Overlay topologico

GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM
PER L’ANALISI AMBIENTALE
Nicola Gilio
Marco Zaccaroni

Definizioni di S.I.T.
(Sistema Informativo Territoriale)
• Un insieme di risorse umane, attrezzature e processi che consentono la
raccolta, l’elaborazione (tramite GIS) e la diffusione di dati territoriali
Definizioni di G.I.S.
(Geographical Information System)
• Un sistema informatizzato in grado di immagazzinare ed elaborare dati
descrittivi della superficie terrestre

Dati geografico-spaziali, tipologie principali:
Cartografia tradizionale e numerica
Foto aeree
Ortofotocarte e Ortofoto digitali
Immagini da satellite
Rilievi GPS , rilievi topografici

Struttura dei dati geografico-spaziali
Vettoriale (punti, linee, poligoni)
ottenuto tramite digitalizzazione manuale (da tavolo digitalizzatore) a
schermo o semiautomatica (scannerizzazione e successiva
vettorializzazione).
Raster (immagine):
insieme di celle elementari - pixel - cui è assegnato un valore numerico;
ottenuto da scansione automatica

Dati vettoriali
Gli elementi geografici sono riconducibile alle seguenti entità
principali:
geometriche
• Punti: elementi geografici troppo piccoli per poter essere rappresentati nella
loro estensione ad una determinata scala. Viene acquisito attraverso i valori
delle sue coordinate
• Archi: insieme di punti che definiscono elementi con prevalente sviluppo
lineare (es. strada, corso d’acqua). Viene acquisito come insieme di punti: un
arco è composto da un punto iniziale e finale (nodi) e da una serie di punti
intermedi (vertici)
• Poligoni: entità individuate da linee chiuse che definiscono elementi areali (es
un appezzamento, un nucleo urbano, una particella catastale). Superficie
delimitata da arco chiuso al quale viene assegnato un identificativo

Topologia
Insieme delle relazioni spaziali
Intersezione delle linee
Adiacenza tra i poligoni
Inclusione di un poligono in un altro

Gli elementi geografici sono rappresentati mediante una matrice (griglia
regolare riferita ad una coppia di assi X,Y) costituita da celle o pixel.
A ciascun pixel, solitamente individuato dalla coppia di coordinate di uno dei
suoi vertici, è associato il valore assunto da una determinata variabile nella
corrispondente porzione dell’immagine; questa informazione, nel caso di
un’immagine sarà appunto il colore o l’intensità di grigio da attribuire al pixel
medesimo.
Dati raster

Confronto fra dati vettoriali e raster
VETTORIALE RASTER
Precisione Elevata Funzione della risoluzione
Rappresentazione linee Continua “A gradini”
Occupazione memoria Minore Maggiore
Attribuzione dati descrittivi Possibile Limitata
Capacità di analisi Elevata Elevata
Costo di acquisizione Maggiore Minore

Dati descrittivi (attributi)
Una delle caratteristiche fondamentali dei GIS è quella di associare a ciascun
elemento geografico un dato descrittivo attraverso tabelle
Dati alfanumerici sono relazionati ai dati geografici e organizzati in banche dati
(“tabelle degli attributi”)
Le tabelle degli attributi sono files di data-base organizzate per “fields” e
“records”.
Ciascun elemento geografico rappresenta un record nella tabella degli attributi
Ogni elemento geografico viene descritto attraverso uno o più campi.
I campi possono contenere informazioni quali numeri (es. popolazione di un
comune, area di un appezzamento), descrizioni (es. nome di una località), date,
veridicità di una situazione (es. “si” o “no”)

Funzioni fondamentali svolte da un GIS
Acquisizione dei dati
Restituzione elaborati finali
Elaborazione dati
Sistemi completi per la creazione di banche dati relative al territorio

Acquisizione dei dati
• Scansione automatica della cartografia (formato immagine - raster): necessità
di disporre di strumenti in grado di effettuare scansioni in grande formato.
• Digitalizzazione a schermo: avviene attraverso il mouse; è necessario disporre
di una immagine raster georeferenziata in modo da costituire una sorta di sfondo
di riferimento” che consenta di individuare ed acquisire gli elementi geografici.
• Digitalizzazione tramite tavolo magnetico (tavoletta grafica): avviene
utilizzando i tavoli digitalizzatori o digitizer

Tipiche del dato vettoriale
• Sovrapposizione tematica (Overlay topologico) poligono su poligono, linea
su poligono, punto su poligono
• Creazione aree di rispetto (buffer)
Elaborazione dei dati
• Estrazione elementi geografici, aggiornamento automatico, estrazione di
aree
• Elaborazioni sulle banche dati descrittive
Tipiche del dato raster
• Analisi 3d (analisi pendenze, esposizione, visibilità, illuminazione)
• Interpolazione punti, creazione aree

Il processo di sovrapposizione tematica
1
2
3
Carta di sintesi

Overlay topologico poligono su poligono

Overlay topologico linea su poligono

Overlay topologico punto su poligono

Creazione di buffer intorno ad elementi geografici
Buffer su elementi lineari
(es. fascia di rispetto di corsi d’acqua)
Buffer su elementi puntuali o poligonali
(es. raggio di azione di un servizio)

Metriche di paesaggio (Landscape metrics)
La struttura e la complessità del paesaggio è quantificata attraverso la misurazione di indici di
complessità e frammentazione per ogni classe d’uso del suolo o loro aggregazione.