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Analisi urbanistiche e territoriali con strumenti GIS Corso di Laurea in Piani cazione Territoriale, Urbanistica e Paesaggistico-Ambientale Elena Camilla Pede - [email protected] fi  Elena Camilla Pede Rtd-A in Piani cazione e Progettazione Urbanistica e T...

Analisi urbanistiche e territoriali con strumenti GIS Corso di Laurea in Piani cazione Territoriale, Urbanistica e Paesaggistico-Ambientale Elena Camilla Pede - [email protected] fi  Elena Camilla Pede Rtd-A in Piani cazione e Progettazione Urbanistica e Territoriale Dipartimento di Scienze, Progetto e Politiche del Territorio [email protected] Allegra Eusebio Dottoranda in Urban and Regional Development Dipartimento di Scienze, Progetto e Politiche del Territorio [email protected] fi  Learning outcome Understand: Lezione frontale Apply: Conoscenza dei principali comandi del software QGIS Analyze: applicazione dei comandi a dei casi speci ci (Esercitazioni) Evaluate: interpretazione di un quesito e scelta del metodo per analizzarlo/risolverlo (esame) Create: capacità di utilizzare i comandi del software anche ad altri contesti fi  Data hours from to Presentazione del corso - 03/10/23 3,5 14.30 18.00 L Che cos'è e a cosa serve un GIS Calendario Installazione e 03/10/23 1 18 19 EA introduzione a QGIS (se ci sono studen che Modelli e stru ure dei 10/10/23 3 14.30 18.00 L da geogra ci Inserimento e ges one 10/10/23 1,5 18 19 EA layer raster e ve oriali + Funzioni di edi ng 17/10/23 LEZIONE CANCELLATA I da geogra ci e i 24/10/23 3 14,3 17.30 L sistemi di riferimento L- Lezione la base cartogra ca in 24/10/23 1,5 17.30 19 EA ambiente GIS + Ges one dei sistemi di riferimento 31/10/23 3 14,3 17.30 L Gli a ribu EA - Esercitazione in aula Database e ges one 31/10/23 1,5 17.30 19 EA tabellare + Interrogazione e ( conoscenze di base di Qgis) 07/11/23 3 14,3 17.30 L Le carte tema che Visualizzazione e 07/11/23 1,5 17.30 19 EA tema zzazione dei geoda + I layout di EA - Esercitazione in aula (Analisi 14/11/23 3 14,3 17.30 L Analisi spaziale (1) territoriali in Qgis) 14/11/23 1,5 17.30 19 EA geoprocessing di da ve oriali 21/11/23 3 14,3 17.30 L Analisi spaziale (2) geoprocessing di da 21/11/23 1,5 17.30 19 EA raster 28/11/23 3 14,3 17.30 L Analisi raster Fon di da e plugin di 28/11/23 1,5 17.30 19 EA QGIS Esercitazione 1 - analisi 05/12/23 4,5 8.30 13 EA sta s che Esercitazione 1 - analisi 12/12/23 4,5 8.30 13 EA sta s che N.B: il 17/10/2023 NON CI SARÀ LEZIONE 19/12/23 4,5 8.30 13 EA Esercitazione 2 - en tà e relazioni Esercitazione 2 - en tà e 09/01/24 4,5 8.30 13 EA relazioni Esercitazione 3 - analisi 16/01/24 4,5 8.30 13 EA raster tt ti ti ti ti ti tt ti ti ti ti t ti fi fi ti tt ti ti ti fi tt ti ti ti ti ti ti Calendario Lezione frontale: il docente è l’attore principale; gli studenti L- Lezione sono ascoltatori e fruitori. Erogazione di informazioni: EA - Esercitazione in aula ✓ Spiegazione del docente ( conoscenze di base di Qgis) con supporto di slide ✓ Strumenti multimediali EA - Esercitazione in aula (Analisi (audio, video, immagini, territoriali in Qgis) risorse web) Lezione induttiva: gli studenti sono al centro del processo, il docente il “regista”. ✓ Case-study: analisi di cartogra e insieme fi  Esercitazioni ed esame finale ESERCITAZIONE Lavoro di gruppo (3 esercitazioni): ha lo scopo di fornire le competenze pratiche REQUISITO SINE QUA NON necessarie per sostenere l’esame. Attesta l’idoneità a sostenere l’esame ma NON è PER SOSTENERE L’ESAME soggetto a punteggio. Test pratico in laboratorio: veri ca la vostra autonomia nell’organizzare e svolgere ESAME È NECESSARIO ESSERE un progetto GIS a partire da un problema dato. (70% del voto nale) SUFFICIENTI IN ENTRAMBI LE PARTI PER SUPERARE L’ESAME Esame orale: veri ca le conoscenze teoriche, la terminologia tecnica e la capacità acquisita nel riassumere gli elementi chiave presentati durante l’insegnamento. (30% del voto nale) fi fi fi fi Esercitazioni ed esame finale ESERCITAZIONE ESAME Scritto Orale Scritto Orale Scritto Orale Resta sempre valida da una sessione all’altra Esame scritto e esame orale sono validi solo e se si è respinti all’esame* se entrambi su cienti Se si è su cienti solo in una delle due parti l’esame va ridato tutto Scritto e orale devono essere dati nello stesso appello * in caso di cambio titolare del corso, sarà il nuovo docente a stabilire o meno la validità dell’esercitazione ffi ffi Questo corso… NON è un corso di formazione sul software Qgis (non solo) è un corso di Analisi territoriale mediante strumenti GIS: l’analisi territoriale permette di conoscere in profondità i fenomeni che interessano una determinata area, tenendo in considerazione le caratteristiche territoriali, le speci cità sociali, economiche e ambientali e le reciproche connessioni. Competenze che acquisirete: Comprendere i concetti e i metodi alla base dell’analisi e delle rappresentazioni tematiche del territorio; Utilizzare gli strumenti GIS ai ni delle analisi territoriali fi fi 1. Che cos’è e a che cosa serve un GIS IT’S QUIZ TIME  Dalla cartografia tradizionale ai GIS Sin dalla preistoria l’uomo ha avuto la necessità di ra gurare l’ambiente in cui vive e di registrare in qualche maniera i fatti, i fenomeni e in generale la realtà che lo circondava —> DATI SPAZIALI (entità o fenomeni collocati in uno spazio bi- tridimensionale) La raccolta dei dati è stata sempre seguita da una sua registrazione (semplici gra ti, disegni e successivamente sistemi di rappresentazione più ra nati) Gra to di Mezin (Ucraina) rappresentante un accampamento Con l’evoluzione della scienza, si ha la necessità di rappresentare ed un ume che scorre nelle non solo elementi fondamentali del territorio ma anche fenomeni vicinanze naturali, eventi legati all’attività antropica o entità naturali intrinseche della super cie terrestre —>CARTE TEMATICHE (che contiene informazioni relative ad un singolo argomento ffi fi fi ffi ffi ffi Dalla cartografia tradizionale ai GIS Dalla seconda metà del XX sec, la richiesta di dati sulla topogra a ed altri temi speci ci delle risorse e dei fenomeni terrestri ha avuto un’enorme accelerazione Sempre più discipline si avvalgono di dati spaziali e analisi spaziali per le proprie ricerche (scienze della terra, urbanistica, protezione civile, epidemiologia, commercio, trasporti,…) La crescente domanda di dati spaziali e di mezzi di analisi può essere soddisfatta solo con l’utilizzo di tecnologie informatiche fi fi  Dalla cartografia tradizionale ai GIS anni ’60 - ‘70 anni ’90 CARTOGRAFIA NUMERICA (cartogra a informatica) Tutte le informazioni sono codi care in simboli (punti, linee o aree) riprodotti usando di erenti stili di rappresentazione fi fi ff Alcune definizioni dei GIS “A Geographic Information System (GIS) is a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world” (Burrough, 1986) Un sistema informativo territorial (GIS) è un potente insieme di strumenti per acquisire, memorizzare, estrarre a volontà, trasformare e visualizzare dati spaziali dal mondo reale Si occupa dell’intero ciclo di un dato geogra co, dalla produzione al suo utilizzo fi Alcune definizioni dei GIS “A Geographic Information System (GIS) is a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world” (Burrough, 1986) Un sistema informativo territorial (GIS) è un potente insieme di strumenti per acquisire, memorizzare, estrarre a volontà, trasformare e visualizzare dati spaziali dal mondo reale Si occupa dell’intero ciclo di un dato geogra co, dalla produzione al suo utilizzo “A Geographic Information System (GIS) is a group of procedures that provide data input, storage and retrieval, mapping and spatial analysis for both spatial and attribute data to support the decision-making activities of the organization” (Grimshaw, 1994) Un sistema informativo geogra co è un gruppo di procedure che consentono input, memorizzazione, accesso, mapping e analisi spaziale sia per dati spaziali sia per gli attributi, in grado di supportare le attività decisionali dell’organizzazione IL GIS CONSENTE DI METTERE IN RELAZIONE TRA DI LORO DATI DIVERSI SULLA BASE DEL LORO COMUNE RIFERIMENTO GEOGRAFICO, IN MODO DA CREARE NUOVE INFORMAZIONI A PARTIRE DAI DATI ESISTENTI. fi fi  Un esempio Questa mappa cambiò la medicina L’analisi spaziale delle morti per colera ha contribuito alla scoperta scienti ca che la malattia è trasportata dall'acqua e non dall’aria e alla nascita dell’epidemiologia. Una delle prime e più convincenti dimostrazioni della potenza e dell'utilità delle carte tematiche Per approfondire: Mappa elaborata da E.W. Gilbert (1958) usando le descrizioni di John https://www.ilpost.it/2020/01/28/mappa-colera-londra-john-snow-epidemiologia/ Snow (1855), indicando i casi di colera nel quartiere di Soho a Londra nel 1854 fi  WISDOM Il processo conoscitivo Livello conoscitivo che esula dall’ambito di speci ca applicazione KNOWLEDGE applicazione e sperimentazione es. utilizzata per prendere decisioni, INFORMATION implica un qualche grado di comprensione delle probabili aggregazione Informazione cui si aggiunge valore conseguenze e contestualizzazione per mezzo dell’interpretazione basata su contesti particolari, esperienze e scopi Solo nel momento in cui un dato viene messo a confronto con altri dati è possibile dedurne delle informazioni DATA selezione, organizzazione, preparazione dati primari per scopi “grezzi” fondamentali (solo alla base del processo di conoscenza) e inutili (il dato in sè non ha un valore intrinseco, deve essere contestualizzato ) fi  TECNOLOGIA Hardware Costituisce l’unità centrale (personal computer) e permette di acquisire e Software restituire dati di tipo gra co Fornisce le funzioni e gli strumenti per memorizzare, analizzare e visualizzare informazioni geogra che Componenti di un GIS Dati ORGANIZZAZIONE Dati geogra ci e le informazioni alfanumeriche ad essi associati Risorse umane Componente umana (tecnica) che è deputata alla gestione dell’intero sistema DATI GEOGRAFICI Procedure Procedure di acquisizione, archiviazione, elaborazione, analisi, presentazione fi fi fi  Dati geografici I dati sono la componente fondamentale di un sistema informativo territoriale e sono caratterizzati da due tipi di informazione, diverse e integrate: Informazione Attributi componente locazionale (attributi geometrici): geometrica informazioni relative alla localizzazione geogra ca, alla forma e alle relazioni di oggetti geogra ci, che possono essere elementi naturali o costruiti o linee di con ne esistenti sulla terra attributi (dati georeferenziati): valori che caratterizzano, speci cano, ecc. di oggetti geogra ci fi fi fi fi fi Elementi: oggetti sulle mappe. Hanno posizione, forma rappresentativa o simbolo  Elementi: oggetti sulle mappe. Hanno posizione, forma rappresentativa o simbolo Attributi: informazioni che descrivono gli elementi cartogra ci ad essi associate. fi Cosa possiamo fare coi GIS? Domande a cui un GIS risponde Domanda Risposta Cosa c’è lì GEOGRAFICA ALFANUMERICA Dove sono ALFANUMERICA GEOGRAFICA GEOGRAFICA e Cosa c’è intorno GEOGRAFICA ALFANUMERICA  Cosa c’è lì Selezionando un oggetto geogra co vengono visualizzate le informazioni ad esso associate (dati alfanumerici e immagini) fi Dove sono Posso impostare una query (domanda) per capire quali comuni stanno perdendo più popolazione Cosa c’è intorno Posso impostare un bu er per capire quali scuole sono vicine a un’area verde ff Visualizzare Che cosa possiamo fare coi GIS Mappare dove sono degli elementi geogra ci Sedi universitarie in Italia fi Che cosa possiamo fare coi GIS Mappare dove sono degli elementi geogra ci fi Che cosa possiamo fare coi GIS Mappare dove sono degli elementi geogra ci Mappare delle quantità fi Che cosa possiamo fare coi GIS Mappare dove sono degli elementi geogra ci Mappare delle quantità Mappare la densità Popolazione straniera al 2020 fi Analizzare Cosa possiamo fare con un GIS Mappare elementi geogra ci Consente di confrontare molti tipi diversi di dati (analisi spaziale) fi Analisi spaziale dove succede una determinata cosa: patterns (modelli), clusters, punti critici, disparità perché quella cosa succede in quel determinato luogo: quali sono le cause dietro quella localizzazione in che modo le cose che succedono in quel luogo in uenzano altre cose (contesto, ambiente) e in che modo il contesto in uenza quello che succede: interazione dove deve localizzarsi una determinata cosa: ottimizzazione (componente normativa) fl fl Analisi spaziale Non è solo un’elaborazione cartogra ca: Analisi capace di creare valore aggiunto selezione, trasformazione e applicazione di metodi analitici a dati geogra ci Dati —> informazioni —> conoscenza —> sapere fi fi  A cosa serve un software GIS Mappare elementi geogra ci Consente di confrontare molti tipi diversi di dati (analisi spaziale) Analisi di prossimità: tecnica analitica per determinare la relazione tra una posizione e altre posizioni o punti che sono collegati in qualche modo Bu ering: tecnica per indagare la sfera di in uenza di un punto, una linea o un poligono Interrogare i dati del database (query): selezionare un gruppo di punti non collegati su un argomento che soddisfano una serie di criteri utilizzando diverse tecniche. Analizzare una situazione: metodi per individuare la localizzazione migliore per una determinata destinazione d’uso Network analysis: metodi per conoscere come elementi lineari sono commessi tra loro generando una rete e come le risorse possono facilmente uire Ecc… Aiuta il processo decisionale ff fi fl fl Analisi di prossimità Mappare le relazioni tra gli oggetti (connessione, adiacenza, inclusione, ecc.)  Buffering tecnica per indagare la sfera di in uenza di un punto, una linea o un poligono fl Query Impostando opportunamente una query vengono selezionati e visualizzati gli oggetti geogra ci che rispondono alla condizione posta fi Supporto alle decisioni  A cosa serve un software GIS Mappare elementi geogra ci Consente di confrontare molti tipi diversi di dati (analisi spaziale) Analisi di prossimità: tecnica analitica per determinare la relazione tra una posizione e altre posizioni o punti che sono collegati in qualche modo Bu ering: tecnica per indagare la sfera di in uenza di un punto, una linea o un poligono Interrogare i dati del database (query): selezionare un gruppo di punti non collegati su un argomento che soddisfano una serie di criteri utilizzando diverse tecniche. Analizzare una situazione: metodi per individuare la localizzazione migliore per una determinata destinazione d’uso Network analysis: metodi per conoscere come elementi lineari sono commessi tra loro generando una rete e come le risorse possono facilmente uire Ecc… Aiuta il processo decisionale ff fi fl fl Funzioni visualizzazione acquisizione memorizzazione controllo Integrazione elaborazione di analisi produzione organizzazione uso Punti di forza del GIS Capacità di integrare e mettere in relazione dati diversi, attraverso il comune riferimento geogra co Capacità di creare nuove informazioni a partire dai dati esistenti fi Campi di applicazione Tipologie di software GIS Desktop GIS: l'interfaccia utente più comune per i dati GIS. DBMS spaziali: sistemi di gestione di database con moduli geospaziali dedicati (ad esempio Oracle/Oracle Spatial, PostgreSQL/PostGIS) Web map server: componenti lato server utilizzati per condividere e modi care dati geogra ci sul Web (ad esempio, ArcGIS Server, GeoServer). Software development framework(desktop): librerie di elaborazione (ad esempio GDAL, Orfeo Toolbox). fi fi Alcuni software desktop GIS Commercial off-the-shelf (COTS) Open source (OS) ESRI (ArcGIS Pro, ArcMAP) QGIS Intergraph (GeoMedia) GRASS GIS (modules integrated in QGIS) Autodesk (interfaces with AutoCAD) SAGA GIS ENVI (remote sensing) ILWIS (remote sensing) ERDAS IMAGINE (remote sensing) Perchè QGIS? Perchè usiamo QGIS invece di altri software? È gratis. È il software più utilizzato nella PA. È libero e in continuo sviluppo. Gli utenti possono implementare nuove funzionalità, facilmente utilizzabili anche da altri utenti della community. È multi-piattaforma. QGIS può essere installato su MacOS, Windows e Linux. Formato dei dati Analisi urbanistiche e territoriali con strumenti GIS 10.10.2023 Formato dei dati vettoriali - ESRI shapefile - *.dxf *.dwg (formati CAD) - *.kml *.kmz (Google Earth) - *.gpx (formato di scambio dei tracciati GPS) - *.osm formato utilizzato da OpenStreetMap Shapefile | caratteristiche Formato proprietario (ESRI Shapefile) ma con caratteristiche aperte, ampiamente supportato, ad oggi continua ad essere il formato più utilizzato Formato MULTI - FILE: Ogni file riferito ad uno stesso shapefile deve avere lo stesso prefisso e deve essere collocato nella stessa cartella File obbligatori File opzionali - *.shp il file delle geometrie - *.prj Informazioni sul sistema di - *.shx il file indice delle geometria riferimento, in WKT - - *.dbf tabella degli attributi well-known-text - *.shp.xml Metadato dello shapefile - *.sbn *.sbx Indici spaziali - *lyr Simbologia, aspetti tematici (ESRI Format)... Shapefile | limiti - Formato multifile - Nessuna definizione del SR delle coordinate - Limitazioni nella tabella degli attributi (max 255 campi e lunghezza campi max 10 caratteri) - Dimensione dei file limitata a 2-4 GB - Singolo formato di geometria per ogni file - Non contiene informazioni topologiche http://switchfromshapefile.org/ Formato dei dati raster Raster: matrice di celle o pixel - organizzate in righe e colonne, dove ogni cella rappresenta un valore - *.tif / *.tiff Consente la memorizzazione in un unico file di più immagini (immagini piramidali, immagini a bande) - *.tfw - *.jpg - *.img (Formato proprietario di ERDAS)... Geodatabase Archivio di dati spaziali strutturato in modo da razionalizzare la gestione, l'aggiornamento delle informazioni e da permettere lo svolgimento di ricerche complesse Principali tipi di geodatabase: - ESRI Geodatabase; - Vari RDBMS (Relational DB Management System) con estensioni spaziali - OGC GeoPackage  GeoPackage - Formato aperto, basato su standard OGC*, indipendente dalla piattaforma, autodescrittivo e compatto - Un singolo GeoPackage può contenere dati di diverso tipo: - Vettoriali; - Raster; - Tabellari (non spaziali) - Informazioni su Sistema di Riferimento (anche più di uno), simbologia etc... - Possibile implementare la topologia - Non ci sono limiti nella dimensione del file o nella quantità di attributi * Open Geospatial Consortium - organizzazione internazionale no-profit che si occupa di definire specifiche tecniche per i servizi geospaziali e di localizzazione. Esercizi - Aprire in QGIS file di diversi formati - Analizzare le informazioni sui file tramite le Proprietà e la tabella degli attributi - Lavorare con i Geopackage  AGGIUNGERE UN LAYER Da qui potete navigare fino alla cartella dove avete salvato il file. NO CARTELLE SUL DESKTOP NO CARTELLE NEI DOWNLOAD Barra di gestione dei layer Se non la vedete: tasto dx sul grigio > Barra di gestione dei layer Ricordate di selezionare il formato del dato state caricando Da ricordare Gli shapefile sono un formato multi-file. Tutti i singoli file devono essere contenuti nella stessa cartella e devono essere nominati nello stesso modo. Il file che andiamo ad aprire è quello con l’estensione *.shp PANNELLO LAYER Posso scegliere io l’ordine di visualizzazione dei miei layer, basta prenderli e spostarli con il mouse. Posso anche accendere e spegnere i layer, cliccando il box accanto al nome. Il simbolo accanto al layer mi da indicazioni sul tipo di geometria contenuta nel layer.  FINESTRA DELLE PROPRIETÀ Vi si trovano tutte le informazioni sul layer inserito, come ad esempio il sistema di riferimento, l’unità di misura o il numero degli elementi contenuti. Si apre facendo doppio clic sul nome del layer nel Pannello Layer o tasto dx > Proprietà SIMBOLOGIA Dalla finestra Simbologia è possibile cambiare l’aspetto degli elementi contenuti nel layer e categorizzarli sulla base delle informazioni contenute nella tabella degli attributi  Qui sopra c’è il conteggio del numero totale degli elementi e del numero di elementi selezionati/filtrati CAMPO RECORD Da qui è possibile cambiare la visualizzazione della tabella TABELLA DEGLI ATTRIBUTI Nella tabella degli attributi si trovano le informazioni associate alle geometrie contenute nel layer. Queste sono organizzate in una tabella, le colonne si chiamano CAMPI e le righe si chiamano RECORD. Ogni record fa riferimento ad un elemento del layer.  AGGIUNGERE UN GEOPACKAGE Per aggiungere un GeoPackage è necessario stabilire una connessione 2 1 1 Nuovo > Navigo fino alla cartello dove ho il GeoPackage > 2 Connetti 3 Seleziono poi i layer che voglio aggiungere nel mio progetto DA RICORDARE I database si possono visualizzare e gestire (es. rinominare o eliminare i file contenuti all’interno del db) dal DATABASE MANAGER Database > DB Manager 3  SALVARE UN GEOPACKAGE 1 Tasto dx sul layer da salvare > Esporta > 2 Salva Elementi come... 3 1 Selezionare il formato del file 4 2 Navigare fino alla tabella di destinazione e selezionare il GeoPackage di riferimento o crearne uno nuovo 3 Nominare il layer (in modo il più possibile chiaro, senza spazi o caratteri speciali) 5 4 Selezionare il Sistema di Riferimento 5 Selezionare i campi che si vogliono esportare 6 Dare un’occhiata alle altre impostazioni, che il 99% delle volte possono essere lasciate di default 7 OK 6 7 2. Modelli e strutture dei dati geografici Analisi urbanistiche e territoriali con strumenti GIS Corso di Laurea in Piani cazione Territoriale, Urbanistica e Paesaggistico-Ambientale Elena Camilla Pede [email protected] fi 2. Modelli e strutture dei dai geografici Modellazione della realtà: modelli semantici, logici, sici Modello per oggetti (vettoriale) e modello per campi (raster) Struttura dei dati vector: le relazioni topologiche I formati di dati Cosa rappresentare a quale scala fi Riassumendo Che cos’è un GIS Un Geographic Information System è un sistema per l’acquisizione, l’archiviazione, l’analisi e la visualizzazione di dati georeferenziati. Si propongono come metodologia di lavoro trasversale, applicabile in campi diversi, dalle scienze della terra (geomorfologia, geologia, idrologia, climatologia, ecc.), alle scienze umane (demogra a, studi urbani, salute, ecc.), economiche ( localizzazioni industriali, trasporti, servizi, ecc.) e giuridiche (conservazione di aree protette, ecc.) fi Caratteristiche fondamentali del GIS sono: Il GIS è una base cartogra ca con dati relazionati Il GIS fa riferimento ad una rappresentazione cartogra ca in scala cui corrispondono valori alfanumerico fi fi Caratteristiche fondamentali del GIS sono: I dati sono archiviati in modo georeferenziato, hanno cioè una precisa collocazione geogra ca I dati geogra ci si compongono di: componente locazionale (informazioni relative alla localizzazione geogra ca) + attributi (valori che caratterizzano, speci cano, ecc. gli oggetti geogra ci) I dati sono suscettibili di rielaborazione per produrre nuova informazione (questa è la fondamentale di erenza tra i GIS e gli altri programmi che utilizzato l’informazione spaziale, quali i software geostatistici e CAD) fi fi ff fi fi fi  Ogni colonna (campo) contiene i caratteri del singolo attributo Ogni riga (record) riporta un oggetto (entità) Come lavora un GIS I tre punti di vista del GIS: Geodatabase: un GIS è un database spaziale, ossia un database di dataset che comprendono l’informazione geogra ca (interrogazione di database) Geovisualizzazione: un GIS permette di costruire rappresentazioni geogra che (cartogra e) in cui vengono visualizzati gli elementi (features) e le loro relazioni spaziali sulla super cie terrestre (analisi statica e spaziale) Geoprocessing: attraverso una serie di strumenti operativi un GIS permette l’analisi geogra ca e l’elaborazione dell’informazione. Le funzioni di geoprocessing consentono di applicare ad essi delle funzioni analitiche e memorizzare i risultati in nuovi dataset (modellizzazione —> supporto alle decisioni) Geoprocessing fi fi fi fi fi Modellazione della realtà Che cos’è una cartografia?  Cartografia Mappa Pianta  Rappresenta entità geogra che ed informazioni geo-statistiche mettendole in relazione (parte dalla realtà rappresentandola come modello) Cartografia Mappa Pianta Riferimento generico Rappresenta proprietà e/o con ni fi fi La rappresentazione di un territorio  RIDOTTA Quasi tutte le mappe sono in una scala più piccola del fenomeno reale che viene mappato La rappresentazione di un territorio SELETTIVA Le mappe non includono tutti gli elementi, ma solo gli elementi direttamente collegati/utili al messaggio che vogliono comunicare SIMBOLICA punti Gli elementi da mappare sono astratti attraverso simboli rappresentativi linee aree Nel realizzare una cartogra a, per quanta accuratezza ci si metta, bisognerà sempre scegliere, sempli care e ridurre gli elementi del territorio da rappresentare sulla mappa (proiezione, scala, simboli). fi fi  Questa mappa è una rappresentazione gra ca dell'ambiente politici e sici dell'area che copre gli Stati Uniti. Gli elementi politici presenti sulla carta comprendono le strade, i contorni dei Paesi e degli Stati, i nomi dei umi e degli oceani, i nomi dei Paesi, i nomi degli Stati e le posizioni delle città. L'ambiente sico rappresentato su questa carta è la topogra a, compresa la posizione delle masse terrestri e acquatiche. Questa carta è una rappresentazione gra ca ridotta, selettiva e simbolizzata degli Stati Uniti. fi fi fi fi fi fi  La struttura del GIS Nel GIS può essere inserito e rappresentato ogni elemento spazialmente identi cabile e codi cabile come: PUNTI LINEE AREE VOLUMI fi fi Come rappresentereste una strada?  Mappa metropolitana di Londra Grafo strade extraurbane Strada a doppio senso Grafo ussi stradali fl Modellazione della realtà Soggetti diversi possono vedere la stessa realtà in modi diversi Il processo di modellazione del reale è un processo di astrazione REALTÀ I macrolivelli fondamenti di de nizione dell’informazione sono tre: MODELLO SEMANTICO (o ontologico): livello che traduce le problematiche reali in uno schema concettuale. Vengono descritte Modello semantico (o ontologico) le entità da modellare e le relazioni che intercorrono tra di esse; astrazione MODELLO CONCETTUALE (o LOGICO): è la formalizzazione del Modello concettuale (o logico) modello precedente (es. il modello entità-relazioni); MODELLO FISICO-INTERNO: prende in considerazione i modi in Modello sico-interno cui l’ambiente SW che si intende utilizzare memorizza e tratta i dati fi fi  Dall’ontologia al modello fisico Sistemi comunicativi della carta: - gurativo - numerico - lessicale - cromatico fi Modelli della realtà geografica nei GIS I GIS usano due tipi di modelli della realtà geogra ca: MODELLO PER OGGETTI (o VETTORIALE): la concettualizzazione della realtà avviene attraverso poligoni, polilinee e punti. Gli oggetti sono creati connettendo punti attraverso linee e le aree sono delimitate da insiemi di linee. Ne consegue che le posizioni degli oggetti sono individuate esattamente attraverso le coordinate cartesiane: semplici per i punti, accoppiate per le linee, in serie chiusa per i poligoni. Questa è la modellazione implicita nelle tradizionali carte disegnate (al tratto). MODELLO PER CAMPI (o RASTER): le informazioni sono codi cate attraverso una maglia (grid) che suddivide in una serie di celle regolari (quadrate) organizzate in righe e colonne. Ad ogni cella corrisponde normalmente un unico valore (“il colore”). Le celle sono a volte chiamate pixel, per analogia con il modo in cui vengono generate le immagini sul monitor. L’attribuzione del valore/colore è fatta usando un criterio di prevalenza. fi fi  Modelli vettoriali Una stessa entità geogra ca può essere rappresentata in un modello vettoriale con diverse primitive geometriche a seconda degli scopi della rappresentazione o della scala di osservazione. La scala della mappa determina quindi la dimensione e la forma degli elementi rappresentati fi Modelli raster N.B: La tassellazione è un “obiettivo di analisi” non è soltanto un’eredità tecnologica, ma è stata utilizzata anche in settori disciplinari prima dell’avvento delle tecnologie elettroniche e informatiche Differente concezione dello spazio LOGICA DEI VETTORI (punto, linea e area): esiste uno Punto, linea e area rappresentano oggetti spazio vuoto in cui sono de niti alcuni oggetti. LOGICA RASTER: esiste uno oggetto che permea tutto Il pixel non rappresenta un oggetto, ma è il luogo dove lo spazio e che è misurato in un insieme nito di una grandezza assume un certo valore elementi. L’ingrandimento spinto di un’immagine rende evidente che il singolo pixel non rappresenta uno speci co oggetto, mentre l’occhio umano riconosce oggetti aggregando e contestualizzando insiemi di pixel fi fi fi  Uso tecnico La di erente concezione dello spazio che dietro ai due modelli raster e vector si manifesta nel diverso uso tecnico che si fa dei due modelli: - MODELLO VETTORIALE: è adatto a rappresentare oggetti il cui carattere principale è la discontinuità al bordo (es. limiti amministrativi, particelle catastali). Mondo vector più adatto a rappresentare oggetti creati dall’uomo. - MODELLO RASTER: è adatto a descrivere grandezze (o fenomeni) che variano con continuità (quota del terreno, pressione atmosferica, inquinanti, forestazione). Modello raster rappresenta meglio oggetti “naturali” ff  MODELLO RASTER: MODELLO VECTOR: Unità di base: CELLA Unità di base: primitive geometriche PUNTO, LINEA Ad ogni cella (pixel) e POLIGONO corrisponde un unico valore, (normalmente) il colore Il software riconosce la sequenza (verso) secondo cui Il valore è attribuito in base i punti si connettono a al criterio di prevalenza formare linee, archi e oggetti Adatto a modellare Adatto per la caratteristiche che variano rappresentazione di entità spazialmente con continuità geogra che lineari: con ni e spesso presentano amministrativi, particelle “contorni” inde niti o catastali, strade, rete sfumati (es. fenomeni idrogra ca, manufatti, ecc. naturali come altimetria, piovosità, vegetazione, ecc.) Non ha limiti nella precisione Sono caratterizzati dal grado È facilmente interfacciabile di risoluzione, ossia da una con programmi CAD, plotter de nizione (n. di celle da cui e penne è costituita l’immagine) e da una profondità di colore (quantità di memoria dedicata). fi fi fi fi fi  MODELLO RASTER: MODELLO VECTOR: Modi ca complicata e Modi ca semplice degli talvolta impossibile delle oggetti immagini Peso dei le estremamente Peso dei le notevole variabile ma molto maneggevole attraverso vari formati Di cile possibilità (o Sempre possibile produrre impossibilità) di produrre raster da vector vector dai raster Immagini utilizzabili sempre Modelli non sempre tra software diversi utilizzabili tra software diversi Molto sensibile alla Poco sensibile alla de nizione (intrinseca nella de nizione (stabilità in dimensione immagine e dpi output nel layout) originali) ffi fi fi fi fi fi fi Scelta del modello La scelta del modello è in uenzata: dalla fonte dei dati e dalla modalità di acquisizione; dagli strumenti di elaborazione disponibili; dai risultati che si vogliono ottenere (obiettivo dell’analisi spaziale); Poichè nessun dei due modelli prevale sull’altro, i GIS di ultima generazione consentono di integrare perfettamente entrambi i modelli fl La struttura del GIS Il GIS viene solitamente rappresentato come una struttura a più livelli di tematismi cartogra ci, un “sandwich a più strati informativi” sovrapponibili nello stesso sistema spaziale Ogni strato (layer) contiene uno speci co tipo di informazione Layer vettoriali e raster possono essere rappresentati e analizzati insieme I layer vettoriali contengono ciascuno un unico tipo di geometria (punto, linea, poligono) e un’unica classe di oggetti I layers possono essere accesi o spenti (visibili o no), possono essere opachi o parzialmente trasparenti (è quindi possibile visualizzare solo le informazioni che interessano, nel modo più opportuno e per produrre le relative mappe fi fi La struttura del GIS Indipendetemente dalla classe di appartenenza e dal modello di rappresentazione dei dati utilizzato, gli elementi del Mondo reale vengono rappresentati in un GIS secondo tre componenti: - GEOMETRIA - ATTRIBUTI - RELAZIONI SPAZIALI Modello Vettoriale Nel mondo vettoriale la geometria viene descritta tramite: - Coordinate di posizione associate a primitive geometriche; - Funzioni matematiche che operano sulle primitive stesse Le coordinate (es. latitudine e longitudine) sono espresse in un dato sistema di riferimento (ne parliamo nella prossima lezione) e de niscono la posizione geogra ca delle primitive La geometria di un oggetto e le relative coordinate di posizione costituiscono i “dati spaziali” (spatial data) fi fi Modello Vettoriale Gli attributi forniscono invece un’informazione descrittiva del dato spaziale Queste informazioni possono essere espresse in formato alfanumerico (es. codice postale o numero civico) oppure sottoforma di testi (nome scuola, grado scuola, disegni, foto) È così possibile collocare geogra camente dati che non hanno intrisecamente una connotazione geogra ca diretta fi fi Modello Vettoriale Le relazioni spaziali, quali la connessione, l’adiacenza, l’inclusione, individuano le mutue relazioni esistenti nella realtà tra gli elementi del territorio Nel GIS queste relazioni possono essere restituite secondo due di erenti approcci: Tramite la de nizione della topologia degli elementi; Sfruttando le relazioni geometriche che possono essere de nite tra le primitive stesse fi fi ff  Topologia Oltre a una rappresentazione geometrica della realtà, viene chiesto ad un GIS di mantenere e gestire tutte le mutue relazioni spaziali tra i diversi elementi Per relazioni spaziali tra primitive geometriche (punti, linee, poligoni) si intendono concetti come: l’adiacenza, l’inclusione, l’intersezione, la vicinanza, ecc. Bisogna quindi permettere di strutturare e rendere visibili i dati de nendone anche la topologia fi  Consistenza topologica I dati topologici sono utili: A livello di layer per individuare e correggere gli errori di digitalizzazione e garantire la coerenza geometrica (es. due linee in un vettore di strade che non si incontrano perfettamente a un incrocio, due edi ci non possono sovrapporsi, ecc. ) Fra layers per e ettuare alcuni tipi di analisi spaziali (es. gli isolati contengono i lotti, il perimetro degli isolati ricopre i tratti corrispondenti dei perimetri dei “lotti”) ff fi A cosa serve la topologia?  Errori topologici (a livello di layer) La topologia garantisce la coerenza geometrica Errori topologici con poligoni possono includere: poligoni non chiusi, Linee doppie che separano due poligoni; Generazione di micropoligoni (silver polygons) da sovrapposizioni (overlays); Generazione di “buchi” (gaps) Fig.1 esempi di errori topologici Errore topologici con polilinee riguardano: Linee che non si connettono (nodo) per difetto o per eccesso La correzione geometrica può avvenire in due modi: Controllando manualmente il processo di acquisizione tramite funzioni interattive di editing gra co (snap, completamento automatico, etc.) Tramite software appositi che controllano e correggono “a posteriori” un insieme di dati geometricamente non corretti fi Consistenza topologica tra layers Tutti gli oggetti sono adiacenti ad altri e nessuno interseca o include oggetti Oggetti poligono unità minima di suolo (layer con copertura completa) Due unità fondiarie sono adiacenti se condividono un tratto di perimetro Oggetti poligono lotti (layer con copertura incompleta) Le relazioni topologiche Immagina di andare a Londra.Per un giro turistico hai intenzione di visitare la Cattedrale di St. Paul la mattina e nel pomeriggio il mercato di Covent Garden per comprare qualche souvenir. Guardando la mappa della metropolitana di Londra devi trovare i treni che collegano Covent Garden a St. Paul. Ciò richiede informazioni topologiche (dati) di dove è possibile cambiare i treni. Guardando una mappa della metropolitana, le relazioni topologiche sono illustrate da cerchi che mostrano la connettività Oggetti geografici e loro relazioni spaziali Franco Vico 2011 Oggetti poligono isolati (layer con copertura incompleta) Oggetti geografici e loro relazioni spaziali Franco Vico 2011 Oggetti poligono sezioni di censimento (layer con copertura completa) Oggetti geografici e loro relazioni spaziali Franco Vico 2011 Oggetti poligono sezioni di censimento (layer con copertura completa) 3. I dati geografici Analisi urbanistiche e territoriali con strumenti GIS Corso di Laurea in Piani cazione Territoriale, Urbanistica e Paesaggistico-Ambientale Elena Camilla Pede [email protected] fi 3. I dati geografici Fondamenti di cartogra a - l’approssimazione Proiezione cartogra ca Come i GIS gestiscono le coordinate geogra che e cartogra che I metadati: l’importanza della documentazione del dato La rappresentazione in scala fi fi fi fi  Bernardo Secchi (1934-2014) Bernardo Secchi era professore ordinario di Urbanistica all'IIUAV di Venezia. È stato professore ordinario di Urbanistica all'Istituto Universitario di Architettura di Venezia, ha insegnato nell'Ecole d'Architecture di Ginevra, nell'Università di Lovanio, di Zurigo, nell'Institut d'Urbanisme de Paris e nell'Ecole d'Architecture de Bretagne (Rennes). Ha partecipato alla redazione di numerosi piani e progetti in Italia e in Europa, ed ha vinto numerosi concorsi di progettazione. Fra le sue pubblicazioni: Il racconto urbanistico, Einaudi, Torino, 1984; Un progetto per l'urbanistica, Einaudi, Torino, 1988; Tre piani, Franco Angeli, Milano, 1994; Prima lezione di urbanistica, Laterza, Roma-Bari, 2000; La città del XX secolo, Laterza, Roma-Bari 2005; Tra letteratura e urbanistica - Between Literature and Urbanism, Giavedoni, Pordenone 2011; La città dei ricchi e la città dei poveri, Laterza, Roma-Bari 2013  Cinque libri di urbanistica dall’intervento al “Congreso Internacional modelos de ensenanza”, Università di Castiglia La Mancia, Toledo, 6 maggio 2010 L’isola del Tesoro L'ISOLA DEL TESORO «perché le carte dicono sempre le bugie» Moby Dick MOBY DICK «perché la nostra è una ricerca continua di cui possiamo anche restar vittime» Moby Dick MOBY DICK «perché la nostra è una ricerca continua di cui possiamo anche restar vittime» Il ruolo della conoscenza in una visione integrata: -dal sapere degli altri l’urbanistica deve trarre ciò che può tradursi in un progetto di spazi - l’urbanistica come processo di coordinamento I viaggi di Gulliver I VIAGGI DI GULLIVER «perché dobbiamo sempre aver chiaro il senso delle scale alle quali lavoriamo»  Robison Crusoe ROBINSON CRUSOE «perché il futuro lo costruiamo quotidianamente»  Robison Crusoe ROBINSON CRUSOE «perché il futuro lo costruiamo quotidianamente» Non si tratta solo di comprendere le relazioni tra le urbanizzazioni ma anche con gli elementi che preesistono all’urbanizzazione: elementi naturali, elementi storici Don Chisciotte DON CHISCIOTTE «perché oltre al buonsenso e al realismo di Sancho Panza, c'è la ricerca dell'utopia, la sola cosa che nella vita ci può motivare » Don Chisciotte Le radici dell’urbanistica a ondano nei molteplici tentativi di dare un assetto organico alla città, tentativi che nella lunga storia della città hanno avuto i connotati del realismo e dell’utopia. Ippodamo da Mileto (V sec. a.C.) Città ideali del Rinascimento Città Giardino Le città del razionalismo ff L’approssimazione cartografica RIDOTTA La cartogra a è una rappresentazione APPROSSIMATA di un territorio SIMBOLICA fi L’isola del Tesoro L'ISOLA DEL TESORO «perché le carte dicono sempre le bugie» Partiamo da una bugia “piccola” ma fondamentale per la rappresentazione cartogra ca fi Che forma ha la Terra?  Fondamenti di cartografia - l’approssimazione La Terra ha una forma irregolare che deriva da molteplici forze (attrazione gravitazionale, movimenti di rotazione e di traslazione, ecc.) Il solido geometrico che descrive più fedelmente la forma della Terra è il geoide. "La gura matematica della Terra" (Gauss) fi  Fondamenti di cartografia - l’approssimazione Super cie ottenuta attraverso la rotazione di un ellisse intorno all’asse minore Super cie geometrica regolare Super cie equipotenziale di riferimento perpendicolare in ogni suo punto alla direzione del lo di piombo, avente l’andamento medio del livello del mare Super cie teorica irregolare rispondente a considerazioni di carattere sico (Super cie che maggiormente si avvicina al campo gravitazionale terrestre) N.B. Il campo gravitazionale della Terra è molto irregolare ed è in uenzato Altimetrie (quote) soprattutto dalla diversa distribuzione delle masse sulla super cie terrestre Carte nautiche fi fi fi fi fi fi fi fi fl Fondamenti di cartografia - l’approssimazione Il geoide non si può esprimere con un’equazione matematica semplice e quindi non è adatto a determinare la posizione planimetrica di un punto, mentre viene utilizzato per la posizione altimetrica L’ellissoide (di rotazione) è il solido che meglio approssima la forma reale della Terra e che può essere descritto da un’equazione matematica semplice Costituisce la base (super cie di riferimento) per le rappresentazioni cartogra che fi fi Fondamenti di cartografia - l’approssimazione Lo scopo di una qualsiasi carta geogra ca è quello di rappresentare sul piano zone più o meno estese della super cie terrestre e ettiva, con lo scopo di fornire ad ogni utilizzatore la concezione più e cace possibile della realtà. L’ellissoide (di rotazione) è il solido che meglio approssima la forma reale Per rappresentare la super cie terrestre, in realtà, sono usati molti ellissoidi con caratteristiche di erenti, ognuno di esso considerato tangente alla forma reale della Terra in un punto ben preciso ff ffi fi ff fi fi  Datum Geodetico Ellissoide locale: super cie che approssima con precisione la super cie della Terra per una certa area limitata. L’ellissoide locale viene aggiustato rispetto a un punto che prende il nome di origine (= la verticale coincide con la normale dell’ellisoide). In questo punto ellissoide e geoide coincidono. Ognuno di questi sistemi, con i relativi dati di de nizione, prendono il nome di Datum Geodetico Ai ni pratici non ci serve conoscere i parametri di de nizione dei datum ma solo sapere con quale datum geodetico sono espresse le coordinate per non sbagliare fi fi fi fi fi  Datum Geodetico la situazione è stata soddisfacente no a quando non si è arrivati ai GPS. È stato quindi necessario de nire un nuovo ellissoide denominato World Geodetic System (WGS84) Ellissoide con posizionamento al centro della Italia terra (global tting - WGS84) Prima dell’introduzione del WGS84 nell’ambito dello stesso continente ogni nazione ha scelto un proprio datum e un proprio ellissoide per far coincidere il più Ellossoidi con posizionamento locali (local tting possibile geoide ed ellissoide ed ottenere così la come ED50, Monte Mario, ecc.) migliore rappresentazione cartogra ca possibile In Italia i datum in uso sono ben quattro: Datum Signi cato Le posizioni sono riferite al Genova 1902 Datum (in GE02 uso no al 1939) Roma40 “ “ “ a Roma 40 Datum ED50 “ “ “ European Datum 50 WGS84 Al sistema geodetico mondiale fi fi fi fi fi fi fi Come faccio a disegnare una cosa a forma di sfera (più o meno) su di un foglio che è piatto? Primo problema di ogni cartografo  coordinate geografiche e coordinate cartografiche COORDINATE GEOGRAFICHE COORDINATE CARTOGRAFICHE PROIEZIONE CARTOGRAFICA Le coordinate geogra che si Le coordinate cartogra che si esprimono in gradi rispetto al centro esprimono in metri e si ottengono di massa e rappresentano la con un procedimento di proiezione posizione di un punto sull’ellissoide delle coordinate geogra che su una super cie piana fi fi fi fi https://www.youtube.com/watch?v=kIID5FDi2JQ https://www.youtube.com/watch?v=nfXKgIG_Lr0  Proiezioni cartografiche Le proiezioni cartogra che possono essere descritte in termini di: A. Super cie di proiezione (cilindrica, conica o azimutale), B. posizione (tangente o secante), C. orientamento (normale, trasversale o obliquo) D. proprietà di distorsione (equivalente, equidistante o conforme). fi fi  Superficie di proiezione Proiezioni piane (azimutale): sono realizzate proiettando il reticolato geogra co su un piano Proiezioni per sviluppo: sono realizzate proiettando il reticolato cartogra co su una super cie tangente o secante il globo terrestre sviluppabile su un piano. Si distinguono in: cilindriche e coniche fi fi fi Posizione della superficie di proiezione Le super ci piane, coniche e cilindriche della diapositiva precedente sono tutte super ci tangenti; esse toccano la super cie di riferimento orizzontale solo in un punto (piano) o lungo una linea chiusa (cono e cilindro). Un'altra classe di proiezioni si ottiene se si sceglie che le super ci siano secanti rispetto alla super cie di riferimento orizzontale (che si intersecano con essa). Le super ci cartogra che secanti sono utilizzate per ridurre o mediare gli errori di scala, poiché le linee di intersezione non vengono distorte sulla carta. fi fi fi fi fi fi fi Orientamento della superficie di proiezione Le proiezioni possono essere descritte anche in termini di direzione dell'orientamento del piano di proiezione (cilindro, piano o cono) rispetto al globo. Questo aspetto è chiamato aspetto di una proiezione cartogra ca. I tre aspetti possibili sono normale, trasversale e obliquo. fi Proprietà di distorsione Le proprietà di distorsione di una mappa sono tipicamente classi cate in base a ciò che non viene distorto sulla mappa: conforme (ortomorfa): angoli fi Proprietà di distorsione Le proprietà di distorsione di una mappa sono tipicamente classi cate in base a ciò che non viene distorto sulla mappa: conforme (ortomorfa): angoli uguale-area (equivalente): aree fi Proprietà di distorsione Le proprietà di distorsione di una mappa sono tipicamente classi cate in base a ciò che non viene distorto sulla mappa: conforme (ortomorfa): angoli uguale-area (equivalente): aree equidistanti: distanze (tenendo conto della scala della mappa). fi La proiezione di Mercatore La proiezione più famosa è quella di Mercatore U.T.M. (Universal Trasverse of Mercatore) È una rappresentazione cilindrica trasversa (proiezione conforme di Gauss), ha distorsione minima all’equatore ma aumenta andando verso i poli Per questo motivo la Groendlandia appare enormemente grande quanto tutto il continente africano! Proiezione di Mercatore Proiezione di Gall-Peters Questa proiezione è equivalente, cioè rispetta la proporzionalità tra le super ci fi Fusi Per sfruttare la proiezione nella parte in cui presenta deformazioni trascurabili, ci si limita ad applicarla a fusi (cioè “spicchi”) di 6° di ampiezza centrati su di un meridiano, chiamato meridiano centrale o di riferimento. In pratica si usano 60 cilindri, ruotati uno rispetto all’altro di 6°, per mappare spicchi della Terra di 6°ciascuno. Allo stesso modo grazie ai paralleli si sono individuate 20 fasce, parallele all’equatore, ciascuna larga 8° di latitudine. I fusi sono numerati da 1 a 60 (da Ovest a Est a partire da Greenwich), le fasce da C a X. Un fuso e una fascia si incontrano in una zona UTM Il territorio Italiano sta nei fusi 32, 33, 34 e nelle fasce S e T. Falsa origine Nei sistemi di coordinate proiettate costruiti con la proiezione di Gauss, di solito, per evitare di avere coordinate Est negative, per quei territori posti a ovest del meridiano centrale si usa adottare un valore standard da sommare alle coordinate, detto falsa origine. Tale falsa origine è scelta in modo da garantire che in tutto il campo di applicazione della proiezione non si ottenga mai una coordinata Est negativa. Sistema Gauss-Boaga Proiezione di Gauss (traversa di Mercatore) Due fusi (Est e Ovest) di ampiezza di circa 6° (con 30’ di sovrapposizione): - da 6° a 12°27’08’’,4 il fuso Ovest - da 11°57’08’’,04 a 18°30’ il fuso EST Coordinate piane Gauss-Boaga con false origini di 2520km (fuso E) e di 1500 km (fuso O) I sistemi cartografici più usati in Italia Gauss-BoagaRoma40 Datum Roma40 UTMED50 datumED50 datumWGS84 UTWGS84 Catasto Datum: Bassel Cassini-Soldner Sono tutte proiezioni cilindriche trasverse  Riassumendo … Geoide: la forma che la super cie dell'oceano assumerebbe sotto l'in uenza della sola gravità e della rotazione terrestre, in assenza di altre in uenze come i venti e le maree - irregolare-> nessuna rappresentazione matematica Ellissoide: super cie matematicamente de nita che approssima il geoide Datum: ellissoide orientato nello spazio Le Proiezioni Cartogra che ritraggono la super cie della terra su un pezzo di carta piano (o sullo schermo del computer) Esistono delle proiezioni cartogra che globali, ma la maggior parte sono state create ed ottimizzate per piccole aree della super cie trerrestre. Un Sistema di Riferimento (SR) de nisce, insieme alle coordinate, come una mappa bidimensionale proiettata è in relazione con la localizzazione reale sulla super cie terrestre. fi fi fi fi fi fi fi fi fi fl fl Metadati Un modo standardizzato di documentare i dati I metadata o “dati sui dati” descrivono contenuto, qualità e altre caratteristiche dei dati Metadati Devono documentare: Disponibilità: i dati necessari per stabilire quali dati sono DISCOVERY disponibili per una determinata area geogra ca e una determinato tema Idoneità a uno speci co uso: i dati necessari per stabilire se EXPLORATION un set di dati risponde a speci che necessità Accesso e transfer: i dati necessari per acquisire un set di dati una volta individuato; i dati necessari per trattare e EXPLOITATION usare un set di dati fi fi fi Metadati Informazioni generali Qualità Sistema di Riferimento Estensione spaziale Descrizione dati Dati amministrativi Informazioni sui metadati Metadati - alcuni esempi Geoportale Comune Torino http://geoportale.comune.torino.it/geocatalogocoto/?sezione=catalogo Istat - basi territoriali e variabili censuarie https://www.istat.it/it/archivio/104317 Nei software GIS quasi tutti i software GIS gestiscono trasformazioni di coordinate on-the- y (automaticamente). Le opzioni peggiori sono: nessun sistema di riferimento fornito sistema di riferimento errato normalmente, solo se il datum è diverso, è necessario un intervento umano (esistono diverse trasformazioni, con diverse precisioni, per una determinata area) > Trasformazione del datum fl  Shapefile Chiamato anche shape le ESRI è stato a lungo il formato vettoriale per GIS Con shape le si indica un insieme di le. Ogni le riferito a uno stesso shape le ha lo stesso pre sso e deve essere collocato nella stessa cartella. File obbligatori:.shp - il le delle geometrie.shx - il le indice delle geometrie.dbf - il database degli attributi connessi alle geometrieFile File opzionali:.sbn e.sbx - indici spaziali;.fbn e.fbx - indici spaziali delle feature in sola lettura;.ain e.aih - indici attributari dei campi della tabella;.prj - il le che conserva l’informazione sul sistema di coordinate, espresso in well-known text;.shp.xml - metadato dello shape le; fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi