Pianificazione Territoriale (AA ) Prof. Paolo La Greca Sistemi Informativi 1 Geografici per la Pianificazione Territoriale

Transcript

1 Corso di Laurea in Ingegneria Edile-Architettura Pianificazione Territoriale (AA ) Prof. Paolo La Greca Sistemi Informativi 1 Geografici per la Pianificazione Territoriale Daniele La Rosa I Sistemi Informativi Geografici Funzionamento Formati utilizzati Intro a QGIS

2 Sistemi Informativi Geografici per la Pianificazione Territoriale contenuti 1 2 Introduzione e formati Introduzione a Quantum Gis (1) Georeferenziazione 3 Calcolo parametri urbanistici 4 Da confermare

3 I Sistemi Informativi Geografici (GIS) (1) Tutti i dati che descrivono una qualche caratteristica della terra sono dati geografici; non soltanto quindi dati scientifici ma anche demografici, economici, immagini, I GIS costituiscono una tipologia di software in grado di combinare per ogni oggetto (entità) trattato dati geografici georeferenziati con dati alfanumerici AREA PERIMETER YR94_ YR94_ID ABBREVNAME 0,338 2, Luxembourg 4,901 14, Switzerland 64,797 56, France 9,182 14, Korea Rep 0,907 6, Cyprus 36,691 79, Japan 3,490 8, Bhutan 23,654 26, W Sahara 0,903 4, Qatar 9,050 17, Untd Arab Em 2,907 7, Taiwan 106,039 58, Mali 26,724 28, Oman 100,328 47, Niger 106,611 49, Chad 28,222 47, Vietnam 8,739 26, Cuba

4 I Sistemi Informativi Geografici (GIS) (2) La geografia riguarda...

5 I Sistemi Informativi Geografici (GIS) (3) Misurare ed integrare le parti... Fattori sociali Biodiversità Reti Tecnologiche Ambiente e territorio Analisi e valutazioni ambientali e prendere migliori decisioni. significa vedere l insieme.

6 I Sistemi Informativi Geografici (GIS) (4) Un paio di definizioni complete: sistema per l acquisizione, la memorizzazione, il controllo, l elaborazione e la rappresentazione di dati che sono spazialmente riferiti alla superficie terrestre (UK Department of Environment, 1987) a collection of computer hardware, software, and geographic data for capturing, managing, analyzing, and displaying all forms of geographically referenced information (Esri, 2006) Una definizione meno ufficiale, ma più concreta e immediata: software per l elaborazione di dati territoriali georiferiti

7 I Sistemi Informativi Geografici (GIS) (5) La relazione dato geografico - attributo Entità territoriale: insediamento produttivo Informazione associata: Georeferenziazione topografica Tipologia Indirizzo Superficie Immagine

8 CAD vs. GIS A differenza dei software CAD i GIS possiedono la caratteristica di legare insieme informazioni geografiche (componente geografica) ed alfanumeriche (componente descrittiva) e di poter effettuare operazioni di vario tipo contemporaneamente su entrambe. Molto brutalmente e sinteticamente: CAD: strumenti informatici per rappresentare geometricamente la realtà (informazione vettoriale) GIS: strumenti informatici per analizzare ed interpretare la realtà (informazione vettoriale e informazione alfanumerica)

9 Il GIS come strumento di produzione cartografica Spostarsi sulla mappa (pan/zoom) ed interrogarla (query) Tematizzare i layer (simbologie e rappresentazioni grafiche) Mostrare più strati informativi insieme Turn on/off delle informazioni ma anche e soprattutto come strumento di analisi/modellazione Analisi territoriali (valutazioni ambientali, zonazioni, ) Gestione delle informazioni territoriali (gestione catasto, PRG) Modellistica ambientale (inquinamento atmosferico, rumore, creazione di superfici, )

10 Operazioni effettuabili con i GIS (1) Interrogazione delle banche dati collegate per reperire informazioni (query: qual è la popolazione di una città o nazione, quali i comuni di una regione con pop < ab) Operazioni di carattere geometrico semplice (qual è la distanza tra due città) Interrogazioni basate su relazioni geografiche avanzate (quanti edifici all interno di una fascia di rispetto fluviale) Modifica degli oggetti geometrici (unione, intersezione, taglio, ) Operazioni avanzate di geostatistica, interpolazione,

11 Operazioni effettuabili con i GIS (2) Acquisizione dei Dati - Digitalizzazione, Conversione dati, Attributi Gestione dei Dati - Efficienza, Non ridondanza Manipolazione ed Analisi - Gestione delle Proiezioni geografiche - Buffers and Overlays - Query e Selezioni Modifica dei Dati -Editing degli elementi geografici e degli attributi Restituzione grafica e Output - Design Cartografico, Plotting, Report

12 Operazioni effettuabili con i GIS (3) Osservazione Gestione Raccolgo i dati geografici Misuro le ricadute degli interventi Decisione Eseguo gli interventi Interpretazione Modifico il dato (creo informazio ne) Progetto le fasi di analisi Analisi Eseguo le analisi; raccolgo i risultati Pianificazione Scelgo gli interventi Modellizzazione Simulazione (produzione di scenari)

13 Operazioni effettuabili con i GIS (4) Un esempio: classificazione del rischio sismico Osservazione Interpretazione Analisi Modellizzazione Pianificazione Decisione Gestione Ricerca fonti cartografiche e info tematiche; effettuazione dei rilievi per nuovi dati Modifica/adattamento dei dati per le finalità di classificazione Progettazione del modello di classificazione Preparazione dei dati ed esecuzione del modello; Lettura output modello (zone ad elevato rischio) Ipotesi di pianificazione del territorio Adozione delle ipotesi in strumenti urbanistici o in piani di settore Monitoraggio continuo, aggiornamento dei dati

14 Operazioni effettuabili con i GIS (5) Applicazioni GIS Individuazione di siti Analisi di mercato Analisi demografiche Territory Allocation Customer Mapping Reti tecnologiche Pianificazione urbana Valutazione ambientale Percorsi ottimali Costruzione DEM Modelli di inquinamento Modelli di propag. rumore Modellistica idrologica Individuazione clienti Reti di vendita Previsioni di vendita Restituzione cartografica Rendering 3D

15 Componenti di un sistema GIS Hardware Computers Networks Periferiche grafiche Software GIS Software Database Software Dati Dati Vettoriali Dati Raster Immagini Dati di Attributo Mappe cartacee Persone Amministratori Managers Tecnici GIS Esperti applicativi Utilizzatori Fruitori Regole Linee guida Specifiche Standard Procedure

16 Le tipologie di dati utilizzabili Diversi fonti di di dati Diversi formati di di dati Carte Immagini Dati Digitali GPS Dati Testuali Tabelle Output finali DATABASE GEOGRAFICO Output finali Mappe Grafici Appl. dedicate

17 Mappe producibili

23 Formati specifici di un GIS (1) Vettoriale (componente geografica) le caratteristiche geometriche di un determinato oggetto sono registrate come una successione di coordinate (x,y) dei punti che le formano. Esempi: coperture arc/info (eoo), coverage, shp, cad.

24 Formati specifici di un GIS (2) Raster (componente geografica) le caratteristiche geometriche di un determinato oggetto sono rappresentate in una griglia (formati grid) o come una insieme di pixel (formati image). Sono memorizzate le coordinate di ogni cella o pixel. Esempi (grid, tiff, jpeg) grid

25 Formati specifici di un GIS (2) Raster (componente geografica) le caratteristiche geometriche di un determinato oggetto sono rappresentate in una griglia (formati grid) o come una insieme di pixel (formati image). Sono memorizzate le coordinate di ogni cella o pixel. Esempi (grid, tiff, jpeg) tiff

26 Formati specifici di un GIS (2) Raster (componente geografica) le caratteristiche geometriche di un determinato oggetto sono rappresentate in una griglia (formati grid) o come una insieme di pixel (formati image). Sono memorizzate le coordinate di ogni cella o pixel. Esempi (grid, tiff, jpeg) jpeg

27 Formati specifici di un GIS (3) Tabular Data (alfanumerici) (componente descrittiva o attributi) Ad ogni entità geografica viene associata delle informazioni che lo specificano (attributi). Questi attributi (ad es. nome della nazione, popolazione, densità della nazione, portata di un fiume, ) sono organizzati in tabelle dove ad ogni record corrisponde un entità geografica. Tipologie: Dbf, dati da altri db (access, oracle, ), txt delimitato. AREA PERIMETER YR94_ YR94_ID ABBREVNAME 0,338 2, Luxembourg 4,901 14, Switzerland 64,797 56, France 9,182 14, Korea Rep 0,907 6, Cyprus 36,691 79, Japan 3,490 8, Bhutan 23,654 26, W Sahara 0,903 4, Qatar 9,050 17, Untd Arab Em 2,907 7, Taiwan 106,039 58, Mali 26,724 28, Oman 100,328 47, Niger 106,611 49, Chad 28,222 47, Vietnam 8,739 26, Cuba

28 Formati specifici di un GIS (4) Esempi di componenti geografiche Elementi poligonali (confini amministrativi, aree urbanizzate, aree agricole, laghi, bacini, ) Elementi lineari o curvilinei (strade, fiumi, argini, curve di livello, ) Elementi puntuali (città, aeroporti, pozzi, sorgenti, ) over lay

29 Formati specifici di un GIS (5) Tipologie di componenti descrittive o attributi Stringa (nomi, attributi particolari) Numerico (area, portata, BOD, popolazione, ) Enumerato (codice identificativo) AREA PERIMETER YR94_ YR94_ID ABBREVNAME 0,338 2, Luxembourg 4,901 14, Switzerland 64,797 56, France 9,182 14, Korea Rep 0,907 6, Cyprus 36,691 79, Japan 3,490 8, Bhutan 23,654 26, W Sahara 0,903 4, Qatar 9,050 17, Untd Arab Em 2,907 7, Taiwan 106,039 58, Mali 26,724 28, Oman 100,328 47, Niger 106,611 49, Chad 28,222 47, Vietnam 8,739 26, Cuba

30 Caratteristiche dell informazione usata dai GIS 1. Esiste un esplicita relazione tra oggetti spaziali e relativi attributi quali nomi, indirizzi, caratteristiche varie (lunghezze, estensioni, portate di fiumi, pendenze). La parte di informazione non grafica rappresenta la base fondamentale per tutte le analisi ed elaborazioni effettuabili con i GIS. 2. I dati geografici sono georeferenziati rispetto ad una nota locazione della terra (secondo cioè un determinato sistema di riferimento). 3. I dati geografici sono organizzati in strati o temi o layer, uno per ogni caratteristica geografica che interessa indagare. Ad es. strade, fiumi, laghi, uso del suolo costituiscono differenti layer utilizzati più o meno contemporaneamente all interno di un medesimo progetto.

31 Differenza SIT - GIS Esiste una differenza tra le due denominazione spesso (quasi sempre) confuse o usate come sinonimi? Forse, ma la differenza non ha grande importanza ai fini pratici; ad esempio: GIS: tipologia di software SIT: prodotti finali dei GIS, tipicamente nella pianificazione ambientale, gestione risorse, etc GIS: ArcView, MapInfo, Grass, AutoCad Map, Idrisi, SIT: Sistemi Informativi per la gestione delle aree agricole, per i Beni Culturali e Ambientali, per le acque reflue, geologici, per la Protezione Civile,.

32 Qualche link (sezione download)

33 e un paio di riferimenti

34 Software Commerciali ArcGis (esri.com) MapInfo (mapinfo.com) Geomedia (intergraph.com) Autocad Map (autodesk.com) Open Source Qgis (qgis.org) Grass (Grass.itc.it) gvsig (gvsig.org ) MapServer (mapserver.com)

35 Quantum Gis (1)

36 Quantum Gis (1) Perché Qgis? E open source (non scarichiamo niente di illegale, non ci imbarchiamo in complicate installazioni di crack, è leggero, funziona su tutti i SO) E didatticamente un ottima introduzione ai GIS E facile ed intuitivo Leggi i principali formati di file E oggi molto diffuso e conosciuto Non possiede tutte le funzioni analitiche dei software commerciali

37 Quantum Gis (2) Storia Il progetto nasce nel 2002 come data viewer sotto LINUX Oggi arrivato alla release 1.7 Principali caratteristiche e funzioni Caricamento e visualizzazione di layer in molti formati raster e vettoriali Creazione di mappe, query tabellari e geografiche, principali operazioni di geoprocessing Editing di file e georeferenziazione di file raster /vettoriali

38 Un primo sguardo a QGis