Seconda parte: supporti tecnologici alla cartografia

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1 Seconda parte: supporti tecnologici alla cartografia

2 Sappiamo SEMPRE dove siamo. Siamo triangolati! Ma cosa vuol dire? Sotto sotto c è il Global Positioning System (GPS), Una costellazione di 24+3 satelliti in orbita che ogni giorno completano due rotazioni attorno alla terra Tecnologia militare, molto solida

3 Un ricevitore GPS altro non è che un antenna capace di comunicare con questi satelliti

4 In ogni momento, ogni punto della terra è visibile ad almeno 4 satelliti Il ricevitore GPS calcola la distanza con almeno tre satelliti e triangola la sua posizione (siccome siamo in uno spazio 3d se ne usano quattro, perchè 3 sfere si intersecano in due punti)

5 La bontà della triangolazione dipende da ostacoli fisici (palazzi, alberi, gallerie) Ma anche dal tempo atmosferico (nubi) Un moderno GPS ha una definizione di circa 3 m Fra poco funzionerà Galileo, e migliorerà ulteriormente la precisione

6 La triangolazione avviene anche con le celle telefoniche

7 La controparte tecnologica di tutti questi dati sono i sistemi GIS Sono contenitori, elaboratori, visualizzatori di dato geografico

8 Di cosa sono fatti i dati geografici? prendiamo un albero Ha una posizione, che può essere definita in un sistema di coordinate Ha una forma e un estensione (esiste!) E di una determinate specie. Ha un certa altezza. E stato piantato il tal anno, etc.

9 Quindi gli oggetti geografici hanno posizione, forma, attributi La posizione l abbiamo già trattata; pensiamo alla forma OCCHIO, che stiamo parlando di rappresentazione di oggetti. Le forme che il GIS utilizza sono approssimate, e sono di tre tipi: Punti Linee Poligoni

10 1. Punti Secondo la definizione geometrica, entità senza dimensioni. Chiaramente gli oggetti geografici ne hanno di dimensioni, ma noi li stiamo solo rappresentando Cosa può essere un punto? Il nostro albero, una fermata del tram, un pozzo. Se la mappa è abbastanza ampia, anche una città Una buona rappresentazione per oggetti la cui estensione non è rilevante per la scala in uso

11 2. Linee Secondo la definizione geometrica, entità a 1 dimensione. (anche questa è un approssimazione) Torna utile per elementi lineari: fiumi, strade, ferrovie, confini Una buona rappresentazione per oggetti la cui principale caratteristica è di demarcazione, o connessione

12 3. Poligoni Secondo la definizione geometrica, entità a 2 dimensioni. Torna utile per elementi estesi e uniformi al loro interno: città (a una scala adeguata), ma anche case, laghi, regioni Una buona rappresentazione per oggetti UNIFORMI la cui estensione è di interesse per la mappa in esame

13 Queste tre tipologie di forme sono dette forme VETTORIALI Perchè sono dei vettori, definiti da nodi e segmenti I nodi portano le informazioni geografiche (le coordinate x,y). Più sono i nodi, più sono i segmenti, maggiore la risoluzione

14 Importante: i dati vettoriali sono OMOGENEI. Ovvero un poligono, per quanto complesso, al suo interno è piatto Cosa succede quando vogliamo rappresentare una superficie disomogenea? Ad esempio una carta altitudinale Facciamo un poligono per ogni valore di altitudine? Si può fare, ma non è molto efficiente

15 Quando vogliamo rappresentare una superficie disomogenea, utilizziamo i RASTER

16 I raster non sono altro che delle immagini digitali: Sono una serie di pixel ordinati, ciascuno con il suo valore

17 Dove riesiede l informazione geografica in un raster? Basta sapere: La posizione della prima cella in alto a sinistra La dimensione di ciascuna cella (definizione) Il numero di celle (estensione)

18 La definizione è determinata dal numero di celle (pixel), proprio come nelle foto

19 Ricapitoliamo: vettori e raster sono modi alternativi (e complementari) di rappresentare il mondo punto Linea spezzata Area/poligono punti : descritti da una coppia di coordinate (x,y) piane geografiche linee o archi: serie di punti in sequenza ordinata aree o poligoni: serie di punti in sequenza ordinata che si chiude sul punto di origine il mondo reale è rappresentato da celle (pixels) gli attributi sono assegnati alle celle ad ogni cella un solo attributo (tanti strati quanti sono gli attributi) coordinate: n riga, n colonna di una griglia riferibile a coordinate geografiche

20 Solitamente gli oggetti geografici di cui ci occupiamo vengono rappresentati come vettori, mentre i raster si usano come fondale informativo

21 OK, eravamo al nostro albero. C è un albero, e sarà rappresentato da un punto, un poligono, o da uno o più pixel. E poi? Che albero è? Quanto è alto? Quando è stato piantato? Qui entrano in gioco gli ATTRIBUTI

22 Gli attributi sono un tratto estremamente potente del GIS, e lo rendono di molto superiore a una mappa cartacea Gli attributi sono una collezione di un numero indefinito di caratteristiche che può essere associato ad un qualunque oggetto geografico vettoriale

23 Fuori dal GIS, gli attributi sono un database (una specie di cartella di lavoro excel)

24 Dentro al GIS, hanno qualcosa in più: ogni riga si riferisce ad un oggetto, ed è COLLEGATA con esso All interno di un gis, oggetti e attributi si parlano si può trovare, estrarre, filtrare un attributo a partire da un oggetto e viceversa

25 Quindi il nostro albero, rappresentato in un GIS, ha due componeneti Componente GEOMETRICA Componente ATTRIBUTO Collocazione nello spazio dell oggetto punti linee aree Descrizione delle caratteristiche quantitative/qualitative dell oggetto (specie, altezza ) (coordinate,geometria...)

26 unità posizione attributo punto x,y (z) più valori linea n (x,y,z) più valori poligono m (linee) più valori VETTORE punto(pixel) riga/colonna singolo valore linea n pixels singolo valore poligono m pixels singolo valore RASTER

27 Nei GIS gli oggetti geografici vengono organizzati in strati, o LAYERS Come gli strati di una lasagna, ciascuno dei quali segue regole precise Può essere un raster OPPURE un vettore Se è un vettore, può contenere quanti oggetti si vuole ma gli oggetti devono essere tutti dello stesso tipo (o punti, o line, o poligoni) La tabella degli attributi si riferisce a tutti gli oggetti contenuti nel layer

28 Quello che si fa di solito è strutturare i layer in modo che siano tematicamente omogenei. Questo risulta comodo perchè ciascun layer si manipola e gestisce come un entità omogenea

29 messaggi importanti Gli oggetti geografici sono rappresentati come vettori o come raster Diversi formati hanno diversi contenuti di informazione L informazione legata agli oggetti geografici è detta attributo Una mappa è composta da strati sovrapposti in numero potenzialmente illimitato

30 I vantaggi dell informatica rispetto alla carta sono molteplici: La mappa informatica ha un estensione illimitata

31 .ha una scala variabile

32 una visualizzazione manipolabile e modulare

33 è di rapida condivisione e diffusione

34 è pur sempre un computer; può analizzare dati e generare nuova informazione

35 Programmi GIS

36 Nel corso utilizzeremo due programmi GIS: Quantum GIS (QGIS) Google Earth (che non è Google maps) Ce ne sono molti di più. Alcuni più potenti, alcuni più specifici, alcuni molto costosi I nostri sono 1. Facili 2. Versatili 3. Diffusi 4. Open source

37 Questa è la faccia di un sistema GIS tipico. Le sua struttura è invariante tra sistemi GIS diversi

38 C è la barra dei menu. Qui sono contenute tutte le funzioni del GIS, dalle più basilari (aprire, salvare files) alle più complesse (strumenti di analisi)

39 Ci sono delle selezioni rapide. Sono strumenti usati molto di frequente che in questo modo possono essere selezionati rapidamente (ad esempio, lo zoom)

40 C è la legenda. Qui vengono visualizzati e manipolati tutti gli strati (layer) di informazione che aggiungeremo alla mappa

41 E poi c è la mappa, ovvero il nostro visualizzatore cartografico. Qui si vede tutto cioè che decidiamo di visualizzare, COME lo decidiamo di visualizzare

42 In fondo, ci sono informazioni importanti circa la scala a cui ci troviamo ed il sistema di coordinate che utilizziamo

43 messaggi importanti Esistono diversi strumenti e sta a noi utilizzare il più adatto I GIS sono diversi tra loro, ma simili nella struttura generale: strumenti Legenda Mappa Informazioni cartografiche essenziali

44 Ora installiamo i nostri programmi! Prima di tutto QGIS:

45 Poi google earth PRO: user: <indirizzo mail> password: GEPFREE