Cartografia, GIS, Geoserver, Sistemi Cartografici, Postgis
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Il documento esplora diversi aspetti del GIS (Geographic Information System), inclusi i suoi strumenti, la georeferenziazione e i formati di dati come vettoriale e raster. Presenta anche dettagli sui file shapefile utilizzati per archiviare dati geografici e sull'importanza degli standard nell'ambito geospaziale, come quelli promossi dall'Open Geospatial Consortium. In chiusura, si evidenzia il valore del GIS per l'analisi dei dati e la combinazione con banche dati relazionali.
Cartografia, GIS, Geoserver, Sistemi Cartografici, Postgis
- 1. Un giorno ho ricevuto a Princeton, con la posta, delle matite. Erano di colore verde scuro con una scritta in lettere d’oro: «RICHARD TESORO, TI AMO PUTSY». Era Arlene (io la chiamavo Putsy). Era un’idea carina, e anch'io l’amavo - ma sapete com’è, le matite si dimenticano in giro; state illustrando una formula al professore Wigner per esempio, e vi scordate la matita sulla scrivania. A quei tempi scarseggiava la cancelleria, e non volevo buttar via le matite. Presi una una lametta da barba e tolsi adagio la scritta da una matita, per vedere se potevo continuare ad usarle. L'indomani nella posta trovo una lettera: «COSA TI VIENE IN MENTE DI TOGLIERE LA SCRITTA DALLE MATITE? Non sei orgoglioso del fatto che io ti ami?» E poi «CHE T'IMPORTA DI CIÒ CHE DICE LA GENTE? Seguiva una parte «poetica»: «Se ti vergogni di me, va al mare! va al mare!» Il verso successivo aveva lo stesso senso ma terminava con «Va in montagna! va in montagna!» Ogni strofa concludeva a modo suo con «Va al diavolo!» Dovetti usare le matite con la loro scritta, cos'altro avrei potuto fare?. Alessandro Capezzuoli
- 3. «Tutto è già cominciato prima, la prima riga della prima pagina di ogni racconto si riferisce a qualcosa che è già accaduto fuori dal libro.» Italo Calvino
- 4. GIS è composto da una serie di strumenti software per acquisire, memorizzare, estrarre, trasformare e visualizzare dati spaziali dal mondo reale. E’ un sistema informativo in grado di produrre, gestire e analizzare dati spaziali associando a ciascun elemento geografico una o più descrizioni alfanumeriche. Permette l'elaborazione e manipolazione dei dati geometrici georeferenziati, che sono memorizzati in strutture dati (DBMS) che gestiscono anche la spazialità o in singoli file. Prevede 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 gli oggetti (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. L'aspetto che caratterizza il GIS è quello geometrico: esso memorizza la posizione del dato impiegando un sistema di proiezione reale che definisce la posizione geografica dell'oggetto rispetto ad un sistema di riferimento. GEOSPATIAL INFORMATION SISTEM
- 5. Caratteristica fondamentale di un GIS è la sua capacità di georeferenziare i dati; ovvero di attribuire ad ogni elemento le sue coordinate spaziali reali. In altre parole, le coordinate di un oggetto non sono memorizzate relativamente ad un sistema di riferimento arbitrario. Coordinate, Sistema di proiezione, Sistema di riferimento, Coordinate, Sistema di proiezione, Sistema di riferimento, Coordinate, Sistema di proiezione, Sistema di riferimento.
- 7. La proiezione dei punti sulla superficie di una sfera da un punto N della sfera stessa (che spesso viene chiamato polo Nord della sfera) sopra un piano che è, solitamente, o il piano equatoriale, o il tangente alla sfera nel suo punto (antipodale ad N) chiamato S, polo Sud. In cartografia una proiezione stereografica della Terra è detta polare, equatoriale o obliqua in funzione della scelta del punto di proiezione (un polo, un punto sull'equatore, o altrove).
- 8. - Che è che gira er sole intorno alla tera o la tera intorno ar sole? - Nun ciò mai fatto caso. Lei lo sa? - Certo che lo so - E allora che me lo chiede a ffà? - Per vedere se lo sai - Bella scusa…
- 9. Riserratevi con qualche amico nella maggiore stanza che sia sotto coverta di alcun gran navilio, e quivi fate d'aver mosche, farfalle e simili animaletti volanti; siavi anco un gran vaso d'acqua, e dentrovi de' pescetti; sospendasi anco in alto qualche secchiello, che a goccia a goccia vadia versando dell'acqua in un altro vaso di angusta bocca, che sia posto a basso: e stando ferma la nave, osservate diligentemente come quelli animaletti volanti con pari velocità vanno verso tutte le parti della stanza; i pesci si vedranno andar notando indifferentemente per tutti i versi; le stille cadenti entreranno tutte nel vaso sottoposto; e voi, gettando all'amico alcuna cosa, non piú gagliardamente la dovrete gettare verso quella parte che verso questa, quando le lontananze sieno eguali; e saltando voi, come si dice, a piè giunti, eguali spazii passerete verso tutte le parti. Osservate che avrete diligentemente tutte queste cose, benché niun dubbio ci sia che mentre il vassello sta fermo non debbano succeder cosí, fate muover la nave con quanta si voglia velocità; ché (pur che il moto sia uniforme e non fluttuante in qua e in là) voi non riconoscerete una minima mutazione in tutti li nominati effetti, né da alcuno di quelli potrete comprender se la nave cammina o pure sta ferma: voi saltando passerete nel tavolato i medesimi spazii che prima né, perché la nave si muova velocissimamente, farete maggior salti verso la poppa che verso la prua, benché, nel tempo che voi state in aria, il tavolato sottopostovi scorra verso la parte contraria al vostro salto; e gettando alcuna cosa al compagno, non con piú forza bisognerà tirarla, per arrivarlo, se egli sarà verso la prua e voi verso poppa, che se voi fuste situati per l'opposito; le gocciole cadranno come prima nel vaso inferiore, senza caderne pur una verso poppa, benché, mentre la gocciola è per aria, la nave scorra molti palmi; i pesci nella lor acqua non con piú fatica noteranno verso la precedente che verso la sussequente parte del vaso, ma con pari agevolezza verranno al cibo posto su qualsivoglia luogo dell'orlo del vaso; e finalmente le farfalle e le mosche continueranno i lor voli indifferentemente verso tutte le parti, né mai accaderà che si riduchino verso la parete che riguarda la poppa, quasi che fussero stracche in tener dietro al veloce corso della nave, dalla quale per lungo tempo, trattenendosi per aria, saranno state separate...
- 10. Per ogni proiezione viene definito anche un sistema di riferimento, utilizzato per il calcolo delle coordinate. Ad esempio nel sistema UTM si utilizzano spicchi predeterminati ampi sei gradi in latitudine detti fusi con un sistema di coordinate ortogonali all'interno di ogni fuso (l'Italia è a cavallo dei fusi 32, 33 e 34); nella Gauss-Boaga, il riferimento è il meridiano passante per Monte Mario (a Roma) e vengono utilizzate coordinate chilometriche misurate convenzionalmente partendo da 1500 a sinistra e da 2520 a destra del meridiano di riferimento. La maggior parte delle carte geografiche riporta l'indicazione del sistema di coordinate adottato. Un sistema di coordinate è, in pratica, un sistema di misurazione degli elementi su una superficie. Esistono fondamentalmente due standard: un sistema di riferimento basato su una superficie piana ed un altro basato su una sfera. Il sistema di coordinate rettangolare, o cartesiano (spesso usato per individuare localizzazioni nella geometria piana) utilizza come riferimento due assi ortogonali (x e y), la cui intersezione costituisce l'origine del sistema e la localizzazione x=0, y=0. Tutte le posizioni sul piano sono individuate da due valori (positivi o negativi), che specificano
- 11. Io te ringrazio de ‘ste informazioni, ma che ce faccio?
- 12. La storia si ripete due volte, la prima come tragedia e la seconda come farsa. Karl Marx
- 13. L‘ archiviazione dei dati, una volta definito il sistema di riferimento ed il modello dei dati, avviene normalmente utilizzando due formati: vettoriale e raster. Per dati vettoriali si intendono dati geometrici memorizzati attraverso le coordinate dei punti significativi degli elementi stessi: ad esempio un cerchio potrebbe essere memorizzato attraverso le coordinate del suo centro e la misura del suo raggio. Per dati raster si intendono invece dati memorizzati tramite la creazione di una griglia regolare in cui ad ogni cella (assimilabile ad un pixel viene assegnato un valore alfanumerico che ne rappresenta un attributo: in questo modo, per esempio, aree possono essere rappresentate da insiemi di celle adiacenti con lo stesso valore. I valori assegnati alle celle possono rappresentare sia singoli fenomeni naturali od antropici (temperatura, uso del suolo, ecc), sia il risultato della combinazione di più informazioni attraverso metodologie di analisi (ad es: la risultante, per ogni cella, della combinazione di temperatura, direzione del vento, tipo di copertura vegetale) od anche semplicemente attributi grafici come la tonalità di grigio od il colore. RASTER VETTORE
- 14. Si crea una relazione tra i due database (ricordate JSONSTAT?) per effettuare un'analisi relativa all'età media e restituirla graficamente su carta. Dalla stessa analisi si potrebbe derivare un nuovo tematismo relativo all'anzianità dei residenti che, sovrapposto al tematismo relativo alla carta dei bacini d'utenza dei centri anziani del Comune o dei servizi materno-infantili dell'Unità Sanitaria Locale, verifica la congruenza tra bacini d'utenza dei servizi (offerta) e potenziale utenza (domanda). Gli attributi che possono risiedere anche su più sistemi ed essere aggiornati da molti applicativi (nel caso precedente sono aggiornati dall'ufficio anagrafe e utilizzati da quello di pianificazione dei servizi), sono in genere memorizzati su dei data base relazionali ed interrogabili mediante query di tipo SQL (Structured Query Language). Ovviamente, nel caso si vogliano integrare diverse fonti, è sempre meglio utilizzare uno standard di rappresentazione del dato che sia ad un livello superiore dello schema ER (ricordate JSONSTAT?) GIS è uno strumento utile per l’analisi dei dati, non si limita alla loro pubblicazione. L'utente di un GIS ha bisogno, ad esempio di conoscere la densità o alla distribuzione anagrafica della popolazione rispetto alle zone edificate.. Questo risultato si ottiene combinando i dati territoriali ad una banca dati di tipo relazionale. per esempio, ad ogni edificio potrebbe essere associato un indirizzo, mentre in un altro data base (quello anagrafico) ad ogni indirizzo potrebbe essere associata la data di nascita delle persone che vi risiedono.
- 16. Non smetteremo di esplorare. E alla fine di tutto il nostro andare ritorneremo al punto di partenza per conoscerlo per la prima volta. Thomas Stearns Eliot
- 17. Se ci fai qualche esempio, capiamo meglio!
- 18. SHAPEFILE Regioni, Province, Comuni, Sezioni censimento
- 19. E 'nt'a barca du vin ghe naveghiemu 'nsc'i scheuggi emigranti du rìe cu'i cioi 'nt'i euggi finché u matin crescià da puéilu rechéugge frè di ganeuffeni e dè figge bacan d'a corda marsa d'aegua e de sä che a ne liga e a ne porta 'nte 'na creuza de mä
- 21. Uno shapefile è un formato di archiviazione di dati vettoriali per archiviare la posizione, la forma e gli attributi delle feature geografiche. Lo SHAPEFILE non è un cocktail, sia chiaro! Uno shapefile è considerato un unico file, ma in realtà è l'insieme di più file. Tre file sono obbligatori, senza di essi uno shapefile non è tale; ad essi si possono aggiungere altri 9 file che conservano indici e dati accessori. File obbligatori: •.shp - il file che conserva le geometrie; •.shx - il file che conserva l'indice delle geometrie; •.dbf - il database degli attributi. 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 file che conserva l'informazione sul sistema di coordinate, espresso in Well-Known Text; •.shp.xml - metadato dello shapefile; •.atx - indice attributario della tabella (file .dbf) nella forma <nome_shapefile>.<nome_colonna>.atx (ArcGIS 8 e superiori). La descrizione dettagliata del formato viene fornita da ESRI Con "shapefile" si indica di norma un insieme di file con estensione .shp, .dbf, .shx, altre che hanno in comune il prefisso dei nomi (per es. "laghi.*"). Spesso con shapefile si indica però solo i file ".shp". Questo file da solo è incompleto poiché interpretazione ed utilizzo dipendono dagli altri file. Gli shapefile descrivono spazialmente punti, polilinee e poligoni, utilizzabili, ad es., per rappresentare pozzi, fiumi e laghi rispettivamen te. A ciascun elemento possono essere associati ulteriori attributi che descrivono le voci (ad es. nome o temperatura).
- 22. COME SI USA UNO SHAPEFILE?
- 23. Non c’era elettricità, così io leggevo alla fioca luce di una candela, aggomitolato nel letto, qualsiasi cosa trovassi da leggere. Era la Bibbia in portoghese e nuovamente lessi la prima lettera ai Corinti. Rileggendola alla luce di una candela mi ha sopraffatto. Non sono nulla, una pura fantasia. Cosa aspettarsi da me stesso e dalle cose di questo mondo? E se non ho avuto amore… E se non ho avuto amore? Oh mio Dio, io non ho amore! Oh mio Dio , io, non ho amore. Pessoa, dicembre ’34, poco prima della sua morte.
- 27. webGIS: ma nun lo fa, ma lassa perde, ma chi t’o fa ffà. Basta!
- 28. Gli esperti GIS sono pochi, i mezzi sono insufficienti Allora ch’ hanno ‘a dicere i pompieri ca nun tengono nemmeno le ali?
- 29. - SERVER per le mappe - Standard dati geospaziali - SERVER web - Datawarehouse - Standard dati statistici - Database GEOSPAZIALE - Linguaggio scripting - Framework geospaziali - Framework javascript
- 30. Se nun c’è ‘na via d’uscita, come ce sei entrato? Open o a pagamento?
- 31. Mi piacerebbe trovar la soluzione intelligente che segua un filo logico importante e che sia piena di bei ragionamenti
- 32. SERVER per le mappe GEOSERVER, Padre di PDOR, figlio di KMER della Tribù di ISTAR ESRI Arcgis (proprietario), MAPSERVER, GEOSERVER
- 33. WMS WFS WCS
- 34. WMS, WFS, WCS Eya alalà pci psi dc dc pci psi pli pri dc dc dc dc Cazzaniga avvocato Agnelli Umberto Agnelli Susanna Agnelli Monti Pirelli dribbla Causio che passa a Tardelli Musella Antognoni Zaccarelli Gianni Brera Bearzot Monzon Panatta Rivera D'Ambrosio Lauda Thoeni Maurizio Costanzo Mike Bongiorno Villaggio Raffa Guccini onorevole eccellenza cavaliere senatore nobildonna eminenza monsignore vossia cherie mon amour nuntereggae più
- 35. Open Geospatial Consortium (OGC) L'Open Geospatial Consortium (OGC) è un'organizzazione internazionale non-profit di standard a consenso volontario, leader nello sviluppo di standard per servizi geospaziali e basati sulla localizzazione geografica. Gli Standard OGC sono dei documenti tecnici che definiscono interfacce e codifiche. Gli sviluppatori usano questi documenti per costruire interfacce aperte e codifiche all'interno dei loro prodotti o servizi. Questi standard sono i "prodotti" principali dell'Open Geospatial Consortium e sono stati sviluppati dai suoi membri per realizzare specifici scenari di interoperabilità. Per saperne di più: http://www.opengeospatial.org/ Web Map Service (WMS) Lo Standard Web Map Service (WMS) fornisce una semplice interfaccia HTTP per richiedere immagini di mappe da uno o più server distribuiti in Internet. Una richiesta WMS definisce quali sono i layer geografici e l'area di interesse da processare. La risposta alla richiesta è una o più immagini di mappa (nel formato JPEG, PNG, ...) che può essere mostrata in un browser Internet. Lo Standard supporta inoltre la possibilità di specificare se l'immagine restituita debba essere trasparente, in modo da poter combinare tra loro layer provenienti da server differenti. Web Feature Service (WFS) Lo Standard Web Feature Service (WFS) fornisce, similmente al WMS, una semplice interfaccia HTTP per richiedere direttamente oggetti geografici (e non immagini di mappe) da uno o più server distribuiti in Internet. I meccanismi di richiesta e risposta sono simili al WMS, con la differenza che non vengono restituite immagini, bensì le descrizioni dei singoli oggetti spaziali contenuti all'interno dell'area di interesse da processare (coordinate spaziali ed eventuali attributi alfanumerici).
- 36. WMS WFS WCS
- 38. Come funzionano gli indici spaziali Gli indici dei database standard creano un albero gerarchico sulla base dei valori della colonna da indicizzare. Gli indici spaziali, non potendo indicizzare direttamente le entità geometriche, indicizzano il bounding box delle entità. In riferimento alla figura, il numero di linee che intersecano la stella gialla è 1, la linea rossa, ma i bounding box che intersecano il rettangolo giallo sono 2, il rosso ed il blu. Il database risponde alla domanda “Quali linee intersecano la stella gialla?” rispondendo prima alla domanda “Quali rettangoli intersecano il rettangolo giallo?”: poi, effettua il calcolo esatto di “Quali linee intersecano la stella gialla?” solo per quelle entità individuate dal primo test. Questo modo di procedere riduce notevolmente i tempi di calcolo nel caso di tabelle molto grosse. PostGIS ed Oracle Spatial condividono la stessa struttura di indicizzazione, “R-Tree”. R-Tree divide i dati in rettangoli, sotto- rettangoli e sotto-sotto-rettangoli, etc. ed è una struttura di indicizzazione auto-ottimizzante.
- 39. PostGIS ed Oracle Spatial condividono la stessa struttura di indicizzazione, “R-Tree”. R-Tree divide i dati in rettangoli, sotto rettangoli e sotto-sotto- rettangoli, etc. ed è una struttura di indicizzazione auto-ottimizzante.
- 40. • punti su poligoni tipologia del suolo in cui cade ad un traliccio elettrico • linee su poligoni tipologia del suolo in cui cade un tratto di strada • poligoni su poligoni tipologia del suolo in cui cade UN FABBRICATO L'overlay topologico Il layer risultante contiene tutti gli attributi (del traliccio, della strada o del fabbricato), oltre alle informazioni che sono associate alla carta poligonale dell'uso del suolo. Sovrapposizione di diversi strati (layers)
- 41. Aree di rispetto intorno a specifici elementi geografici Le linee elettriche ad alta tensione prevedono delle fasce di rispetto di oltre 250 metri per parte; le leggi ambientalistiche prevedono l'inedificabilità entro una specifica distanza dalle rive di corsi d'acqua, laghi e mare; un ponte ripetitore copre un'area con un determinato raggio. QGIS, ARCGIS dispongono delle funzioni di buffering in grado di creare un'area di rispetto intorno agli elementi geografici che sono presenti nel database. I buffer possono essere : • asimmetrici rispetto, ad esempio ai due lati di un elemento lineare • parametrizzati a seconda delle caratteristiche dell'elemento Un esempio di parametro? Per le fasce di rispetto intorno alle linee elettriche, si può usare come parametro discriminante la tensione di esercizio ( fasce maggiori per tensioni maggiori della linea) . Il buffering
- 42. Quali reti? Trasporto, distribuzione, comunicazione • Ricerca del minimo percorso su una rete o comunque del percorso meno costoso; la distanza o il tempo di percorrenza lungo un arco del grafo può essere utilizzato per identificare il minimo percorso in termini di distanza o di tempo, ad esempio, lungo una rete viaria • verifica delle connettività tra due punti della rete. Ad esempio per identificare tutti i rami ed i corsi d'acqua a monte di un determinato punto di un fiume. Analisi di rete Raccolta dei rifiuti solidi urbani. La discarica rappresenta il centro di raccolta. Si riporta la distribuzione dei cassonetti sul grafo che rappresenta la rete viaria cittadina: si può determina il numero massimo di cassonetti che, svuotati mediante i mezzi di raccolta, determinano la saturazione della discarica, ed anche identificare quali parti della rete stradale contribuiscono ad alimentare la discarica fino alla sua saturazione. • l'allocazione di porzioni della rete ad un fornitore o consumatore di risorse;
- 47. GeoNode è un Content Management System per dati geospaziali che permette la creazione, condivisione e l’uso collaborati di dati geospaziali. I set di dati possono essere caricati in diversi formati, le mappe possono essere modificate, cambiate di stile e aggregate attraverso strumenti utilizzabili dal browser, mappe e metadati possono essere pubblicati e ricercate, e possono essere ottenuti dagli utenti revisioni, voti e commenti. Caratteristiche principali Ricerca dati spaziali Potente motore di ricerca spaziale Servizi OGC centralizzati Catalogo dei metadati Importazione e gestione dei dati geospaziali Publicazione di dati raster, vector, e tavolari Gestione dei metadati e documenti associati Condivisione sicura o pubblica dei dati Editor dei dati geospaziali con versioning Mappe interattive GeoExplorer GIS client Editor grafico degli stili Crea mappe interattive multi-layer Condivide e integra mappe nelle pagine web Stampa mappe come PDF Collaborazione Revisioni, voti e commenti sui dati Gruppi di utenti Flussi delle attività Annunci e notifiche
- 48. Qual è la differenza tra i dati georeferenziati e i dati codificati rispetto al territorio? "41.9284106"|"12.4840124"
- 53. Penso che ci sia ben poco merito nella virtù e ben poca colpa nell'errore, anche perché, non ho mai capito malgrado la mia età, cosa sia esattamente la virtù e che cosa esattamente sia l'errore