Sviluppo di un software di generalizzazione cartografica in ambiente GIS Open Source. Agripolis 16 novembre 2011

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1 Sviluppo di un software di generalizzazione cartografica in ambiente GIS Open Source Agripolis 16 novembre 2011 Sandro Savino Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Università di Padova

2 Generalizzazione cartografica the selection and simplified representation of detail appropriate to scale and/or the purpose of a map International Cartographic Association, 1973 La generalizzazione cartografica è quel processo che permette di produrre una nuova cartografia a partire da una cartografia esistente, a scala maggiore.

3 Generalizzazione cartografica: esempio Scala: 1:100000, 1:200000, 1:500000

4 Generalizzazione Cartografica: vantaggi Vantaggi: Tempi di produzione più veloci Utilizzo di informazioni già presenti Consistenza del dato alle varie scale l ideale in produzione e aggiornamento della cartografia campo di ricerca internazionale: generalizzazione cartografica automatica

5 Generalizzazione cartografica: complessità La generalizzazione è un processo molto complesso: Molti tipi di operatori Non ci sono procedure definite Forte componente visiva

6 Generalizzazione cartografica Edificato singolo e a gruppi Strade Fiumi e scoline

7 Progetto CARGEN CARGEN (2006, Dipartimento di Ingegneria dell Informazione, Regione Veneto, IGM): sviluppo e sperimentazione di metodi automatici di generalizzazione alle scale 1:25000 e 1:50000 Dopo aver provato software vendor ci siamo rivolti al FOSS (free open source software) In particolare la piattaforma Java, OpenJump, JTS, Eclipse, PostGIS

8 Piattaforma di sivluppo Librerie (es. JTS) jdbc Algoritmi Storage dei dati Produzione e debug Plugins Dati (es. Shape) Visualizzazione, caricamento dati

9 Librerie: JTS JTS: Java Topology Suite Core spaziale di PostGIS Standard SFS, oggetto Geometry specializzato in Point / MultiPoint LineString / LinearRing / MultiLineString Polygon / MultiPolygon GeometryCollection Funzioni per la manipolazione geometrica (buffer, intersezione, unione,...) Funzioni di indicizzazione e ricerca (Quad-tree, R-Tree, Kd-Tree) Funzioni per il calcolo delle relazioni topologiche (DE-9IM) Funzioni di calcolo robusto

10 OpenJump ed Eclipse OpenJUMP: GIS OS realizzato in Java estendibile con plugin Utilizza librerie JTS (Java Topology Suite) Plugin sono collezioni di classi Java compresse in formato.jar da inserire nella cartella Integrando OpenJump Eclipse è possibile Realizzare plugin e usarli senza creare il file.jar Eseguire OpenJUMP in modalità debug In modalità debug le modifiche al codice vengono automaticamente iniettate in OpenJump

11 Plugin e algoritmi E facile trasformare algoritmi in plugin Metodi principali dei plugin: initialize() chiamato alla creazione della barra dei menù execute() chiamato quando l utente seleziona il plugin dal menù è facile creare una semplice interfaccia per interagire con l utente usando l oggetto MultiInputDialog, o in alternativa usare i JDialog di Java SWING run() metodo interrompibile (thread) chiamato dopo execute() qui si può inserire l esecuzione del codice dell algoritmo E possibile creare plugin lancia e dimentica o sviluppare algoritmi con una complessa interattività con l utente

12 Plugin e algoritmi Esempio di plugin a step : utile per analizzare la progressione dell algoritmo

13 Plugin: logger Plugin per la registrazione delle trasformazioni effettuate durante il processo di generalizzazione ESECUZIONE PROCESSO Registrazione su file di ogni modifica subita da un oggetto geometrico POST PROCESSO Backtracking Trasferimento dei dati raccolti in una tabella così da poterli sfruttare per generare il backtracking 12 Dicembre 2011 Canton Fabio 9

14 Plugin: logger Backtracking

15 Plugin: logger Altre funzionalità: Draw: Permette di disegnare le geometrie sul GIS OpenJump ZoomTo: In grado di spostare la visualizzazione in background durante l esecuzione del processo 12 Dicembre 2011 Canton Fabio 15

16 Plugin vestizione Plugin per l assegnazione automatica di simboli e stili colorati ai dati generalizzati Permette di valutare visivamente i risultati degli algoritmi simboli rotazioni

17 Scala 1:5000

18 Scala 1:25000

19 Scala 1:50000

20 Esempio vestizione

21 Conclusioni Con il FOSS è possibile sviluppare soluzioni a problemi grossi Esistono librerie eccellenti per l elaborazione spaziale (ad es. JTS) È possibile realizzare un ambiente di sviluppo a misura delle proprie esigenze