STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei. Sistemi. Ecologici Introduzione ai. Sistemi. Informativi Geografici. Lezione del

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1 STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici Introduzione ai Sistemi Informativi Geografici Lezione del

2 GIS: INTRODUZIONE Sistemi Informativi (S.I.) Nelle scienze territoriali ed ambientali la mole delle informazioni da gestire è sempre più imponente e complessa da risultare impraticabile senza l ausilio dei sistemi informativi. I SISTEMI INFORMATIVI (S.I.) studiano le modalità ottimali di acquisizione dei dati e le procedure più idonee per gestirli ed elaborarli in funzione di un obiettivo. STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

3 GIS: INTRODUZIONE Sistemi Informativi (S.I.) Insieme di professionalità, strumenti e procedure che permettono, in relazione all ambiente esterno ed agli obiettivi da conseguire, l acquisizione, l elaborazione e la distribuzione dei dati e che li rendono disponibili nel momento in cui sono richiesti a chi ne ha necessità per svolgere una qualsiasi attività. STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

4 GIS: INTRODUZIONE Sistemi Informativi Territoriali Ambientali (S.I.T.A.) Un S.I. che si occupa di problematiche territoriali e ambientali (S.I.T.A.) può essere utilizzato in processi di pianificazione e gestione delle risorse e per la risoluzione di problemi di natura territoriale ed ambientale anche di tipo decisionale. STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

5 GIS: INTRODUZIONE GIS: Geographical Information Systems E costituito dall insieme delle macchine di calcolo e dai programmi (logicware) e da un idoneo contesto organizzativo, intendendo con quest ultimo l organizzazione di persone e strutture in grado di far funzionare il sistema. STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

6 GIS: INTRODUZIONE GIS: Geographical Information Systems Insieme di strumenti e procedure per acquisire, memorizzare, estrarre, trasformare e visualizzare dati spaziali dal mondo reale Astrazione del mondo Obiettivo Mondo Reale STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

7 GIS: INTRODUZIONE GIS: Geographical Information Systems È uno special-purpose database digitale in cui un univoco sistema di coordinate spaziali è il principale mezzo di riferimento. L'esaustiva comprensione dei GIS richiede conoscenze di: ü ü ü ü input di dati da mappe, foto aeree, immagini satellitari, rilievi topografici, ecc... archiviazione elettronica di dati trasformazione dei dati, analisi e modellazione, statistica spaziale presentazione dei dati come mappe, report, piante ecc... STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

8 GIS: Geographical Information Systems STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici GIS: INTRODUZIONE Dal punto di vista più strettamente funzionale un GIS deve essere in grado di: ü ü ü ü ü ü acquisire dati territoriali da fonti diversificate; archiviare in modo coerente i dati territoriali; aggiornare puntualmente i dati archiviati; reperire e manipolare spazialmente i dati; selezionare e rendere disponibili i dati per analisi di tipo matematico e statistico nonché per la modellizzazione di fenomeni; rendere disponibili i risultati finali ed intermedi delle elaborazioni a ciascuna delle attività precedenti.

9 GIS: INTRODUZIONE Quando si usa un GIS? In tutti i casi in cui i dati o una parte di essi hanno un riferimento spaziale. Problemi ambientali Gestione del territorio da parte degli Enti Turismo Sismologia Epidemiologia Urbanistica

10 GIS: INTRODUZIONE GIS: tre principi fondamentali I. i GIS sono relazionati ad altre applicazioni di database, ma con delle differenze: tutte le informazioni in un GIS sono collegate ad un riferimento spaziale altri database possono contenere informazioni di localizzazione (es. indirizzi o codici postali), ma un database GIS usa la georeferenziazione come mezzo primario di memorizzazione ed accesso alle informazioni COS è UN DATABASE: per database (base dati, banca dati o archivio) si intende un insieme di informazioni di diverso tipo. Questi dati sono organizzati secondo criteri ben precisi che permettono una rapida consultazione STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

11 GIS: INTRODUZIONE GIS: tre principi fondamentali II. il GIS integra tecnologia: altre tecnologie possono essere utilizzate solo per analizzare foto aeree e immagini satellitari, per creare modelli statistici, o per disegnare mappe. Tutte queste capacità sono offerte contemporaneamente all interno di un GIS STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

12 GIS: INTRODUZIONE GIS: tre principi fondamentali III. il GIS, con tutte le sue funzioni, dovrebbe essere visto più come un processo che solo come software ed hardware: vedere i GIS solo come software o hardware vuol dire perdere il ruolo cruciale che essi possono giocare in un sistema di supporto alle decisioni i GIS sono fatti per prendere decisioni il modo in cui i dati sono introdotti, memorizzati ed analizzati devono rispecchiare il modo in cui le informazioni saranno utilizzate per una specifica ricerca o un supporto alle decisioni STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

13 GIS: INTRODUZIONE Il GIS come un processo Il sistema di elaborazioni automatico di dati territoriali agevola, attraverso l automazione informatica, tre categorie di attività principali specializzate ed interconnesse all interno di un Sistema Informativo: Acquisizione e controllo Archiviazione e gestione degli archivi Elaborazione e restituzione STA II ANNO: AA Ecologia e Fondamenti dei Sistemi Ecologici

14 DATABASE PER I GIS GIS Database I dati si dividono in due macrocategorie: 1. dati grafici 2. dati alfanumerici queste due macrocategorie sono distinte a loro volta in: 1.1 dati raster 1.2 dati vector 2.1 dati tabellari 2.2 dati alfanumerici

15 DATABASE PER I GIS Raster Data Descrive gli oggetti tramite la disposizione di singoli punti (pixel) in una matrice; ogni punto è individuato dalla sua posizione nella matrice (riga e colonna) e dal valore associato. Esempi: tutte le immagini disponibili in formato tradizionale che vengono acquisite attraverso un processo di digitalizzazione (scanner, fotografie, immagini satellitari)

16 DATABASE PER I GIS Raster Data

17 Raster Data DATABASE PER I GIS

18 DATABASE PER I GIS Vector Data rappresenta le informazioni territoriali per mezzo di elementi geometrici: ü punti, linee e poligoni definiti da proprie coordinate piane x, y. Esempi: Dati raccolti con strumentazione quali i GPS. Digitalizzazione di mappe cartacee che sono state preventivamente scannerizzate e georeferenziate

19 Vector Data DATABASE PER I GIS

20 Vector Data DATABASE PER I GIS

21 DATABASE PER I GIS Raster Data VS Vector Data

25 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Ogni entità geografica è definita da una posizione nello spazio (riferita ad un sistema di coordinate) e dalle sue proprietà, attributi non spaziali (qualitativi e quantitativi) che ne descrivono la natura. Un database cartografico è strutturato per gestire sia la posizione che gli attributi degli elementi geografici

26 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Informazioni geometriche: relative alla rappresentazione cartografica degli oggetti rappresentati quali la forma (punto, linea, poligono), la dimensione e la posizione geografica

27 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Informazioni geometriche Gli elementi geografici sulla superficie terrestre vengono generalmente caratterizzati e definiti da uno dei tre modelli geometrici di base: PUNTI quando un elemento è associato ad una singola posizione nello spazio: una torre, un pozzo di petrolio, una sorgente, una stazione meteorologica. LINEE quando un elemento geografico è definito da una sequenza di coordinate spaziali: strade, fiumi, metanodotti, etc. AREE quando un elemento geografico è definito da una sequenza chiusa di coordinate spaziali: edifici, tipi di suoli, zone climatiche. Un elemento areale viene chiamato anche poligono

28 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Informazioni geometriche: relative alla rappresentazione cartografica degli oggetti rappresentati quali la forma (punto, linea, poligono), la dimensione e la posizione geografica; Informazioni topologiche: riferite alle relazioni reciproche tra gli oggetti (connessione, adiacenza, inclusione ecc );

29 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Informazioni topologiche

30 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Informazioni geometriche: relative alla rappresentazione cartografica degli oggetti rappresentati quali la forma (punto, linea, poligono), la dimensione e la posizione geografica; Informazioni topologiche: riferite alle relazioni reciproche tra gli oggetti (connessione, adiacenza, inclusione ecc ); Informazioni informative: riguardanti i dati (numerici, testuali ecc ) associati ad ogni oggetto (attributi).

31 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Informazioni informative: Attributi

32 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Componente Spaziale Geometrica e Topologica ATTRIBUTI Componente Alfanumerica Definite dal sistema Definite dall utente L informazione salvata nella tabella degli attributi è essenziale per caratterizzare le entità spaziali nelle mappe

33 DATABASE PER I GIS L informazione geografica Rappresentazione degli elementi geografici SIMBOLOGIE

34 Rappresentazione degli elementi geografici: scala e simbologia Gli elementi geografici e la simbologia usata per rappresentarli (punti, linee poligoni) dipendono dalla scala di rappresentazione grafica (Scala della carta). DATABASE PER I GIS L informazione geografica GRANDE MEDIA PICCOLA

35 Rappresentazione degli elementi geografici: scala e simbologia Astrazione DATABASE PER I GIS L informazione geografica