Preparazione dei dati per l'analisi di reti con GRASS

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1 Esercitazione Preparazione dei dati per l'analisi di reti con GRASS utilizzando comandi di gestione db e geoprocessing vettoriale (Dati: parte del dataset North Carolina) In collaborazione con Prof. P. Zatelli Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Trento Cartografia numerica e GIS

2 Scopo dell'esercitazione di analisi di rete: predisporre una cartografia di aiuto all'intervento di squadre di spegnimento incendi sull'area del dataset North Carolina. Dati: strade linee vettoriali localizzazione di incendi e caserme dei pompieri punti vettoriali La rete delle strade è già presente nel dataset North Carolina come file vettoriale streets nel mapset PERMANENT ma, poichè le operazioni per l'analisi di reti possono essere onerose e la rete stradale è molto estesa, conviene estrarre un sottoinsieme delle strade su una regione limitata per avere tempi di elaborazione brevi.

3 Si imposta la regione sulla regione già esistente central_10m: g.region Si crea un area rettangolare region_central che si userà per ritagliare la parte di rete stradale interna a questa regione: v.in.region output=region_central e si ritaglia la rete stradale, creando la mappa streets_central: v.overlay ainput=streets@permanent atype=line binput=region_central output=streets_central operator=and

4 Analogo discorso vale per i punti che rappresentano le caserme dei pompieri, contenuti nella mappa firestations nel mapset PERMANENT: si estraggono i punti che ricadono nella regione centrale e tra questi si selezionano le caserme della città di Raleigh che forniscono servizi di soccorso. Si estraggono i punti della mappa firestations nella regione central_10m: v.select ainput=firestations@permanent atype=point binput=region_central btype=area output=firestations_central operator=overlap creando la mappa firestations_central. Tra queste si selezionano le stazioni della città di Raleigh (colonna della tabella CITY='Raleigh') che forniscono servizi di soccorso (colonna RESCUE_SER>0): v.extract input=firestations_central output=firestations_raleigh where="city='raleigh' and RESCUE_SER>0" La nuova mappa firestations_raleigh contiene 4 punti, come si può verificare con: v.info firestations_raleigh

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7 A questo punto è sufficente connettere i punti alla rete stradale con: v.net input=streets_central points=firestations_raleigh@user1 output=network operation=connect thresh=500 L'opzione operation=connect indica di creare i collegamenti tra punti (stazioni dei pompieri) e linee (strade) e di creare un unico vettoriale contenente punti, linee e collegamenti. Il parametro thresh=500 indica di connettere alla rete stradale i punti che distano da essa fino a 500 metri. La nuova mappa ha due layer (1 e 2): le linee hanno categorie sul primo layer, mentre i punti hanno categorie sul secondo layer, come si può verificare con: v.category input=network option=report

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9 Se si apre il Table Manager oppure: v.db.connect -p map=network questa mappa risulta collegata sul primo layer alla tabella della mappa delle linee (strade), cioè streets_central, mentre nessuna tabella è collegata sul secondo layer. E' possibile collegare tabella delle stazioni dei pompieri sul secondo layer, ad esempio per poter visualizzare il nome della stazione ed i suoi attributi: v.db.connect map=network table=firestations_raleigh layer=2

10 Costo di attraversamento Associamo ai vari tratti di strada un costo di attraversamento dipendente dalla distanza, con possibilità di chiudere alcune strade in uno o entrambi I sensi di percorrenza. Per fare questo si assegnano i costi di percorrenza per gli archi (strade) in una colonna della tabella associata. Le strade a cui corrsiponde un costo uguale a -1 sono considerate chiuse (in uno o entrambi i versi di percorrenza). Per mantenere come costo la distanza (per le strade che non saranno chiuse) si creano due nuove colonne, una per i costi in avanti (concordi con il verso della linea) ed una per i costi indietro (discordi con il verso della linea), e vi si scrive il valore della lunghezza del tratto di rete (linee) a cui corrispondono. Successivamente si porranno alcuni valori a -1 per chiudere alcune strade.

11 Innanzitutto è necessario verificare che ogni linea abbia una categoria diversa, in modo da non assegnare la stessa lunghezza a due tratti diversi (che avranno quasi sicuramente lunghezze diverse): > v.category input=network option=report Layer/table: 1/network type count min max point line boundary centroid area all Layer/table: type 2/firestations_centr al count min max point line boundary centroid area all

12 Come si vede sopra le strade sono 8827 ma hanno 8819 categorie distinte sul primo layer: ci sono 8 strade con la stessa categoria. Si aggiunge quindi un terzo layer per le strade, su cui i tratti hanno categorie diverse, creando la mappa network_cat3: v.category input=network output=network_cat3 type=line layer=3 cat=1 option=add Facendo un report: v.category input=network_cat3 option=report Layer/table: 1/network_cat3_1 type count min max point line boundary centroid area all Layer: 3 type count min max point line boundary centroid area all Layer/table: 2/network_cat3_2 type count min max point line boundary centroid area all

13 Si visualizzi con Table Manager le tabelle associate al nuovo vettoriale network_cat3. Dovrebbero essere presenti 2 tabelle sui primi 2 layer Se non risultasse collegata nessuna tabella (a volte v.net cancella le tabelle), bisogna ricollegare: sul layer 1 la tabella delle strade: v.db.connect -o map=network_cat3@user1 table=network layer=1 sul layer 2 la tabella delle stazioni dei pompieri: v.db.connect map=network_cat3@user1 table=firestations_raleigh layer=2 Quindi si deve aggiungere una tabella collegata sul terzo layer (la tabella sarà automaticamente chiamata network_cat3_3, per indicare che è la tabella del terzo layer della mappa network_cat3), con tre colonne: il campo cat (integer) e i campi lungh_a e lungh_i (double) per i costi di percorrenza in avanti ed indietro: v.db.addtable map=network_cat3@user1 layer=3 columns="cat integer, lungh_a double, lungh_i double"

14 Si scrivono ora le lunghezze nella nuova tabella, con costo avanti = costo indietro = lunghezza tratto. Sul terzo layer ogni tratto ha una categoria diversa quindi le due colonne contengono la lunghezza di ogni singolo tratto: v.to.db map=network_cat3 type=line layer=3 option=length columns=lungh_a v.to.db map=network_cat3 type=line layer=3 option=length columns=lungh_i Fine preparazione dati!

15 Questa presentazione è 2016 Bianca Federici e Domenico Sguerso, disponibile come