Τμήμα Γεωλογίας

Χρήση γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπησης στην εφαρμοσμένη γεωλογία. Ανάλυση στοιχειων και μοντελα.

Σχολή  ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ
Τμήμα  ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ
Επίπεδο σπουδών  ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ
Κατηγορία μαθήματος  Υποχρεωτικό επιλογής
Διδάσκων  K. Νικολακόπουλος, Αναπλ.Καθηγητής, Ε. Σιμώνη, ΕΔΙΠ
Κωδικός μαθήματος  GEO_822E
Εξάμηνο σπουδών  8ο
Τίτλος μαθήματος  Χρήση γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών και τηλεπισκόπησης στην εφαρμοσμένη γεωλογία. Ανάλυση στοιχειων και μοντελα.
Αυτοτελείς διδακτικές δραστηριότητες  ΘΕΩΡΙΑ+ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ+ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας  2Θ/1ΕΡΓ/1ΦΡ
Πιστωτικές μονάδες  5
Τύπος μαθήματος  Επιστημονικής Περιοχής
Προαπαιτούμενα μαθήματα ΧΡΗΣΗ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ (ΕΠΙΛΟΓΗΣ Ε ΕΞΑΜΗΝΟΥ)
Γλώσσα διδασκαλίας & εξετάσεων  Ελληνική
Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus  Ναί (Στην Αγγλική)
Ηλεκτρονική σελίδα μαθήματος (url)  https://eclass.upatras.gr/courses/GEO307/
Μαθησιακά αποτελέσματα

Το μάθημα αποσκοπεί στην εκπαίδευση των φοιτητών στη δημιουργία και στη διαχείρηση βάσεων δεδομένων και στην εξοικείωση τους με προχωρημένες τεχνικές επεξεργασίας εικόνας ώστε να καταστεί δυνατή  η ανάλυση χωρικών δεδομένων, η υλοποίηση χωρικών ερωτημάτων και η λήψη αποφάσεων. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα μπορεί:

  1. Να διαχωρίζει δεδομένα τηλεπισκόπησης με βάση το μήκος κύματος στο οποίο έχουν ληφθεί,
  2. Να χρησιμοποιεί στερεοζεύγη εικόνων για τη δημιουργία Ψηφιακών Μοντέλων Επιφανείας,
  3. Να χρησιμοποιεί θερμικά, υπερφασματικά δεδομένα καθώς και δεδομένα ραντάρ σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών να τα επεξεργάζεται και να παράγει χάρτες.
  4. Να πραγματοποιεί μετρήσεις με χρήση GPS και να τις επεξεργάζεται
  5. Να αναγνωρίζει τις πλέον διαδεδομένες δορυφορικές εικόνες και να τις επεξεργάζεται ψηφιακά.
  6. Να δημιουργεί βάσεις γεοχωρικών δεδομένων και να επεξεργάζεται πολυεπίπεδες πληροφορίες

Επιπλέον, στο τέλος του εξαμήνου ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες:

  1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των βασικών εννοιών, που σχετίζονται με τα δεδομένα της Τηλεπισκόπησης και τα ΓΣΠ.
  2. Να εισάγει, αποθηκεύει, διαχειρίζεται και επεξεργάζεται θερμικά, και υπερφασματικά δορυφορικά δεδομένα με χρήση εξειδικευμένων λογισμικών.
  3. Να εισάγει, αποθηκεύει, διαχειρίζεται και επεξεργάζεται δορυφορικά δεδομένα ραντάρ με χρήση εξειδικευμένων λογισμικών.
  4. Να εισάγει, αποθηκεύει, ομογενοποιεί, διαχειρίζεται και επεξεργάζεται γεωγραφικά και γεωλογικά δεδομένα σε ενιαίες βάσεις γεωχωρικών δεδομένων.
  5. Να δημιουργεί Ψηφιακά Μοντέλα Επιφαμνείας με φωτογραμμετρικές μεθόδους τόσο από στερεοζεύγη αεροφωτογραφιών όσο και από στερεοζεύγη δορυφορικών εικόνων.
  6. Να παράγει χάρτες με συνδυασμένη χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ
Γενικές Ικανότητες
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  • Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  • Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον 
Περιεχόμενο μαθήματος

Το μάθημα είναι οργανωμένο σε τέσσερις κύκλους διδασκαλίας όπως περιγράφονται στη συνέχεια. 

 Κύκλος Α:

  • Χαρτογράφηση μεταβολών ανίχνευση αλλαγών με χρήση δορυφορικών εικόνων και ΓΣΠ, (Θεωρία ανίχνευσης αλλαγών, Τεχνικές ανίχνευσης αλλαγών, Χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών για την καταγραφή των αλλαγών).
  • Η μέθοδος της Ανάλυσης Κυρίων Συνιστωσών.
  • Λόγοι φασματικών ζωνών για την ανίχνευση ορυκτών και πετρωμάτων.

Κύκλος Β:

  • Γεωδαισία, προβολικά συστήματα,
  • Χρήση-αξιοποίηση δεδομένων GPS,
  • Σχεδιασμός γεωγραφικών βάσεων δεδομένων, τοπολογία, τυποποιήσεις δεδομένων & τοπολογικές συσχετίσεις, εισαγωγή στην αυτοματοποιημένη διανυσματοποίηση,
  • Χωρικά ερωτήματα, λήψη απόφασης,
  • Δομή και σύνθεση γεωβάσεων.

Κύκλος Γ:                              

  • Θεωρία εικόνων ραντάρ, το εικονοληπτικό ραντάρ, η γεωμετρία της λήψης εικόνων ραντάρ, τύποι κεραίας, χαρακτηριστικά των εικόνων ραντάρ, πόλωση, διηλεκτρική σταθερά, τραχύτητα, βάθος διείσδυσης, παραμορφώσεις στην εικόνα ραντάρ, συμβολομετρία, συστήματα ραντάρ-εφαρμογές στη Γεωλογία, φίλτρα που χρησιμοποιούνται στις εικόνες ραντάρ.
  • Θεωρία συγχώνευσης δεδομένων, κυριότερες τεχνικές συγχώνευσης δεδομένων, παραδείγματα συγχώνευσης παγχρωματικών δεδομένων υψηλής ανάλυσης με πολυφασματικά δεδομένα.
  • Χωρική αυτοσυσχέτιση ψηφιακών δεδομένων τηλεπισκόπησης. Συνάρτηση αυτοσυσχέτισης και συνάρτηση ημιβαριογράμματος, Εφαρμογές σε δορυφορικές εικόνες, Η επιφάνεια βαριογράμματος.

Κύκλος Δ:

  • Θερμικά δεδομένα Τηλεπισκόπησης,
  • Υπερφασματικά δεδομένα τηλεπισκόπησης
  • Φωτογραμμετρία, Εισαγωγή στις βασικές έννοιες, Δημιουργία τρισδιάστατων απεικονίσεων, Ψηφιοποίηση σε 3D περιβάλλον
Παραδείγματα σύνθετων εφαρμογών των δεδομένων Τηλεπισκόπησης και των ΓΣΠ στη Χαρτογράφηση, στη Σεισμολογία, στην Γεωφυσική, στην Γεωμορφομετρία, στην Υδρογεωλογία και στα τεχνικά έργα.
Τρόπος παράδοσης  Παραδόσεις με χρήση παρουσιάσεων με PowerPoint. 
Χρήση τεχνολογιών πληροφορίας & επικοινωνιών  Εργαστήρια με χρήση εξειδικευμένων λογισμικών Γεωγραφικών συστημάτων Πληροφοριών (ESRI, ARCGIS) και ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας (ERDAS IMAGINE) στο υπολογιστικό κέντρο του τμήματος.  Εκπαίδευση των φοιτητών στη χρήση GPS στο πεδίο.
Οργάνωση διδασκαλίας  
Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις Θεωρίας  2X13 = 26
Εργαστηριακές ασκήσεις ΓΣΠ και Τηλεπισκόπησης 1X13 = 13
Συγγραφή αναφορών εργαστηριακών ασκήσεων  1X13 = 13
Φροντιστήριο 1X13 = 13
Εκπαίδευση των φοιτητών στη χρήση GPS στο πεδίο. 2Χ6= 12
Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας 48
 Σύνολο μαθήματος  125
 Αξιολόγηση φοιτητών
  • Γραπτή εξέταση (70%)
  • Γραπτές αναφορές για κάθε εργαστηριακή άσκηση (30%)
Προτεινόμενη βιβλιογραφία
  1. "Τηλεπισκόπηση (Αρχές, Ψηφιακή ανάλυση εικόνας, Εφαρμογές)" Γ. Σκιάνης Κ. Νικολακόπουλος, Δ. Βαϊόπουλος, Εκδόσεις ΙΩΝ 2012. σελ. 336.
  2. "Τηλεπισκοπηση-Φωτοερμηνεία στις Γεωεπιστήμες", Θεόδωρος Αστάρας, εκδόσεις Αϊβάζη 2011, σελ. 484.
  3. Εργαστηριακές Σημειώσεις: "Εργαστηριακές ασκήσεις ψηφιακής επεξεργασίας δεδομένων τηλεανίχνευσης σε συνδυασμό με Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών", Δ. Βαϊόπουλος Γ. Σκιάνης Κ. Νικολακόπουλος, Εκδόσεις Πανεπιστημίου Αθηνών 2006, σελ. 178.