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Geostatistica con GIS open source
Gli insediamenti neolitici del Tavoliere
Tesi di laurea triennale in Geofisica applicata
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Geostatistica con GIS open source: gli insediamenti neolitici del Tavoliere

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Transcript of "Geostatistica con GIS open source: gli insediamenti neolitici del Tavoliere"

  1. 1. Geostatistica con GIS open source Gli insediamenti neolitici del Tavoliere Tesi di laurea triennale in Geofisica applicata Francesco de Virgilio Relatore: Ch.mo Prof. Marcello Ciminale Correlatrice: dott.ssa Mariangela Noviello Dipartimento di Scienze della Terra e Geoambientali Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”
  2. 2. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Insediamenti neolitici
  3. 3. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Insediamenti neolitici ditch
  4. 4. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Insediamenti neolitici ditch compounds
  5. 5. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio 2 Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Il workflow dell’analisi geofisica foto aeree database SIT vettori dati derivati statistiche magnetometria statistiche autom. disegno
  6. 6. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio 3 Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Il workflow dell’analisi geofisica foto aeree database SIT vettori dati derivati statistiche magnetometria statistiche autom. disegno
  7. 7. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio 4 Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Il workflow dell’analisi geofisica foto aeree database SIT vettori dati derivati statistiche magnetometria statistiche autom. disegno
  8. 8. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow 5 Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Compounds: difficoltà e stato dell’arte A. Niekamp — 2013 Pietrele, Romania
  9. 9. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow 6 Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Compounds: difficoltà e stato dell’arte A. Niekamp — 2013 Pietrele, Romania
  10. 10. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow 6 Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Compounds: difficoltà e stato dell’arte A. Niekamp — 2013 Pietrele, Romania
  11. 11. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow 6 Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Compounds: difficoltà e stato dell’arte A. Niekamp — 2013 Pietrele, Romania perimetro area orientazione (accesso)
  12. 12. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow 6 Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Compounds: difficoltà e stato dell’arte A. Niekamp — 2013 Pietrele, Romania A. Laterza — 2013 Tavoliere, Puglia
  13. 13. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds 7 Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Distinzione di ditches e compounds: Jenks Anglisano (Lucera): 47 geometrie Dati geografici di partenza
  14. 14. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds 8 Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Distinzione di ditches e compounds: Jenks Anglisano (Lucera): 47 geometrie Classificazione dei perimetri con intervalli naturali di Jenks, k = 5 ditches: classi 1, 2 compounds: classi 3, 4, 5
  15. 15. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds 9 Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Distinzione di ditches e compounds: Jenks Anglisano (Lucera): 47 geometrie = 3 ditches + 44 compounds
  16. 16. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds 9 Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Distinzione di ditches e compounds: Jenks Anglisano (Lucera): 47 geometrie = 3 ditches + 44 compounds ditches compounds
  17. 17. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 10 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro C centroide F punto più distante da C B buffer da F C F B
  18. 18. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 11 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro P1 P2 P3 P4 D C B = 1 xp = xC + r ¡cos yp = yC + r ¡cos
  19. 19. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 12 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro P1 P2 P3 P4 D C B i1 i2 I = fi1(xi1 ; yi1 )g di2C di1C
  20. 20. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 13 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro P1 P2 P3 P4 D C B I = fi1(xi1 ; yi1 ); i2(xi2 ; yi2 )g
  21. 21. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 14 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro P1 P2 P3 P4 D C B I = fi1(xi1 ; yi1 ); i2(xi2 ; yi2 ); i3(xi3 ; yi3 )g
  22. 22. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 15 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro P1 P2 P3 P4 D C B I = fi1(xi1 ; yi1 ); i2(xi2 ; yi2 ); i3(xi3 ; yi3 ); i4(xi4 ; yi4 ); : : :g
  23. 23. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 16 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro I = fi1(xi1 ; yi1 ); i2(xi2 ; yi2 ); i3(xi3 ; yi3 ); i4(xi4 ; yi4 ); : : :g
  24. 24. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione 17 Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione aree e perimetro I = fi1(xi1 ; yi1 ); i2(xi2 ; yi2 ); i3(xi3 ; yi3 ); i4(xi4 ; yi4 ); : : :g
  25. 25. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. 18 Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione dell’accesso Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono il perimetro. d = 0 d dp3;p4 d = dp3;p4 p3 p4
  26. 26. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. 19 Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione dell’accesso Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono il perimetro. d = dp3;p4 d dp6;p7 d = dp3;p4 p6 p7
  27. 27. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. 20 Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione dell’accesso Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono il perimetro. d = dp3;p4 d dp9;p10 d = dp9;p10 p9 p10
  28. 28. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. 21 Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione dell’accesso Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono il perimetro. d = dp9;p10 d dp12;p13 d = dp9;p10 p12p13
  29. 29. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. 22 Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione dell’accesso Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono il perimetro. d = dp9;p10 d dp14;p1 d = dp14;p1 p1 p14
  30. 30. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. 23 Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Derivazione dell’accesso d = 0 d = din;in+1 in = in+1 get in+1 fin (xin ; yin ) j in 2 I and n = 1g din;in+1 d register d, in F T F T
  31. 31. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso 24 Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Calcolo dell’orientazione C B a1 a2 e (xe ;ye ) = ( 1 2 (x1 + x2) ; 1 2 (y1 + y2))
  32. 32. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso 25 Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Calcolo dell’orientazione e N NW W SW S SE E NE = 45 xp = xC + r ¡cos yp = yC + r ¡cos
  33. 33. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso 26 Orientazione Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Calcolo dell’orientazione e N NW W SW S SE E NE
  34. 34. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione 27 Codice WebGIS Statistiche Conclusioni Dalla logica al codice d = 0 d = din;in+1 in = in+1 get in+1 fin (xin ; yin ) j in 2 I and n = 1g din;in+1 d register d, in F T F T 1 # i t e r a t e on a l l open compounds 2 f o r compound i n cur_shp . helpercompoundsarea_set 3 . f i l t e r ( type= ’ compound ’ , open=True ) : 4 # get s i d e s and r e l a t i v e l e n g t h s as d i c t i o n a r y 5 s i d e s = g et _s i de _ di c t ( compound , 3857) 6 # get l o n g e s t s i d e i n a r e a polygon as a L i n e S t r i n g 7 a c c e s s _ l i n e s t r = max ( s i d e s , key= s i d e s . get ) 8 9 # get a c c e s s l e n g h t as p r o j e c t e d v a l u e 10 p r o j _ a c c e s s _ l i n e s t r = a c c e s s _ l i n e s t r 11 p r o j _ a c c e s s _ l i n e s t r . t r a n s f o r m ( cur_shp . p r o j ) 12 13 # get the c e n t r o i d of the a c c e s s s i d e 14 f e a t u r e _ c e n t r o i d = compound . p o l y . c e n t r o i d 15 16 # get compound ’ s f a r t h e s t p o i n t from c e n t r o i d 17 max_point = Point ( compound . p o l y . c o n v e x _ h u l l . e x t e n t [ 2 ] , 18 compound . p o l y . c o n v e x _ h u l l . e x t e n t [ 3 ] , 19 s r i d =3857) 20 r a d i u s = max_point . d i s t a n c e ( f e a t u r e _ c e n t r o i d ) 21 22 # draw c a r d i n a l p o i n t s around the compound e v e r y 23 # 45 degree , and r o t a t e them by 12 d e g r e e 24 # to a l i g n p e r p e n d i c u l a r l y to N 25 c a r d i n a l _ p t s = get_round_vertex ( 26 45 , 27 r a d i u s , 28 f e a t u r e _ c e n t r o i d . x , 29 f e a t u r e _ c e n t r o i d . y , 30 3857 , 31 12) 32 33 # c r e a t e cake s l i c e s u s i n g c a r d i n a l p o i n t s 34 p o l y g o n _ l i s t = [ ] 35 f o r i , item i n enumerate ( c a r d i n a l _ p t s ) : 36 p o i n t s = ( f e a t u r e _ c e n t r o i d . coords , 37 item . coords , 38 c a r d i n a l _ p t s [ i   1 ] . coords , 39 f e a t u r e _ c e n t r o i d . c o or d s ) 40 p o l y g o n _ l i s t . append ( Polygon ( p o i n t s , s r i d =3857)) 41 s e c t o r s = M u l t i P o l y g o n ( p o l y g o n _ l i s t , s r i d =3857) 42 43 # get a c c e s s s i d e c e n t r o i d 44 a c c e s s _ c e n t r o i d = a c c e s s _ l i n e s t r . c e n t r o i d 45 a c c e s s _ c e n t r o i d . t r a n s f o r m (3857)
  35. 35. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice 28 WebGIS Statistiche Conclusioni Interfaccia alle funzioni: webGIS
  36. 36. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice 29 WebGIS Statistiche Conclusioni Interfaccia alle funzioni: webGIS
  37. 37. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice 30 WebGIS Statistiche Conclusioni Interfaccia alle funzioni: webGIS
  38. 38. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice 31 WebGIS Statistiche Conclusioni Interfaccia alle funzioni: webGIS
  39. 39. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice 32 WebGIS Statistiche Conclusioni Interfaccia alle funzioni: webGIS
  40. 40. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice 33 WebGIS Statistiche Conclusioni Interfaccia alle funzioni: webGIS
  41. 41. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice 34 WebGIS Statistiche Conclusioni Interfaccia alle funzioni: webGIS
  42. 42. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS 35 Statistiche Conclusioni Affidabilità: numero di ditches e compounds ang1 ang2 ippo m lr1 m lr2 m to plm 10 plm 11 pnt sln1 sln2 0 20 40 60 80 compounds(n) Lat13 current ang1 ang2 ippo m lr1 m lr2 m to plm 10 plm 11 pnt sln1 sln2 0 2 4 6 insediamenti ditches(n)
  43. 43. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS 36 Statistiche Conclusioni Affidabilità: aree e perimetri ang1 ang2 ippo m lr1 m lr2 m to plm 10 plm 11 pnt sln1 sln2 0 2 4 ¡105 area(m2) Lat13 current ang1 ang2 ippo m lr1 m lr2 m to plm 10 plm 11 pnt sln1 sln2 0 1;000 2;000 insediamenti perimetro(m)
  44. 44. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS 37 Statistiche Conclusioni Affidabilità: aree e perimetri N N E E SE S SW W N W 0 20 40 60 orientazione dei compounds frequenza(n) Lat13 current
  45. 45. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS 37 Statistiche Conclusioni Affidabilità: aree e perimetri N N E E SE S SW W N W 0 20 40 60 orientazione dei compounds frequenza(n) Lat13 current H0 : 2 1 = 2 2 s2 = 1 N  1 N i=1 (xi  x)2 Fcal = s2 2 s2 1 = 1:07 Ha : 2 1 T= 2 2 s2 1 = 438:79 Fcal Ftab s2 2 = 470:84 H0 verificata
  46. 46. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche 38 Conclusioni Conclusioni Dati: 11 insediamenti – 155 compounds Metodo standard Metodo proposto tempi 2 mesi 30 min
  47. 47. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche 38 Conclusioni Conclusioni Dati: 11 insediamenti – 155 compounds Metodo standard Metodo proposto tempi 2 mesi 30 min affidabilità 100% 100%
  48. 48. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche 38 Conclusioni Conclusioni Dati: 11 insediamenti – 155 compounds Metodo standard Metodo proposto tempi 2 mesi 30 min affidabilità 100% 100% riproducibilità parziale completa
  49. 49. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche 38 Conclusioni Conclusioni Dati: 11 insediamenti – 155 compounds Metodo standard Metodo proposto tempi 2 mesi 30 min affidabilità 100% 100% riproducibilità parziale completa software installazione locale internet (webGIS)
  50. 50. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche 38 Conclusioni Conclusioni Dati: 11 insediamenti – 155 compounds Metodo standard Metodo proposto tempi 2 mesi 30 min affidabilità 100% 100% riproducibilità parziale completa software installazione locale internet (webGIS) costi licenza GIS (e 2850) open source: e 0
  51. 51. 39 Geostatistica con GIS open source Francesco de Virgilio Workflow Compounds Distinzione Area, perim. Accesso Orientazione Codice WebGIS Statistiche 39 Conclusioni Grazie So Long, and Thanks for All the Fish (D. Adams)
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