Sistemi Informativi Territoriali Liberi - Roberto Angeletti

Sistemi Informativi Territoriali Liberi

            Roberto Angeletti

Cosa sono i Sistemi Informativi Territoriali ?

Definizione:

GIS (Geographical Information Systems) sono
programmi per trattare immagini aeree e file
cartografici   completi       di      informazioni
alfanumeriche associate agli oggetti.

Per “trattare” si intende:

1) Visualizzare insiemi di strati cartografici
sovrapposti e modificare le caratteristiche
grafiche

2) Creare nuova cartografia tematica tramite
funzioni di incrocio geometrico, logico, statistico e
di analisi territoriale

Originariamente, i GIS erano sistemi costosi e di
difficile utilizzo.

Oggi, l'affermazione dei GIS "Open" viaggia di
pari passo alla diffusione delle mappe in rete.

Con un GIS "libero" e' possibile utilizzare,
studiare e modificare liberamente il software, per
adattarlo alle proprie esigenze e correggere
eventuali malfunzionamenti.

Una importante possibilità dei Gis liberi e'
l'integrazione degli strumenti, ovvero il poter
aggiungere funzioni di elaborazione mancanti in
un software, prendendole da altri software liberi.

Un esempio di integrazione sono i plugin che
permettono l'utilizzo delle funzioni di Grass per
effettuare analisi territoriale all'interno di QGIS.

Condivisione dei dati: Open Data

Oltre alla parte software c'è un'altra componente
dei Sistemi Informativi Territoriali Liberi: i dati.

I dati geografici sono in generale prodotti per
conto di enti pubblici, per rispondere ad
un'esigenza nazionale, regionale o locale.

Condivisione dei dati: Open Data

Recentemente si sta lentamente passando da
una gestione per settori chiusi, ad una
condivisione dei livelli informativi, secondo un
modello "Open Data".

Secondo quanto riportato nel portale TrentinoOpenData, la
pubblicazione dei dataset puo' essere un “elemento abilitante
per stimolare la creazione di nuovi servizi, nuove aziende e
valorizzare il patrimonio informativo”.

l'Open Data e' basato su siti istituzionali in cui
vengano pubblicati i link ai servizi dati e in cui le
informazioni    geografiche     condivise      siano
catalogate e ricercabili.

Esempi sono: il "GeoPortale Nazionale" del
Ministero dell'Ambiente: www.pcn.minambiente.it

Il sito dell' Istat:
http://www.istat.it/it/strumenti/cartografia

OGC: Open Geospatial Consortium
OWS: OGC Web Service

Nel "Catalogo servizi OWS" del GeoPortale
Nazionale troviamo tre tipologie di dati:

- WMS Web Map Service
- WFS Web File Service
- WCS Web Coverage Service

- WMS      Web Map Service è una tipologia di
servizio che pubblica su web immagini della
cartografia, in formato JPG, PNG e GIF.

A fronte di una chiamata http con una specifica
sintassi di parametri, il servizio risponde con un
file xml di intestazione e l'immagine vera e
propria, che puo' essere un ritaglio di una
ortofoto o la rappresentazione di un livello
geometrico.

- WFS Web File Service

Il Servizio WFS permette di inviare all'utente un
file vettoriale, o una porzione del file.

In questo modo il programma GIS ricevente
potra' effettuare operazioni geometriche sui dati,
cosa impossibile da effettuare con un servizio
WMS.

- WCS Web Coverage Service

Il Servizio WCS invia all'utente una copertura di
dati del territorio come puo' essere una griglia
contenente varie informazioni per ogni cella.

ESERCITAZIONE 1:

Prendere una cartografia vettoriale di base dal
sito istituzionale Istat e visualizzarlo tramite QGis.

1) Collegarsi al Portale Istat :
http://www.istat.it/it/strumenti/cartografia

2) Scegliere “Confini amministrativi versione non
generalizzata”:
http://www.istat.it/it/archivio/24580

3) Prendere il livello “Regioni”:
http://www.istat.it/it/files/2011/04/reg2011.zip

4) Visualizzare il livello in QGis.

http://www.istat.it/it/strumenti/cartografi
                              a

http://www.istat.it/it/files/2011/04/reg2011.zip

Valore di scala errato ?

ESERCITAZIONE 2:

Convertire il sistema di riferimento della mappa:

Ed50fuso32 (epsg:23032)
 →
Wgs84 geo (Long Lat) (epsg:4326)

Utilizzare “Riproiezione al volo” di QGis.

ESERCITAZIONE 3:

Collegarsi al server del MinAmb ed usufruire di
uno del servizio WMS, tramite QGis.

http://wms.pcn.minambiente.it/ogc?
map=/ms_ogc/WMS_v1.3/raster/ortofoto_colore_
06.map

ESERCITAZIONE 4:

Collegarsi al server del MinAmb ed usufruire di
uno del servizio WCS, tramite QGis.

1) Collegarsi al GeoPortale Nazionale:
http://www.pcn.minambiente.it/GN/

2) Scegliere "Servizi WMS" e cercare "Modello digitale
del terreno - 20 metri"

3) Prendere la URL:
http://wms.pcn.minambiente.it/ogc?
map=/ms_ogc/WMS_v1.3/raster/DTM_20M.map

4) Lanciare QGis ed inserire la URL nel pannello WMS

Valore di “Shift”

Per caricare un WCS con Qgis occorre scrivere un file
XML contenente:

http://wms.pcn.minambiente.it/cgi-
bin/mapserv.exe?
map=/ms_ogc/wcs/dtm_40m.map&
EL.DTM.40M

13.4911428847429047 41.2599706137422189 13.6285938594528453 41.1794788950891189

Altre fonti dati:

Google Maps
Yahoo Maps
Bing Maps

Come integrarle in Qgis ?

OpenLayers Plugin !

Nota : Usando le Maps (Google/Yahoo/Bing) come sfondo della vista Qgis, il
sistema di riferimento passa a EPSG: 900913 - acronimo numerico di “google”

Tabella Riepilogo dei Sistemi di Riferimento
                                       Sistemi di    epsg
                                       Riferimento
                                       ED50 UTM 32    23032
                                       ED50 UTM 33    23033
                                       Wgs84 UTM      32632
                                       32
                                       Wgs84 UTM      32633
                                       33
                                       Wgs84 geo       4326
                                       (Long Lat)
                                       GaussBoaga      3003
                                       Ovest
                                       GaussBoaga      3004
                                       Est
                                       Google Maps   900913

OpenStreetMap

Mappa stradale libera del mondo.

Creata dagli utenti.

OpenStreetMap.org

I vantaggi rispetto alle mappe tradizionali sono:
               Libertà di utilizzazione
                 Affidabilità del dato
                Copertura mondiale

Copertura in Italia nel 2011
(http://wiki.openstreetmap.org)

Gaeta: Copertura stradale nel 2008

Gaeta: Copertura stradale nel 2011

Definizione:

    “OpenStreetMap (OSM) puo’ essere visualizzata soltanto in 2D.”

Definizione:
          “OpenStreetMap (OSM) e’ soltanto un grafo stradale.”

               In realta’, i livelli prevedono anche gli Edifici
      L’altezza degli edifici e’ contenuta nel campo Buildings:height

Esempio: Cosa si puo’ ottenere da OpenStreetMap:

Quindi, in realta’:

      “OpenStreetMap (OSM) puo’ essere visualizzata anche in 3D.”

      OSM-3D.org

Primo Problema:

              Il DTM SRTM non descrive le linee di costa

  Low Res
  SRTM

Secondo Problema:

  Gli edifici OSM non poggiano correttamente su SRTM, ma sembrano affondare

  OSM-3D

Esempio: Costruzione di Gaeta in 3D da dati OSM

  OSM
  +
  DTM
  HighRes

COME FARE

1) Scaricare i dati da OpenStreetMap,           secondo le possibili
modalità:

a) unico file ZIP contenente tutta la nazione che ci interessa e poi
estrarre la zona di interesse tramite QuantumGis o GVSig

b) usare il programma "JOSM", con cui vengono disegnati i livelli di
OpenStreetMap, scegliere la zona voluta e salvare su disco il file OSM

c)       tramite il plugin di quantumGis “OpenStreetMap plugin”
visualizzando la zona di interesse e selezionando il livello "downloaded
polygons" salviamo gli edifici utilizzando il formato "ESRI shapefile".

2) procurarsi un file DTM della zona, che per quanto riguarda Gaeta è
stato scaricato dal sito http://opendem.info/

3) Elaborare il DTM, utilizzando          software   OpenSource,   come
Vterrain.org (Virtual Terrain Project )

4) Ritagliare il DTM con VTBuilder

4) Inserire l’impronta delle strade OSM sul modello del terreno,
tramite la funzione “FlattenElevetion under Roads” di VTBuilder.

5) Creare un Tin dei poligoni degli edifici, con la funzione “Generate
TIN” di VTBuilder.

6) Inserire il Tin degli edifici nel modello del terreno.

7) Ricampionare il modello Terreno con Edifici, in una griglia di un
metro.

8) Sovrapporre al modello un’immagine (OSM) e visualizzare in 3D
con VTEnviro.

2) Creare in VTBuilder un livello Edifici VTST

Il VTST è un file di testo in formato XML, simile al famoso
KML, contenente la descrizione parametrica degli edifici,
con l’informazione dell’altezza degli edifici. Il risultato che si
ottiene è visivamente simile al precedente ma con il
vantaggio di aver conservato in una struttura separata il
livello degli edifici. In questo caso possibile intervenire sui
singoli edifici per modificare tipologia di tetto e le singole
facciate.

DTM e Edifici in VTerrain

Visualizzazione coperture edifici in VTerrain

Visualizzazione DSM edifici in VTerrain

OSM-3D.org   VTerrain.org

Hanno collaborato:

Alberto Antinori
Antonello Buccella
Simone Pieri

http://ExportToCanoma.blogspot.com