A web mapping infrastructure design and implementation with open source geo information technology: A case study of ITU Smart Campus

Abstract

Geniş ve kalabalık bölgelerde anlık servislerin kullanımına duyulan ihtiyaç artmaktadır. Ancak geniş ve kalabalık bölgelerde kullanıcıların yoğun talebinin karşılanması ve yönetilmesi zorlayıcı olabilmektedir.Alanlarında yetkin, üretken ve yenilikçi üyelerden oluşan profesyonel bir komunite ile mimarlık, şehir ve bölge planlama, mühendislik, ulaşım, kamu hizmetleri, bilgi teknolojileri, yöneylem araştırması, sosyal bilimler, coğrafya ve çevre bilimleri, iletişim, kamu maliyesi ve politika gibi alanların birlikte çalışabilirliği ve ortak öğrenim süreçleri sağlanabilir. Oluşan yeni ve zengin bilgi kaynakları kullanılarak kentin güncel durumu takip edilebilir ve bilgi teknolojilerinden yararlanarak kent dokusu ve davranış normları anlaşılabilir. Sistem Bilimi, sistemlerin sistemi ve ölçeklendirme yasalarına göre yapılan çalışmalar kent sistemlerinde makro düzeyde yeni gözlemler sağlarken, Akıllı Kent Sistemleri ise mikro düzeyde gözlemleri olanaklı kılmıştır. Akıllı kentler, gözleme yöntemlerine getirdikleri yeni gözlem araçları sayesinde insanların kentleri kullanım şekillerini daha detaylı gözlemlemeye olanak sağlamış ve kent teorileri için yeni yaklaşımları olanaklı kılmıştır. `Küçük kentler` olarak kabul edilebilen üniversite kampüsleri; spor alanları, tiyatro ve konser salonları, yurt ve lojmanlar, sağlık merkezleri, kütüphaneler, müzeler, ofisler, park ve dinlenme alanları, kafe ve restoranlar ile sınıf ve laboratuvarlardan oluşan kendilerine özgü yapıları için benzer gereksinimlere sahiptir. Akıllı kampüs projeleri üniversite yönetimini öğrenciler ve vatandaşlar için en yeni bilgi ve iletişim teknolojilerinden yararlanarak pek çok açıdan geliştirmektedir. Bu tezde, İstanbul Teknik Üniversitesini Akıllı Kampüse dönüştürmeyi amaçlayan projenin bir parçası olarak Ayazağa Yerleşkesi için bir Web CBS uygulaması gerçekleştirilmiştir.Günümüzde coğrafi bilgilerle ilgili uygulamalar genel olarak Coğrafi Bilgi Sistemleri ile gerçekleştirilmektedir. 90'lı yıllarda geliştirilmeye başlayan Coğrafi Bilgi Sistemleri, sayısal harita üretimi, karmaşık problemlerin çözülmesi, kayıt ve depolama birimlerinden oluşan bir yazılım olarak tanımlanabilmektedir. Bir başka deyişle, Coğrafi Bilgi Sistemleri genel bilgiler (harita) ve ilgili özel bilgilerin (öznitelik) birleşimidir. Coğrafi Bilgi Sistemlerinin şekline, fonksiyonlarına, dinamik süreçlere ve sistemlerin nasıl kullanıldığına göre önerilen pek çok tanım da mevcuttur. Coğrafi sistemler veri modellerine göre inşa edilmektedir. Veri modelleri ile gerçek dünya objeleri, bilgisayar ortamında sayısal olarak temsil edilir. Bu açıdan veri modelleri veri sunumu/görselleştirmesi ile doğrudan ilişkilidir, ancak veri modelleri genellikle veri sunumunun formalizasyonu için kullanılmaktadır. Coğrafi Bilgi Sistemleri ile gerçek dünya objelerinin sayısal olarak tanımlanması, kullanıcıların sonuçları görmesini ve analiz etmesini olanaklı kılmıştır. Web haritalama; haritaların World Wild Web üzerinde tasarlanması, uygulanması, oluşturulması, sunulması ve oluşan ürünlerin Coğrafi Bilgi Sistemleri'nde kullanılması süreçlerini kapsar. Web CBS, son kullanıcıların kendileri için oluşturdukları raporlardan daha çok veri elde etme, depolama algoritmaları gibi sunucu yazılım mimarisi işlemleri ile ilgilidir. Web CBS ve web haritalama terimleri eşanlamlı olarak kullanılabilmektedir. Web CBS, web haritalarını kullanır ve web haritalama yapan son kullanıcılara analitik yetenekler kazandırır. Konum tabanlı servisler terimi web haritalama tüketim malları ve hizmetlerini tanımlamaktadır. Web haritalama, genellikle internet tarayıcısına ya da diğer istemci-sunucu etkileşimli kullanıcı ara yüzlerine gereksinim duyar. Web CBS uygulama sisteminin ana bileşenleri ve birbirleriyle etkileşimleri Şekil 1' de gösterilmektedir.Bu tezde, İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağa Yerleşkesi için örnek bir web CBS uygulaması kavramsal olarak açıklanmıştır. Web CBS uygulamasının yapısı ve bileşenlerin birlikte çalışabilirliği açık kaynaklar ve ücretsiz yazılımlar kullanılarak gösterilmiştir.İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağa Yerleşkesi Web CBS uygulaması; web tabanlı dinamik bir haritadır. Harita, farklı özelliklerdeki temel katmanların üst üste bindirilmesi ile oluşturulmuştur. Katmanlar, yerleşkedeki fakülte, kütüphane, banka, market gibi binaları, ağaçları, otopark alanları ve diğer yapı ve objeleri temsil etmektedir.Harita, navigasyon haritası olarak da kullanılabilmektedir. Başlangıç ve bitiş noktalarının menüden seçilmesi ya da işaretleyicinin başlangıç ve bitiş noktaları üzerine bırakılması ile iki nokta arasındaki en kısa ana yol hesaplanarak harita üzerinde gösterilmektedir. Ayrıca, seçilen başlangıç ve bitiş noktaları arasındaki mesafe ile araçla ve yaya olarak geçecek olan ulaşım süresi bilgisi ve daha farklı özellikler de uygulama ile kullanıcılara sunulmaktadır.

Large, dense places can be highly demand for immediate services. However the in Large, dense places rapid influx of people, customers, and users presents overwhelming challenges to their managements.In a professional community with highly productive, innovative members of the architecture, planning, engineering, transportation, utilities, information technology, operations research, social sciences, geography and environmental science, public finance and policy, and communications profession, systems collaborative can be formed to foster mutual learning among them. Using of new and rich sources of information about what is going on in the city and understanding of the impact that information technology can have on the urban fabric and norms of behavior is requested.Systems Science, in particular work on systems of systems and scaling laws, has provided new observations of urban systems at a macro-level. The Smart City provides new instrumentation that enables observation of urban systems at a micro-level. Smart Cities provide a new form of instrumentation for observing in fine detail the way that people use the city and so may enable new approaches to theories of cities.To some extent, university's campus can be seen as `small cities,` raising similar concerns for their unique populations. They contain athletic facilities, concert halls, housing, hospitals, libraries, museums, offices, parking, restaurants, stores, theaters, and, of course, classrooms. Smart campus projects are improving a lot of aspects of universities management, using the newest information and communication technologies for the benefit of the students and citizens.In this thesis, creating web Gis application of ITU Ayazağa campus is a part of a project that aims to transform the Istanbul Technical University into a `Smart Campus`.Application of geographic information today is mainly performed through Geographic Information Systems. GIS developed through the 1990s, can be described partly as a digital map producer, partly as a complex tool for problem solving, registration, unit of storage and partly as a piece of software. From a superior point of view, a combination of general information (maps) and specific information (attributes) is GIS. Many other definitions of GIS have been suggested depending on shape, function, dynamic processes and depending upon how it is used. Geographic systems are built upon a data model. Many other definitions of GIS have been suggested depending on shape, function, dynamic processes and depending upon how it is used. Geographic systems are built upon a data model. A data model is the mechanism used to represent real-world objects and processes digitally in the computer system. In this way data models are closely related to the topic of data representation but usually data models are used as a formalization of representations. In a general GIS system, real-world objects are described and represented digitally, allowing for the user to see and analyze the results.Web mapping is the process of designing, implementing, generating, and delivering maps on the World Wide Web and its products, which is the process of using maps delivered by GIS. Web GIS emphasizes geodata processing aspects more involved with design aspects such as data acquisition and server software architecture such as data storage and algorithms, than it does the end-user reports themselves.The terms web GIS and web mapping remain somewhat synonymous. Web GIS uses web maps, and end users who are web mapping are gaining analytical capabilities. The term location-based services refers to web mapping consumer goods and services. Web mapping usually involves a web browser or other user agent capable of client-server interactions. Figure1. Shows what are the main components of the web gis application system and how they are interacting with each other.This thesis explains conceptually design of web GIS by implementing a sample application for ITU Ayazağa campus. It is demonstrating structure of web GIS application and interoperability amoung the compunends by using open source and free softwares.ITU Ayazağa campus web GIS application is a dynamic map with a web based capability. The map with some different base layers and overlays which each layer has a feature to come up on the map. Layers can be the campus buildings such as faculties, library, banks, markets, trees or locations of car parking and so on.There is other possibility to switch the map to the navigation map. By selecting the start and end points on menu or by droping the markers to one as the start point and the other as end point, it will show the shortest main route on the map. It also gives more information such as the distance and duration both by car and walking between start and end points and some other tools with a differernt features.