Η κυτταρομετρία ροής (Flow Cytometry–FC), είναι μία σύγχρονη αυτοματοποιημένη τεχνική ανάλυσης των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών των κυττάρων και των σωματιδίων, η οποία επιτρέπει την μεμονωμένη μέτρησή τους, καθώς διέρχονται σε νηματική ροή από ένα σταθερό σημείο, που προσπίπτει ακτίνα laser. Η ουσιαστική χρήση της FC είναι η προσφορά της σε διάγνωση και παρακολούθηση ασθενών με νοσήματα που συνοδεύονται από παρουσία παθολογικών κυττάρων σε διάφορα βιολογικά υγρά ή και στερεούς ιστούς κατάλληλα επεξεργασμένους. Το αποτέλεσμα της κυτταρομετρικής ανάλυσης είναι μία πληθώρα μετρήσεων φθορισμού, καθώς και των δύο μετρήσεων πρόσθιου (Forward Scatter–FS) και πλάγιου (Side Scatter-SS) σκεδασμού, που εξαρτώνται από τα φυσικά χαρακτηριστικά κάθε κυττάρου. Μετά την ανάλυση των δεδομένων από τον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή (Η/Υ) του κυτταρομετρητή, τα αποτελέσματα παρουσιάζονται υπό τη μορφή μονοπαραμετρικών ή πολυπαραμετρικών κατανομών. Στην ανάλυση που χρησιμοποιήθηκε (με χρήση 5 φθοριοχρωμάτων), ο κυτταρομετρητής ροής παρήγαγε 7 τιμές για κάθε ένα από τα 30.000 κύτταρα περίπου που μετρήθηκαν σε κάθε πρωτόκολλο. Με τη χρήση των Η/Υ μπορούμε να αναλύσουμε γρήγορα και αξιόπιστα όλον αυτό τον μεγάλο όγκο δεδομένων εφαρμόζοντας μοντέλα βάσεων δεδομένων. Η βασική δομή του σχεσιακού μοντέλου δεδομένων αναπαριστάται με ένα πίνακα, στον οποίο αποθηκεύονται δεδομένα, σε στήλες και γραμμές, τα οποία αφορούν μία συγκεκριμένη οντότητα. Οι σχέσεις των πινάκων περιγράφουν τoν τρόπο σύνδεσης διαφορετικών οντοτήτων, οι οποίες συνδυαστικά δημιουργούν λογικούς πίνακες, που με τη σειρά τους περιγράφουν πιο σύνθετες οντότητες. Κατά αυτόν τον τρόπο μπορούμε να κάνουμε περαιτέρω συγκρίσεις μεταξύ των εξετάσεων των ασθενών, που ίσως καταλήξουν σε ευνοϊκά συμπεράσματα, όσον αφορά την πρόγνωση και την θεραπεία κυρίως των νεοπλασματικών νοσημάτων του αίματος. Ο ρόλος της FC σε αιματολογικά νοσήματα όπως τα μυελοδυσπλαστικά σύνδρομα (ΜΔΣ) είναι ακόμα υπό διερεύνηση. Τα ΜΔΣ είναι νοσήματα με σημαντική κλινική και αιματολογική ετερογένεια, κάτι που καθιστά σαφή την ανάγκη μαζικής ανάλυσης των δεδομένων τους, για την αναγνώριση ομοιόμορφων υποομάδων με κοινά γνωρίσματα και άρα ενός πληροφοριακού μοντέλου ανάλυσης που θα διευκολύνει την λήψη των κατάλληλων θεραπευτικών επιλογών.Η παρούσα εργασία ασχολείται με τις πολυπαραμετρικές εξετάσεις των ΜΔΣ, την πληροφορία των οποίων είναι ικανή να παρέχει η FC. Θα γίνει προσπάθεια να καταγραφούν αναλυτικά όλα τα απαραίτητα βήματα, έτσι ώστε σε δεύτερο χρόνο να αναλυθεί μαζικά όλη αυτή η πληροφορία μέσω ενός σχεσιακού μοντέλου βάσεων δεδομένων. / Flow cytometry (Flow Cytometry-FC), is a modern automated technical analysis of the physicochemical characteristics of cells and particles, which allows the individual measuring them as they pass in threaded flow from a fixed point, incident beam laser. The effective use of FC is offering a diagnosis and monitoring of patients with diseases associated with the presence of abnormal cells in various biological fluids and solid tissues or processed properly. The results of cytometric analysis is a plethora of fluorescence measurements and measurements of both anterior (Forward Scatter-FS) and lateral (Side Scatter-SS) dispersion, which depends on the physical characteristics of each cell. After analyzing the data from the PC (H / H) on the cytometer, the results presented in the form monoparametric or multi parameter distributions. The analysis used (using fluorochrome 5), the flow cytometer produced 7 values ​​for each of the 30,000 or so which cells were measured in each protocol. By using the H / H can be analyzed quickly and reliably throughout this large volume of data by applying models of databases. The basic structure of relational data model is represented by a table that stores data in columns and rows, which relate to a specific entity. Relations ton of tables describing how to connect different entities, which in combination create logical tables, which in turn describe more complex entities. In this way we can make further comparisons between the examinations of patients, which may lead to favorable conclusions regarding the prognosis and treatment of neoplastic diseases, especially blood. The role of FC in hematological diseases such as myelodysplastic syndromes (MDS) is still under investigation. MDS is a disease with significant clinical and haematological heterogeneity, which makes clear the need for mass analysis of their data, to identify subgroups with common standard features and thus an informative analysis model that will facilitate the adoption of appropriate therapeutic epilogon.I present work dealing with multivariate MDS tests, information which is capable of providing the FC. I try to record in detail all the necessary steps so that a second time to analyze all this mass of information via a relational database model.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως στόχο τη δημιουργία ενός αποδοτικού μοντέλου για το Λειτουργικό Συνδυασμό Βιο-Ιατρικών δεδομένων (BioMedical data integration). Ξεκινώντας από τη σχεδιαστική ανάλυση της ιατρικής γνώσης και των προβλημάτων που προκύπτουν από τον τρόπο παραγωγής των ιατρικών δεδομένων, προχωρεί στην επίλυση των επιμέρους θεμάτων Λειτουργικού Συνδυασμού εντός ενός συγκεκριμένου ιατρικού πεδίου και καταλήγει στον ολοκληρωμένο Λειτουργικό Συνδυασμό ιατρικών δεδομένων προερχόμενων από διαφορετικές πηγές και πεδία γνώσης. Συνεχίζει με τη σχεδίαση ενός μοντέλου βάσεων δεδομένων που ακολουθεί «οριζόντια» λογική και είναι αρκετά αποδοτικό ώστε να αποκρίνεται σε πολύπλοκα και ευρείας κλίμακας ερωτήματα σε πραγματικό χρόνο. Καταλήγει με την παρουσίαση μίας ολοκληρωμένης εφαρμογής η οποία εκμεταλλευόμενη τα πλεονεκτήματα του Λειτουργικού Συνδυασμού και της οριζόντιας δομής των δεδομένων είναι σε θέση να διαχειριστεί εξετάσεις προερχόμενες από κάθε κυτταρομετρητή ροής και συνδυάζοντάς αυτές με τις υπόλοιπες αιματολογικές κλινικοεργαστηριακές εξετάσεις να απαντά σε καθημερινά και σύνθετα ερευνητικά, ιατρικά ερωτήματα. Τα πρωτότυπα ερευνητικά αποτελέσματα που προέκυψαν στα πλαίσια της παρούσης εργασίας δημοσιεύτηκαν σε έγκυρα διεθνή περιοδικά και σε διεθνή και ελληνικά συνέδρια με κριτές. / Current dissertation focuses on the creation of an efficient model for Bio-medical data integration. Starting with an analytical approach of the medical knowledge and the problems that may occur cause of the way that medical data are produced, continues with the necessary solutions for single domain data integration and concludes with the proposal of a working framework for mass data integration, originating from multiple medical domains. The proposed integration model is based on the “horizontal” logic of a database design and it’s efficient enough to produce query results in real time, even for complex real-life medical questions. The proof of concept of the working framework and its goals for mass data integration is achieved through the presentation of a medical information system. The presented system, by taking advantage of the “horizontal” database design, is able to manage Flow Cytometry measurements, originating for any available hardware and by integrating the cytometric data with other types of hematological data is able to give answers to everyday and research medical questions. All original research results that produced within the scope of this dissertation were published in international research journals and medical conferences.

Η μελέτη και παρακολούθηση του Περιβάλλοντος με σκοπό την κατανόηση και προστασία του, προϋποθέτουν τη δυνατότητα καταγραφής, επεξεργασίας και αποθήκευσης πλήθους μετρήσεων καθώς και τη χρήση μαθηματικών μοντέλων. Για τον σκοπό αυτό έχουν αναπτυχθεί από διεθνείς οργανισμούς (Κυβερνητικούς και Μη) ειδικές Περιβαλλοντικές Βάσεις Δεδομένων που ανάλογα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους καταγράφουν τις τιμές διαφόρων περιβαλλοντικών μεταβλητών. Για την αποτελεσματικότερη χρήση των ΠΒΔ και την συγκριτική αξιολόγησή τους αναπτύχθηκε ένας Τυπολογικός Πίνακας βασισμένος σε δώδεκα (12) παραμέτρους με σκοπό την κατάταξη των κυριότερων ΠΒΔ σε αυτόν. Ως εκ τούτου, επιλέχθηκαν δεκαεπτά (17) ΠΒΔ, που υποστηρίζονται είτε από διεθνείς ή από ελληνικούς φορείς, και περιλαμβάνουν την περιοχή της ανατολικής Μεσογείου. Η ανάπτυξη του Τυπολογικού Πίνακα επιτρέπει την κατάταξη οποιασδήποτε άλλης ΠΒΔ σε αυτόν ενώ αποτελεί και ένα χρήσιμο εργαλείο στο σχεδιασμό μελλοντικών τέτοιων Βάσεων. Κάνοντας χρήση των φίλτρων του Πίνακα επιλέχθηκαν τρείς (3) μελέτες περιπτώσεων για την συγκριτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων δύο (2) ΠΒΔ που πληρούν όμοια κριτήρια. Στα συμπεράσματα της εργασίας περιλαμβάνεται η διαπίστωση ότι παρά την ετερογένεια της πληροφορίας που παρατηρείται μεταξύ των ΠΒΔ, υπάρχουν οι προϋποθέσεις να εξαχθούν ασφαλείς και χρήσιμες παρατηρήσεις. / Over the past decades, an effort has been made by several Governments and Non-Governmental Organizations to develop and support Environmental Data Bases (EDBs) containing specific environmental parameters and characteristics. The aim was to study and monitor environmental variables in order to better understand and predict their structures and trends and thus protect the global ecosystem. In order to achieve an effective way of using the various Environmental DBs a typological Table was developed in accordance to specific parameters. Priority was given to those EDBs that focus on the eastern part of Mediterranean. This Typology allows every EDB to be classified according to specific spatio-temporal scales and parameters and simultaneously can offer a better approach for designing other EDBs in the future. Three (3) case studies were selected based on the Typological Table for comparative assessment of the EDBs. In general the EDB are heterogeneous and do not follow the same data structure. However under some circumstances, interesting information can be extracted that expands and completes our knowledge about the Environment.

Η επιστήμη της τηλεπισκόπησης και τα δορυφορικά δεδομένα, αποτελούν σήμερα ένα σύγχρονο επιστημονικό εργαλείο, αφού παρέχουν πλήθος σημαντικών πληροφοριών διευκολύνοντας σημαντικά την έρευνα σε πολλά επιστημονικά πεδία. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχρονικής παρακολούθησης της βλάστησης και των ανθρώπινων επιδράσεων στην προστατευόμενη περιοχή του Δάσους της Στροφιλιάς – λιμνοθάλασσας Καλογριάς και Κοτυχίου με σύγχρονες μεθόδους Τηλεπισκόπησης και Τηλεμετρίας. Ειδικότερα χρησιμοποιήθηκαν αεροφωτογραφίες και εικόνες από το δορυφόρο Landsat για απεικόνιση των φασματικών υπογραφών και ανίχνευση των μεταβολών της βλάστησης και του τοπίου. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από αισθητήρες μέτρησης υδρολογικών παραμέτρων για να δείξουμε χρονικές μεταβολές. Τέλος δημιουργήθηκε μία on-line βάση δεδομένων με σκοπό να διευκολύνει την εργασία πεδίου αλλά και το χρόνο της καταχώρησης της δειγματοληψίας. / In nowadays the science of remote sensing and satellite data, represent a modern scientific tool, due to the fact that can provide plenty of important information making easier the research in a lot of scientific fields. In the present work we demonstrate a complete biomonitoring system of diachronic follow-up of vegetation and human effects in the protected region of Strofylia's Forest and the lagoons of Kalogrias and Kotyhi, with modern remote sensing methods and Telemetry. More specifically we used aerial photos and satellite images from the Landsat satellite in order to illustrate spectrum signatures and detection of changes. Also we analyzed data from sensors that measured environmental parameters in order to show time changes. Finally we created an online database so as to store all this important information that we produced but also to minimize the total time of registration and sampling.

Έχει διαπιστωθεί ότι η διαχείριση και η προστασία των υδατικών πόρων στον ελληνικό χώρο βρίσκεται σε αρκετά πρώιμο στάδιο. Αν και η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει εκδώσει Κοινοτικές Οδηγίες που καλύπτουν την ανάγκες ενός πλαισίου διαχείρισης αυτών από το 2000, η ένταξή τους στην ελληνική πραγματικότητα δεν έχει επιτευχθεί πλήρως μέχρι σήμερα. Ειδικότερα όσον αφορά τους υδατικούς πόρους που κατανέμονται μεταξύ δύο ή και περισσότερων διοικητικών ενοτήτων, η αειφορική διαχείριση και προστασία τους γίνεται ακόμα δυσκολότερη, καθώς στις περισσότερες των περιπτώσεων δεν είναι δυνατή η σύσταση ενιαίου φορέα διαχείρισής τους. Κρίνεται, λοιπόν, αναγκαία η συλλογή και καταγραφή των δραστηριοτήτων που φαίνεται να επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητα των υδάτων και του γύρω περιβάλλοντος της περιοχής. Ακόμη, ιδιαίτερα βοηθητική θεωρείται η καταχώρηση αυτών σε ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων, ώστε να είναι ευκολότερη η συλλογική εύρεση και επεξεργασία τους. Σημαντικό μέρος των δεδομένων αυτών (π.χ. πηγές ρύπανσης) διαθέτει και χωρική πληροφορία, με συνέπεια οι βάσεις δεδομένων που θα αναπτυχθούν να ενισχύονται υποχρεωτικά με χωρικές λειτουργίες. Αυτό είναι εφικτό με τη δημιουργία χωρικών βάσεων δεδομένων, οι οποίες μπορούν να αποθηκεύουν, να διαχειρίζονται και να ανακτούν με αποτελεσματικότητα μεγάλο όγκο χωρικής πληροφορίας. Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας αποτελεί ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός συστήματος χωρικής βάσης δεδομένων για τη λεκάνη απορροής του Αλφειού ποταμού, καθώς η συλλογή στοιχείων για τις δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από τον ποταμό ανέδειξε σημαντικά προβλήματα ρύπανσης και υποβάθμισης της ποιότητας των υδάτων της περιοχής. Επιδιώκεται η συγκέντρωση, ανάλυση και επεξεργασία όλων των χαρακτηριστικών της περιοχής που επηρεάζουν αρνητικά τους υδατικούς πόρους και το περιβάλλον αυτής, με στόχο τον υπολογισμό των ρυπαντικών φορτίων που καταλήγουν στον Αλφειό. Στα πρώτα κεφάλαια της εργασίας παρουσιάζεται το νομοθετικό πλαίσιο σχετικά με τη διαχείριση των υδατικών πόρων σε ευρωπαϊκό και εθνικό επίπεδο, καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά της υφιστάμενης κατάστασης της λεκάνης απορροής, τα οποία επηρεάζουν άμεσα ή έμμεσα τους υδατικούς πόρους, καθώς και ποιοι είναι αυτοί. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται ο καθορισμός των απαιτήσεων των χρηστών και ο σχεδιασμός της βάσης δεδομένων, όπου παρατίθενται τα δεδομένα που πρόκειται να εισαχθούν στη βάση. Ακολούθως, αναλύονται οι τεχνολογίες το λογισμικό ελεύθερου και ανοιχτού κώδικα και που επιλέχθηκε για τη σύσταση της βάσης. Σε τελικό στάδιο περιγράφεται η διαδικασία υλοποίησης της βάσης και πραγματοποιείται ο υπολογισμός των ρυπαντικών φορτίων αζώτου (Ν), φωσφόρου (Ρ) και οργανικών ενώσεων μέσω της εκτέλεσης πολύπλοκων και σύνθετων ερωτημάτων επί των δεδομένων με χρήση της Γλώσσας Δομικής Αναζήτησης (SQL). / It has been established that the management and protection of water resources in Greece is at a very early stage. Even though the European Union issued EU Directives that cover the needs of such a management framework since 2000, the integration into the Greek reality has not been fully achieved so far. In particular regarding water resources allocated between two or more administrative units, the sustainable management and protection becomes even more difficult, since in most cases a single management structure is unable to be established. Therefore, the collection and recording of activities that seem to adversely affect the quality of the water and the surrounding environment of the region is necessary. Still, particularly auxiliary is the inclusion on electronic databases, so it is easier to find collective and edit them. An important part of such data (e.g. pollution sources) has spatial information, so the databases will be developed in order to be assisted with spatial functions required. This is possible by creating spatial databases that can store, manage and retrieve efficiently large volumes of spatial information. The purpose of this thesis is the design and implementation of a system of a spatial database for the catchment area of the River Alfeios (Alpheus). As the collection of data on the activities developed around the river showed, there are significant problems of pollution and degradation of water quality in the region. It is pursued the collection, analysis and processing of all the features of the area negatively affecting water resources and the environment, in order to estimate pollutant loads, resulting in Alfeios. In the first chapters of the thesis are presented the legislative framework for the management of water resources at European and national level and the basic characteristics of the existing situation in the catchment area, which directly or indirectly affect water resources and what they are. Then, take place the setting of user requirements and the design of the database, in which the data are going to be imported. Next, analyzes the technologies, as well as the free and open source software chosen for the establishment of the base. At the final stage, the implementation process of the base is described and the calculation of pollutant loads of nitrogen (n), phosphorus (p) and organic compounds through the execution of complex and compound queries on data using Structural Query Language (SQL).