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Ambiente4b sistemi-informativi-territoriali

  1. 1. GISGIS – Sistemi Informativi Geografici Esame di Monitoraggio Ambientale del Territorio Marco Moriondo Camilla Dibari marco.moriondo@unifi.it Tel.: 055 328 8257 Dipartimento di Scienze Agronomiche e Gestione del Territorio Agro-forestale (DISAT) Università di Firenze
  2. 2. GIS Geoide - Elissoide• La superficie topografica è quella che noi vediamo• La superficie geoidica è quella che “percepiamo” studiando l’attrazione gravitazionale• La superficie ellissoidica è una astrazione matematica, una semplificazione che noi adottiamo per sostituire la forma reale della Terra con un modello che siamo in grado di descrivere analiticamente
  3. 3. GIS Orientamento dell’Elissoide - 1L’ellissoide può essere orientato rispetto al geoide in modoche in un certo punto sia garantita la tangenza tra le duesuperfici e la coincidenza tra la verticale geoidica e laverticale ellissoidica La cartografia prodotta proiettando sul piano tale superficie ellissoidica risulterà particolarmente affidabile solo per il territorio circostante il punto di tangenza (ORIENTAMENTO FORTE)
  4. 4. GIS Orientamento dell’Elissoide - 2L’ellissoide può essere orientato rispetto al geoide in modo che non visia un punto in cui sia garantita la tangenza tra le due superfici, e in cuinon si abbia la coincidenza tra la verticale geoidica e la verticaleellissoidica, ma si abbia piuttosto una posizione reciproca per cui gliscarti tra le due superfici risultino minimi per una vasta estensione diterritorio. La cartografia prodotta proiettando sul piano tale superficie ellissoidica risulterà sufficientemente affidabile per un vasto territorio circostante il punto di contatto, anche se con bassa precisione (ORIENTAMENTO DEBOLE)
  5. 5. GIS Elissoide GeocentricoL’ellissoide può essere orientato rispettoal geoide in modo che vi sia coincidenzatra il centro dell’ellissoide ed il centro dimassa del geoide, e quindi non è garantitala tangenza tra le due superfici e non siha alcun punto in cui è imposta lacoincidenza tra la verticale geoidica e laverticale ellissoidica.L’ellissoide, geocentrico, risulta il miglior sistema di riferimento perl’intero pianeta (ORIENTAMENTO GEOCENTRICO O GLOBALE). La cartografia prodotta proiettando sul piano tale superficie ellissoidica non risulterà ottimale, ma consente di disporre di un unico sistema di riferimento per l’intero pianeta. Diventa indispensabile studiare gli scarti tra ellissoide e geoide (ondulazioni)
  6. 6. GIS DatumPer inquadrare i punti della SUPERFICIE TERRESTRE e calcolarnele posizioni da mettere su di una rappresentazione è necessariostabilire un SISTEMA DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICO =DATUM DATUM = TIPO DI ELLISSOIDE + ORIENTAMENTO ELISSOIDEI Sistemi di riferimento (DATUM) più importanti IN USO:• EUROPEAN DATUM (ED 50)• ROMA DATUM 1940 (ROMA 40)• WGS 84
  7. 7. GIS Datum geodetici nazionaliIn Italia convivono tre DATUM diversi:• roma40: il più usato a fini geodetici e topografici. Adottato per la cartografia nazionale e regionale.• ed50: utilizzato nella cartografia IGM di nuova produzione in quella regionale• wgs84-etrf89: di recente adozione, utilizzato per l’inquadramento della nuova cartografia ufficiale al 25.000 dell’IGMI metodi utilizzati per i passaggi tra i tre DATUM:• – trasformazioni mediante le isolinee delle differenze di longitudine e latitudine• – trasformazioni mediante costanti additive• – trasformazioni mediante formula di Molodensky
  8. 8. GIS Datum: Roma 40• Sistema di riferimento Nazionale (Roma1940)• Ellissoide Internazionale di Hayford• Orientamento forte in corrispondenza dell’Osservatorio Astronomico di Roma Monte Mario: ellissoide tangente al geoide in corrispondenza dell’osservatorio, ed attribuzione a tale punto delle coordinate geografiche ricavate da misure astronomiche;• coincidenza nel punto di tangenza, o punto di emanazione, tra la verticale geoidica e la verticale ellissoidica, e conseguente minimizzazione tra le deviazioni della verticale e gli scarti tra superficie geoidica ed ellissoidica su tutto il territorio interessato dal Sistema di Riferimento;• orientamento dell’asse di rotazione dell’ellissoide nella direzione del Nord astronomico (ottenuto mediante la definizione di una direzione sia sull’ellissoide che sul geoide: nel nostro caso la geodetica di collegamento di Roma Monte Mario con Monte Soratte, e imposizione della coincidenza del relativo azimuth sia sull’ellissoide che sul geoide).
  9. 9. GIS Datum – ED50Sistema di riferimento Europeo (ED50)Ellissoide Internazionale di Hayford• Orientamento debole in corrispondenza dell’Osservatorio Astronomico di Potsdam: ellissoide “legato” al geoide in corrispondenza dell’osservatorio, ed attribuzione a tale punto delle coordinate geografiche ricavate da misure astronomiche;• deviazione della verticale, ovvero scarto tra la verticale geoidica e la verticale ellissoidica, media per tutto il territorio europeo
  10. 10. GIS Datum – WGS84Sistema di riferimento Mondiale (WGS84)Ellissoide WGS84• Geocentrico (elissoide e geoide hanno lo stesso centro coincidente)• L’elissoide e’ molto piu’ piccolo• necessità di stimare le ondulazioni (scarti) esistenti tra la superficie geoidica e quella ellissoidica, non trascurabili• Utilizzato dai GPS e probabile standard per il futuro.
  11. 11. GIS Sistemi di ProiezioneCarte Equidistanti: Il rapporto fra due generiche lunghezze sulla carta è uguale al rapporto tra le lunghezze corrispondenti sulla terraCarte Equivalenti: il rapporto tra due generiche superfici sulla carta e’ uguale al rapporto tra le superfici corrispondenti sulla terraCarte Isogone (o conformi): l’angolo tra due linee qualsiasi sulla terra e’ uguale all’angolo tra le loro rappresentazioni sulla carta
  12. 12. GISIL SISTEMA CARTOGRAFICO INT.UTM Con la proiezione cilindrica di Mercatore il globo terrestre viene “avvolto” da un cilindro il cui asse è coincidente con l’asse terrestre. Con questa proiezione il reticolato geografico conserva inalterati gli angoli di intersezione. Meridiani e paralleli sono semirette che si intersecano ad angolo retto perciò è una proiezione isogonica. Tuttavia, mentre sul globo i meridiani convergono verso i poli, nelle carte ottenute con la proiezione di Mercatore restano paralleli. Tale proiezione introduce deformazioni crescenti dall’equatore ai poli (rappresentati da una linea!) giudicate inaccettabili per una rappresentazione cartografica accurata.
  13. 13. GISIL SISTEMA CARTOGRAFICO INT.UTM Ponendo il cilindro di proiezione con l’asse coincidente ad un diametro equatoriale, la superficie di contatto con il globo si materializza lungo il meridiano tangente, per cui le deformazioni sono molto piccole e comunque accettabili per la rappresentazione cartografica. Ai lati del meridiano di tangenza le deformazioni diventano via via più grandi fino a diventare inaccettabili. Pertanto, si sposta il cilindro affinché sia tangente ad un altro meridiano, cioè ad un’altra zona da cartografare. Tale sistema di proiezione viene chiamato Universal Transverse Mercator (U.T.M.), (proiezione universale trasversa di Mercatore), per l’ovvia analogia con il sistema originario, ed è stato elaborato da GAUSS.
  14. 14. GIS IL SISTEMA CARTOGRAFICO INT. UTM• È un sistema cartografico di tipo metrico• In pratica la terra è’ divisa in 60 fusi di ampiezza 6° ciascuno numerati nel verso di rotazione della terra, a partire dal semimeridiano opposto a Greenwich, da 1 a 60. All’Italia competono i fusi 32, 33 e , in minima parte, 34.• Ogni fuso è sovrapposto con i contigui per una ampiezza di 30’• All’asse X (Est) viene attribuita la falsa origine 500.000 per evitare valori negativi delle coordinate• I valori delle coordinate sono contratti per il fattore 0,9996 per limitare il modulo di deformazione lineare• L’Italia ha adottato nel 1950 il sistema UTM sovrastampando sugli elementi cartografici il relativo reticolato chilometrico
  15. 15. GIS IL SISTEMA GAUSS-BOAGAIn Italia, la proiezione di Gauss è stata 48°elaborata da BOAGA, da qui il nomeGauss-Boaga usato per indicare il sistemadi riferimento. 44°Il territorio italiano è disegnato su due fusi,di ampiezza in longitudine di poco superiorea 6°, detti fuso Ovest (primo fuso) e fuso 40°Est (secondo fuso).I due fusi hanno una sovrapposizione dicirca 30’ (1/2) grado. 36°Il sistema di riferimento italiano è quello di: 1.500.000 2.520.000Monte Mario - Roma 40 Ci sono false origini 1.500.000cioè l’origine delle coordinate è stata fissata (fuso Ovest, a sinistra delnel 1940 all’Osservatorio di Roma Monte meridiano di riferimento) eMario, la cui longitudine rispetto a Greenwich 2.520.000 (fuso Est, a destraè pari a λ =12° 27′ 10′′.93 del meridiano di riferimento)
  16. 16. GIS Sistema Informativo (def.)Un sistema informativo è un insieme organizzato di:• procedure• risorse umane• risorse materialiutilizzati per: - la raccolta - larchiviazione - lelaborazione - la comunicazionedi informazioni necessarie ad una organizzazione pergestire le proprie attività operative e di governo.
  17. 17. GIS Sistema Informativo Geografico (o territoriale = SIT)SISTEMA implica che i dati sono organizzati in un sistemacostituito da varie componenti funzionali correlate fra di loro,per linserimento, lorganizzazione, la manipolazione, latrasformazione, la visione, la combinazione, linterrogazione, lamodellizzazione e la restituzione dei dati nella forma voluta.INFORMATIVO indica che i dati sono organizzati in modotale da fornire informazioni tabellari o grafiche e risposte adinterrogazioni interattive.GEOGRAFICO sta ad indicare che la localizzazione dei dati ènota o può essere calcolata in termini di coordinate geografiche(geograficamente riferito).
  18. 18. GIS Sistema Informativo GeograficoDef. basata sul concetto di Database:•“un database in cui la maggior parte dei datisono spazialmente indicizzati e sui quali uninsieme di procedure opera per rispondere aquery legate ai loro attributi spaziali” Smith T.R., S. Menon, J.L. Starr, and J.E. Estes, 1987.Requirementsand principles for the implementation and construction of large-scalegeographic information systems. International J. of GeographicalInformation Systems, 1: 13-31.•“ogni insieme di procedure manuali oinformatiche usato per memorizzare emanipolare dati georeferenziati” Aronoff S., 1989. Geographic Information Systems: A ManagementPerspective. WDL Publ., Ottawa, Canada.
  19. 19. GIS Sistema Informativo GeograficoDef. come struttura costituita da un insieme di strumenti etecnologie•“ una struttura costituita da un potente insieme distrumenti e tecnologie preposta, nel suo insieme,allacquisizione, archiviazione, gestione,trasformazione, analisi e visualizzazione di datispaziali georeferenziati (o comunque attinentiinformazioni geografiche) estrapolati dal mondo realeper un particolare insieme di scopi”Burrough P., McDonnel A. (1998) – Principles of Geographical InformationSystems – Oxford University Press, Oxford•“un sistema per catturare, memorizzare, controllare,manipolare, analizzare e visualizzare dati che sonospazialmente riferiti alla Terra”Department of Environment (DoE), 1987. Handling Geographic Information.HMSO, London. er, 1988
  20. 20. GIS Sistema Informativo GeograficoDef. basate su aspetti organizzativi• “un insieme automatizzato di funzioni che fornisce avanzate capacità di memorizzazione, recupero, manipolazione e visualizzazione di dati georeferenziati”Ozemoy V.M., D.R. Smith, and A. Sicherman, 1981. Evaluating computerized geographic information systems using decision analysis. Interfaces, 11: 92-98• “un sistema di supporto alle decisioni che concernono dati georeferenziati”Cowen D.J., 1988. GIS versus CAD versus DBMS: what are the differences? Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 54: 1551-1554
  21. 21. GIS GIS (Geographic Information System)• Una definizione largamente diffusa di GIS, è: "Sistemi informatici per lacquisizione, la memorizzazione, lelaborazione, lintegrazione e la visualizzazione di dati geograficamente riferiti alla superficie terrestre".• Più semplicemente, i GIS sono strumenti informatici che consentono lassociazione di dati attributo a dati geografici (le rappresentazioni cartografiche), essendo in grado di gestire in modo perfettamente integrato dati alfanumerici, raster e vettoriali
  22. 22. GIS In particolare i GIS permettono di:• di gestire la cartografia di base tramite computer;• di georeferenziare i dati (attribuire ad ogni elemento le sue coordinate spaziali reali);• di effettuare collegamenti tra informazioni di diversa natura;• di elaborare le informazioni (attraverso associazioni e sovrapposizioni) secondo le finalità prefissate caso per caso;• di riportare tutte le elaborazioni su base cartografica, alla scala desiderata (restituzione).
  23. 23. GIS SIT e GISDa un punto di vista terminologico non si può dire che SIT (Sistema Informativo Territoriale) sia l’esatta traduzione di GIS (Geografic Information System) Le definizioni di GIS che circolano nel mondo anglosassone sono varie alcune si fermano all’aspetto tecnologico altre affrontano anche il problema di tipo organizzativo
  24. 24. GIS SIT <> GISSIT (Sistema Informativo Territoriale o Geografico) = uncomplesso di componenti tecnologie HW e SW di risorse umane,intellettive e organizzative in grado di processare, memorizzare,analizzare, integrare dati spazialmente riferiti per produrreinformazioni necessarie ai compiti di governo del territorio(Gomarasca)GIS (Geografic Information System) Nella Cultura italianaconsolidata il termine GIS viene adoperato di norma In modostrettamente legato esclusivamente all’aspetto tecnologico Tecnologia GIS: un insieme di HW e SW GIS e procedure capaci di trattare dati di tipo geografico •Software GIS: un insieme di programmi eseguibili da un elaboratore capaci di trattare dati georeferenziati •Applicazione GIS: una tecnologia GIS applicata ad un insieme di dati Geografici tesa a risolvere uno specifico problema
  25. 25. GIS SIT <> GIS SIT GIS Sistema Informativo Geographic Territoriale Information System• HARDWARE• SOFTWARE • SOFTWARE• Banca DATI• ORGANIZZAZIONE
  26. 26. GIS SIT S.I.T. (Sistema Informativo Territoriale)un insieme di componenti DATI spazialmente riferiti al territorio RISORSE UMANE e intellettive SOFTWARE G.I.S HARDWARE . Struttura Tecnica elaborano, analizzano, restituiscono
  27. 27. GIS SITpensando al S.I.T. ed identificandolo con un oggettocomune possiamo paragonarlo ad una auto autista = persone carozzeria = HW motore = SW benzina = dati
  28. 28. GIS Importanza GISse si analizza alcuni fenomeni con metodi unicamentestatistici o di tipo alfanumerico difficilmente si può capire che tra essi esiste una relazione Nome Comune Emissioni gassose Ricoveri malattie resp. tot/giorn su popo. Tot. CASCINA 600 2,2 PONTEDERA 400 8,6 CALCINAIA 150 9,2 CALCI 100 1,1 VICOPISANO 350 8
  29. 29. GIS Importanza GISdirezione vento Nome Comune Emissioni gassose Ricoveri malattie resp. tot/giorn su popo. Tot. CASCINA 600 2,2 PONTEDERA 400 8,6 CALCINAIA 150 9,2 CALCI 100 1,1 VICOPISANO 350 8 Un analisi di tipo geografico che tenga conto della posizione dei comuni della loro adiacenza e della loro posizione rispetto al vento permette di evidenziare relazioni insospettabili
  30. 30. GIS Concetti Basilariun S.I.T. consente di produrre analisi di tipo spaziale (analisi checomunque anche inconsciamente produciamo nella vita di tutti igiorni)quando guardiamo una qualsiasi carta, non necessariamente permotivi di lavoro, ma anche per svago ad esempio se cerchiamo unristorante, un albergo, un negozio, un parcheggio effettuiamoinconsciamente delle analisi di tipo spaziale- vicino a…- adiacente a ..- all’interno di ..- percorso più breve per ..gli oggetti rappresentati su una carta sono tutti caratterizzati componente geografica G _A attributo
  31. 31. GIS Concetti Basilari SIT l’insieme della tecnologia e dei patrimoni informativi edelle risorse umane e organizzative (S.I.T.) ci consente la S.I.T. massima valorizzazione dei vari oggetti Geografici e delle loro relazioni G-A G-A n G-A G-A G-A
  32. 32. GIS Enti che necessitano GIS• Enti cartografici• Amministrazioni locali• Compagnie commerciali• Telecomunicazioni• Distribuzione acqua, gas, elettricità, ecc. per la gestione delle reti• Enti di Ricerca, università
  33. 33. GIS Scopi• controllo sviluppo di una regione (ambito urbanistico)• controllo dell’assetto del territorio• supporto alle decisioni (ambito urbanistico, industriale, agricolo,. . .)• pianificazione (combinazione di diversi tipi di dati spaziali in un unico sistema, insieme a dati di altro tipo, es. legislazione vigente)• manutenzione strade e autostrade• gestione reti tecnologiche (acquedotto, gas, elettricità, . . .)• pianificazione soccorsi• Analisi di dati territoriali per la ricerca
  34. 34. GIS Analisi delle criticità SIT L’attivazione del S.I.T. strumento irrinunciabileper il corretto espletamento delle proprie funzioni daparte di molti enti pubblici e privati ed enti di ricercale dotazione sono in costante e continuo aumento(favorite anche dai progressi tecnologici di HW e SW)
  35. 35. GIS Analisi delle criticità SIT un SIT efficiente attraverso lelaborazione delle proprie informazionidiventa supporto fondamentale alle attività di gestione e programmazione per un Entein settori che vanno dall’urbanistica, ricerca, alla difesa del suolo, alla mobilità, ai tributi, alla protezione civile … Le scelte risulteranno tecnicamente assistite e supportate dalle elaborazioni del S.I.T. il S.I.T. Come DSS Decision Support System (Sistema di supporto alle decisioni)
  36. 36. GIS Analisi delle criticità SITevoluzione della specie …. “evoluzione” delle componenti di un S.I.T. (dal ’90 ad oggi 20 anni praticamente un ERA ) • Tecnologia Hw nessuna criticità • Tecnologia Sw • Strutture tecniche e organizzative forte criticità • Patrimoni informativi
  37. 37. GIS Analisi delle criticità SITnel 1990 la componente tecnologica costituiva un freno un’unica postazione di lavoro di tecnologia GIS (Hw e Sw) 600.000.000 di £ire • difficoltà di utilizzazione (comandi da tastiera o file) • limitazioni di funzionalità • utilizzazione di formati proprietari • mancanza integrazione e condivisione dei dati • banca dati non in rete
  38. 38. GISAnalisi delle criticità SIT CRITICITA’ • HARDWARE • SOFTWARE • DATI • ORGANIZZAZIONE
  39. 39. GISAnalisi delle criticità SIT HARDWARE DATI SOFTWARE ORGANIZZAZIONE
  40. 40. GIS Patrimoni informativiTERRITORIO costruire un modello che lo simuli procedendo alla raccolta di un insieme congruente di informazioni DATI giusto compromesso tra costo • utili e adeguatezza dei dati • indispensabili • stabili COSTI ( noti ) • variabili • economici BENEFICI ( prevedibili ) • costosi •……...
  41. 41. GIS Patrimoni informativiIl costo di implementazione del patrimonio informativo è di gran lunga superiore al costo di tutte le altre componenti di un SIT La funzionalità primaria di un S.I.T. è direttamente proporzionale alla QUALITA’ e QUANTITA’ di DATI che è in grado di produrre elaborare, gestire e rendere disponibile Base di Dati da mantenere costantemente aggiornata e alimentata pena l’invecchiamento e morte del SISTEMA
  42. 42. GIS Patrimoni informativi patrimoni informativi costiC.T.R. 10.000 numerico 3 € x HaC.T.R. 2.000 numerico 30 € x Ha• C.T.R. 10.000 formato numerico 800.000 €• C.T.R. 2.000 numerico solo aree urbanizzate 1.800.000 €• Patrimonio numerico medio provincie 4,0 / 5,0 milioni di €
  43. 43. GIS Patrimoni informativiPATRIMONI INFORMATIVI Enti pubblici (pa) informazioni Enti di ricerca dati Professionisti conoscenze Enti di ricerca studi p a t Comuni r i Standardizzati e Omogenei m Aggiornati o n Fruibili i
  44. 44. GIS Componente tecnologica nonostante l’aspetto tecnologiconon rappresenti la parte più rilevante e problematica nella progettazione di un S.I.T. non è comunque da sottovalutare L’Hardware deve essere ben strutturato per consentire la corretta informatizzazione di tutto il patrimonio informativo e una notevole capacità elaborativa, in grado di garantire un corretto utilizzo del SW impiegato utilizzandone al massimo tutte le sue potenzialitàNon è da trascurare inoltre la dinamicità e instabilità del mercato in questo settore e quindi la rapida obsolescenza delle macchine acquisite.
  45. 45. GIS Architettura HWutilizzo di una struttura di elaborazione dati distribuita, distribuita cioè costruita intorno ad una rete di comunicazione che connetta posti di lavoro dotati di potenza di elaborazione locale (workstation) e permetta una condivisione totale o parziale del database territoriale integrato utilizzando soluzioni che consente espandibilità e flessibilità massime e nel contempo è in grado di fornire i livelli di prestazioni richiesti dalle elaborazioni a carattere geografico
  46. 46. GISCaratteristiche Sw GISI GIS lavorano con dati georeferenziati.La georeferenziazione, ossia la conservazioneinsieme ai dati delle coordinate geografichedell’entità a cui i dati si riferiscono, rende possibilianalisi sulla distribuzione di fenomeni e strutturesul territorio che con altri strumenti non sarebberopossibili.I GIS, inoltre, nella rappresentazione dei datispaziali utilizzano due tipi di approccio, definiti dalmodello vettoriale e dal modello raster
  47. 47. GISCaratteristiche Sw GISIl software per essere considerato GIS devepossedere almeno le seguenti funzionalità: Presenza di un database relazionale Capacità di interrogazione integrata dei dati (grafica/testuale) Strumenti di visulizzazione Strumenti di analisi Strumenti di editing grafico
  48. 48. GIS Caratteristiche Sw GIS un GIS deve essere essenzialmente un integratore di dati CAD RDBMSCartografia raster e ImmaginivettorialeGestione GPSdocumenti MULTIMEDIA
  49. 49. GIS Caratteristiche Sw GISIl software per essere considerato GIS devepossedere almeno le seguenti funzionalità: Presenza di un database relazionale Capacità di interrogazione integrata dei dati (grafica/testuale) Strumenti di visualizzazione Strumenti di analisi Strumenti di editing grafico
  50. 50. GIS Caratteristiche Sw GIS • espandibilità • manutenibilità • affidabilità • compatibilitàLespandibilità si esprime nella possibilità di aggiungere nuove funzionie/o di migliorare le nuove funzioni di quelle presenti.Di fatto il software viene costantemente aggiornato e nuove releasevengono periodicamente distribuite (in genere con frequenza annuale).
  51. 51. Il S.I.T. a supporto del processo decisionale GIS utenti non esperti Struttura utenti espertielaborazione Processi di integrazione NORME Re Nn gion Nn nnn e T n n n n n n nn o s c a n n n n n n na nn nn SCELTE TECNICAMENTE decisione ASSISTITE
  52. 52. GIS Dati Geografici I Dati Geografici sono una rappresentazione schematizzata del mondo reale e sono caratterizzati da: • una loro tipologia: vettoriale o raster•dei propri Attributi •una collocazione nello spazio (posizione geografica)
  53. 53. GIS Dati GeograficiOGNI OGGETTO HA UNA FORMA E UNA POSIZIONECOMPONENTE DESCRITTIVA o ATTRIBUTOAd ogni oggetto possono essere associate una serie di informazioniqualitative che ne identificano le caratteristiche consentendo didistinguere ogni oggetto in modo univoco.COMPONENTE GRAFICA (geometrica)Ogni elemento può essere rappresentato con linee, punti, poligoni. Sipossono individuare anche testi (annotazioni) e nodi (intersezionitra elementi lineari)COMPONENTE GEOGRAFICA (Sistema coordinate rif.)
  54. 54. GISDati Geografici COMPONENTE DESCRITTIVAChris Buhi 1757 Millbrook Ln 28226 Y 2Christian Carlson 1761 Millbrook Ln 28226 Y 1Chris McGuire 1765 Millbrook Ln 28226 Y 2Dale Loberger 1776 Millbrook Ln 28226 N 6Donna Buccini 1780 Millbrook Ln 28226 Y 2 COMPONENTE GRAFICA r te as nc .a PUNTI Mi llb LINEE ro POLIGONI ok La ne ANNOTAZIONI NO DI
  55. 55. GISInformazione Geografica N Donna Buccini r te 6 1780 Millbrook Ln Y2 as nc.a Jo-Ann Bro Mi llb 1812 Millbr roo kL an e Christian Carlson 1761 Millbrook Ln Y1 Chris McGuire 1765 Millbrook Ln Y2 La componente grafica e quella descrittiva unite formano l’ INFORMAZIONE GEOGRAFICA
  56. 56. GISInformazione Geografica INFORMAZIONE Insieme di dati collegati gli uni agli altri in modo da fornire un messaggio utile per raggiungere uno scopo DATO Semplice registrazione di un fatto, oggetto o fenomeno
  57. 57. GIS Gli Attributi dei Dati Geografici Gli ATTRIBUTI (l’elemento piu’ importante del GIS, in quanto necessari per fare delle analisi dei dati e rendere GIS uno strumento per DSS)Per attributi s’intende le Ad ogni dato geografico (punto, linea o poligono, pixel) corrisponde un soloinformazioni relative ad un record (o riga) della tabelladato geografico, organizzatein tabelle Ad ogni dato geografico possono essere associati piu’ attributi (campi o colonne) Gli attributi sono in genere memorizzati sui dei database relazionali e interrogabili mediante linguaggi SQL
  58. 58. GIS Modello datiPer la rappresentazione dei dati in un sistemainformatico occorre formalizzare un modellorappresentativo flessibile che si adatti ai fenomenireali. Nel GIS abbiamo tre tipologie di informazioni:•Geometriche: relative alla rappresentazione cartografica degli oggetti rappresentati; quali la forma (punto, linea,poligono), la dimensione e la posizione geografica;•Topologiche: riferite alle relazioni reciproche tra glioggetti (connessione, adiacenza, inclusione ecc…);•Informative: riguardanti i dati (numerici, testuali ecc…) associati ad ogni oggetto. Il GIS prevede la gestione di queste informazioni in un database relazionale.
  59. 59. GIS Modello datiVettorialeRaster
  60. 60. GIS MODELLO VETTORIALENel modello vettoriale, le informazioni su punti, linee epoligoni sono codificate e memorizzate come unacollezione di coordinate x,y. Il dato vettoriale permettedi gestire queste collezioni di coordinate come elementie quindi calcolarne l’area, il perimetro, la distanza daaltri elementi e così via.Il modello vettoriale e estremamente utile perdescrivere fenomeni discreti, ma risulta meno adattoper descrivere fenomeni continui, quali temperatura,precipitazioni, quota, pendenza, cioè fenomeni cherappresentano ununica grandezza che variacontinuamente nello spazio.
  61. 61. GIS Mod. vettoriale – Primitive geometricheLa realtà fisica o geografica può essere rappresentata mediante entitàgeometriche semplici: punti, linee e poligoni Y (X,Y)Punto è un oggetto spaziale senza area individuato da una coppia di coordinate nello spazio bidimensionale X YLinea è un oggetto spaziale costituito da una sequenza ordinata di punti X YPoligono è un oggetto spaziale costituito da una o più linee che delimitano un’area chiusa X
  62. 62. GIS Mod. vettoriale – Primitive geometrichePunti Entità definite da una sola coppia di coordinate Es. pozzi, stazioni meteorologiche, punti quotati, ecc. Entità definite da una serie di coppie di coordinateLinee che definiscono la forma e la direzione di una linea Es. strade,fiumi,limiti ecc. Entità definite da una spezzata chiusa (ovveroPoligoni una serie di linee) che delimita un area Es. parcelle, uso del suolo, e qualsiasi variabile discretaQueste rappresentazioni appartengono al modelloVETTORIALE e rappresentano la componente graficadi una dato spaziale.
  63. 63. GIS Dati Vettoriali – primitive geometricheI dati vettoriali sono dati grafici costruiti a partire da punti dicoordinate note (geometria) collegati a formare oggetti più complessi(linee, polilinee, poligoni) per mezzo di tabelle che ne definiscono leconnessioni (topologia). Y PUNTI Nr. X Y 1 123,44 11,20punti: rappresentanti (x,y) 3 2 45,00 31,00oggetti descrivibili con 3 6,00 65,00una coppia di coordinate 4 44,00 23,00(ad esempio pali, pozzi, 1 4 5 76,00 58,00ecc.), 2 7 6 20,00 30,00 7 88,00 111,00 5 6 10 8 435,00 373,00 9 9 564,00 102,00 10 268,00 632,00 8 11 135,00 23,00 11 12 12 24,00 456,00 X
  64. 64. GIS Dati Vettoriali – primitive geometricheLinee e polinee: rappresentano oggetti descrivibili con un insieme di punticonnessi (ad esempio linee telefoniche, tratti di fiumi, ecc.), Y POLY SEGM 1 1 1 3 (x,y) 1 3 1 4 1 5 3 2 3 1 4 4 2 6 2 7 5 5 6 10 6 9 2 8 11 12 X
  65. 65. GISDati Vettoriali – primitive geometrichepoligoni: rappresentanti oggetti racchiusi da una spezzata equindi con determinata area (ad esempio laghi, edifici, ecc.) Y POLIGONI POLIGONO POLILINEA 1 1 (x,y) 1 2 1 6 2 3 1 1 2 4 5 2 5 2 6 2 6 2 4 3 X
  66. 66. GIS MODELLO RASTERIl tipo raster è fondamentalmente un’immaginegeoriferita, quindi con una collocazione spazialedefinita, può essere pensata come un insieme dipiccole aree uguali che costituisco una matrice dipunti. I valori associati ad ogni cella possonoesprimere informazioni di vario tipo, temperatura,pendenza, etc…. si adatta molto bene agli studi sullamorfologia del suolo e viene spesso utilizzato comeimmagine di sfondo su cui proiettare dati vettoriali.
  67. 67. GIS Modello RASTERNel modello raster lo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12spazio è invece suddiviso 1 2 Pixelin una griglia o matrice, 3generalmente di 4 5dimensioni regolari, che 6 7isola porzioni di 8 9territorio denominate 10pixel. 11 12La localizzazione dell’oggetto è in questo mododefinita dal numero di riga e colonna della 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0matrice ed il singolo pixel ha quindi come 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0attributo identificativo l’elemento del territorio 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0che occupa quella posizione geografica. 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  68. 68. GIS MODELLO RASTERNel modello raster si possono individuare due tipi dirappresentazione le IMMAGINI e le GRID
  69. 69. GISIMMAGINILe immagini sono costituite da una serie di puntiposti in modo regolare detti PIXEL. Ognuno di essi PIXELha un valore che ne determina il colore. Gruppiadiacenti di pixel con lo stesso colore formanovisivamente le entità geografica. I pixel non hannonessuna tabella descrittiva associata.
  70. 70. GIS GRIDNelle grid ciascun punto di una superficie èrappresentato da una CELLA. Le celle, di forma CELLAquadrata, sono organizzate in righe e colonne.La cella può essere considerata come un poligono di cuiha le stesse proprietà. La dimensione della celladetermina l’accuratezza o risoluzione della grid.
  71. 71. GIS Raster classif. GRID(es) Il DTM (Digital Terrain Model) Pixel = 10 metri a terra Valore di quota =121 m s.l.m.
  72. 72. GISRaster classif. GRID In questo modello le unità spaziali sono celle individuate distribuite regolarmente: una zona di bosco non sarà pertanto una entità unitaria definita, come avviene invece nel modello vettoriale, ma un insieme di celle indipendenti e adiacenti tra loro aventi tutte l’attributo “bosco”

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