Τμήμα Γεωλογίας

Χρήση γεωγραφικων συστηματων πληροφοριων και τηλεπισκοπησης στην εφαρμοσμενη γεωλογια

Σχολή  ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ
Τμήμα  ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ
Επίπεδο σπουδών  ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ
Κατηγορία μαθήματος  Υποχρεωτικό επιλογής
Διδάσκων  Κ. Νικολακόπουλος, Αναπλ. Καθηγητής, Ε. Σιμώνη ΕΔΙΠ
Κωδικός μαθήματος  GEO_610E
Εξάμηνο σπουδών  5ο
Τίτλος μαθήματος  Χρήση γεωγραφικων συστηματων πληροφοριων και τηλεπισκοπησης στην εφαρμοσμενη γεωλογια
Αυτοτελείς διδακτικές δραστηριότητες  Θεωρία + Εργαστήριο + Φροντιστήριο
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας  2Θ/1ΕΡΓ/1ΦΡ
Πιστωτικές μονάδες  3
Τύπος μαθήματος  Επιστημονικής Περιοχής
Προαπαιτούμενα μαθήματα  
Γλώσσα διδασκαλίας & εξετάσεων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ

Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus

ΝΑΙ (στην Αγγλική)

Ηλεκτρονική σελίδα μαθήματος (url)  https://eclass.upatras.gr/courses/GEO307/
Μαθησιακά αποτελέσματα

Το μάθημα αποσκοπεί στην εξοικείωση  των φοιτητών με τα γεω-χωρικά δεδομένα και στην εισαγωγή των φοιτητών στις τεχνολογίες των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και της Τηλεπισκόπησης. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα μπορεί:

  1. Να διαχωρίζει τις έννοιες της αναλογικής και της ψηφιακής εικόνας και να υπολογίζει τα στατιστικά της ψηφιακής εικόνας. 
  2. Να διαχωρίζει τα γεωγραφικά δεδομένα σε διανυσματικά και δεδομένα καννάβου, και τις πληροφορίες σε χωρικές και μη.
  3. Να κατανοεί τις αλληλεπιδράσεις της Ηλεκτρομαγνητικής (ΗΜ) ακτινοβολίας με την ύλη και με την ατμόσφαιρα.
  4. Να μελετά χάρτες του Ελληνικού χώρου και να αναγνωρίζει τα προβολικά συστήματα.
  5. Να αναγνωρίζει τις πλέον διαδεδομένες δορυφορικές εικόνες και να τις επεξεργάζεται ψηφιακά.
  6. Να χρησιμοποιεί γεωγραφικά και γεωλογικά δεδομένα σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών να τα επεξεργάζεται και να παράγει χάρτες.

 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 την Τηλεπισκόπηση και τα ΓΣΠ.
  2. Να εισάγει, αποθηκεύει, διαχειρίζεται και επεξεργάζεται δορυφορικά δεδομένα με χρήση εξειδικευμένων λογισμικών.
  3. Να βελτιώνει την ποιότητα των εικόνων, να δημιουργεί έγχρωμα σύνθετα και να προβαίνει στην ερμηνεία τους.
  4. Να προβαίνει σε γεωμετρική διόρθωση δορυφορικών εικόνων και γεωναφορά χαρτών και να ψηφιοποιεί δεδομένα από αυτά.
  5. Να  εισάγει, αποθηκεύει, διαχειρίζεται και επεξεργάζεται γεωγραφικά και γεωλογικά δεδομένα σε περιβάλλον ΓΣΠ.
  6. Να δημιουργεί ΨΜΕ από ψηφιοποίηση ισοϋψών και να παράγει τοπογραφικές και υψομετρικές τομές.
  7. Να παράγει χάρτες με συνδυασμένη χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ
Γενικές Ικανότητες
  1. Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  2. Λήψη αποφάσεων
  3. Αυτόνομη εργασία
  4. Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
  5. Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  6. Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  7. Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον 
Περιεχόμενο μαθήματος

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

Κύκλος Α:

  1. Αναλογική και ψηφιακή εικόνα, ιστογράμματα και στατιστικές παράμετροι εικόνας (παράμετροι κατανομής)
  2. Θεωρία Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Ιστορικό, Συστατικά μέρη ενός ΓΣΠ.
  3. Διανυσματικά δεδομένα και δεδομένα καννάβου, Χωρικά και μη δεδομένα, Η έννοια της Τοπολογίας.
  4. Δορυφόροι και Δέκτες τηλεπισκόπησης, ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
  5. Αλληλεπίδραση της Ηλεκτρομαγνητικής (ΗΜ) ακτινοβολίας με την ύλη, αλληλεπίδραση ΗΜ ακτινοβολίας με την ατμόσφαιρα.

Κύκλος Β:

  1. Ταξινόμηση εικόνας, επιβλεπόμενη και μη επιβλεπόμενη πολυφασματική ταξινόμηση,
  2. Χωρική, ραδιομετρική, φασματική και χρονική διακριτική ικανότητα των δεδομένων της τηλεπισκόπησης
  3. Ψηφιακή προεπεξεργασία εικόνας, βασικές αρχές ερμηνείας εικόνας, έγχρωμα σύνθετα και ραδιομετρικές διορθώσεις, ατμοσφαιρική διόρθωση δορυφορικών δεδομένων τηλεπισκόπησης.  

Κύκλος Γ:                  

  1. Προβολικά συστήματα, Εισαγωγικές έννοιες (γεωειδές, σφαιροειδές, ελλειψοειδές, γεωγραφικές συντεταγμένες, datum, προβολικά συστήματα συντεταγμένων, είδη προβολών, παράμετροι προβολών).
  2. Προβολικά συστήματα που χρησιμοποιούνται στον ελλαδικό χώρο, Είδη των παραμορφώσεων, τα μαθηματικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται για τη γεωμετρική διόρθωση των εικόνων και την αναδόμηση των εικονοστοιχείων. Γεωμετρική διόρθωση χαρτών και δορυφορικών εικόνων.

Κύκλος Δ:

  1. Χαρτογράφηση με συνδυασμένη χρήση δορυφορικών δεδομένων και Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών.
  2. Ψηφιοποίηση και διόρθωση ισοϋψών, δημιουργία Ψηφιακού Μοντέλου Αναγλύφου, θεωρία επίδρασης του τοπογραφικού αναγλύφου, δημιουργία ορθοεικόνων.
  3. Βελτίωση της εικόνας, ψηφιακές τεχνικές βελτίωση του ιστογράμματος κατάτμηση ιστογράμματος, ψηφιακά φίλτρα επεξεργασίας εικόνας.
  4. Δημιουργία τοπογραφικών-υψομετρικών τομών.
  5. Παραδείγματα χρήσης δεδομένων Τηλεπισκόπησης και ΓΣΠ στην Εφαρμοσμένη Γεωλογία. 
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
 Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας 23
 Σύνολο μαθήματος  75
 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.
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.