις

    Το μάθημα απαιτεί γνώσεις στα παρακάτω αντικείμενα:
    Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, Τηλεπισκόπηση, Υδρολογία, Διαχείριση Υδατικών Πόρων

  • Μαθησιακά Αποτελέσματα

    Επίπεδο 7 (2ος κύκλος σπουδών)
    Γνώσεις
    Το μάθημα εξοικειώνει τους φοιτητές με τις βασικές αρχές, τις μεθόδους και τις εφαρμογές
    των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφορικής (Γ.Σ.Π.) και της τηλεπισκόπησης, με έμφαση στις χωρικές αναλύσεις και ιδιαίτερα σε θέματα που αφορούν στην υδρολογία και στη διαχείριση υδατικών πόρων και περιβάλλοντος. Το μάθημα εμβαθύνει στην Επιστήμη της Γεωγραφικής Πληροφορίας σε συνέχεια των γνώσεων που έχουν αποκτηθεί στο προπτυχιακό μάθημα Γ.Σ.Π. και εστιάζει στη μελέτη και ανάλυση Έργων Υποδομής που έχουν χωρικές διαστάσεις. Επίσης, το μάθημα εξοικειώνει τους φοιτητές με τις μεθόδους και τις εφαρμογές της τηλεπισκόπησης, με έμφαση στην φωτοερμηνεία αναλογικής και ψηφιακής εικόνας και στην ψηφιακή επεξεργασία εικόνας με τη χρησιμοποίηση κατάλληλου λογισμικού. Δίνεται έμφαση στη διάκριση μεταξύ διαφορετικών μεθόδων – προσεγγίσεων και τον συνδυασμό τους. και ψηφιακής εικόνας.

    Στο τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν:
    • Γνώση και κατανόηση μεταξύ διαφορετικών χωρικών τεχνικών και προσεγγίσεων
    • Γνώση και κατανόηση των νέων τεχνολογιών διαχείρισης χώρου
    • Γνώση και κατανόηση των πλεονεκτημάτων και περιορισμών των διαφόρων τεχνικών που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση εικόνας
    • Ικανότητα να αναλύουν και να συνθέτουν δεδομένα και πληροφορίες που είναι απαραίτητες για το σχεδιασμό και τη διαχείριση έργων
    • Γνώση και κατανόηση των δορυφορικών δεδομένων
    • Ικανότητα να εφαρμόζουν μεθοδολογίες και μοντέλα ανάλυσης χωρικών
    Δεδομένων

    Δεξιότητες
    Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος κατέχει προχωρημένες δεξιότητες επεξεργασίας, ανάλυσης και επίλυσης σύνθετων προβλημάτων της επιστήμης του μηχανικού που σχετίζονται με:
    • την ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση των
    απαραίτητων τεχνολογιών
    • την εμβάθυνση στην Επιστήμη της Γεωγραφικής Πληροφορίας και της Τηλεπισκόπησης
    Ικανότητες
    Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος διαχειρίζεται σύνθετα
    σχέδια εργασίας και είναι σε θέση να λάβει αποφάσεις για το σχεδιασμό και λειτουργία
    χωροχρονικών φαινομένων. Επίσης είναι σε θέση να λειτουργεί ατομικά και ομαδικά κατά το σχεδιασμό, λειτουργία και προσομοίωση τέτοιων φαινομένων. Ιδιαιτέρως
    οι φοιτητές θα μπορούν:
    • να διερευνήσουν και να απεικονίσουν χρονικά και χωρικά φαινόμενα και
    διαδικασίες με σκοπό τη διαδικασία λήψης σχετικών αποφάσεων
    • να συνθέτουν και να προτείνουν βέλτιστες ή νέες λύσεις βασισμένες στην
    παραπάνω αξιολόγηση

  • Περιεχόμενο Μαθήματος

    Α/Α βδομάδας διδασκαλίας Περιεχόμενα του μαθήματος
    1 Χωρικές Αναλύσεις και Γ.Σ.Π. Ταξινόμηση και ομαδοποίηση χωρικών δεδομένων. Χωρικοί δείκτες εξειδίκευσης. Εφαρμογές και παραδείγματα
    2 Τοπική συσχέτιση και χωρική αυτοσυσχέτιση. Δείκτες χωρικής αυτοσυσχέτισης. Εφαρμογές και παραδείγματα
    3 Μοντελοποίηση χωρικών προτύπων σε Γ.Σ.Π. Εφαρμογές και αραδείγματα
    4 Προχωρημένες τεχνικές χωρικής παρεμβολής (σημεία, γραμμές, πολύγωνα). Εισαγωγή στην Γεωστατιστική. Εφαρμογές και παραδείγματα
    5 Μέθοδος kriging. Βαριόγραμμα και ημιμεταβλητογράφημα. Μέθοδοι βέλτιστης χωρικής παρεμβολής kriging (Ordinary, Simple, Universal, Co-kriging, Regression kriging, κ.α.). Εφαρμογές και παραδείγματα.
    6 Μέθοδος kriging. Βαριόγραμμα και ημιμεταβλητογράφημα. Μέθοδοι βέλτιστης χωρικής παρεμβολής kriging (Ordinary, Simple, Universal, Co-kriging, Regression kriging, κ.α.). Εφαρμογές και παραδείγματα.
    7 Εισαγωγή στην τηλεπισκόπηση. Μεθοδολογίες ανάλυσης, ψηφιακής επεξεργασίας και ερμηνείας αεροφωτογραφιών και λοιπών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων (πολυφασματικών, θερμικών, radar). Προεπεξεργασία εικόνων.
    8 Ψηφιακές επεξεργασίες εικόνων για την οπτική παρουσίαση και βελτίωσή τους. Φασματικές Υπογραφές. Ιστογράμματα. Ενίσχυση πολυφασματικών εικόνων με χρήση τεχνικών γραμμικής επέκτασης ιστογράμματος. Μετασχηματισμοί πολυφασματικών εικόνων. Φίλτρα.
    9 Αναδόμηση και σύμπτυξη εικόνων. Αλγεβρικές πράξεις. Δείκτες βλάστησης και εδαφών. Παραδείγματα.
    10 Eπιβλεπόμενες ταξινομήσεις. Θεωρία Bayes και Μέγιστης Πιθανοφάνειας. Ταξινόμηση με βάση την Ευκλείδεια και την Απόσταση Mahalanobis. Ακρίβειες Ταξινομήσεων και Υπολογισμός Σφαλμάτων. Mη επιβλεπόμενες ταξινομήσεις. Μεθοδολογικά θέματα ταξινομήσεων. Παραδείγματα.
    11 Εφαρμογή αλγόριθμων παρακολούθησης αλλαγών. Ολοκληρωμένη ανάλυση τηλεσκοπικών απεικονίσεων και θεματικών χαρτών. Εφαρμογές στην παρακολούθηση οικοσυστημάτων, στη χαρτογράφηση χρήσεων-κάλυψης γης, στην εκτίμηση καλλιεργούμενων εδαφών, δασικών εκτάσεων, και υδάτινων πόρων.
    12 Δειγματοληψία και αποτίμηση ακρίβειας. Εφαρμογές και παραδείγματα.
    13 Εφαρμογές στην επιστήμη του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού (κατασκευή και παρακολούθηση των τεχνικών έργων, κτηματολόγιο, θέματα αστικού και αγροτικού χώρου, εφαρμογές καλύψεων και χρήσεων γης, αρδεύσεις, εγγειοβελτιωτικά έργα, εκτίμηση υδατικών αναγκών, κλιματική αλλαγή, φυσικές καταστροφές, κ.λπ.).

  • Επιπρόσθετη Βιβλιογραφία Μαθήματος

    1) Καρτάλης Κ. και Φείδας Χ., 2006. Αρχές και Εφαρμογές Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης, εκδόσεις Γκιούρδας, Αθήνα.
    2) Μερτίκας Σ., 2006. Τηλεπισκόπηση και Ψηφιακή Ανάλυση Εικόνας, Εκδόσεις Ίων, Αθήνα.
    3) Μηλιαρέσης, Γ. Χ., 2003. Φωτοερμηνεία – Τηλεπισκόπηση, Εκδόσεις Ίων, Αθήνα.
    4) Περάκης, Κ., Μωυσιάδης, Α., Φαρασλής, Ι. 2015. Η τηλεπισκόπηση σε 13 ενότητες. [ηλεκτρ. βιβλ.] Αθήνα: Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών. Διαθέσιμο στο: http://hdl.handle.net/11419/1853.
    5) Ηλιοπούλου, Π., 2015. Γεωγραφική ανάλυση. [ηλεκτρ. βιβλ.] Αθήνα: Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών (http://hdl.handle.net/11419/2059).
    6) Καλογήρου, Σ., 2015. Χωρική ανάλυση. [ηλεκτρ. βιβλ.] Αθήνα:Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών (http://hdl.handle.net/11419/5029).
    7) Burrough, P.A., and R.A. McDonnell, 1998. «Principles of Geographical Information Systems», Oxford University Press, Oxford, ISBN: 978-0198233657.
    8) Chang, K.-T., 2010. «Introduction to Geographic Information Systems», 5th Ed., McGraw-Hill, ISBN: 978-0071267588.
    9) Heywood, I., S. Cornelius, and S. Carver, 2012. «An Introduction to Geographical Information Systems», 4th Εd., Prentice Hall, Pearson, ISBN: 978-0273722595.
    10) Longley, P.A., M.F. Goodchild, D.J. Maguire, D.W. Rhind, 2015. «Geographic Information Systems and Science», 4th Εd., Wiley, ISBN: 978-1118676950.