Mastergradsoppgaveforslag - IMT - Geografisk informasjonsvitenskap / GIS
Nedenfor følger noen forslag til tema for mastergradsoppgaver innen
GIV/GIS. Det ville være fint om de som har andre ideer til oppgaver kunne
komme oppom for å drøfte og utdype disse videre. Kontakt i tilfelle Håvard
Tveite (havard.tveite<krøllalfa>umb.no, tlf. 6496 5483).
Aktuelle veiledere (formelle og uformelle) for GIV/GIS-delen av
oppgavene:
Håvard Tveite, Owe Löfman, Cecilie Rolstad, prof. II
Geir-Harald Strand (NIJOS), prof II Jan Terje Bjørke (FFI).
Du kan finne
e-postadresse og telefon for disse på UMBs WWW-sider ("Søk") eller ved å
kontakte Håvard Tveite.
Miljø og helse (Impact of environmental factors on
health)
Health impact of environmental exposure
Mapping any human environmental exposure and occurrence of disease and
analysing their potential association with exposure. Can a dos-relationship
be established between exposure and disease incidence? Is there support to
claim that the association is causal?
The diseases may be any tumour- or other chronic diseases or congenital
malformation that can be achieved from central or other registers, either in
a National survey (whole country) or a selected county [fylke] or a specific
contaminated area.
General problem:
Most diseases vary in space and over time and have multifactorial
etiologies (multiple causes). Determinants of diseases include genetic
factors as well as lifestyle, living conditions and environmental
exposures. For adult tumour diseases a lag time of several decades may be
expected between exposure and health outcome (onset of overt (clinical)
disease with symptoms) and therefore the time component has to be considered
in certain occasions. On the other hand, tumour diseases in children and
congenital malformations and certain chronic diseases like type-I diabetes
in childhood and adolescens have a shorter lag time.
Exposures:
Environmental toxic agents may be antropogenous in origin such
as air pollution, waste deposits, effects of acid precipitation that changes
the ion-exchanging properties in soil profiles with subsequent release of,
for example, toxic metals like cadmium and aluminium, which become mobile in
the ecosystem.
There are also natural occurring agents like background radiation (from
gamma-radiating ground isotopes), radon (and radium and uran) occurring in
the ground of inhabitated urban and rural areas, in wells and so
on. Trihalomethane-like substances (organic chlorine compounds) occurring in
municipal drinking water distribution areas where humus-rich raw water is
treated with chlorine compounds are another problem. In agricultural areas
nitrite and nitrate compounds, cadmium and pesticides/herbicides may be a
problems leading to human exposure (disease, infertility,
malformation). Some emissions comes from point objects like chimneys (air
contamination) or contaminated waste deponies which disseminate in the soil
profile or by leaking water to wells and other recipients. Other may be line
sources (roads, railways) or more diffuse area sources like industrial sites
and airports.
Socioeconomic determinants often influences incidence of disease as
confounders or by interactions and may be adjusted for (by for example
stratification or regression methods), but are also interesting in itself to
visualize segregation in society. Usually a single measure comprising the
most important socioeconomic factors is established as a composite gradual
index of deprivation. Such indexes may be used to summarize effects of
living condition and to a certain extent also life-style.
Materials needed for study:
- Demography (population data base):
- Demographic and socioeconomic data from Statistisk Sentralbyrå
(negations going on). Could be in coordinates of residence (as a proxy for
exposure) or by 250-meter squares for county (fylke) and 1000-metersquares
for whole country. (Needed for calculation of denominators in adjusted
incidence rates).
- Health outcome data:
- Cancer registry data and Discharche register data (source: for ex
Kreftregistret, Rikshospitalet/Radiumhospitalet) or data for Primary Health
Care Centers.
- "Exposure" data (examples):
- A variety of variables are available describing environmental
measurements in soil, water, air, sediments and biological monitoring
organisms in lake recipients ( (for ex NGU, Fororensningsstyret, Meteorolog
Inst, commune- and fylkesdata, Vannforskning etc) as well as radiation
data.
- Sociodemographic variables (Statistics Norway)
Example of some methodological steps:
- Selection of (focusing on) relevant problem to study (agricultural or
industrial activity, suspected emission or specific exposures or
disease)
- Survey of literature, especially previously published reports within
the aims of the study (toxicology, study designs etc).
- Chosing a design
- Collecting data of health outcome (registers), demography, maps and
exposure data
- Validation and matching of data
- Geocoding data and building the geodatabase
- Make thematic maps of locations of diseased cases, background
population "at risk"and exposure variables.
- Explore data properties: distributions (statistical and spatial),
autocorrelation, clusters, urban-rural gradients and so on
- Choose a method for analysis: grid data, point data, overlays etc
- Retrieve numerator and denominator data values for calculation of
incidence, adjusted (weighted) for gender and age, s k
standardization, for different exposure areas.
- Model/interpolate exposure data and incidence data (for example by
inverse distance weighting or kriging)
- Establish a description of dos-respons relationships
- Interpreting results (does results support a causal link between
exposure and health outcome?)
- Writing the report
Disposition of report:
- Abstract
- Introduction with definition of problem, litterature survey of
relevant references and giving the aims of the study.
- Materials (data catchment, type, validity and amounts of data).
- Methods. Statistics, Geostatistics, GIS-analyses used.
- Results.
- Discussion of results in relation to other
publications, weaknesses and strength of study design, most apparent
results and new generated hypotheses.
- Conclusions (Causal associations?).
- References.
- Acknowledgements.
- Figs and tabs may be interfoliated in running text
Språk: Norsk eller engelsk
Tips on focusing on the problem:
Select a single problem: contaminated site/sites, a certain general
exposure problem or a specific disease/condition/malformation. Focus on the
problem by writing down one specific questions that should be answered (and
maybe som sub-questions).
Is data relevant and the amount of observations large enough to have the
statistical power to answer the question? The initial way to analyse the
problem could be either:
- from the exposure (Which health problem is connected with this
exposure? Are people at risk when exposed to these toxic agents or this
contaminated site?
or
- from a certain disease/condition/malformation (Where does it
cluster? Why this spatial pattern? Which may be the causes of this
disease?)
Veileder: Owe Löfman.
Forslag til oppgaver innen miljø og helse (master og bachelor)
- Spatial methods for environmental exposure assessment - a
commented bibliography
- analytisk litteratursammenstilling av romlige metoder for vurdering av
eksponering i kontaminerte externe miljøer (punkt- linje- og diffuse kilder)
- Socio-economic determinants of colon cancer (tykktarmskreft)
in two counties - a spatial analysis.
Finnes:
- Dataset over sykelighet (kreftregisteret) 15 år på 7-siffrig
koordinatnivå (= oppløsning 1 meter);
- Datasett på 200-metersruter over sosioøkonomi (inntekt, utdanning mm);
- Datasett over populasjon (population at risk ca 800.000 personer m/
kjønn, alder og koordinatoppløsning)
- Socio-economic subareas (1 fylke)
- Methodological studies on effects of using data with high
resolution contra aggregated data and risk of ecological
bias.
Data finnes med 1-meters oppløsning,
200-metersruter, nøkkelkodeområde (minste statistikkområder i kommune)
og kommunenivå.
- Leukemi og radonmark (Assosiasjoner mellom akutt lymfatisk
leukemi og gradienter av markradon). Data må anskaffes fra
kreftregisteret, statistisk sentralbyrå og NGU.
- Rom-tid-modell for å kvantifisere dose (exponering) på ulike
plasser over tid. Lage et system (en modell) som med
datastøtte kan følge enkelte punktobservasjoner (individer) over tid og
sted og fra disse beregne middeldose, akkumulert dose, høyeste
dose. Exponering kan for eksempel være markstråling (finnes dataset med
stråling for 3 gammastrålende markisotoper (Kalium, Thorium og uran)
målt hver 200de meter (med fly) over et område på ca 15 000
kvadratkilometer. Til denne oppgaven finnes også et datasett med 200
000 individer med høy geografisk presisjon (koordinatnivå 7 posisjoner
= 1 meter) der en kan følge prospektivt (fram i tiden) fra 1973 til
2000. Oppgaven krever geografisk matching i GIS mellom datafiler (shape
og dbf). Det ønskede resultatet i oppgaven er å finne en algoritme for
å med datastøtte kunne beregne doseverdier: middeldose, akkumulert
dose, høyeste dose ved bevegelser hos individet over 30 år. (Oppgaven
kan passe en master- og/eller doktorgrad).
Web-kartløsning for Globalis
FN-sambandet har siden høsten 2003 vært ansvarlig for utviklingen av
Globalis, et interaktivt verdensatlas: www.globalis.no
For kartdelen av Globalis ønsker vi av ulike grunner å gå bort fra
ESRI-programvare og over på programvare som bygger på prinsippene om åpen
kildekode. Vi håper at vår problemstilling kan danne grunnlag for ett eller
flere studentoppgaver ved Universitetet for miljø- og biovitenskap.
Vi har skissert følgende krav til den nye versjonen av Globalis:
- "Lagdelt" og "fleksibelt" - det skal være mulig å bytte ut en programvarekomponent uten at hele verktøyet må omarbeides.
- Bruk av åpne standarder - oppnå stor grad av interoperabilitet (to eller flere systemers evne til å utveksle informasjon og å nyttiggjøre seg av informasjonen som er utvekslet).
- Stabilt - sikre høy oppetid.
- Raskt - takle mange samtidige brukere (mange leseoperasjoner, få skriveoperasjoner).
- Åpen kildekode - velge programvare som bygger på prinsippet om åpen kildekode (open source).
- Tilgjengelig - Globalis skal kunne brukes på de vanligste operativsystemer/nettlesere - og være tilgengelig for brukere med spesielle behov (universell utforming).
- Begrense antallet spesialtilpasninger - bruk verktøy som er mindre personavhengig!
Globalis og vil bli implementert delvis. Det vi ønsker innspill til er
delen som gjelder visualisering ved bruk av kart.
Avgrensinger:
- Vi jobber kun med globale data (raster og vektoriserte).
- Alle rasterkart skal være tilgengelig som en WMS-tjeneste fra GRID-Arendal.
- Vi ønsker å lagre vektorierte data i en MySQL-database.
- Kartet skal også kunne vise statististiske data som også ligger i en MySQL-database.
Hva kan FN-sambandet tilby?
- Veiledning
- Tilgang til data i MySQL-database
- Tilgang til WMS-tjeneste (må avklares med GRID-Arendal)
- Vektoristerte kartdata (konflikter m.m.)
- Dekke evt. utgifter (må avtales på forhånd!)
Hva ønsker FN-sambandet fra UMB
- Et løsningsforslag og en prototype
Vi deltar gjerne på en møte for å diskutere mulighetene for et slikt samarbeid.
Bjørn Sandvik,
prosjektleder for Globalis.no
MAR-ECO
Prosjektet MAR-ECO er interessert i
å tilby mastergradsoppgaver til studenter innen GIV/GIS.
Her er ei liste over mulige GIV-/GIS-prosjekter (prosjektrapport/resultat må
foreligge på engelsk):
- Renseteknikker og konvertering av Olex-data
XYZH (lengde, bredde, dyp og hardhet) data fra Olex-systemet
inneholder data fra mulitstråleekkoloddet EM300, som brukes til
bunnkartlegging. Programmet Olex har den fordelen at det kan
prosessere og lagre multistråledata i "realtime". Feilslag og andre
feilkilder fra EM300 blir ignorert av Olex, slik at data på skjerm ser
ok ut. Eksport fra Olex i xyz-format inneholder for øvrig disse
feilkildene, slik at data må renses før videre bruk i enkel analyse
kan gjøres.
Vær obs på at det er rådata fra EM300 som inneholder mest informasjon
om bunndata. Disse er for øvrig noe vanskelig tilgjengelig.
- CTD- (konduktivitet, temperatur og dyp i vannsøylen) og
hydrografidata. Trender i data
- Bunnhardhetsanalyse og hellingsanalyser av Olex-data
- Etablere en webdatabase som viser diverse toktdata i programmer som
PostgreSQL/PostGIS og MapServer.
Det foreligger en testversjon utviklet med annen programvare.
- Presentasjon. Presentere prosjektet med et illustrativt kart og
forklarende kart, av typen "midtside-kartet" i GeoData sitt blad.
- Terrengmodellering og visualisering ved hjelp av f.eks 3D av en gitt
Superstasjon (avgrenset område på ca 2nm X 2nm)
Kontaktperson MAR-ECO: Thomas De Lange Wenneck (e-post-adresse
kan fås av H. Tveite).
Veiledere: Håvard Tveite, Owe Löfman.
GIS Masters projects at NILU
The Norwegian Institute for Air Research (NILU) www.nilu.no is offering
Masters projects in GIS related research and application. NILU is involved
in air quality research and consultancy activities on both national and
international levels. Currently 2 projects can be offered at NILU.
1. Interpolation techniques for air quality assessment
Air pollution monitoring stations are used throughout Europe and Norway
to assess air quality and population exposure to poor air
quality. Monitoring stations are distributed point measurements and as such
only represent the air quality close to the station. For example, monitoring
stations close to sources of air pollution, such as roads, clearly do not
represent air quality at points further away. In order to assess population
exposure for cities or regions, pollution models are often used that give
areally distributed concentrations of pollutants. However, model results are
less reliable than the actual monitoring data.
This project requires a master student to apply and assess interpolation
techniques based on various forms of input:
- Interpolation techniques that are based solely on monitoring data to
produce distributed maps of air pollution on city and/or European scales
- Interpolation techniques that are based on monitoring and other
important geographical data, such as land use, road positions, population
distribution etc. to produce distributed maps of air pollution on city
and/or European scales
- Interpolation techniques that are based on monitoring and modelled
data to produce distributed maps of air pollution on city and/or European
scales
2. GIS software development in an air quality management system
NILU is the developer of an Air Quality Information System (AirQUIS)
that makes use of GIS functionalities specific to air pollution
problems. This system allows the visualisation and selection of various
standard objects and shapes for mapping as well as the visualisation of
pollutant concentration fields, population exposure, etc. The system is
intended to be user friendly and deliver the best possible information
through the GIS functionalities.
This project involves development of the GIS system using the ESRI 'Map
objects' GIS development package. The system is built on the '.net'
platform, using Visual Basic or C# programming tools. The student thus
requires some experience in these areas. The project will entail:
- An assessment of the best visual method for communicating particular
air quality and assessment concepts
- The implementation and documentation of one/some of these GIS functionalities in the AirQUIS system.
Kontaktperson NILU: Bruce Denby, bdeHOSnilu.no
Veileder: Cecile Rolstad.
Topologisk matching av to polygondatasett
(23/7-03 - revidert 5/10-2005)
Gitt at vi har to polygondatasett. Vi ønsker at det ene (A) skal være
uforanderlig. Det andre (B) skal tilpasses det første. Vi ønsker å utvikle
rutiner som kan arbeide seg gjennom polygonsett B, identifisere node og
linjesegmenter som ligger "nær" noder og linjesegmenter i polygonsett A
og i slike tilfeller justere plassering av noder og linjesegmenter i B slik
at de faller sammen med A.
Praktisk eksempel: I DMK (markslaget) har vi polygoner som representerer
dyrka mark. I DJD (jordsmonndatabasen) har vi polygoner som representerer
jordtyper på dyrka mark. Yttergrensene av det kartlagte arealet i DJD er
digitalisert fra flybilder og matcher bare "nesten" med yttergrensen for
dyrka mark i DMK. Vi ønsker å få utredet topologi-teoretiske
problemstillinger og testet ut metoder for utvikling av en "svart boks" hvor
man kan legge inn to polygondatasett, erklære det ene som uforanderlig og få
justert det andre datasettet slik at det matcher det første.
NIJOS stiller testdata til rådighet.
Veiledere: Geir-Harald Strand
Nytt høydedatum - konsekvenser for høydekurver
Norge skal, i likhet med de øvrige Nordiske land, innføre nytt
høydedatum. I Norge vil en innføring av nytt datum starte ved at
nivellementsnettet beregnes på nytt etter at et nytt Nordisk datum er
realisert. Deretter vil Stamnettet, Landsnettet og øvrige trigonometrisk
nett beregnes. Etter planen vil nivellementsnettet være endelig beregnet i
2007.
Allerede i dag foreligger foreløpige beregninger. Disse viser at det nye
datumet gir opp til 35 cm høyere verdier enn NN1954 . I kommuner med lokalt
høydedatum kan forskjellene bli langt større. F.eks vil Trondheim måtte
slite med over 70 cm mellom sitt lokal datum og det nye. Oslo og Bærum, som
også har lokalt datum, vil erfare over 36 cm og Kristiansund hele 2 meter.
Overgangen til nytt høydedatum i Kommunene tenker vi at skal foregå på
samme måte som ved overgangen til EUREF89. Statens Kartverk har ansvar for
overordnet nett, mens kommunene har ansvar for nødvendige detaljnett og
endringer i sine GIS-databaser. Problemstillingene er til en viss grad de
samme, men bytte av høydesystem medfører minst en ny utfordring ved at
høydekurvene får en ny beliggenhet. Jo større målestokker og flatere
terreng, desto mer endrer høydekurvene både form og beliggenhet.
Må høydekurvene genereres på nytt ut fra flybilder, eller finnes det
andre metoder som er mindre arbeidskrevende? Hvilke muligheter gir digitale
kartdata?
Kontaktperson Statensk karverk: Olav Vestøl, Geodesidivisjonen.
Veileder: Håvard Tveite
Forprosjekt eiendomsstruktur for landbrukseiendom analysert
via Økonomisk kartverk
Det framstår som et lovgivingsmessig og forvaltningsmessig problem at vi
ikke har noen systematisk kunnskap om eiendomsstruktur i Norge. Med
eiendomsstruktur menes i denne sammmenheng vesentligst eiendomsteigers
geometriske form og størrelse. Av interesse (seinere) kan også være
veitilknytning m.v.
Innenfor området dekket av ØK er eiendomsgrenser digitalisert. Da bør det
være mulig å gjennomføre slike analyser for å få fram dekkende statistikk
for mindre eller større deler av ØK's dekningsområde.
En mastergradsoppgave kan bestå av følgende:
- Diskutere alternative mål som kan beskrive eiendomsstrukturen. Basert på
tall som det er mulig å hente ut fra ØK ved digitale teknikker
(tallinformasjon "enkeltvis" samt satt sammen til form- og
størrelsesbeskrivende enheter)
- "Grensetetthet"; gjennomsnitt meteravstand hvor en tilfeldig linje
gjennom landskapet skjærer en eiendomsgrense.
- Samla grenselengde
- Antall knekkpunkter i grenser
- Arealer på teiger
- Andre mål ...
- Utforme en "produksjonslinje" basert på uttesting på ett eller flere
ØK-blad, med sikte på slik statistikkproduksjon over større områder (eller
hele ØK-området). Herunder bør man:
- Kunne skille visse arealkategorier (Innmark - utmark m.v., Man bør trolig
holde tettbebyggelse og vann utenom)
- Kunne levere tall brutt ned etter administrative grenser (fylke, kommune).
DETTE ER MEEGET RELEVANTE SAKER - SAMARBEIDSPARTNERE BØR KUNNE VÆRE
INTERESSERT.
Passer for en dyktig student, som har sans for god gammel geometri og
GIS-teknikk.
Veiledere: Håvard Steinsholt og Håvard Tveite
Utvikling av vegetasjonstetthet / framkommelighet - belyst ved
GIS-analyse av orienteringskart
Problem (stilling)
- Det er påstått at tettheten blir større og framkommeligheten
vanskeligere utenom stisystemene i områder med produktiv skog
- Produksjon av moderne orienteringskart har foregått siden slutten
av 60-tallet. For mange skogsarealer har o-kartleggingen skjedd på nytt
(revisjoner) én eller flere ganger i løpet av denne perioden. Normen for
karttegn har endret seg noe, men trolig ikke mer enn at karttegnene ved
fortolkning (valg av ett (eller flere alternative) sett "grønt-kategorier"
som alle årgangers karttegn kan "oversettes" til) kan gi et bilde av
utviklingen.
- Ved hjelp av GIS-teknologi anvendt på årganger av o-kart studere
utviklingen av vegetasjonstetthet / framkommelighet. Resultatene søkes
vist som utviklingen av andelen "grønt" pr daa eller km2, eventuelt fordelt
på forskjellige boniteter (hentet fra ØK eller fra skogbruksplaner) eller
vegetasjonstyper (vegetasjonskart).
Metode
- Innsamle "grønt-folier" fra orienteringskart fra de forskjellige
o-klubber. Eventuelt papirkopier.
- Scanne og målestokkinnpasse innsamlede folier og kart.
- Redigere innscannet materiale ut fra framdrøftede standarder (husk
"dobbel- identifikasjon" dersom du ønsker å få fram resultater ut
fra alternative standard-sett).
- Redigere inn ønskede areal-sonering ("bonitet" m.v.).
- Kjøre beregninger.
- Presentere resultater.
- Kritisk vurdering og drøfting ut fra valgt metodikk og litteratur
på beslektet tema.
Ytterligere elementer til en disposisjon:
- "Grønt-signaturene" sett i o-løper-perspektiv (løpende
opplevelsesmessig), i mer generelt visuelt og "rekreasjons-funksjonelt"
perspektiv, i biologisk perspektiv, i "teknisk perspektiv" (dyretråkk,
fotsti, traktorslep, traktorveg (delvis bærelag), skogsbilveg): "Samling"
om de begreper som vil bli brukt i analysen. Tilsvarende forklaringer på
framvekst og tilbakedanning av grønt-typene.
- Redegjørelse for norm-utviklingen av o-kart (norm,
kontrollordninger, o-løpernes standard-krav).
- Fortolkningsalternativer av normene ved en sammenkjøring av
kartinformasjon fra o- kart av forskjellig alder.
- Redegjørelse for metode
- Presentasjon av resultater
- Drøfting av usikkerhetsmomenter i grunnlag og metode.
- Drøfting av resultater i forhold til foreliggende litteratur om
skogutvikling og anbefalt skogskjøtsel (sette resultatene inn i en
forst-historisk og forst-teknologisk sammenheng) og litteratur om utvikling
av skoglandskap.
- Sammendrag - English summary - Rotator - Ringfest
Mulige utbygginger og utfyllinger
- Kontroll av karttegnerens tolkning av normene og kontroll av egen
tolkning (for analysen) ved case-studier i marka.
- Ytterligere analyser ved overlay med andre kart med grunn- og
vegetasjonsinformasjon.
Veiledere: Håvard Steinsholt og Håvard Tveite
Oppgaver foreslått av Jan Terje Bjørke
Jan Terje Bjørke (professor II, FFI) har veiledet følgende oppgaver de siste
årene:
- bruk av fuzzy set og naturlig språk i GIS
- interpolasjon av DTM ved bruk av kriging
- Espen Isaksen (2004): Generalisering av veinettverk;
informasjonsteori.
- Kjetil Sæheim (2005): Persepsjonsstudie; informasjonsteori, kartdesign
- Trygve Tømta (2005): Visualisere/illustrere et fartøys posisjon i
vannvolumet; fuzzyteori
Områder han ser som aktuelle er:
- bruk av Wavelets i DTM - dette er en tung sak som krever gode
matematikk-kunnskaper
- oppdeling av jordkula i sfæriske trekanter: altså: rasterkart basert
på sfæriske trekanter (her blir en del geodesi slik at oppgaven må
veiledes sammen med geodesi professor)
- bruk av Shannon informasjonteori til generalisering
av kurveskarer, for eksempel beregne optimal ekvidistanse
ved zoom i kart. Oppgaven krever en
god del programmering. Datastrukturer er et nøkkelord.
- bruk av naturlig språk i GIS - hvordan finne
semantikken i geografiske relasjoner, for eksempel:
E6 går langs Mjøsa.
Dersom noen har lyst til å se på slike problemstillinger bør de ta
kontakt med Jan Terje for å diskutere oppgaver og eventuell
veiledning.
Veiledere: Jan Terje Bjørke (FFI)
Nøyaktighetsundersøkelser/Kvalitet
Bakgrunn
- Institutt for kartfag har hatt en doktorgrad (Erling Onstein)
innen området kvalitet for geografiske data.
- Instituttet har hatt et samarbeid med GRID-Arendal om
kvalitetsundersøkelser av DCW (Digital Chart of the World,
ca. 1:1.000.000, flere tema).
DCW-prosjektet (avsluttet 1995).
Det har vært aktivitet ved IMT innen dette området. Arbeidet kan spenne fra
"metoder for dokumentasjon av kvalitet for geografiske data" til
"bestemmelse av geometrisk og tematisk nøyaktighet for et bestemt digitalt
geografisk datasett".
Jon Anders Bordal sin hovedoppgave (1995)
omhandler kvalitet for linjedata.
Yngvild Malmo sin hovedoppgave (1998)
omhandler kvaliteten på GAB og DEK.
Ivar Haugen sin hovedoppgave (2004)
ser på endringer i stinett med utgangspunkt i flere årganger av o-kart.
Statens Kartverk / NIJOS vil trolig være interessert i at noen setter seg
inn i problemstillingene med utgangspunkt i en av de nasjonale "kartseriene"
(case).
Veileder: Håvard Tveite
Visualisering av kvalitet
Det er viktig at beslutningstakere kan få informasjon om kvaliteten på
analyseresultater fra GIS. Et viktig element i kommunikasjonen mellom
saksbehandler og beslutningstaker vil i GIS-sammenheng være
datamaskingenererte presentasjoner. Dersom ulike aspekter ved kvalitet
kan formidles via slike presentasjoner (animasjoner eller stillbilder
generert ut i fra opplysninger om usikkerheten i grunnlagsdata og
egenskapene til beregningsrutinene), vil en viktig del av grunnlaget
for gode beslutninger være lagt.
NCGIA i USA har hatt et eget program innen dette området, og en del
litteratur og inspirasjon kan hentes derfra (Goodchild, m.fl.).
Veileder: Håvard Tveite
Eldre oppgaver
Utvikling av stinett - belyst ved GIS-analyse av orienteringskart
(Notat Håvard Steinsholt etter uventet kreativt kvarter 31/1-96)
Problem (stilling)
- Det er vanlig påstått at friluftslivet øker, med økt markslitasje
(her; økt stinett) som resultat.
- Produksjon av moderne orienteringskart har foregått siden slutten
av 60-tallet. For mange skogsarealer har o-kartleggingen skjedd på nytt
(revisjoner) én eller flere ganger i løpet av denne perioden. Normen for
karttegn har endret seg noe, men trolig ikke mer enn at karttegnene ved
fortolkning (valg av ett (eller flere alternative) sett sti-kategorier som
alle årgangers karttegn kan "oversettes" til) kan gi et bilde av
utviklingen gjennom de 25-30 siste år.
- Ved hjelp av GIS-teknologi anvendt på årganger av o-kart studere
utviklingen av stinett. Resultatene søkes vist som utviklingen av stinett
totalt (Sti-og-veg-tetthet = total sti- og veglengde pr daa eller km2),
utviklingen av stinett innenfor de forskjellige kategorier (skogsbilveg,
traktorveg, traktorslep, fotsti e.l.). Resultatene gis for alt areal og i
nedbrutt form regionalt (kommune eller annen region) og lokalt:
"nærområder" = 1 km fra tettbebyggelse e.l..
Metode
- Innsamle "svart-folier" fra orienteringskart fra de forskjellige
o-klubber. Eventuelt papirkopier.
- Scanne og målestokkinnpasse innsamlede folier og kart.
- Redigere innscannet materiale ut fra framdrøftede standarder (husk
"dobbel- identifikasjon" dersom du ønsker å få fram resultater ut
fra alternative standard-sett.
- Redigere inn ønskede areal-sonering ("nærområder" m.v.).
- Kjøre beregninger.
- Presentere resultater.
- Kritisk vurdering og drøfting ut fra valgt metodikk og litteratur
på beslektet tema.
Ytterligere elementer til en disposisjon:
- "Sti-typene" sett i o-løper-perspektiv (opplevelsesmessig), i
biologisk perspektiv, i "teknisk perspektiv" (dyretråkk, fotsti,
traktorslep, traktorveg (delvis bærelag), skogsbilveg): "Samling"
om de begreper som vil bli brukt i analysen. Tilsvarende forklaringer på
framvekst og tilbakedanning av sti-typene.
- Redegjørelse for norm-utviklingen av o-kart (norm,
kontrollordninger, o-løpernes standard-krav).
- Fortolkningsalternativer av normene ved en sammenkjøring av
kartinformasjon fra o- kart av forskjellig alder.
- Redegjørelse for brukt metode og for slike analysemetoder generelt.
- Presentasjon av resultater
- Drøfting av usikkerhetsmomenter i grunnlag og metode.
- Drøfting av resultater i forhold til foreliggende litteratur om
friluftsliv og markslitasje / stiutvikling.
- Sammendrag - English summary - Ringfest
Mulige utbygginger og utfyllinger
- Kontroll av karttegnerens tolkning av normene og kontroll av egen
tolkning (for analysen) ved case-studier i marka.
- Gå fra linjer på kartet til areal ved tverrmålinger i marka for de
forskjellige sti-kategorier (markpåvirkningsstudier).
- Ytterligere analyser ved overlay med vegetasjonskart (på hva slags
arealer skjer ekspansjon/reduksjon av stinettet. Utbygges eventuelt til
"arealforbruk" med målinger i marka av sti-bredder jamfør kategorieseringen
av stier.
- Ytterligere analyser ved soneundersøkelser ut over
"tettstedsnærhet", f.eks. en kilometersirkel rundt "innfallsport",
"Parkeringsplass/oppmarsjområde" og "friluftsområde/serveringssted".
Student: Ivar Haugen, 2004.
Veiledere: Håvard Steinsholt og Håvard Tveite
Postgres, PostGIS, MapServer
Forslagstiller: Dataforvaltningsgruppa, NIJOS.
- Ytelse og hastighet på større datasett sammenlignet med ArcSDE og ArcIMS.
- Ulike join-operasjoner (SFS/SQL), som DMK/DEK eller et fritt valgt
datasett med klipping mot grunnkretser, kommunegrenser osv. (for å tillate
uttak fra basen). En kunne tenke seg en innsynsløsning hvor bruker velger et
administrativt utsnitt og får ut en fil (eks. shape, GML) med fagdata klipt
mot dette. Dette kan gjøres direkte mot basen eller i innsynsløsningen.
Student: Marius Wikstrøm, våren 2004.
Veiledere: Håvard Tveite, støtte fra dataforvaltninggruppa ved NIJOS.
Geografiske databaser, teori og testing
Utviklingen går raskt når det gjelder teknologi for håndtering av
geografiske data i databasehåndteringssystemer. Det finnes mange
aktuelle tema for både teoretiske og praktiske oppgaver innen dette
feltet.
Instituttet har to databasesystemer som kan håndtere
geografisk informasjon, Informix Universal Server med 2D Spatial
DataBlade og Oracle 8/8i med Spatial Cartridge. Begge ligger på
UNIX servere (Oracle ligger på en Sun Enterprise
450 server, mens Informix ligger på en noe eldre Sun Ultra1 server).
Ulike typer eksperimenter med denne måten å håndtere
geografisk informasjon på vil være interessant. Det vil være mest
aktuelt å programmere databaseapplikasjoner i C og Java, slik at
geografiske data kan gjøres tilgjengelig via CGI/Java Servlets eller
Java applets i generelle WWW-browsere, eller som egne Java applikasjoner.
Det forutsettes kunnskaper tilsvarende kurset geografiske
databasesystemer (GIS300) og digital kartografi (DK300).
Sigve Hamran skrev våren 2000 en oppgave om romlige join-predikater
og prosessering av flerveis romlig join.
NORUT-IT har et forskningsprogram innen distribuerte geografiske
databaser, og har uttrykt interesse for å komme med mastergradsoppgaveforslag.
Dersom noen er interessert tar vi kontakt med NORUT-IT for å diskutere
oppgavetema.
Veiledere: Håvard Tveite (muligens også NORUT-IT)
Distribuerte GIS / WWW-GIS
WWW og globale informasjonsnettverk gir nye muligheter for
utviklere av informasjonssystemer. Bruken av GIS-mekanismer har
foreløpig ikke tatt av på nettet, men har et enormt
potensiale for å forbedre brukerinteraksjon mot stedfestet
informasjon. HTTP tillater i dag såkalte "imagemaps" som
muliggjør en viss grad av geografisk orientert interaksjon.
Problemstillinger rundt distribuerte GIS og standard grensesnitt
for geografisk informasjon (data og operasjoner) kan danne gode utgangspunkt
for mastergradsoppgaver.
NIJOS kan ha en oppgave på distribusjon av geografiske data gjennom
WWW. Kontakt Geir-Harald Strand, NIJOS (tlf 9699).
Vegar Svendgård gjorde våren 2000 sin hovedoppgave med
utgangspunkt i følgende problemstilling:
Mulighetene
som finnes for GIS på WWW i dag, undersøkelse av eksisterende WWW-GIS
implementasjoner og eventuelt foreslag om geografiske utvidelser til
dagens protokoller. Aktuelle teknologier/teknikker/standarder: Java,
HTTP, CGI, CORBA, OGIS, SQL3, ...
Veiledere: Håvard Tveite
Implementering av deler av UMB-GIS / programmering av GIS-moduler
Universitetet for Miljø- og Biovitenskap mangler et informasjonssystem med GIS-funksjonalitet
til bruk i:
- ekstern og intern informasjonsvirksomhet
- planlegging innenfor jordbruk og arealutnyttelse
- vedlikehold/drift av parken, andre anlegg (bygninger, infrastruktur
som veier og ledningsnett) og jord- og skogbruksarealet
- disponering av rom til undervisning, laboratorier, lager og kontorer
Den geografiske komponenten i et slikt informasjonssystem er
essensiell, og løsningen må derfor bygge på GIS-teknologi.
Det har blitt
utarbeidet en kravspesifikasjon for et UMB-GIS (hovedoppgave 1997,
Klokkerud og Haustveit).
Utgangspunktet er at systemet skal være
modulært og lett utvidbart. Systemet skal så langt mulig bygge på
internasjonale standarder og fritt tilgjengelig (public domain)
programvare. All informasjon skal lagres enhetlig i et
databasehåndteringssystem. Databasegrensesnittet må kunne tilpasses
tilgjengelig teknologi (relasjonsmodellen evt. en objektorientert
modell).
Første trinn i implementeringen av et UMB-GIS vil kunne være å utarbeide en
parkmodul og en planteoversiktsmodul som skal kunne innpasses i en større
sammenheng ved en seinere anledning. Senter for husdyrforsøk /
institutt for husdyrfag kan også ha interesse av en modul for oversikt over
beitearealer. Det ville være interessant å få til et samarbeid med studenter
fra andre (aktuelle) studieretninger.
Veiledere: Håvard Tveite
Nøyaktighetsundersøkelse for digitaliseringsbord
Digitaliseringsbord og -plater skal gi nøyaktig posisjonering for
manuell digitalisering fra analoge kart/tegninger/bilder. Det er av
interesse å finne ut hva som påvirker nøyaktigheten til
digitaliseringsbord, og hvordan dette arter seg i praksis.
Interessante feilkilder er bl.a.:
- Interne defekter i digitaliseringsbordet.
- Feil i elektronikken i digitaliseringsbordet (f.eks.
interpolasjonsrutiner).
- Eksterne elektro-magnetiske felter (kraftlinjer, magnetiske
objekter, dataskjermer og annet datautstyr).
- Magnetiske partikler / forstyrrende partikler på
tegninger/bilder/kart (blyantstreker kan påvirke
digitaliseringsbord).
Oppgaven vil innebære et teoretisk studium av virkemåten til
digitaliseringsbord og -plater (mange ulike tekniknologier). Det
teoretiske studiet skal danne grunnlaget for å spesifisere et sett med
kvalitetsparametre for digitaliseringsbord. Det skal deretter utvikles
metoder for testing av de viktigste kvalitetsparametrene for
digitaliseringsbord. Disse metodene skal brukes for å teste noen av
digitaliseringsbordene vi har tilgjengelige ved instituttet.
Veileder: Håvard Tveite
Uttesting av GIS-programvare/moduler
Det finnes i dag et vell av GIS-pakker tilgjengelig, enten på
kommersiell basis eller som public domain programvare.
Funksjonaliteten til de ulike pakkene varierer i stor grad, og det kan
være vanskelig å bestemme denne uten testing.
For å kunne utføre
meningsfylte tester er en avhengig av å ta utgangspunkt i ett eller
flere bruksområder (eiendomsforvaltning, tømmertransport,
turistinformasjonssystem, undervisning, etc).
Instituttet har bl.a. følgende GIS-pakker tilgjengelig: Arc/Info,
ArcView, Grass, Idrisi, WinMapSQL, Pumastation, GeoMedia.
Instituttet vurderer stadig nye systemer, og undersøkelse av noen
av disse vil være aktuelt.
For akademiske institusjoner er fritt tilgjengelige (public domain) og
rimelige programpakker spesielt interessante.
Bernt Bye utførte i 1995 hovedoppgaven sin på Grass (et public
domain unix-basert GIS).
Veiledere: Håvard Tveite
Egnethetsvurderinger for geodata
På samme måte som kart finnes i mange ulike målestokker og
detaljeringsgrad, finnes det geodata med svært ulikt innhold. Den store
utfordringen for en som har bruk for geodata er å få tak i data som
passer til den aktuelle bruken.
Det er for tiden stor aktivitet for å etablere katalogtjenester for
geodata. Katalogene som ligger til grunn for slike tjenester skal
inneholde tilstrekkelige opplysninger til at potensielle databrukere kan
vurdere om de datasett som tilbys, er egnet for ulike formål. I Norge er
Statens Kartverk snart ferdig med 1.versjon av en katalogtjeneste
basert vesentlig på GEOVEKST/GEOREF. Fra utlandet finnes mange eksempler
på operative tjenester, for en stor del tilgjengelig via Internett,
bl.a. fra USA (
http://www.fgdc.gov/clearinghouse/index.html ) og Danmark
(http://www.geodata-info.dk/,
se også deres pekere til andre:
http://www.geodata-info.dk/ig-links.htm).
Et viktig fundament for katalogtjenester er standarder. Det er for tiden
stor aktivitet på geodata-standardisering, både på nasjonalt
(Geodatanorm med IMT sterkt involvert, SOSI) og internasjonalt plan
(ISO/TC211- se
http://www.statkart.no/isotc211/
Standardene er inne i sluttbehandlingen, SQL-MM - med bl.a. romlige
utvidelser til SQL - nærmer seg ferdigstillelse). Dette betyr at
rammeverket for egnethetsvurderinger er i ferd med å komme på plass. Skal
katalogtjenestene bli en suksess, forutsetter det imidlertid at 1)innholdet
i katalogene og 2)presentasjons/formidlingsformen som velges, treffer
brukerne.
Oppgaven vil kreve at en setter seg inn i gjeldende og kommende
standarder for feltet og hva som tilbys gjennom de ulike
katalogtjenestene. Oppgaven har en teknisk side der databaseetablering
og distribusjon av databaseinnhold bl.a. via Internett er sentralt.
Dette bør likevel kun utgjøre en liten del av oppgaven.
Hovedutfordringen vil være å finne ut hvordan brukere kan utnytte
tjenestene, og å finne ut hva en slik utnyttelse krever av brukerne,
ikke minst hva angår kompetanse og kjennskap til geodata.
Oppgaven krever at studenten(e) har solid kjennskap til geodata og de
mulighetene som ligger i geodatabruk. Erfaring i bruk av geodata vil
også være en fordel.
Veiledere: Erling Onstein, HiG, (Håvard Tveite)
Håvard Tveite <havard.tveite@umb.no>