Ldb 25 strumenti gis e webgis_2014-05-19 lami - dati geografici
1. 1
I dati geografici:
modelli e strutture
Gis3W
51016 Montecatini Terme (PT)
Web: www.gis3w.it
E-mail: info@gis3w.it
Tel: +39 347 6597931
2. 2www.gis3w.it
Modello del dato
geografico
Una serie di costrutti per rappresentare gli oggetti
e i processi geografici in ambiente digitale
Tipologie principali
● Cartografia tradizionale
e numerica
● Ortofotocarte digitali
● Immagini da satellite
● Rilievi GPS e rilievi
topografici
3. 3www.gis3w.it
Modello del dato
geografico
Caratteristiche principali di un dato geografico
● modello geometrico
(vettoriale o raster)
● formato
● topologia
(solo per dati vettoriali)
● attributi
● sistema di proiezione
● metadati
4. 4www.gis3w.it
Modelli dati spaziali
I principali modelli:
● Vettoriale (punti, linee, poligoni)
● file vettoriali fisici (shapefile, mapinfo, gpx...)
● dati vettoriali su GeoDatabase
● servizi WFS
● Raster (immagini):
● file raster fisici (GeoTif, AsciiGrid...)
● dati raster su GeoDatabase
● Servizi WMS e WCS
5. 5www.gis3w.it
Il modello vettoriale
Ogni oggetto del mondo reale è classificato in un
tipo geometrico
● Punti
● Linee
● Poligoni
Ad ogni vertice dei
singoli elementi è
associata una coppia di
coordinate che
definiscono la posizione
in base al sistema di
riferimento.
Il modello vettoriale
Geometria
6. 6www.gis3w.it
Il modello vettoriale
Geometria
Caratteristiche delle diverse entità geometriche:
● Punti: elementi geografici troppo piccoli per poter essere
rappresentati nella loro estensione ad una determinata scala.
Ad ogni punto è associata una coppia/tripla di coordinate (x,y,z).
● Linee (archi): elementi con prevalente sviluppo lineare (es. strade,
corsi d’acqua...).
Una linea è composta da un punto iniziale e finale (nodi) e da una
serie di punti intermedi (vertici).
Ad ogni vertice o nodo è associata una coppia/tripla di coordinate
(x,y,z).
● Poligoni: definiscono elementi areali (es un appezzamento, un
nucleo urbano, una particella catastale...).
Un poligono è composto da una serie di segmenti.
Ad ogni vertice del poligonoè associata una coppia/tripla di
coordinate (x,y,z).
7. 7www.gis3w.it
Il modello vettoriale
Attributi
Possibilità di associare a ciascun elemento geografico
un dato descrittivo attraverso tabelle:
● Dati alfanumerici sono relazionati ai dati geografici e
organizzati in banche dati (“tabelle degli attributi”)
● Solitamente ciascun elemento geografico è associato ad
un record nella tabella degli attributi
● Ogni record viene descritto attraverso uno o più campi.
● I campi possono contenere informazioni quali numeri
(es. popolazione di un comune, area di un
appezzamento), descrizioni (es. nome di una località),
date, veridicità di una situazione (es. “si” o “no”)
8. 8www.gis3w.it
Il modello vettoriale
Attributi
Collegamento tra
geometrie e record della
tabella degli attributi
● Modalità 1 a 1
Es: poligoni diversi, anche
se appartenenti allo stesso
comune sono collegati a
record distinti
● Le caratteristiche
geometriche misurabili
(area, perimetro,
lunghezza..) e quelle
associate sono relative ai
singoli poligoni
9. 9www.gis3w.it
Il modello vettoriale
Attributi
Collegamento tra geometrie
e record della tabella degli
attributi
● Modalità n a 1
(multigeometrie)
● Es: poligoni diversi, anche
se appartenenti allo stesso
comune sono collegati allo
stesso record
● Le caratteristiche
geometriche misurabili
(area, perimetro,
lunghezza..) sono relative
alla somma di quelle dei
singoli poligoni, quelle
associate sono comuni.
10. 10www.gis3w.it
Il modello vettoriale
Topologia
Insieme delle relazioni
spaziali tra gli oggetti,
esprimono vincoli di
congruità
Permettono di
realizzare analisi
particolari:
● Es: trovare tutti i
comuni confinanti con
un comune dato
12. 12www.gis3w.it
Il modello vettoriale
Vantaggi
Vantaggi del modello vettoriale:
● Rappresentazione familiare e intuitiva per molti oggetti
del mondo reale
● Rappresentazione efficiente dei dati spaziali
● Buona risoluzione per gli oggetti geometrici
● Permettono l’analisi topologica
● Possibilità di associare dati e caratteristiche
alfanumeriche
● Possibilità di associare link a materiale multimediale
14. 14www.gis3w.it
Il modello raster
I raster vengono utilizzati per
rappresentare tematismi o
processi continui nello spazio:
✔ modello altimetrico del terreno
✔ carta delle precipitazioni
✔ diffusione di un inquinante
I raster sono rappresentabili
tramite una matrice (griglia
regolare) costituita da celle o
pixel.
15. 15www.gis3w.it
Il modello raster
Alle singole celle viene associato un
valore numerico ed una descrizione.
La risoluzione di un raster esprime la
porzione di superficie terrestre
rappresentata da una singola cella:
✔ un raster con risoluzione di 100 m è
costituito da celle che rappresentano
un'area di 100 x 100 m.
Un aumento della risoluzione indica
un aumento del numero di celle
necessarie per rappresentare la stessa
estensione del territorio.
16. 16www.gis3w.it
Il modello raster
Vantaggi
Vantaggi del modello raster:
● Buona rappresentazione
dell’informazione che varia in
maniera continua
● Facilità di rappresentazione e di
analisi
● Formato naturale per le
immagini satellitari
17. 17www.gis3w.it
Il modello raster
Svantaggi
Svantaggi del modello raster:
● Difficoltà a risolvere dettagli in fase di rasterizzazione
● Memorizzazione costosa anche se ci sono possibilità di
compressione diverse legate ai diversi software
OO
19. 19www.gis3w.it
Sistemi di proiezione
geografica
Un sistema di riferimento (SR) è un insieme di
regole e misure per la determinazione della
posizione spazio temporale di un qualsiasi punto
sulla Terra.
Per dare un significato alle coordinate cartografiche si deve
definire:
✔ sistema di riferimento (datum)
✔ rappresentazione cartografica (proiezione)
Il datum è definito da due aspetti:
✔ l’ellissoide di riferimento, scelto per approssimare la dimensione
e la forma della Terra
✔ l’orientamento dell’ellissoide, ossia il suo posizionamento
rispetto alla superficie terrestre reale.
20. 20www.gis3w.it
I principali sistemi di riferimento:
● Sistema di riferimento WGS84
✔ World Geodetic System 84 (WGS 84) usa un proprio ellissoide
(WGS84); è usato dalla rete di rilevamento satellitare GPS. Si
basa su reti GPS diverse:
✔ globale: Dipartimento delle Difesa USA
✔ europea: EUREF89=ETRF89
✔ italiana: IGM95
● Sistema di riferimento UTM
✔ nella cartografia ufficiale europea con sistema di riferimento
ED50
✔ per esprimere con coordinate metriche il risultato di un rilievo
GPS, di solito indicate come WGS84 ma in realtà è UTM su
WGS84
✔ Italia coperta da due fusi: 32N e 33N
Sistemi di proiezione
geografica
21. 21www.gis3w.it
I principali sistemi di riferimento:
● Sistema di riferimento Roma40 (Gauss-Boaga)
✔ usa l’ellissoide internazionale 1924 (Hayford), è orientato a
Monte Mario (Roma); è il datum utilizzato nella produzione
cartografica IGM fino alla fine degli anni ’80, e ancora in uso
nella Cartografia Tecnica Regionale.
✔ Due Fusi: Est ed Ovest
● Sistema di riferimento Cassini Soldner
✔ Questa trasformazione è afilattica (minimizza tutte le
deformazioni ma non ne annulla nessuna), ma per aree
limitate si può considerare equivalente.
✔ Per questo motivo è stata utilizzata per il Nuovo Catasto dei
Terreni.
Sistemi di proiezione
geografica
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Metadata
Un metadato, letteralmente "dato su un (altro) dato",
è l'informazione che descrive un insieme di dati.
La funzione principale di un sistema di metadati è
quella di consentire il raggiungimento dei seguenti
obiettivi:
✔ Ricerca
✔ Localizzazione,
✔ Selezione
✔ Interoperabilità semantica
✔ Gestione risorse
✔ Disponibilità
24. 24www.gis3w.it
Elaborazione dati
● Tipiche del dato vettoriale
– Sovrapposizione tematica (Overlay topologico)
– Creazione aree di rispetto (buffer)
– Estrazione elementi geografici, aggiornamento
automatico, estrazione di aree
– Elaborazioni sulle banche dati descrittive
● Tipiche del dato raster
– Analisi 3d (analisi pendenze, esposizione, visibilità,
illuminazione)
– Interpolazione punti, creazione aree
– Modellistica spaziale
