Εσωτερικός χώρος- ανάλυση σε τρισδιάστατο δίκτυο

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Γεωπληροφορική

COMBINING METHODOLOGICAL TOOLS FOR THE OPTIMUM 3D MODELLING OF NTUA CAMPUS

Rapid urbanisation relates to increased space requirements above and below ground and the development of complex structures. This profound need attracted increasing interest for the collection, modelling, management, visualisation and dissemination of 3D objects through various application fields, such as: 3D Cadastre, 3D City Modelling and Building Information Modelling. Contemporary advances in GIS technology, Geo-Web services and computer graphics facilitate the development of such models accompanied by semantic, geometrical and topological information, while the use of international standards enables the communication and interoperability between the systems. The aim of this paper is to combine state-of-the art methodologies and technologies for the development of semantically enriched 3D models for the Campus of the National Technical University of Athens in Greece. The result is a web-based 3D Campus map that integrates these models as Web Services, providing access to management and navigation for the campus area and can also be used for maintenance purposes from the various NTUA Departments. To this end, the database schema has been designed compatible with CityGML, while attention was given to interoperability issues that arise from differently derived 3D models which had to be stored and visualised while retaining their characteristics

3D NETWORK ANALYSIS FOR INDOOR SPACE APPLICATIONS

Indoor space differs from outdoor environments, since it is characterized by a higher level of structural complexity, geometry, as well as topological relations. Indoor space can be considered as the most important component in a building’s conceptual modelling, on which applications such as indoor navigation, routing or analysis are performed. Therefore, the conceptual meaning of sub spaces or the activities taking place in physical building boundaries (e.g. walls), require the comprehension of the building’s indoor hierarchical structure. The scope of this paper is to perform 3D network analysis in a building’s interior and is structured as follows: In Section 1 the definition of indoor space is provided and indoor navigation requirements are analysed. Section 2 describes the processes of indoor space modeling, as well as routing applications. In Section 3, a case study is examined involving a 3D building model generated in CityEngine (exterior shell) and ArcScene (interior parts), in which the use of commercially available software tools (ArcGIS, ESRI), in terms of indoor routing and 3D network analysis, are explored. The fundamentals of performing 3D analysis with the ArcGIS Network Analyst extension were tested. Finally a geoprocessing model was presented, which was specifically designed to be used to interactively find the best route in ArcScene. The paper ends with discussion and concluding remarks on Section 4

Primary education in the prefecture of Preveza (1913-1940)

The objective of the said doctoral thesis on "Primary education in Preveza 1913-1940" is to highlight the actual condition of the function of the primary education in the Prefecture of Preveza as it was shaped by the implementation of the central educational policy during the intervening period between the First Balkan and the Second World War. Its structure is based on the archival material of the Metropolis of Nicopolis and Preveza, of the Association for the Diffusion of Greek Letters and the Elementary Schools of the Prefecture, on the unpublished material of the General State Archives of Preveza, Ioannina and Athens, in the publications of the Greek Primary Teachers' Federation, the Hellenic Statistical Authority, newspapers, newsletters, inspections and magazines of the time.For the investigation of the real operation of basic education and the reconstruction of the image of the institution in the specific time period, historical research was considered as the most suitable type.Τhe understanding and analysis of the evidence, as well as the interpretation of the opinions and decisions at the local level is attempted by applying the hermeneutical method, under the prism of political, ideological, social and economic factors.Τhe research showed that the school funds were supported by financial contributions from collections and fraternities, benefactors and legacies, from the allocation of part of the income of the churches and from the mandatory contributions of the municipality, communities and the state.The Karamanios Kindergarten was initially operated as a charitable institution and later as a private kindergarten, which did not adequately serve the purposes of Mr. Karamanis' will and the teaching staff who served there were not satisfied with the salary and working conditions, as the the number of students was very large.Τhe institution of supervision was linked to the role of the inspector, who had an administrative and supervisory role. Based on the legislation and archival material, it does not appear that regular administrative and supervisory control was carried out. Τhe basic education school network of the prefecture consisted of state primary schools ( mal, female, mixed, common and complete) of a full kindergarten, of threeothomanprimary schools (2 male and 1 female), of the Israeli elementary school (mixed), of private Italian elementary school, and of the philanthropic-private Karamanio kindergarten. Most of these existed before 1913. The school network, during the examined time period, did not develop in parallel with the increase in the population of the prefecture. Foundations, promotions and divisions of school units were lost due to mergers and abolition of schools. Τhis had the result that the needs of the prefecture were not adequately covered.The teaching staff was initially appointed by the associations of the ephorates and demogers and by the Prefect of Ioannina. In 1915, when Preveza was established as a prefecture, appointments were made by the prefects of Preveza, Arta and Ioannina, as the boundaries of the prefecture did not coincide with the boundaries of the educational districts.The to schools that had an operational deficit.Τhe inspector checked the documents of the candidates and the supervisory board proposed the appointment, while the Ministry of Education approved it.Τhe main hiring criteria were locality and the formal qualifications determined each time by the relevant legislation. Τhe appointments that were made were minimal and did not cover the needs of the prefecture.Τhe student strength of the schools was proportional to the fluctuation of the population. Τhe ups and downs of enrollments, students, progress or stagnation as well as the interruption of studies is affected by the educational level of the residents and the active productive population of the prefecture in combination with the geographical location.Dropping out of school mainly involved orphaned students and children from the middle or lower social layers. Τhe province is characterized by the homogeneity of its student population in contrast to the schools of the city where one would talk about intercultural schools. Disciplinary penalties were imposed by the competent disciplinary bodies (minister, supervisory board, inspector, director, teachers' association).Penalties imposed on teachers and students and no penalty on parents for violating the compulsory schooling law.Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής με θέμα «Η βασική εκπαίδευση στο Ν. Πρέβεζας 1913-1940» είναι η ανάδειξη της πραγματικής κατάστασης λειτουργίας της βασικής εκπαίδευσης του Ν. Πρέβεζας όπως αυτή διαμορφώθηκε με την εφαρμογή της κεντρικής εκπαιδευτικής πολιτικής κατά τη χρονική περίοδο που μεσολάβησε ανάμεσα στο πρώτο βαλκανικό και δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο. Το οικοδόμημά της στηρίζεται στο αρχειακό υλικό της μητρόπολης Νικοπόλεως και Πρεβέζης, του Συλλόγου προς Διάδοσιν των Ελληνικών Γραμμάτων και των δημοτικών σχολείων του νομού, στο ανέκδοτο υλικό των Γ.Α.Κ. Πρέβεζας, Ιωαννίνων και Αθηνών, στα δημοσιεύματα της Διδασκαλικής Ομοσπονδίας Ελλάδος, της Ελληνικής Στατιστικής Υπηρεσίας, των εφημερίδων, δελτίων, επιθεωρήσεων και περιοδικών της εποχής. Για τη διερεύνηση της πραγματικής λειτουργίας της βασικής εκπαίδευσης και την ανασυγκρότηση της εικόνας του θεσμού τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο, ως καταλληλότερο είδος θεωρήθηκε η ιστορική έρευνα. Η κατανόηση και ανάλυση των τεκμηρίων, καθώς και η ερμηνεία των απόψεων και αποφάσεων σε τοπικό επίπεδο επιχειρείται με την εφαρμογή της ερμηνευτικής μεθόδου, υπό το πρίσμα των πολιτικών, ιδεολογικών, κοινωνικών και οικονομικών συγκυριών. Η έρευνα ανέδειξε ότι τα σχολικά ταμεία ενισχύονταν από χρηματικές εισφορές συλλόγων και αδελφοτήτων, ευεργετών και κληροδοτημάτων, από την παραχώρηση μέρους των εσόδων των εκκλησιών και από τις υποχρεωτικές εισφορές δήμου, κοινοτήτων και κράτους. Το Καραμάνειο νηπιαγωγείο λειτουργούσε αρχικά ως φιλανθρωπικό ίδρυμα και μετέπειτα ως ιδιωτικό νηπιαγωγείο, το οποίο δεν εξυπηρέτησε επαρκώς τους σκοπούς της διαθήκης του Σπ. Καραμάνη και το διδακτικό προσωπικό που υπηρετούσε σ’ αυτό δεν ήταν ικανοποιημένο με τις μισθολογικές και εργασιακές συνθήκες, καθότι ο αριθμός των μαθητών ήταν πολύ μεγάλος. Ο θεσμός της εποπτείας ήταν συνδεδεμένος με το ρόλο του επιθεωρητή, ο οποίος είχε διοικητικό και εποπτικό ρόλο. Βάσει της νομοθεσίας και του αρχειακού υλικού, δεν προκύπτει να γινόταν τακτικός διοικητικός και εποπτικός έλεγχος. Το σχολικό δίκτυο βασικής εκπαίδευσης του νομού αποτελούταν από κρατικά δημοτικά σχολεία (αρρένων, θηλέων, μικτά, κοινά και πλήρη), από πλήρη νηπιαγωγεία, από τρία οθωμανικά δημοτικά σχολεία (2 αρρένων και 1 θηλέων), από το ισραηλιτικό δημοτικό σχολείο (μικτό), από το ιδιωτικό ιταλικό δημοτικό σχολείο και από το φιλανθρωπικό-ιδιωτικό Καραμάνειο νηπιαγωγείο. Τα περισσότερα από αυτά προϋπήρχαν πριν το 1913. Το σχολικό δίκτυο, κατά την εξεταζόμενη χρονική περίοδο, δεν αναπτύχθηκε παράλληλα με την αύξηση του πληθυσμού του νομού. Οι ιδρύσεις, οι προαγωγές και οι διαιρέσεις των σχολικών μονάδων χάνονταν από τις συγχωνεύσεις και τις καταργήσεις των σχολείων. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να μην καλύπτονται επαρκώς οι ανάγκες του νομού. Το διδακτικό προσωπικό διοριζόταν αρχικά από τα σωματεία των εφορειών και των δημογεροντιών και από το Νομάρχη Ιωαννίνων. Το 1915 που η Πρέβεζα συστάθηκε σε νομό, οι διορισμοί γίνονταν από τους νομάρχες Πρέβεζας, Άρτας και Ιωαννίνων καθότι τα όρια του νομού δεν συνέπιπταν με τα όρια των εκπαιδευτικών περιφερειών. Η Γενική Διοίκηση Ηπείρου διόριζε προσωρινά εκπαιδευτικούς σε σχολεία που αργούσαν ή σε σχολεία που δημιουργούνταν κάποιο λειτουργικό κενό. Ο επιθεωρητής έλεγχε τα δικαιολογητικά των υποψηφίων και το εποπτικό συμβούλιο πρότεινε το διορισμό, ενώ το υπουργείο παιδείας τον επικύρωνε. Βασικά κριτήρια πρόσληψης ήταν η εντοπιότητα και τα τυπικά προσόντα που καθορίζονταν κάθε φορά από τη σχετική νομοθεσία. Οι διορισμοί που γινόταν ήταν ελάχιστοι και δεν κάλυπταν τις ανάγκες του νομού. Η μαθητική δύναμη των σχολείων ήταν ανάλογη με την αυξομείωση του πληθυσμού. Η αυξομείωση των εγγραφών, της φοίτησης, του προβιβασμού ή της στασιμότητας καθώς και της διακοπής σπουδών επηρεάζεται από το μορφωτικό επίπεδο των κατοίκων και τον ενεργό παραγωγικό πληθυσμό του νομού σε συνδυασμό με τη γεωγραφική θέση. Η εγκατάλειψη σχολείου αφορούσε κυρίως ορφανούς μαθητές και παιδιά που προέρχονταν από τα μεσαία ή κατώτερα κοινωνικά στρώματα. Η επαρχία χαρακτηρίζεται από την ομοιογένεια του μαθητικού πληθυσμού της σε αντίθεση με τα σχολεία της πόλης όπου θα μιλούσε κανείς για διαπολιτισμικά σχολεία. Οι πειθαρχικές ποινές επιβάλλονταν από τα αρμόδια πειθαρχικά όργανα (υπουργό, εποπτικό συμβούλιο, επιθεωρητή, διευθυντή, σύλλογο διδασκόντων). Επιβλήθηκαν σε εκπαιδευτικούς και μαθητές και καμία ποινή σε γονέα για παραβίαση του νόμου περί υποχρεωτικής φοίτησης

Procedural Modeling for 3D Cadastre- Case study in NTUA campus

Την τελευταία δεκαετία η στροφή προς την τρίτη διάσταση είναι εμφανής σε όλους τους τομείς και ιδιαίτερα στις επιστήμες που έχουν σχέση με γεωγραφικές πληροφορίες και με την καταγραφή κι απεικόνιση φυσικών φαινομένων. Παράλληλα, έχει μελετηθεί εκτενώς η δυνατότητα υλοποίησης ενός τρισδιάστατου κτηματολογικού συστήματος, προκειμένου να αποσαφηνιστούν περιπτώσεις σύνθετης αστικής δομής και επικαλυπτόμενων κατασκευών που αναμφισβήτητα χαρακτηρίζονται από τη σύσταση σύνθετων εμπράγματων δικαιωμάτων. Ωστόσο, παρά την έρευνα και την τεχνολογική πρόοδο σε αυτόν τον τομέα, δεν υπάρχει κανένα ψηφιακό 3D κτηματολόγιο που να είναι πλήρως εν λειτουργία στον κόσμο και η τρέχουσα λειτουργικότητα περιορίζεται σε βασικές εφαρμογές όπως π.χ. στην καταγραφή ογκομετρικών τεμαχίων. Ένα ψηφιακό 3D κτηματολόγιο πρέπει να περιλαμβάνει τρισδιάστατα κτηματολογικά δεδομένα, εφαρμογές και συστήματα απεικόνισης στις τρεις διαστάσεις και να είναι εναρμονισμένο με τις διατάξεις του θεσμικού πλαισίου και του νομικού καθεστώτος της κάθε χώρας. Όσον αφορά στο πεδίο της τρισδιάστατης απεικόνισης, έχουν υπάρξει πράγματι ραγδαίες εξελίξεις, ειδικά στην πλοήγηση και την εξερεύνηση ικανοτήτων, ενώ πρόσφατα, οι τεχνικοί περιορισμοί στην χρήση της τρισδιάστατης πληροφορίας (όπως υπολογιστική ισχύς και εργαλεία για 3D απεικόνιση) έχουν μειωθεί και στις περισσότερες περιπτώσεις, η εξέλιξη στα 3D αντικείμενα προχωρά δυναμικά, ειδικά σε αστικές δομές και περιεχόμενο. Σε αυτήν τη διπλωματική μελετώνται οι διάφορες τεχνικές μοντελοποίησης και ειδικά η κανονιστική μοντελοποίηση, την οποία αξιοποιούμε/χρησιμοποιούμε μέσω του λογισμικού CityEngine, εστιάζοντας στην απεικόνιση του τρισδιάστατου μοντέλου της Πολυτεχνειούπολης του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ) της Αθήνας με ένα υψηλότερο επίπεδο λεπτομέρειας στη Σχολή των Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ.During the last decade the move towards the third dimension is evident in all areas, especially in sciences related to geographic information and natural phenomena and the implementation of a three-dimensional cadastral system has been extensively studied in order to clarify cases of composite urban structure and overlapping constructions, undoubtedly characterized by the establishment of complex property rights. However, despite the research and progress in this particular domain, there is no digital 3D cadastre that is fully operative in the world and current functionality is limited to basic applications, such as the registration of volumetric parcels. A digital 3D cadastre should eventually comprise three-dimensional cadastral data, applications and imaging systems in all three dimensions and must be harmonized with the institutional arrangements and legal status of each country. On the scope of three-dimensional visualization, there have been in fact rapid developments, especially in navigation and the exploration of capabilities, while more recently, technical constraints on the use of three-dimensional information (such as computational power and tools for 3D visualization) have been reduced and in most cases, the evolution in 3D objects dynamically proceeds, especially in urban structures and content. In this diploma thesis a variety of 3D modeling techniques is studied, specifically procedural modeling, which is employed via software CityEngine focusing on the 3D visualization of National Technical University of Athens campus’ three-dimensional model, applying a higher level of detail on the School of Rural and Surveying Engineering.Εύα Θ. Τσιλιάκο

Adjusting the 2D Hellenic Cadastre to the Complex 3D World – Possibilities and Constraints

The Hellenic Cadastre (HC) collects information on property objects, in order to cover the entirety of the Greek territory and according to its action plan, this information is in reference with the land-parcel and is analyzed on the two dimensions of the real objects. However, according to Dimopoulou et al (2006), registering property objects in the three dimensional space has become an imperative need in order to optimally reflect all complex cases of the multilayer reality of property rights. Furthermore, according to Papaefthymiou et al (2004) the current developments in social, technological and economical aspects of modern life require Cadastral systems with 3D enabled geometrical and topological models for property registration. However, implementing the 3D concept in the present Cadastral system does not imply the establishment of an absolute three-dimensional registration system, which is not currently feasible. The hybrid Cadastre seems to be the optimal approach for the complex Greek reality, because it involves maintaining the current 2D Cadastre, while simultaneously incorporating the registration of three-dimensional cases and the integration of 3D data types. In this paper, we refer in detail to the characteristic cases, which require three-dimensional visualization. We also evaluate characteristic features of the HC Project (HCP), as well as its progress while indicating the shortcomings of the current cadastral system. Furthermore, we include promising future plans of the scientific personnel of the HC in order to create a more sophisticated and sufficient cadastral model in line with the cadastral project. In our attempt to examine, analyze and transform the conceptual and the logical model of the existing Hellenic Cadastre DataBase (HCDB), we focus our attention on the adjustments that must occur to the cadastral model in general in order to succeed in the smooth and feasible transition to a hybrid model. Based on the international experience (e.g. the Netherlands) we implement a prototype of a 3D Cadastre, in which, according to Stoter and Ploeger (2002), rights established on 2D parcels can be represented in 3D, improving accordingly, the insight in the vertical component of the rights. Examples of the rights of these objects in the characteristic cases we mentioned above are modified in the ArcScene environment. In addition, we indicate the necessary reforms that ought to be considered in our institutional and legislative cadastral registration’s framework while, simultaneously, we thoroughly examine the contradictions derived from the existing Civil Code and Customary law. Finally, we conclude what the prospects for this implementation are, in a promising and mostly feasible way

TRANSFORMING 2D CADASTRAL DATA INTO A DYNAMIC SMART 3D MODEL

3D property registration has become an imperative need in order to optimally reflect all complex cases of the multilayer reality of property rights and restrictions, revealing their vertical component. This paper refers to the potentials and multiple applications of 3D cadastral systems and explores the current state-of-the art, especially the available software with which 3D visualization can be achieved. Within this context, the Hellenic Cadastre's current state is investigated, in particular its data modeling frame. Presenting the methodologies and specifications addressing the registration of 3D properties, the operating cadastral system's shortcomings and merits are pointed out. Nonetheless, current technological advances as well as the availability of sophisticated software packages (proprietary or open source) call for 3D modeling. In order to register and visualize the complex reality in 3D, Esri's CityEngine modeling software has been used, which is specialized in the generation of 3D urban environments, transforming 2D GIS Data into Smart 3D City Models. The application of the 3D model concerns the Campus of the National Technical University of Athens, in which a complex ownership status is established along with approved special zoning regulations. The 3D model was built using different parameters based on input data, derived from cadastral and urban planning datasets, as well as legal documents and architectural plans. The process resulted in a final 3D model, optimally describing the cadastral situation and built environment and proved to be a good practice example of 3D visualization

PROCEDURAL 3D MODELLING FOR TRADITIONAL SETTLEMENTS. THE CASE STUDY OF CENTRAL ZAGORI

Over the last decades 3D modelling has been a fast growing field in Geographic Information Science, extensively applied in various domains including reconstruction and visualization of cultural heritage, especially monuments and traditional settlements. Technological advances in computer graphics, allow for modelling of complex 3D objects achieving high precision and accuracy. Procedural modelling is an effective tool and a relatively novel method, based on algorithmic modelling concept. It is utilized for the generation of accurate 3D models and composite facade textures from sets of rules which are called Computer Generated Architecture grammars (CGA grammars), defining the objects’ detailed geometry, rather than altering or editing the model manually. In this paper, procedural modelling tools have been exploited to generate the 3D model of a traditional settlement in the region of Central Zagori in Greece. The detailed geometries of 3D models derived from the application of shape grammars on selected footprints, and the process resulted in a final 3D model, optimally describing the built environment of Central Zagori, in three levels of Detail (LoD). The final 3D scene was exported and published as 3D web-scene which can be viewed with 3D CityEngine viewer, giving a walkthrough the whole model, same as in virtual reality or game environments. This research work addresses issues regarding textures' precision, LoD for 3D objects and interactive visualization within one 3D scene, as well as the effectiveness of large scale modelling, along with the benefits and drawbacks that derive from procedural modelling techniques in the field of cultural heritage and more specifically on 3D modelling of traditional settlements