Σύγχρονες εφαρμογές Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) με τη χρήση ανοιχτού λογισμικού και ανοιχτών δεδομένων

Σκοπός του προγράμματος

Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ / GIS) αποτελούν όλο και περισσότερο ένα πολύτιμο εργαλείο σχεδιασμού και λήψης αποφάσεων. Τομείς όπως ο σχεδιασμός και η βελτιστοποίηση δικτύων μεταφορών, ενέργειας, τηλεπικοινωνιών και υπηρεσιών εκτάκτων αναγκών, ο χωροταξικός σχεδιασμός και οι τοπογραφικές εργασίες, η παρακολούθηση των καλλιεργειών καθώς και η εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και ο σχεδιασμός μέτρων προστασίας του περιβάλλοντος αποτελούν αντικείμενο των GIS. Με τις σύγχρονες εξελίξεις στο τομέα της δορυφορικής τηλεπισκόπησης, των εφαρμογών ανοιχτού λογισμικού και της μεγάλης προσφοράς ανοιχτών δεδομένων, τα GIS αποτελούν πλέον αναπόσπαστο εργαλείο αναρίθμητων επαγγελματιών. Το προτεινόμενο πρόγραμμα έχει σκοπό να φέρει σε επαφή τους εκπαιδευόμενους με όλες τις σύγχρονες εξελίξεις των GIS, καθώς και να επιδείξει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών τους, με τη χρήση ανοιχτού λογισμικού και ανοιχτών δεδομένων. Ο σχεδιασμός του προγράμματος θα εισάγει τους εκπαιδευόμενους στις βασικές έννοιες, την τεχνολογία και τα πλεονεκτήματα των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Επίσης θα δοθεί έμφαση στους τρόπους επίλυσης προβλημάτων με τη χρήση των ΓΣΠ, σε ανάπτυξη εφαρμογών τους καθώς και σε εισαγωγικές γνώσεις στις χωρικές βάσεις δεδομένων. Επιπλέον θα τονιστούν ιδιαίτερα στοιχεία της τεχνολογίας των ΓΣΠ όπως το GPS και η Τηλεπισκόπηση ενώ θα δοθεί έμφαση στον σημαντικό ρόλο των δικτυακών εφαρμογών και των υπηρεσιών που βασίζονται στην τοποθεσία (location-based services – mobile GIS).Οι εκπαιδευόμενοι θα έχουν τη δυνατότητα να αναπτύξουν εφαρμογές που αφορούν στην: δημιουργία θεματικών και διαδραστικών χαρτών και οπτικοποίηση της γεωχωρικής πληροφορίας, παρακολούθησης περιβαλλοντικών αλλαγών, εκτίμησης περιβαλλοντικού κινδύνου (πλημμυρών, πυρκαγιών, κατολισθήσεων, ερημοποίησης, ξηρασία), παροχής υπηρεσιών με βάση τη θέση (Location Based Services), χρήση δορυφορικών δεδομένων, ανάλυση και βελτιστοποίηση δικτύων υποδομών, παρακολούθηση καλλιεργειών, ανάλυση επιπτώσεων αστικοποίησης, εκτίμηση και αντιμετώπιση επιπτώσεων κλιματικής αλλαγής, ερμηνεία διαχρονικών αλλαγών στις χρήσεις γης.

Αναγκαιότητα του προγράμματος–καινοτομία προγράμματος

Η αναγκαιότητα των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών πηγάζει από την ανάγκη του ανθρώπου να γνωρίζει και να σχεδιάζει τις πράξεις του με βάση τη θέση του. Οι περισσότερες αν όχι όλες οι επιχειρηματικές δραστηριότητες στηρίζονται στην ύπαρξη στην εγγύτητά τους συγκεκριμένων γεωγραφικών δομών, π.χ. θάλασσα, βουνό, πεδιάδα, ύπαρξη κοιτάσματος, ύπαρξη νερού, ή παραμέτρων που σχετίζονται με τη γεωγραφική θέση όπως π.χ. το κλίμα. Όλοι μας καθημερινά χρησιμοποιούμε και αναλύουμε τη γεωγραφική πληροφορία, κυρίως μέσω των έξυπνων κινητών τηλεφώνων μας. Η ταχύτητα εμφάνισης νέων εφαρμογών σύγχρονης τεχνολογίας όπως της ανάλυσης δικτύων και πλοήγησης, των εφαρμογών εκτάκτων αναγκών, και της παροχής υπηρεσιών με βάση τη θέση, αλλά και η χωρίς προηγούμενο παροχή πολύτιμων ανοιχτών δεδομένων, απαιτεί την εξοικείωση των ανθρώπων στη χρήση σύγχρονων λογισμικών και εφαρμογών των οποίων τα αποτελέσματα καλούμαστε να ερμηνεύουμε. Επίσης, επιδιώκεται η βέλτιστη λήψη απόφασης μέσω της οπτικοποίησης σύνθετων συνδυαστικών δεδομένων και δεικτών, αλλά και η ερμηνεία με σύγχρονο και εποπτικό τρόπο.

Δομή του προγράμματος

Το πρόγραμμα αναπτύσσεται σε 4 θεματικές ενότητες στην εξής δομή:

Α. Εισαγωγή στη γεωχωρική ανάλυση – Διανυσματικά δεδομένα:

     1) Εισαγωγή στα διανυσματικά δεδομένα

     2) Εισαγωγή δεδομένων και ιδιότητες των αντικειμένων

     3) Υπολογισμός στατιστικών σε διανυσματικά δεδομένα

     4) Συμβολογία: ξεκλειδώνοντας την πληροφορία

     5) Κατασκευή διαδραστικού θεματικού χάρτη

Β. Ανάλυση δεδομένων πλέγματος – Raster GIS:

     1) Εισαγωγή στα δεδομένα raster

     2) Ψηφιακό μοντέλο ανάγλυφου

     3) Ανάλυση δεδομένων χρήσεων γης

     4) Χρήσιμα εργαλεία ανάλυσης raster δεδομένων – Το πακέτο Raster του R

     5) Πρόσβαση και ανάλυση δορυφορκής πληροφορίας

     6) Ανάλυση χρονοσειρών δεδομένων raster

Γ. Πολυκριτηριακές αναλύσεις:

     1) Εφαρμογές χωροθετήσεων

     2) Ανάλυση οπτικής επαφής

     3) Ανάλυση δικτύων

Δ. Web based GIS:

     1) Web Mapping με τη χρήση QGIS2Web

     2) Ανάλυση και οπτικοποίηση γεωχωρικής πληροφορίας μέσω του Google Earth Engine

     3) Ανάπτυξη Web based εφαρμογών GIS με τη γλώσσα προγραμματισμού R

Εκπαιδευτές

Στο πρόγραμμα διδάσκουν:

– Αλεξάνδρα Γκεμιτζή, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος ΔΠΘ

– Νίκος Κούτσιας, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πανεπιστημίου Πατρών

– Δρ. Λεωνίδας Καρακατσάνης, ΕΔΙΠ, Τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος, ΔΠΘ

– Μαρία Κωφίδου, Τοπογράφος Μηχανικός, Υπ. Διδάκτωρ ΔΠΘ

Μεθοδολογία υλοποίησης προγράμματος

Η διδασκαλία θα γίνεται με τη μέθοδο της εξ αποστάσεως σύγχρονης και ασύγχρονης εκπαίδευσης. Οι εκπαιδευόμενοι θα συνδέονται στην πλατφόρμα Microsoft Teams όπου θα γίνονται οι παραδόσεις των μαθημάτων κατά τη σύγχρονη εκπαίδευση, ενώ ταυτόχρονα θα αναπτύσσονται εφαρμογές στο ανοιχτό λογισμικό ανοιχτού κώδικα Qgis, το οποίο οι εκπαιδευόμενοι θα έχουν προ-εγκαταστήσει στους υπολογιστές τους. Για την ανάπτυξη των εφαρμογών οι εκπαιδευόμενοι θα έρθουν σε επαφή με τους τρόπους αναζήτησης και πρόσβασης ανοιχτών δεδομένων. Το υλικό των παραδόσεων θα βρίσκεται στο eclass του ΔΠΘ, ενώ οι εκπαιδευόμενοι θα καλούνται σε κάθε θεματική ενότητα να παραδίδουν δύο εργασίες προκειμένου να εμβαθύνουν στους τρόπους ανάλυσης της γεωγραφικής πληροφορίας και να εξοικειωθούν με το ανοιχτό λογισμικό. Από τις 140 ώρες που προβλέπονται συνολικά για το πρόγραμμα, οι 100 αφορούν σε σύγχρονη εξ’ αποστάσεως εκπαίδευση, ενώ οι υπόλοιπες 40 σε ασύγχρονη εκπαίδευση, με υλικό (παρουσιάσεις, βίντεο, δεδομένα) που θα βρίσκεται αναρτημένο στο e.class του ΔΠΘ. Είναι αναγκαίο οι δυνητικά εκπαιδευόμενοι να έχουν πρόσβαση στο διαδίκτυο για να έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθούν τα μαθήματα. Τονίζεται ότι η εκπαίδευση αφορά ανοιχτό και ελεύθερο λογισμικό και δεδομένα και δεν χρειάζεται η απόκτηση κανενός εμπορικού λογισμικού.

Τόπος Υλοποίησης Προγράμματος

Εξ’ αποστάσεως (e–learning).

Κόστος συμμετοχής

Το κόστος συμμετοχής ανέρχεται σε 250 €. Το ποσό αυτό θα καταβάλλεται σε 2 ισόποσες δόσεις των 125 €, η πρώτη πριν την έναρξη των μαθημάτων σε Τραπεζικό Λογαριασμό που θα ανακοινωθεί και η δεύτερη έως 15/12/2021. Η καταβολή της πρώτης δόσης αποτελεί προϋπόθεση για συμμετοχή στο Πρόγραμμα.

Προβλέπεται εκπτωτική πολιτική 20% (δύο ισόποσες δόσεις των 100 €) για τις παρακάτω κατηγορίες υποψηφίων:

-Άνεργοι

-Αρχηγοί και προστατευόμενα μέλη μονογονεϊκών οικογενειών με ετήσιο εισόδημα κάτω από 15.000 ευρώ

-Άτομα με ειδικές ανάγκες

-Υπάλληλοι Δ.Π.Θ.

Κριτήρια αξιολόγησης των αιτήσεων

Ο μέγιστος αριθμός εισακτέων του προγράμματος ορίζεται στα 45 άτομα.

Για την αξιολόγηση των αιτήσεων και την επιλογή των υποψηφίων ακολουθούνται κατά σειρά προτεραιότητας τα εξής κριτήρια:

     • Τίτλος μεταπτυχιακών σπουδών (στην περίπτωση που υπάρχει).

     • Τίτλος προπτυχιακών σπουδών (στην περίπτωση που υπάρχει).

     • Επαγγελματική εμπειρία σε σχετικό αντικείμενο (στην περίπτωση που υπάρχει).

     • Απολυτήριο λυκείου.

     • Τίτλος ΙΕΚ συναφούς αντικειμένου

• Κοινωνικά κριτήρια, δηλαδή μεταξύ ισόβαθμων προτιμώνται υποψήφιοι οι οποίοι είναι άνεργοι, πολύτεκνοι, τέκνα πολυτέκνων, γονείς ή τέκνα οικογενειών με τρία παιδιά, μέλη μονογονεϊκών οικογενειών είτε άτομα με αναπηρία σε ποσοστό μεγαλύτερο του 10%.

Από τους ισοβαθμούντες στην τελευταία θέση θα εισάγεται ο υποψήφιος / η υποψήφια που συγκεντρώνει τα περισσότερα κοινωνικά κριτήρια, όπως αναφέρονται παραπάνω.

Αναλυτικότερα, οι φοιτητές που έχουν μεταπτυχιακό τίτλο σε σχετικό αντικείμενο με την προκήρυξη θα επιλέγονται κατά προτεραιότητα. Όταν δεν καλύπτεται ο αριθμός των θέσεων τότε οι θέσεις θα καλύπτονται από πτυχιούχους σχετικού αντικειμένου, ενώ όταν υπολείπονται θέσεις θα συμπληρώνονται από υποψήφιους που έχουν σχετική επαγγελματική εμπειρία και απολυτήριο λυκείου.