Corso di aggiornamento professionale sul Nuovo Codice degli Appalti e la pratica dei Sistemi Informativi Territoriali. Il GIS JUMP. D.

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1 Corso di aggiornamento professionale sul Nuovo Codice degli Appalti e la pratica dei Sistemi Informativi Territoriali Il GIS JUMP D.Magni Como, 6 marzo 2007

2 Sommario Il progetto JUMP: breve presentazione Da JUMP a OpenJUMP Versioni e download disponibili Presentazione di OpenJUMP: funzionalità ed esercizi guidati Esercizi individuali

3 Il progetto JUMP Il JUMP Project ( - Si occupa dell implementazione di applicativi free e opensource che permettano, con API (Application Program(ming) Interface) e GUI (Graphic User Interface) di visualizzare, interrogare e manipolare dati geografici. - É portato avanti da gruppi di sviluppo e ricerca pubblici e privati, tra cui ministeri ed enti delle provinces canadesi e le geo-software house Vivid Solutions e Refractions Research (

4 Il JUMP project Il progetto JUMP comprende tre sottoprogetti specifici principali: JUMP (Java Unified Mapping Project): insieme delle API e delle GUI principali per sviluppare e utilizzare prodotti di visualizzazione, analisi e processamento di dati geografici. JTS (Java Topology Suite): API per funzionalità 2D che intervengono sull aspetto topologico dei dati geografici, secondo gli standard OGC (Open Geospatial Consortium, JCS (Java Conflation Suite): API e tool interattivi per operazioni di conflation (operazione di fusione di due carte differenti in un unica carta) su dataset geografici. Alcuni plug-in arricchiscono le funzionalità di JUMP

5 Download Il JUMP project É possibile scaricare JUMP da: e JTS da: Mailing list e supporti per l implementazione:

6 Da JUMP a OpenJUMP OpenJUMP è un evoluzione del progetto JUMP. É un GIS Open Source basato sulla tecnologia Java. Link:

7 OpenJUMP: breve presentazione Sistemi operativi: Windows, Linux, Mac + tutti i sistemi operativi che consentono l utilizzo di Java 1.4 o superiore Utilizza standard internazionali come GML (Geography Markup Language), WMS (Web Map Service) e WFS (Web Feature Service) Permette di sviluppare nuovo software attorno al cuore del programma, grazie a una struttura flessibile di plug-in Java E Open Source (licenza GPL, cfr.

8 OpenJUMP: breve presentazione Nasce come GIS per dati vettoriali Ma con appositi plugin carica anche dati raster Inoltre permette di caricare: - Tabelle spaziali da DBMS (come PostgreSQL) - Dati provenienti da geoservizi, quali WMS (Web Map Service) e WFS (Web Feature Service) Documentazione:

9 Versioni e download disponibili Link per download: Ci sono varie versioni disponibili Il cuore del programma è: openjump zip Esso ha funzionalità di base, che in alcuni casi possono risultare limitate (ad esempio per il caricamento dei raster)

10 Versioni e download disponibili: la famiglia di OpenJUMP Per aggiungere altre funzionalità è possibile: Scaricare e installare specifici plugin, ad esempio: - RasterImage-i18n per il caricamento dei raster - driver-dxf-0.3 per il caricamento di dati in formato DXF - jump_postgis_plugin_srid_1.2.1 per connettersi a tabelle spaziali di DBMS mediante PostGIS Oppure scaricare versioni complete derivanti da progetti specifici: PirolJUMP ( OpenJUMP The Merge ( I plugin vanno installati copiandoli nella cartella lib/ext del percorso di installazione di OpenJUMP. Le versioni complete in genere sono disponibili con pacchetti autoinstallanti. Elenco delle versioni complete:

11 L installazione utilizzata per questo corso PirolJUMP Download : Requisiti : Java 1.4 o superiore (ad esempio: JAI (Java Advanced Imaging) ( Disponibili direttamente da PirolJUMP Java3D (Java Advanced Imaging) (

12 Schermata iniziale

13 A. Caricamento di un file vettoriale 1 1. Attivazione della funzione Tramite Load dataset From File o con il pulsante 2 2. Scelta del formato e del file (shapefile, boscaree)

14 A. Caricamento di un file vettoriale Nella sua distribuzione standard, PIROL permette di caricare i formati seguenti: Dati in linguaggio GML (Geography Markup Language, basato su XML) - JUMP GML [*.jmp]; - GML 2.0 [*.gml]; - FME (Feature Manipulation Engine) GML [*.gml, *.xml, *.fme]. File di testo - WKT (Well Know Text) [*.wkt, *.txt]; - Pirol-CSV (Comma Separated Values) [*.txt, *.csv]. Formati per GPS - NMEA (National Marine Electronics Association) raw [*.txt, *.csv]. Formati di software specifici - ESRI shapefile [*.shp]. - AgroMap (*.aft]; - Surfer Blanking [*.bln] e Surfer GRD è[*.grd]; - J.D.Map [*txt].

15 A. Caricamento di un file vettoriale E possibile cambiare il nome del layer cliccandoci sopra con il tasto destro del mouse 3. Risultato 3

16 A. Caricamento di un file vettoriale ESERCIZI 1) Caricare gli shapefile COMUNI, idro1, urbaree, ferrovia, stazioni e idroaree 2) Cambiare i nomi dei layer come segue: COMUNI comuni idro1 idrografia idroaree laghi urbaree urbanizzato boscaree boschi ferrovia ferrovie 3) Provare a disattivare e attivare i layer utilizzando i relativi checkbox; come visualizzazione finale, mantenere attivi solo comuni e laghi.

17 B. Proprietà del layer

18 B. Proprietà del layer Schema degli attributi del layer

19 B. Proprietà del layer Tabella degli attributi del layer É possibile visualizzare la geometria dell oggetto

20 B. Proprietà del layer Definizione dell aspetto grafico del layer

21 B. Proprietà del layer É possibile intervenire su: CAMPITURA 1) Colore 2) Tipo LINEE E BORDI 3) Colore 4) Tipo 5) Spessore 6) Sincronizzazione del colore della linea (del bordo) con il colore della campitura

22 B. Proprietà del layer É possibile intervenire su: 9 TRASPARENZA 7) da 0 (non trasparente) a 255 VERTICI 8) Spessore RENDERING PREDEFINITI 9) Selezione di uno stile predefinito 7 8

23 B. Proprietà del layer Impostazioni sul colore: Colori predefiniti

24 B. Proprietà del layer Impostazioni sul colore: Colori RGB R = Rosso (Red), valori da 0 a 255 G = Verde (Green), valori da 0 a 255 B = Blu (Blue), valori da 0 a 255 Alcuni colori in notazione RGB Rosso: 255,0,0 Verde: 0,255,0 Blu: 0,0,255 Bianco: 255,255,255 Nero: 0,0,0 Grigio: x,x,x (con 0<x<255) Giallo: 255,255,0 Magenta: 255,0,255 Ciano: 0,255,255

25 B. Proprietà del layer Impostazioni sul colore: Colori HSB H = Tinta (Hue), valori da 0 (rosso) a 360 (viola); ogni grado rappresenta un colore, secondo la disposizione dell iride (barra verticale in figura) S = Saturazione (Saturation), valori da 0 (assenza colore) a 100 (colore pieno) B = Brightness (Luminosità), valori da 0 (luminosità massima) a 100 (nulla)

26 B. Proprietà del layer ESERCIZI 1) Assegnare un opportuno aspetto grafico ai vari layer, ad esempio: - stazioni: secondo stile predefinito (preset) spessore vertici: 6 - ferrovie: nessuna campitura linee: 106,54,114 spessore linee: 1 trasparenza: 6 - urbanizzato: campitura 255,127,0 - bordo 178,88,0 tipo linea 3 - trasparenza laghi: campitura piena 51,0,255 bordo 0,0,255 trasparenza 65 - idrografia: colore 0,0,255 nessuna trasparenza - comuni: bordo 153,0,51 - spessore bordo: 3 nessuna campitura - boschi: bordo 51,204,0 - riempimento 0,204,0 - trasparenza 125 Con i pulsanti è possibile visualizzare i dati con le impostazioni grafiche precedenti e successive I colori sono in RGB; se non specificato, non sincronizzare bordi e campitura 2) Impostare la priorità di visualizzazione dei layer secondo l ordine con cui compaiono al punto 1, utilizzando le funzioni Move Layer Up / Down o trascinando direttamente i layer con il mouse nella legenda dinamica 3) Salvare uno o più layer con la funzione Save Dataset As File

27 C. Progetto ESERCIZI 1) Salvare il progetto con la funzione File Save Project 2) Chiudere il progetto 3) Riaprire il progetto appena salvato con la funzione File Open Project 4) Creare un nuovo progetto con File New Project e verificare che è possibile lavorare con più progetti contemporaneamente 5) Chiudere il nuovo progetto vuoto senza salvarlo

28 C. Category ESERCIZI 1) Creare una nuova category con Layer Add a new category 2) Rinominare la nuova category uso_suolo 3) Utilizzando Copy Selected Layers Past layers, copiare il layer boschi dalla category Working alla category uso_suolo 4) Con Remove Selected Layers cancellare il layer boschi di Working 5) Trascinare urbanizzato con il mouse da Working a uso_suolo

29 C. Category La gestione di una category può essere effettuata mediante il menu relativo, attivabile cliccando con il il tasto destro del mouse sul nome della category: Gestione della visibilità della category Spostamento delle category nella legenda dinamica

30 D. Navigazione della carta ESERCIZI 1) Vericare l utilizzo delle seguenti funzioni: Zoom In (mouse tasto sinistro) o Out (destro) Zoom rettangolare (disegnare il rettangolo con il tasto sinistro del mouse) Pan Zoom to full extent Zoom precedente o successivo 2) Utilizzare lo zoom sulla base della scala

31 D. Navigazione della carta ESERCIZI 3) Dal menu delle proprietà dei layer provare la funzione Zoom to layer 4) Verificare le seguenti funzionalità a supporto della navigazione della carta, attivabili dal menu View: - Show Scale : visualizza in basso a destra la scala attuale della carta (Fig.1) - Scale bar : visualizza in basso a sinistra la barra di scala (Fig.2) 5) Verificare la visualizzazione in tempo reale delle coordinate geografiche della posizione del cursore (Fig.1) Fig. 1 Fig. 2

32 E. Interrogazione della carta ESERCIZI 1) Utilizzare: per selezionare un oggetto (ad esempio un comune) per avere informazioni sull oggetto per fare uno zoom sull oggetto selezionato per deselezionare l oggetto É possibile selezionare più oggetti contemporaneamente disegnando con il mouse un rettangolo di selezione

33 E. Interrogazione della carta ESERCIZI 2) Verificare che se si clicca sulla carta con senza aver selezionato un oggetto con, vengono visualizzate le informazioni relative a tutti i layer intercettati dal clic del mouse:

34 E. Interrogazione della carta ESERCIZI 3) Utilizzare Tools Info to Coordinate per interrogare i layer sulla base delle coordinate: ,

35 E. Interrogazione della carta ESERCIZI 4) É possibile selezionare gli oggetti di un layer sulla base dei valori assunti dagli attributi. Dopo aver spento tutti i layer tranne comuni e laghi, utilizzare Tools Queries Simple query per visualizzare i comuni con superficie minore di 5 km 2. Criterio di ricerca Avvia la ricerca

36 E. Interrogazione della carta ESERCIZI Selezionando gli appositi checkbox, è possibile anche creare un layer per i risultati ( ) e aprire la corrispondente tabella degli attributi ( )

37 F. Caricamento di un file raster Attivazione della funzione 2. Scelta del formato e del file (tif, B4A4)

38 F. Caricamento di un file raster E possibile cambiare il nome del layer cliccandoci sopra con il tasto destro del mouse 3. Risultato 3

39 F. Caricamento di un file raster PROPRIETÀ Permette di settare la trasparenza del raster Permette di esportare il bounding box del raster, che può essere salvato come poligono (dato vettoriale) Riporta le metainformazioni relative al layer

40 F. Caricamento di un file raster ESERCIZI 1) Caricare il raster B4A5 2) Spostare i layer raster nella legenda dinamica affinchè non coprano i vettoriali, eventualmente creando un apposita category 3) Esportare il bounding box del raster B4A5 e salvarlo come shapefile, quindi ricaricarlo nella category System 4) Settare una trasparenza del 75% per il raster B4A5

41 G. Altre funzionalità ESERCIZI 1) Verificare la funzionalità di Fence, che permette di disegnare un rettangolo per selezionare sulla carta una zona di interesse Nella legenda vengono creati la category System e, in essa, il layer Fence. Fence può essere salvato come dato vettoriale ed essere utilizzato come come un qualsiasi layer (ad esempio, provare a fare uno Zoom to layer). Lo zoom può essere ottenuto anche con la funzione dedicata Zoom to fence: La fence può essere utilizzata nelle query spaziali, per ricerche del tipo: trova tutte le stazioni contenute nel rettangolo definito dalla fence.

42 G. Altre funzionalità ESERCIZI Provare ora a visualizzare gli attributi dei dati del layer Fence e cliccare sul tasto, che permette di esaminare la geometria dell elemento selezionato:

43 G. Altre funzionalità ESERCIZI 2) Con il Measure Tool è possibile misurare distanze sulla carta; le distanze vengono visualizzate in basso a sinistra. 3) É possibile visualizzare un layer solo in un intervallo di scala predefinito, utilizzando nelle proprietà del layer Change styles Scale. Fare in modo che l urbanizzato sia visibile solo tra 1:500 e 1: e verificare questa operazione sulla carta. Nella legenda viene scritto in grigio chiaro il nome di un layer non visibile perché fuori dal suo intervallo di visibilità basato sulla scala.

44 G. Altre funzionalità ESERCIZI 4) Utilizzando Change styles Colour Theming nelle proprietà di un layer è possibile classificare il layer sulla base di un suo attributo e visualizzarlo con scale cromatiche che rappresentino tale classificazione. É possibile effettuare classificazioni sui singoli valori ( ) o su intervalli di valori ( ). Settare i valori delle classi partendo dall ultima e risalendo fino alla prima.

45 G. Altre funzionalità ESERCIZI Classificare il layer comuni sulla base dell attributo POPOL_COMUN, creando 7 classi di popolazione, come riportato in figura:

46 G. Altre funzionalità ESERCIZI 5) Utilizzando Change styles Label nelle proprietà di un layer è possibile etichettare le feature del layer. Dopo aver spento i layer raster e urbanizzato e fatto uno zoom sul layer stazioni, etichettare quest ultimo come riportato in figura

47 H. Funzionalità di editing COME MODIFICARE UN LAYER Con OpenJUMP è possibile sia creare nuovi layer sia modificare layer esistenti. Nel secondo caso, per attivare le funzionalità di editing è necessario rendere modificabile (editable) il layer, selezionando l apposita voce nel menu delle proprietà. Nella legenda sono evidenziati in rosso i layer modificabili ma al momento non sottoposti a operazioni di editing, in giallo i layer modificabili e al momento sottoposti a modifica.

48 H. Funzionalità di editing / Come modificare un layer - ESERCIZI A) Con si attiva la funzionalità di modifica dello schema del layer, ossia della struttura della tabella degli attributi. Utilizzando questa funzione, modificare la tabella del layer comuni, cambiando il nome dei seguenti attributi: POPOL_COMUN POPOLAZIONE, SUPF_COMUNI SUPERFICIE, DENSIT DENSITA e creando il nuovo attributo CAP di tipo Integer.

49 H. Funzionalità di editing / Come modificare un layer - ESERCIZI B) Con si attiva la funzionalità di modifica dei valori degli attributi del layer. Provare ad inserire nella tabella degli attributi di comuni il CAP del proprio comune di residenza e dei comuni confinanti (si utilizzi come fonte dei CAP).

50 H. Funzionalità di editing / Come modificare un layer - ESERCIZI C) Si voglia ora modificare la geometria di un layer. Dopo aver caricato il layer comunecomo ed aver verificato che esso si trova traslato rispetto alla sua posizione reale, provare a riportarlo nella posizione corretta utilizzando le funzionalità di editing. Strumenti di editing della geometria

51 H. Funzionalità di editing / Come modificare un layer - ESERCIZI Con lo strumento evidenziato, iniziare a traslare il comune di Como in prossimità della sua posizione corretta: Strumento Traslazione A traslazione avvenuta Durante la traslazione

52 H. Funzionalità di editing / Come modificare un layer - ESERCIZI Quindi utilizzare la funzionalità di SNAP per collocare il comune di Como nella posizione finale corretta: Dopo la traslazione Prima della traslazione

53 H. Funzionalità di editing - COME CREARE UN NUOVO LAYER Con OpenJUMP è possibile creare un nuovo layer e digitalizzare in esso delle feature geografiche. Per prima cosa occorre definire il nuovo layer con Layer Add new layer e quindi procedere alla digitalizzazione utilizzando le funzionalità di editing.

54 H. Funzionalità di editing / Come creare un layer - ESERCIZI D) Creare un nuovo layer denominandolo industrie. Utilizzando una porzione di raster come base, digitalizzare alcune industrie con la funzione evidenziata, che permette di disegnare poligoni irregolari. Funzionalità di editing utilizzata per la digitalizzazione Feature digitalizzate

55 H. Funzionalità di editing / Come creare un layer - ESERCIZI Salvare quindi il nuovo layer con la funzione Save Dataset as File. E) Digitalizzare un layer per le curve di livello (layer di linee) e un layer per i punti quotati (layer di punti), memorizzando il valore della quota nella tabella degli attributi. F) Riprendere il layer industrie e verificare le seguenti funzionalità: Spostamento di vertici Inserimento di vertici

56 H. Funzionalità di editing - VALIDAZIONE É possibile effettuare una validazione accurata delle digitalizzazioni mediante la funzione Tools QA Validate Selected Layers

57 H. Funzionalità di editing - VALIDAZIONE Se la validazione ha esito negativo, vengono creati la category QA e i layer Error Locations e Bad Features, che riportano gli errori di digitalizzazione.

58 I. Altre funzionalità - ESERCIZI É possibile richiedere informazioni sulle feature di un layer o sul layer nel suo complesso. A) Selezionare il layer industrie e richiedere informazioni sulle sue feature con Tools QA Feature statistics Le informazioni vengono memorizzate nel layer Statistics-[nomelayer], all interno della category QA.

59 I. Altre funzionalità - ESERCIZI B) Richiedere le statistiche del layer industrie con Tools QA Layer statistics. Le informazioni che si ottengono sono riportate nella figura seguente.

60 J. Funzionalità di analisi - ESERCIZI A) Con la funzione Tools Analysis Overlay è possibile unire due layer in un unico layer, ereditando gli attributi di entrambi, di uno solo o di nessuno dei due. Ricavare l urbanizzato del comune di Como facendo un overlay tra i due layer corrispondenti e mantenendo solo gli attributi del comune di Como.

61 J. Funzionalità di analisi - ESERCIZI B) La funzione Tools Analysis Union, invece, fonde tutte le feature del layer a cui è applicata. Fondere tutti i comuni in un unica feature:

62 J. Funzionalità di analisi - ESERCIZI C) Tools Analysis Calculate areas and lengths dà la possibilità di calcolare l area delle superfici o la lunghezza delle linee di un layer editable. Dopo aver creato una colonna di tipo Double (SUPERFICIE) nella tabella degli attributi del layer boschi, calcolare l area delle aree boscate:

63 J. Funzionalità di analisi - ESERCIZI D) Le funzioni Tools Analysis Geometry functions permetteno di applicare funzioni geometriche su uno o più layer. D.1 Buffer Disegnare buffer di 1 km intorno alle stazioni, specificando il raggio del buffer in metri: Questa funzione è data anche da Tools Generate Buffer

64 J. Funzionalità di analisi - ESERCIZI D.2 Centroidi (Centroid of source) Creare un layer che contenga i centroidi dei comuni:

65 J. Funzionalità di analisi - ESERCIZI D.3 Intersezione (Intersection) Estrarre la porzione di urbanizzato (layer source) contenuta nella fence (layer mask):

66 K. Caricamento di dati GPS NMEA Dopo aver salvato il progetto precedente, crearne uno nuovo e rinominarlo gps. Caricare quindi i dati NMEA contenuti nella cartella gps dei dati di queste esercitazioni.

67 K. Caricamento di dati GPS NMEA I dati si riferiscono a misure GPS effettuate sulle linee di fondo (giro*.txt) e all interno (curve.txt) di un campo da basket all aperto.

68 L. Caricamento di dati DXF La distribuzione standard di OpenJUMP PIROL non permette di caricare dati DXF. Occorre perciò installare l apposito plugin, procedendo come segue: a] scaricare driver-dxf-0.3.zip da (alla voce PlugIns for JUMP DXF Driver); b] decomprimere il file scaricato, ottenendo driver-dxf-0.3.jar; c] copiare driver-dxf-0.3.jar nella cartella lib/ext della cartella di installazione di OpenJUMP PIROL (default per Windows: C:\Programmi\Open Jump - PIROL Edition\ ); d] chiudere e riavviare OpenJUMP.

69 L. Caricamento di dati DXF Verificare che nel menu dei formati disponibili è ora presente anche il DXF.

70 L. Caricamento di dati DXF Verificare l operazione caricando grafo.dxf, visualizzato nella figura sottostante.

71 Esercizio 1 Esercizi individuali con OpenJUMP Classificare i seguenti layer: - stazioni e ferrovie in funzione dell azienda ferroviaria (FS o FNM), - comuni in funzione della densità, creando (in automatico) 5 classi. Esercizio 2 Caricare i DXF grafo e riquadro e, all interno della superficie determinata da quest ultimo, proseguire nella digitalizzazione del grafo stradale, utilizzando come base b4a5.tif. Durante l editing utilizzare lo SNAP per agganciare le nuove linee a quelle già esistenti. Salvare le modifiche in formato shapefile. Esercizio 3 Digitalizzare nel layer grafo un poligono e tre punti a piacere. Quindi validare il layer, ammettendo per esso solo geometrie di tipo lineare. Verificare i risultati della validazione e in seguito cancellare il poligono e i punti affinchè la validazione non presenti più errori.

72 Esercizio 4 Esercizi individuali con OpenJUMP Determinare i comuni con superficie > 10 km 2 Tools Queries Simple Query Results: Select the result Create a new layer Layer: COMUNI Attribute: (GEOMETRY) Function: surface Operation: > Value: (1 km 2 = 10 6 m 2 ) Valid Viene così creato un nuovo layer, COMUNI_ , contenente tutti i comuni con superficie maggiore di 10 km 2. Cancel Dopo aver verificato che i comuni appartenenti a COMUNI_ siano Albavilla, Appiano Gentile, Cantù, Cernobbio, Erba, Faggeto Lario, Inverigo, Olgiate Comasco, Tavernerio e Tradate, salvare il layer rinominandolo comuni10. Utilizzare Tools QA Feature Statistics e il Feature Info Tool per verificare che la superficie del comune di Inverigo calcolata da OpenJUMP supera i 10 km 2, mentre quella riportata negli attributi dei dati è di 9,98 km2.

73 Esercizi individuali con OpenJUMP Esercizio 5 Calcolare la superficie degli specchi d acqua dei laghi di competenza dei comuni con superficie > 10 km 2 Tools Queries Overlay First layer: Secondo layer: Results: OK idroaree comuni10 Limit output to Polygons only Transfer attributes from first layer Transfer attributes from second layer Salvare il layer rinominandolo laghi_comuni10. Nella tabella degli attributi rinominare le seguenti colonne: NOME_1 nome_lago SUM_AREA superficie NOME_2 nome_comune Cancellare inoltre la colonna COUNT.

74 Esercizi individuali con OpenJUMP Nella colonna superficie, calcolare come segue la superficie degli specchi d acqua: Tools Analysis Calculate areas and lengths Results: Calculate area Calculate length Layer: Area attribute name: laghi_comuni10 superficie OK Nota: il calcolo di aree e lunghezze è abilitato solo quando il layer è editable.

75 Riferimenti e contatti Bibliografia G.Zamboni, JUMP - Introduzione ed Esercitazioni (Corsi di Cartografia Numerica e Sistemi Informativi Territoriali, Politecnico di Milano Polo Regionale di Como, a.a , , ) OpenJUMP Documentation Contatti Diego Magni Politecnico di Miano Polo Regionale di Como Laboratorio di Geomatica Ufficio V 2.10 Tel diego.magni@polimi.ti Ultimo aggiornamento: 05/03/2007

76 Licenza Questo documento è disponibile sotto la seguente licenza: Creative Commons, Attribution Noncommercial - Share Alike, 3.0 Creative Commons, Attribuzione - Non commerciale - Condividi allo stesso modo, 3.0 Maggiori informazioni Condizioni d uso Testo completo della licenza Ultimo aggiornamento: 24/10/2007