Corso di laurea Magistrale in Ingegneria per l Ambiente e il Territorio

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Sergio Casini
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1 Corso di laurea Magistrale in Ingegneria per l Ambiente e il Territorio Anno accademico 2012/2013 Corso di Topografia e Geomatica II TEMA D'ANNO: I SISTEMI INFORMATIVI GEOGRAFICI OGGETTO: COSTRUZIONE DELLA RETE IDRICA DEL COMUNE DI CISTERNINO CON TECNOLOGIA GIS Docenti del corso: Prof. Ing. Domenica Costantino Prof. Ing. M.G. Angelini Studenti: Annammaria Tappari Rodio Antonio 1

2 1. Introduzione Il GIS è un argomento non molto noto, che offre grandi possibilità pratiche in molti settori. GIS è l'acronimo di Sistema Informativo Geografico ( Geographical Information System), in italiano spesso anche chiamato Sistema Informativo Territoriale (SIT), un sistema informativo computerizzato che permette l'acquisizione, la registrazione, l'analisi, la visualizzazione e la restituzione di informazioni derivanti da dati geografici. Si tratta di un sistema informatico in grado di produrre, gestire e analizzare dati spaziali associando a ciascun elemento geografico una o più informazioni. Un programma GIS, componente essenziale del sistema, è quindi un insieme organico di componenti per il trattamento di immagini di varia natura e delle informazioni ad esse associate. I moderni GIS possono eseguire analisi molto sofisticate, ed il termine geografico non deve trarre in inganno circa gli ambiti delle possibili applicazioni. Fra gli utilizzatori di programmi GIS troviamo scuole, amministrazioni locali, regionali, statali, uffici tecnici, aziende pubbliche e private operanti in campi molto diversi fra loro (ad esempio, la tutela ambientale e la gestione di un'azienda di trasporti). Quando è necessario disporre di uno strumento per la gestione del territorio, un programma GIS è la logica soluzione. Tramite un programma GIS, l'utilizzatore è in grado di visualizzare e sovrapporre diverse carte tematiche di una determinata zona, garantendo la corrispondenza delle coordinate geografiche, della scala e quindi delle distanze. I temi possono essere immagini, ad esempio es. foto aeree e satellitari (detti dati raster ) o disegni, 2

3 ad es. punti di riferimento, curve di livello, limiti geologici, limiti amministrativi (detti dati vettoriali ). Gli elementi dei temi vettoriali sono associati a tabelle di dati (database di attributi) sui quali si possono effettuare ricerche. Anche testi e immagini si possono associare ai vari elementi. Gli oggetti rappresentati su una mappa sono caratterizzati quindi da un informazione geografica ed una descrittiva (attributi); ad esempio, ad un edificio è attribuita un informazione relativa alla sua posizione e una descrittiva inerente la sua tipologia. Gli oggetti rappresentati possono essere raggruppati in classi di dati omogenei (classe di strade, classi di edifici,ecc). All interno di ciascuna classe (detto strato, livello informativo o layer), possono essere contenuti molteplici oggetti non identici, ciascuno con una propria caratterizzazione geografica (diversa posizione e forma) e descrittiva ( strada statal, o provinciale, o non asfaltata, ecc.). E possibile, attraverso operatori spaziali, correlare e collegare oggetti appartenenti a classi diverse. Le sorgenti di informazione possono essere in formato raster e in formato digitale. L Analisi di un GIS può avvenire attraverso: L analisi di prossimità, utilizzando un processo denominato buffering che determina la relazione di prossimità tra elementi (ad esempio si vuole sapere quanti edifici scolastici si trovano entro 2 km dalla stazione); L overlay, combinando, con un operazione matematica, due o piu mappe sovrapposte attraverso layers ( queste possono essere sottratte, aggiunte, moltiplicate, o divise in funzione dei valori di alcuni attributi); Il buffer, per identificare gli oggetti che si trovano ad una determinata distanza da un oggetto di riferimento ( indicato da un punto, una linea, o un poligono) creando un poligono atorno a quest ultimo. 3

4 Il model, unendo il database ad un modello controllato dal computer e consentendo il processamento di notevoli dati spaziali mediante l uso di formule complesse; L analisi della rete, che coinvolge dati relativi ad una rete (strade, ruscelli, ecc.) sulla base di un informazione programmata in funzione della direzione, della velocità o del tempo. Queste componenti di analisi rappresentano gli strumenti di base di un GIS, ciascuno dei quali è semplice e può essere combinato con altri per produrre un analisi spaziale complessa. I vantaggi della tecnologia GIS rispetto alla cartografia disegnata sono legati alla capacità di gestire un numero teoricamente infinito di strati informativi, a quella di gestire entità con un numero teoricamente infinito di attributi. 4

5 2. : Tema d anno: realizzazione di un GIS relativo alla rete idrica del comune di Cisternino (BR) Come tema d anno relativo alla tecnologia GIS si è realizzata la rete idrica esistente del comune di Cisternino. Il software geografico utilizzato, Quantum Gis è Open Source. Al primo avvio la schermata di QGIS sarà simile a quella mostrata in figura 1). Figura 1): schermata iniziale L interfaccia di Qgis può venire suddivisa in tra aree: quella che contiene le barre degli strumenti, posizionata in alto, l area per la visualizzazione dei dati caricati che occupa la parte principale della schermata, mentre la barra di stato, che contiene informazioni sull area di studio come l estensione geografica, è posizionata in fondo alla schermata. Una volta che QGIS viene avviato, viene automaticamente creato un nuovo progetto. Al interno del progetto possono essere caricati uno o più livelli informativi, sia vettoriali che raster. Quando si salva il progetto, le 5

6 informazioni vengono salvate in unfile di progetto (*.qgs) e includono i layer inseriti, le proprietà dei layer e la proiezione usata per il progetto. Le opzioni del progetto possono essere configurate tramite il menù Proprietà progetto, come mostrato in figura 2) e 3). Figura 2): impostazioni-proprietà progetto Figura 3): menù proprietà progetto 6

7 In questo menù vengono impostati, fra le altre cose, il corretto sistema di riferimento adottato. Nel nostro caso, avendo utilizzato le ortofoto già georeferenziate disponibili sul sito SIT puglia, il sistema di riferimento è WGS 84 / UTM zone 33N con ID dell autorità EPGS: Per importare le immagini raster georeferenziate scaricate dal sito SIT Puglia si utiliiza il pulsante Aggiungi raster individuato in figura 4) Fig. 4): aggiungi raster Figura 5) schermata dopo l importazione delle immagini raster georeferenziate 7

8 A questo punto è possibile iniziare a costruire la rete idrica oggetto del tema d anno, creando tre diversi shapefiles, uno per i nodi ( con informazioni sulla quota altimetrica), uno per i tronchi ( con informazioni sui nodi serviti, sulla lunghezza, sugli abitanti serviti, sulla portata concentrata o distribuita), e uno per le aree di influenza di ciascun tronco ( con informazioni sui tronchi serviti e sull estensione dell area). La creazione di un nuovo shapefile avviene dal pulsante crea nuovo shapefile, rappresentato in figura 7) e 8). Fig. 7) crea nuovo shapefile 8

9 Fig. 8) schermata per la creazione di un nuovo shapefile Come si puo vedere dall immagine 8) in tale schermata sarà possibile definire il tipo di schapefile (punto, linea o area e nel nostro caso punto per i nodi, linea per i tronchi, ed area per le aree di influenza, e gli attributi da attribuire ad ognuno di essi (quota, lunghezza, portata, ecc.). 9

10 Fig. 9) schermata dopo l inserimento dei tre shapefile : nodi, tronchi e superficie servita A questo punto è possibile disegnare la rete, per punti, tronchi e superfici servite con i relativi attributi stabiliti, selezionando di volta in volta lo schapefile di appartenenza e digitando il pulsante modifica rappresentato in figura 10) e il contiguo pulsante aggiungi elemento. Fig. 10) pulsante modifica per disegnare nodi, tronchi o superfici servite. 10

11 In figura 11), al termine del disegno di un tronco, la maschera che appare per l inserimento degli attributi preimpostati in fase di creazione dello shapefile. Fig. 11) attributi associati allo shapefile tronchi In figura 12) è riportata la schermata con la rete correttamente disegnata. Fig. 12) rete idrica del Comune di Cisternino 11

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