OPENDATA e GIS dal telerilevamento alle mappe dei comportamenti - I GIS NELLA PROFESSIONE DEL GEOLOGO - Master GIS Science e droni

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I GIS NELLA PROFESSIONE DEL GEOLOGO

                     OPENDATA e GIS
     dal telerilevamento alle mappe dei comportamenti

        Commissione Gis&Geomatica dell’Ordine dei Geologi del Veneto

Niccolò Iandelli - geologo                               info@ambientegis.com
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LA RICHIESTA
                               Analisi dei livelli di fruizione e percezione
                             di un area a vocazione turistica nel tarvisiano
                                        L’OBBIETTIVO SPECIFICO
fornire una stima della fruizione (come viene usato il territorio) e della percezione del luogo (cosa
                      viene percepito ad alto valore paesaggistico/turistico).

                                            LA PROPOSTA
                               Raggiungere l’obbiettivo attraverso
             un’analisi con metodi indiretti impiegando opendata e software openGIS

                                       I PRODOTTI REALIZZATI

     - Statistiche
     -Mappe di densità della fruizione
     -Mappe della percezione
     -Relazione descrittiva
  I risultati ottenuti sono impiegati per diverse attività, dalla pianificazione turistica all’analisi di
           impatto ambientale di alcune attività progettuali e altre attività ad uso interno.

Niccolò Iandelli - geologo
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LA TEORIA

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TELERILEVAMENTO
         In generale, con il termine "telerilevamento", si vuole esprimere l'acquisizione di informazioni su oggetti posti ad
         una certa distanza.

         OPEN & BIG DATA
         Open data sono dati generalmente pubblici raccolti nell’ambito dell’azione delle PA, resi disponibili, riutilizzabili.
         Big data vengono raccolti anche all’insaputa del produttore del dato. E’ l'insieme delle tecnologie e delle
         metodologie di analisi di dati massivi, eterogenei, strutturati e non strutturati, analizzati per scoprire i legami tra
         fenomeni diversi e prevedere quelli futuri.

         VGI - Volunteered Geographic Information
         L’informazione geografica generata da fonti volontarie si basa sull’ormai pervasiva distribuzione di strumenti
         tecnologici atti a registrare i propri spostamenti sul territorio, tali strumenti impiegano tecnologia di
         posizionamento satellitare GNSS (Global Navigation Satellite System).
         QY – Quantified Self
         Nata come piccola follia di un gruppo di geek e matematici della Silicon Valley, la "quantificazione del sé" è
         diventata una filosofia di vita: si misurano e registrano le più svariate attività umane, dagli espressi bevuti
         quotidianamente alle calorie consumate, dalle mail inviate e ricevute ai passi compiuti, complici app e social
         media che rendono immediata la condivisione dei numeri.
         GNSS - (Global Navigation Satellite System).
         I Sistemi di geolocalizzazione globali forniscono un servizio di posizionamento geo-spaziale a copertura globale
         che consente a piccoli ed appositi ricevitori elettronici di determinare le loro coordinate geografiche (longitudine,
         latitudine ed altitudine) su un qualunque punto della superficie terrestre o dell'atmosfera con un errore di pochi
         metri[5/10 o superiore], elaborando segnali a radiofrequenza trasmessi in linea di vista da tali satelliti.
         •Il sistema statunitense NAVSTAR Global Positioning System (GPS) 1994
         •Il sistema russo GLONASS, pienamente operativo dal dicembre 2011
         •Il sistema europeo Galileo è entrato in servizio il 15 dicembre 2016 - piena operatività nel 2019[3]
         •La Cina vuole espandere e rendere globale il Sistema di posizionamento Beidou per ora regionale.
         •L'India infine sta sviluppando IRNSS

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Il software GIS dispone di
          TELERILEVAMENTO                                  funzioni e strumenti
                                                           necessari a raccogliere,
                                                           analizzare, e visualizzare
                                                           le informazioni a contenuto
          OPEN & BIG DATA
                                                           geografico.

          VGI - Volunteered Geographic Information

          QY – Quantified Self

                                                           I GIS permettono di
                                                           analizzare una entità
                                                           geografica sia per la sua
                                                           completa natura
                                                           geometrica (e simbolica)
            GNSS - (Global Navigation Satellite System).   sia per il suo totale
                                                           contenuto informativo.

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Volunteered geographic information

La possibilità di tracciare la propria attività, i propri percorsi, è sempre più diffusa e disponibile ad un vasto pubblico
grazie, anche, all’integrazione delle tecnologie di posizionamento satellitare all’interno di strumenti di uso comune
(smartphone e tablet ad es.) dai costi sempre più contenuti.

La creazione di contenuti geografici, realizzata da comuni cittadini, delle proprie attività (tipicamente sportive all’aria aperta
o ludico ricreative) ha trovato un naturale sbocco nella rete web e nei social network.

In particolare le iniziative di mappatura e di condivisione dei propri rilevamenti sono sempre più diffuse ed è sempre più facile
ottenere, in rete, informazioni di questo tipo, il cui obiettivo principale è legato alla quantificazione della propria performance
(con la formazione di community ad-hoc) e alla condivisione dei luoghi visitati o delle performance sportive.

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VOLUNTEERED GEOGRAPHIC INFORMATION
Esempio più famoso di VGI è la realizzazione di una mappatura del territorio, a livello mondiale, solo ricorrendo alla
collaborazione di volontari: OpenStreetMap

Dalle tracce GPS…

                                        … alla mappa collaborativa

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GEOTAGGING

A questo insieme di contenuti geografici si sovrappone l’attività di condivisione dei propri scatti fotografici, attività che, grazie ai recenti
sviluppi tecnologici, permette di realizzare scatti dotati di informazioni relative alla posizione geografica.

 Nasce dal termine “tag” (etichetta), parola utilizzata soprattutto nei social network
 come facebook quando si associa una persona a una fotografia. Da questo termine
 nasce anche il relativo verbo “taggare” (Ti ho taggato in questa foto) ad indicare
 l’azione di “etichettare” una foto con i nomi delle persone in essa ritratte.
 Geotaggare indica una specifica forma di etichettatura associata a una foto. In
 particolare, è l’azione attraverso la quale associamo a una fotografia il luogo dove
 questa è stata scattata.

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GEOTAGGING

Anche questa tipologia di informazione viene condivisa, pubblicata attraverso portali web dedicati e resa disponibile (ad
esempio sightsmap).

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SIGHTSMAP

     SIGHTSMAP

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FLICKR

   FLICKR

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QUANTIFIED SELF

Braccialetti in grado di misurare passi compiuti, gradini saliti e scesi nel corso di una giornata. Sensori posti
all'interno di scarpe da tennis per registrare le calorie bruciate correndo. Dispositivi per misurare la
pressione arteriosa, il battito cardiaco, i grassi presenti nel sangue... Il tutto registrato in tempo reale da
sensori, registrato su banche dati e condiviso su piattaforme social….

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STRAVA – GLOBAL HEATMAP

   STRAVA

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GOOGLE CRONOLOGIA DELLE MIE (…) POSIZIONI Dal 2015 al 2018

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TWEET

    TWEET

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ALCUNE APP DI ACTIVITY TRACKING

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ALCUNE APP DI GPS TRACKING

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ALCUNE APP DI GEOTAGGING

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LA DIFFUSIONE - OPENSTREET MAP user/track

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LA DIFFUSIONE - STRAVA

Molte delle diverse attività umane, soprattutto quelle ludico-ricreativo-sportive praticabili all’aperto, quali
ciclismo, motociclismo, trekking, arrampicata, sci, sci di fondo, passeggiate con le ciaspole producono
dell’informazione geografica che spesso viene condivisa e resa pubblica su portali web dedicati o social
network, con l’obbiettivo di diffondere l’attività svolta, il tracciato percorso e alcuni dati associati.

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LA DIFFUSIONE – L’USO COMUNE

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LA RICHIESTA
                               Analisi dei livelli di fruizione e percezione
                             di un area a vocazione turistica nel tarvisiano
                                        L’OBBIETTIVO SPECIFICO
fornire una stima della fruizione (come viene usato il territorio) e della percezione del luogo (cosa
                      viene percepito ad alto valore paesaggistico/turistico).

                                            LA PROPOSTA
                               Raggiungere l’obbiettivo attraverso
             un’analisi con metodi indiretti impiegando opendata e software openGIS

                                       I PRODOTTI REALIZZATI

     - Statistiche
     -Mappe di densità della fruizione
     -Mappe della percezione
     -Relazione descrittiva
  I risultati ottenuti sono impiegati per diverse attività, dalla pianificazione turistica all’analisi di
           impatto ambientale di alcune attività progettuali e altre attività ad uso interno.

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ESEMPIO APPLICATIVO: STIMA DELLA FUNZIONE TURISTICO/RICREATIVA DI UN’AREA

I dati con cui sono state realizzate le mappe di densità della fruizione e della percezione sono stati:
-Tracce condivise dalla comunità attiva su OpenStreetMap (Sentieri, percorsi pedonali, percorsi MTB, percorsi cicloturismo)
-Itinerari e tracce MTB da: (MTB Friuli Team, 2015), (Consorzio Promozione Turistica del Tarvisiano di Sella Nevea e di
Passo Pramollo, 2015), (Sarullo, 2015), (Bikemap Team, 2015) (Agenzia Turismo Friuli Venezia Giulia, 2015).
-Sentieri e percorsi: (Community Web varie, 2015),
-Punti fotografie da Panoramio (Panoramio Contributors and Community, 2015), Flickr (Flickr Public images, 2015)

                                                                      oltre 200.000 track point
                                                                      oltre 1.500 punti fotografici.

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FILTRAGGIO E PULIZIA DEI DATI

         Tracce Autostradali e ferroviarie
         Strade a grande scorrimento                          Sentieristica, viabilità secondaria
                                                                           e ciclabile
Assembramenti in luoghi particolari (Es. STAZIONE TARVISIO)

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ESEMPIO APPLICATIVO: STIMA DELLA FUNZIONE TURISTICO/RICREATIVA DI UN’AREA

    L’analisi ha permesso di evidenziare degli “hotspots”, luoghi in cui si ha un maggiore
   addensamento di punti e delle «abitudini» e comportamenti dei frequentatori dei luoghi.
                Quello che si va ad analizzare è l’addensamento di posizioni…

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IL KERNEL

La realizzazione delle mappe è stata effettuata in ambiente GIS opensource (QGIS)
definendo dei kernel di analisi la cui forma controlla il tasso con il quale l'influenza del punto
diminuisce all'aumentare della distanza.

 Per la “Carta della Fruizione – densità dei percorsi”
 è stato impiegato un kernel "a peso doppio" che dà
 maggiore importanza ai punti più vicini, il risultato è
 una mappa con un decadimento rapido, più “aspra”.
 Tale risultato è compatibile con il significato della
 traccia che viene fatta in movimento.

                                                     Per la “Carta della Percezione - densità degli
                                                     scatti fotografici” è stato impiegato un kernel più
                                                     morbido che creasse confini più diffusi, questo
                                                     perché la precisione di posizionamento degli scatti
                                                     fotografici è mediamente peggiore rispetto ai punti
                                                     delle tracce e per il significato dello scatto
                                                     fotografico: in cui il soggetto spesso è lontano dal
                                                     punto di ripresa e quindi l’interesse non è relativo al
                                                     punto di scatto ma al punto di inquadramento.

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CARTA DELLA FRUIZIONE

        DENSITÀ DEI
       PERCORSI NEL
      TERRITORIO DEL
     COMUNE TARVISIO
     E DEI SUI DINTORNI

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CARTA DELLA FRUIZIONE – DETTAGLIO LAGHI DI FUSINE

        DENSITÀ DEI
       PERCORSI NEL
      TERRITORIO DEL
     COMUNE TARVISIO
     E DEI SUI DINTORNI

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CARTA DELLA PERCEZIONE

              DENSITÀ DEI
             PERCORSI NEL
            TERRITORIO DEL
           COMUNE TARVISIO
           E DEI SUI DINTORNI

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L’ANALISI «FOTOGRAFICA»

L’analisi degli scatti fotografici ha permesso anche di analizzare:

     STAGIONALITA’                                                POSIZIONE

          SOGGETTI                                        FASCIA ORARIA

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LE STATISTICHE

                                POSIZIONE
STAGIONALITA’

                                            N° DI SCATTI

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STAGIONALITA’
                               POSIZIONE

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LE STATISTICHE

                                    SOGGETTI

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LA RICOSTRUZIONE «DELL’ANNO TIPICO»
        GENNAIO              FEBBRAIO      LUGLIO        AGOSTO

        MARZO                APRILE        SETTEMBRE     OTTOBRE

        MAGGIO               GIUGNO        NOVEMBRE      DICEMBRE

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SVILUPPI FUTURI
               SEMPRE MAGGIORE DISPONIBILITA’ DI DATI: OPEN(GEO)DATA
                              - Diffusione di Smartphone
                                  - Internet of Things
                                     - Social Data

            INTEGRAZIONE STRUMENTI GIS CON STRUMENTI E RISORSE WEB:
                                 - plugin ed estensioni

    MIGLIORAMENTO DELLE TECNICHE E DEGLI ALGORITMI DI FILTRAGGIO DELLE
                     GEOMETRIE E DI POSIZIONAMENTO

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RISORSE

OpenStreetMap Contributors - http://www.openstreatmap.org

http://quantifiedself.com/
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15230406.2014.888958
https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/19475683.2017.1340340
https://d.repubblica.it/attualita/2013/12/31/news/quantified_self_misurare_le_azioni_quotidiane-1942586/
https://labs.strava.com/

https://www.strava.com/heatmap#5.72/8.39132/42.360
44/hot/run

Jankowski, P., Andrienko, G., Andrienko, N., & Kisikevich, S. (2010). Discovering
Landmark Preferences and Movement Patternsfrom Photo Postings. Transaction in
GIS, 14(6), 20.
Zielstra, D., & Hockmair, H. H. (2013). Positional accuracy analysis of Flickr and
Panoramio images for selected world regions Journal of Spatial Science - Taylor &
Francis.

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