SISTEMI INFORMATIVI GEOGRAFICI IN GEO- LOGIA

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1 MARIA TERESA MELIS SISTEMI INFORMATIVI GEOGRAFICI IN GEO- LOGIA ANNO ACCADEMICO 2013/ 2014

2 LEZIONE 3 INTRODUZIONE AL SW ARCGIS Corso di Sistemi Informativi Geografici in Geologia a cura di Maria Teresa Melis TITIMELIS@UNICA.IT

3 Section 1 SOFTWARE GIS I SISTEMI GIS I software per l elaborazione dei dati geografici nascono dalla possibilità di integrare diversi sistemi informatici quali: Stat GIS DBMS CAD i sistemi di gestione di banche dati alfanumeriche -DBMS (DataBase Management System) i sistemi di elaborazione delle informazioni grafiche - CAD (Computer Aided Design) i sistemi elaborazione di mappe/ immagini raster (image processing) i sistemi di analisi statistica (statistical software) Temi 1. applicativi 2. ESRI ArcGIS 3. interfaccia 4. strumenti lavoro Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 2 / 34

4 Software DBMS Sono applicativi utilizzati per: creare archiviare analizzare dati alfanumerici Un database può contenere un informazione spaziale, come un indirizzo, ma non in forma esplicita (localizzazione in coordinate geografiche, la forma degli oggetti descritti, etc.). Esempi: MS Access, Oracle, MySQL,... Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 3 / 34

5 Scrivi per inserire testo Software CAD L applicativo CAD viene utilizzato per creare e gestire informazioni di tipo vettoriale. Nasce per applicazioni tecniche legate alla progettazione digitale e pertanto gestisce l informazione secondo un sistema di riferimento locale. Il sw CAD utilizzato in cartografia riconosce le coordinate geografiche e permette quindi di gestire le informazioni anche secondo un sistema di riferimento geografico. Esempi: Autodesk Autocad, Bentley Microstation, CANVAS Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 4 / 34

6 Software di analisi statistica Sono applicativi creati per il trattamento statistico di basi di dati, finalizzati all analisi di previsione, di simulazione di scenari, di influenza tra variabili. Come i DBMS possono contenere informazioni di tipo spaziale ma non in forma esplicita. Esempi: MATLAB, MathWorks Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 5 / 34

7 ESRI ArcGIS Contiene tre moduli integrati parzialmente in un unica interfaccia: ArcCatalog, per la gestione dei dati, la pre-visualizzazione, la compilazione dei metadati; ArcMap, per la visualizzazione, produzione di mappe, editing, analisi spaziale; ArcToolbox, per le funzioni di analisi spaziale, la conversione di coordinate, etc. Il software viene distribuito in tre versioni, diversificate per le capacità di analisi spaziale e di importazione di formati di dati e di gestione di strutture complesse: ArcGIS/ArcView ArcGIS/ArcEditor ArcGIS/ArcInfo Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 6 / 34

8 ArcCatalog Applicazione che permette all utente di accedere ai dati contenuti nei dischi locali o disponibili sulla rete. Attraverso ArcCatalog vengono creati i nuovi dati nei formati gestibili dal sistema. I dati possono essere copiati, spostati, rinominati, eliminati. I dati possono essere visualizzati secondo modalità diverse prima di essere aggiunti alla mappa. Possono essere analizzati o creati i metadati associati. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 7 / 34

9 GDB CAD ESRI coverage SHP DBF Immagini raster LYR Connessione a DB SDE Connessione a dati ArcIMS La gestione dei dati in ArcCatalog 8 / 34

10 Interfaccia di ArcCatalog Catalog Tree, è una finestra di esplorazione che permette di individuare la collocazione dei dati disponibili, sia spaziali che tabellari Content Panel, è una finestra grafica che permette di previsualizzare i dati attraverso la linguetta PREVIEW. Catalog Tree Contents Panel Sono presenti alcuni strumenti di gestione cartografica che permettono di navigare all interno della mappa (zoom, pan, identify). Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 9 / 34

11 Apertura di ArcMap All apertura di ArcMap una finestra di dialogo chiede di iniziare con: una nuova mappa vuota (new empty map) utilizzando un modello di mappa già disponibile (template) aprendo una mappa esistente (existing map) Si può anche scegliere un diverso comportamento all apertura di ArcMap Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 10 / 34

12 Interfaccia di ArcMap ArcMap è l applicazione centrale di ArcGIS Desktop utilizzata per tutte le operazioni cartografiche, dalla produzione all analisi all editing. ArcMap consente di gestire mappe dotate di un layout di pagina contenente una finestra grafica, o vista, con una serie di livelli, legende, scale chilometriche, simbologia per l orientamento e altri elementi. ArcMap offre diversi modi per visualizzare una mappa. In particolare una modalità dati geografici e una modalità di layout sulle quali è possibile svolgere diversi tipi di operazioni GIS avanzate. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 11 / 34

13 TOC Table of Contents Tabs per la gestione dei livelli Tabs di ambiente di lavoro Finestra di lavoro o di layout Ambienti di lavoro di Arc- Map Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 12 / 34

14 Gli strumenti di ArcMap Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 13 / 34

15 Visualizzare i dati in ArcMap Nella TOC sono visualizzati i temi caricati in ArcMap come livelli (layers). Gli strati informativi caricati possono essere resi visibili o invisibili attraverso un click nella casella disposta vicino ad ogni nome di layer. Un click sul segno (-) o (+) accanto al nome del layer nasconde o mostra la vestizione grafica del layer. Per default ArcMap utilizza il seguente ordine di posizionamento: annotazioni punti linee poligoni griglie raster L utente può comunque intervenire in quest ordine trascinando ogni layer nella posizione desiderata. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 14 / 34

16 Interfaccia di ArcToolbox ArcToolbox è una collezione di strumenti GIS utilizzabili per l elaborazione di dati geografici. ArcToolbox è stato progettato in modo tale da creare gruppi di strumenti che agiscono in relazione. ArcToolbox contiene toolbox, toolset e tool. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 15 / 34

17 I contenuti di ArcToolbox Una toolbox è un contenitore di toolset, vale a dire insiemi di strumenti che permettono di eseguire funzionalità di geoprocessing specifiche. toolbox Un tool è la unità elementare che costituisce la toolbox o il toolset che permette di eseguire una particolare operazione. All interno di una toolbox o di un toolset possono esistere strumenti di sistema, modelli, script, o strumenti personalizzati. Gli strumenti personalizzati non si distinguono dagli altri strumenti di sistema se non per il nome, mentre modelli e script simili hanno icone differenti. toolset Tool (o modelli, script, ) Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 16 / 34

18 Section 2 LA STRUTTURA DEI DATI Il formato shapefile Formato di archiviazione di dati vettoriali capace di registrare la localizzazione, la forma e gli attributi di entità spaziali. Uno shapefile è composto da un set di file relazionati e contiene una sola classe di oggetti (punti, linee o poligoni). E completamente modificabile in ArcGIS, sia per quanto riguarda l informazione geometrica, sia per quanto riguarda l informazione tabellare. Quando si lavora con shapefile e si vuole spostare i dataset da una directory ad un altra occorre copiare tutti i file che compongono il dataset. Per operazioni di spostamento e di organizzazione dei propri dati o per rinominare i file è opportuno utilizzare l ambiente ArcCatalog. TEMI 1. formato shape 2. creazione di nuovi file Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 17 / 34

19 I file shp Questo formato conserva in un unico insieme di dati la geometria e gli attributi di un entità spaziale (punto, linea o superficie). I dati vengono memorizzati in 6 o 7 file. Sono file indispensabili per aprire un file shp: *.shp *.dbf *.shx (indice delle geometrie) Sono file opzionali, ma che vengono creati dal sw e utilizzati per diverse funzioni: *.sbx, *.sbn (file con indici spaziali) *.prj (informazioni sul sistema di riferimento geografico) *.xml (metadato) Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 18 / 34

20 La componente grafica Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 19 / 34

21 La componente dati Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 20 / 34

22 PROJCS["WGS_1984_UTM_Zone_32N",GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SP HEROID["WGS_1984", , ]],PRIMEM["Greenwich",0.0],UNIT["Degree", ]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["False_Easting", ], PARAMETER["False_Northing",0.0],PARAMETER["Central_Meridian",9.0],PARAMETER["Scale_Factor ",0.9996],PARAMETER["Latitude_Of_Origin",0.0],UNIT["Meter",1.0]] Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 21 / 34

23 <?xml version="1.0"?> <!--<!DOCTYPE metadata SYSTEM " <metadata xml:lang="it"><esri><creadate> </creadate><creatime> </creatime><synconce>true</synconce><metaid>{9028d F3C-626C-4B65-BB01-E995B }</MetaID><DataProperties><lineage><Process Name="Project_4" ToolSource="C:\Programmi\ArcGIS\ArcToolbox\Toolboxes\Data Management Tools.tbx\Project" Date=" " Time="190340">Project LimiteComune "D:\Documenti\PRES_LEZIONI\Cartog_GIS\LEZIONI 2007\ESERCITAZIONI 2007\DATI\ESERCITAZIONE2\LIMITE_COMUNI_utm.shp" PROJCS['WGS_1984_UTM_Zone_32N',GEOGCS['GCS_WGS_1984',DATUM['D_WGS_1984',SPHEROID['WGS_1984', , ]],PRIMEM['Greenwich',0.0],UNIT['Degree', ]],PROJECTION['Transverse_Mercator'],PARAMETER['False_Easting', ],PARAMETER['False_Northing',0.0],PARAMETER['Central_Meridian',9.0],PARAMETER['Scale_Factor',0.9996],PARAMETER['Latitude _Of_Origin',0.0],UNIT['Meter',1.0]] Monte_Mario_To_WGS_1984</Process></lineage></DataProperties></Esri><idinfo><citation><citeinfo><onlink Sync="TRUE"></onlink></citeinfo></citation></idinfo><distInfo><distributor><distorTran><onLineSrc><linkage Sync="TRUE">file://</linkage><protocol Sync="TRUE">Local Area Network</protocol></onLineSrc></distorTran></distributor></distInfo><dataqual><lineage><procstep><procdesc Sync="TRUE">Dataset copied.</procdesc><srcused Sync="TRUE">D:\Regione\CD_PPR_ultimo\PPR\dati\LimitiComunali</srcused><date Sync="TRUE"> </date><time Sync="TRUE"> </time></procstep><procstep><procdesc Sync="TRUE">Dataset copied.</procdesc><srcused Sync="TRUE"></srcused><date Sync="TRUE"> </date><time Sync="TRUE"> </time></procstep></lineage></dataqual></metadata> Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 22 / 34

24 Creazione di un nuovo file shp in ArcCatalog I file shp in ArcCatolog sono visualizzati con un unico file con estensione.shp e un icona che esprime la primitiva geometrica utilizzata per rappresentare l entità geografica rappresentata (punto, linea, poligono). Per utilizzare una cartella con i propri dati nel proprio sistema si deve connettere la directory attraverso lo strumento presente in alto a sinistra nel menù principale di ArcCatalog. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 23 / 34

25 Se non ancora presente, si crea la cartella che conterrà i nuovi dati. 2. Dal menù principale si crea un nuovo file di tipo shape. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 24 / 34

26 3. Si sceglie la primitiva geometrica 4. Si imposta il sistema di riferimento geografico 5. Si può scegliere il sistema di riferimento da un elenco cui si accede dall applicazione. Si può importare da un file esistente georiferito Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 25 / 34

27 Il file creato appare all interno della cartella di lavoro che era stata selezionata/ creata. Si imposta la tabella degli attributi inserendo i campi necessari. Per ogni campo/ field dovrà essere specificato un nome e il tipo di dati che devono essere inseriti. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 26 / 34

28 Short integer è un numero intero che varia da a (5 cifre), long integer è un numero da 2billions a + 2 billions (10 cifre). Il float è un tipo di dato numerico che può essere usato per registrare numeri decimali positivi e negativi che utilizzino 7 caratteri significativi in notazione scientifica. Il double/ decimal può essere usato per registrare numeri decimali positivi e negativi che utilizzino 15 caratteri significativi in notazione scientifica (per precisione s intende il numero totale di cifre componenti il numero, comprese le cifre dopo la virgola; per scala s intende il numero di cifre dopo la virgola). Text è un campo testuale per caratteri alfabetici o numerici (non utilizzabili in calcoli). Date è un campo utilizzato per regitrare date, ore o date e ore, il formato è mm/gg/ aaaa hh:mm:ss e AM o PM. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 27 / 34

29 Il tipo BLOB (binary large object), rappresenta un dato che viene registrato in formato binario come può essere un immagine, un codice, un file multimediale. GlobalID e GUID, sono due tipi di dati che registrano stringhe che identificano un record di una tabella. Vengono utilizzati nei modelli relazionali per identificare una chiave di collegamento tra tabelle. Per verificare i tipi di campo utilizzati in un dataset in uso dopo aver richiamato le proprietà del layer (tasto destro sul layer), spostarsi nella sezione fields. Se si aggiunge un campo in una tabella si deve già conoscere il tipo di valore che verrà inserito poichè una volta definito non potrà essere variato. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 28 / 34

30 Section 3 IMPORTARE DATI DA UNA TABELLA Formato dei dati in excel I dati della tabella di excel devono essere creati seguendo alcune regole. La prima riga deve contenere il nome dei campi /fields scritti come segue: il nome non deve essere più lungo di 10 caratteri il nome può contenere lettere e numeri ma deve iniziare con una lettera il nome non deve contenere spazi, trattini, barre; è invece ammesso il carattere underscore. TEMI 1. importare dati da un file.xls 2. assegnare il sistema di riferimento Ogni campo deve contenere solo un tipo di dato, quindi un campo numerico non deve contenere la parola NONE o altra stringa di testo. Indipendentemente dalla configurazione del computer in uso, è necessario che le tabelle da importare abbiano il punto come separatore decimale. Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 29 / 34

31 Aprire Excel e verificare il formato dei dati In Excel: selezionare tutte le celle popolate e da: file>save as salvare il file come foglio xls Memorizzare il nome della colonna contenente la latitudine e la longitudine da utilizzare. Per importare insiemi molto numerosi di punti è bene usare il formato CSV (Comma Separated Value) Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 30 / 34

32 1- Aprire ArcMap e selezionare: A new empty map 2- click su Add data 1 2 Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 31 / 34

33 3- scegliere il file in formato xls 4- indicare il nome del campo che riporta la longitudine (X) e il campo che riporta la latitudine (Y). 5- Scegliere il sistema di riferimento Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 32 / 34

34 UTM ED50 Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 33 / 34

35 Gauss -Boaga Roma40 Sistemi Informativi Geografici in Geologia - Maria Teresa Melis 34 / 34