Titolo presentazione sottotitolo - Provincia di Piacenza

 
 
Titolo presentazione sottotitolo - Provincia di Piacenza
Titolo presentazione
       INTRODUZIONE
                sottotitolo AI GIS             – QGIS®
                        Milano, XX mese 20XX




Corso di formazione QGIS®                      Ing. Daniele Passoni
  18-20-25 Febbraio 2019                       Ing. Valentina Nova
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CHE COS’È UN QGIS?



  GIS (Geographic Information System) è un sistema informativo computerizzato
  che permette di acquisire, registrare, analizzare, visualizzare, restituire,
  condividere e presentare informazioni da dati geografici (georeferenziati).


  Permette quindi di associare i dati alla loro posizione geografica sulla superficie
  terrestre e di elaborarli per estrarne informazioni.

  I principali software GIS disponibili sono:
  • ArcGIS®
  • QGIS®
  • GeoMedia



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PERCHÉ QGIS®?


      È un software:
      • Free-Open Source
      • In forte evoluzione → Ogni 4 mesi new release
                            ↓
      Ma ha il grande vantaggio per chi lavora con versioni più datate di poter
      gestire anche progetti realizzati con versioni più recenti




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LE FUNZIONALITÀ PRINCIPALI



    • Visualizzazione dei dati:
       si possono visualizzare e sovrapporre dati vettoriali e raster in diversi
       formati e proiezioni cartografiche
    • Esplorazione di dati e creazione di mappe:
       Si possono comporre mappe ed esplorare interattivamente dati spaziali
       tramite una facile interfaccia grafica
    • Creazione, editing, gestione, esportazione:
       Possono essere eseguite analisi spaziali di dati
    • Collegamento a DB esterni (es. PostgreSQL/PostGIS, Spatialite, GRASS etc.)
    • Pubblicazione di mappe sul web
       QGIS può essere usato per esportare i progetti in un mapfile che può
       essere pubblicato su internet mediante webserver su cui sia installato
       UMN Mapserver
                                                                         Fonte: Gter



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QGIS® Server e QGIS® Desktop




                                   Fonte: Gter



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IL SITO WEB – www.qgis.org




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INSTALLAZIONE PER WINDOWS




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INSTALLAZIONE PER LINUX




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INSTALLAZIONE PER MAC




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VERSIONI DI QGIS®



  Tipicamente ogni anno escono 2 o 3 versioni nuove di QGIS®. Tra una versione e
  l’altra non ci sono grossi problemi per la gestione condivisa di progetti
  (diversamente da quanto accade con SW proprietari). Tendenzialmente si
  consiglia di utilizzare due possibili versioni:
  • L’ultima versione stabile che contiene le ultime funzionalità sviluppate;
  • L’ultima versione LTR (Long Term Release) che è stabile, con un supporto
      garantito per 2 anni dalla comunità di sviluppatori.

  Per conoscere l’ultima LTR consulta il sito
  qgis.org (in alto a sinistra a fianco del logo di
  QGIS®). Dal sito qgis.org è anche possibile
  consultare le istruzioni per l’installazione
  dell’ultima LTR di QGIS.

                                                                        Fonte: Gter



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VERSIONI DI QGIS®




   La versione corrente stabile è la
 2.18.XX (nuova Long Term Release)




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VERSIONI DI QGIS®




L’ultima versione di QGIS® è la 3.4.XX




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LA GUI (Graphical User Interface)


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                                                    1. Barra dei menù
                                                    2. Barra delle applicazioni
                                            4       3. Elenco dei layers
                                                       caricati
                                                    4. Area di visualizzazione
                                                       layers
                                                    5. Barra di stato
    3




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COME GESTISCE QGIS® I DATI GEOGRAFICI?




  Cosa serve per lavorare in QGIS®?
  • Saper gestire dati geografici nei diversi sistemi di coordinate geografiche e/o
    proiettate;
  • Saper gestire un progetto;
  • Saper importare:
      ➢ Dati vettoriali (ShapeFile .shp)
      ➢ Dati rater (.tiff)
  • Comprendere la logica dei plugin




                                                                           Fonte: Gter



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A COSA SERVE UN SISTEMA DI RIFERIMENTO?



 Per poter mettere in relazione gli oggetti è indispensabile definire un sistema di
 riferimento ovvero un insieme di regole che ci consentano di risalire alla posizione
 nello spazio in maniera univoca .



                                   Questo concetto tipicamente geometrico è
                                   ancora più importante in cartografia per
                                   localizzare correttamente un punto appratente al
                                   territorio.




                                                                           Fonte: Gter



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SISTEMA DI RIFERIMENTO GEOGRAFICO



  Sicuramente il sistema di riferimento geografico è il più conosciuto e
  comprensivo, e forse anche uno tra i più potenti sistema di georeferenziazione.
                            Esso è metrico, standard, stabile, unico.



  Utilizza un riferimento ben definito e
  fisso basato su:
  • asse di rotazione terrestre
  • centro di massa
  • meridiano di riferimento di Greenwich
  • equatore


                                                                          Fonte: Gter



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SISTEMI DI RIFERIMENTO


Normalmente si usano diversi S.R. per planimetria e altimetria..
• planimetria: riferimento ellissoidico (sferico per piccole o grandi scale). Perché
  non lo uso per l'altimetria? Privo di legame con il campo di gravità.




• altimetria: riferimento geoidico (non ha descrizione
  analitica semplice). Perché non lo uso per la planimetria?
  Di impiego molto complesso nel trattamento delle
  osservazioni effettuate per la planimetria (angoli e
  distanze).
                                                                            Fonte: Gter



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DATUM


Un datum (geodetico), è un sistema geodetico di riferimento che consente di
definire in termini matematici la posizione di punti sulla superficie della Terra.

Il datum e pertanto l'insieme di parametri che definiscono la forma dell'ellissoide
usato ed il suo orientamento.

Un datum è costituito da 8 parametri:
• 2 di forma dell'ellissoide;
• 6 di posizione e di orientamento:
    ➢ latitudine e longitudine ellisoidica (2)
    ➢ altezza geoidica
    ➢ 2 componenti della deviazione della verticale
    ➢ azimut ellisoidico

                                                                             Fonte: Gter



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PROIEZIONI


La superfice della terra è curva ma ci sono molte
ragioni che ci spingono a rappresentarla su piano,
anche la cartografia numerica.
• La carta utilizzata per rappresentare i risultati
    di analisi fatte col GIS è piatta.
• Le carte piatte sono scansionate ed utilizzate
    per creare dati GIS.
• Il modello raster è piatto
• Non si può vedere contemporaneamente tutta
    la terra su una superficie curva.
• É molto più facile effettuare misure nel piano
    (aree, distanze, direzioni).

Per questa ragione anche in cartografia numerica
si utilizzano le diverse proiezioni cartografiche.    Fonte: Gter



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PROIEZIONI


Le proiezioni cartografiche trasportano coordinate dall'ellissoide del sistema di
riferimento al piano della carta. Le due superfici non sono topologicamente
equivalenti, quindi non è possibile passare da ellissoide a carta senza deformazioni.

A seconda del tipo di forma usato per effettuare le proiezioni si distinguono:
• proiezioni piane;
• proiezioni cilindriche;
• proiezioni coniche.

Ci sono moltissimi tipi di proiezioni cartografiche, quelle utilizzate in Italia sono:
• UTM (Universal Trasversal Mercator), utilizzata a livello mondiale;
• Gauss-Boaga, utilizzata per il datum Roma 40 Monte Mario;
• Cassini-Soldner, utilizzata dal Nuovo Catasto dei Terreni italiano.

                                                                                Fonte: Gter



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SISTEMA DI RIFERIMENTO



     In definitiva la definizione di un sistema di riferimento è così data:
     • sistemi di coordinate geografiche:
                                      Datum (es. WGS84
                                   Roma40 Monte Mario)
     • sistemi di coordinate proiettate:
                               Datum + sistema di proiezione
                                     (es. WGS84-UTM32N
                      Roma 40 Monte Mario - Gauss Boaga Fuso Ovest)

  Inoltre tutti i GIS utilizzano i registri di parametri geometrici di cui il più
  conosciuto è quello rappresentato dai codici EPSG (European Petroleum Survey
  Group) per definire in maniera univoca i vari sistemi di riferimento mondiali.

                                                                              Fonte: Gter



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SISTEMA DI RIFERIMENTO PER LA REGIONE EMILIA
  ROMAGNA


  La Regione Emilia-Romagna ha indicato le modalità di condivisione dei dati
  topografici e cartografici tra Enti, tramite un atto di indirizzo e di coordinamento
  tecnico con la legge regionale 20/2000 (articolo 27). [...]
  L'adozione di un unico sistema di riferimento rappresenta infatti uno dei
  presupposti per la fruibilità e lo scambio dati territoriali tra le pubbliche
  amministrazioni centrali, regionali e locali.
  Attualmente la Regione si sta preparando ad adottare il sistema di riferimento
  ETRF2000 (ETRS89) quale sistema principale per le basi dati geotopografiche e per
  l'interscambio di dati a essa correlati. [...]
  Dal punto di vista pratico, in relazione ai sistemi informatici che trattano i dati
  territoriali, il sistema adottato è denominato: ETRS89 / UTM Zone 32N (codice
  EPSG:25832).


                                                                            Fonte: Gter



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SISTEMA DI RIFERIMENTO PER LA REGIONE EMILIA
  ROMAGNA

•      UTMRER
• Traslazione del sistema ROMA40 MONTE MARIO
  Equivalente a:
   • EPSG 5659
   • ESRI 202003

Regione Emilia Romagna distribuisce il software di conversione di coordinate
ConvER3_2013:

Link:
http://geoportale.regione.emilia-
romagna.it/it/services/servizi-di-conversione-
delle-coordinate/software-per-la-conversione-
fra-sistemi-di-coordinate-in-emilia-romagna



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COME GESTISCE QGIS® I DATI GEOGRAFICI?


              La gestione dei sistemi di riferimento è sempre un elemento
                           particolarmente delicato in un GIS




                                                                            Fonte: Gter



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Corso di formazione QGIS®
COME GESTISCE QGIS® I DATI GEOGRAFICI?




• In QGIS esistono 2 diverse gestioni dei Sistemi di riferimento:
    ➢ S.R. del progetto;
    ➢ S.R. del singolo layer.


• QGIS è in grado di eseguire la riproiezione al volo dei singoli layer tramite le
  librerie proj4, purché sia definito il S.R. del singolo layer

• QGIS usa i codici EPSG (European Petroleum Survey Group) per definire in maniera
  univoca i vari sistemi di riferimento mondiali



                                                                              Fonte: Gter


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IMPOSTAZIONI SR


Dalle impostazioni (Impostazioni → Opzioni → SR tab) è possibile definire le regole
con cui gestire i SR dei vari layer.



Permette di definire se effettuare la
riproiezione o meno, o come gestire i
layer privi di informazioni circa il
sistema di riferimento utilizzato.




                                                                          Fonte: Gter


                                     26/58
 Corso di formazione QGIS®
SR DEL LAYER


Il SR del singolo layer è gestibile cliccando con il tasto destro del mouse sul layer stesso.




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SR DEL LAYER




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RIPROIEZIONE - SHAPEFILE



  È possibile gestire la riproiezione dei vettori:
  Tasto destro sul layer → Salva con nome…




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MODELLAZIONE DELLA REALTÀ CON QGIS®




                            Visualizzare i geodati con QGIS® ...

                                                                   Fonte: Gter


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MODELLAZIONE DELLA REALTÀ CON QGIS®



       Esistono principalmente due modi di concettualizzare o modellare la realtà da
       un punto di vista geografico considerando oggetti:
       Oggetti discreti:                              Oggetti distribuiti : rappresentano
       possono essere osservati o descritti           una grandezza il cui valore è
       nel mondo reale ed indentificati da            funzione della posizione e si può
       una sua posizione                              misurare in ogni luogo




                                                                                   Fonte: Gter


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MODELLI DI DATI




          • Il modello vettore: le informazioni su oggetti discreti sono codificate
            ed archiviate come insieme di coordinate x, y, z.
          • Il modello raster: informazioni su oggetti continui, sono codificate da
            un insieme di celle di una griglia, ciascuna con il suo valore relativo




                                                                               Fonte: Gter


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MODELLO VETTORE



       Il modello vettoriale indica una rappresentazione di entità geografiche
       attraverso:
       • Punti;
       • Linee;
       • Poligoni.
       I modelli vettoriali sono particolarmente utili per
       rappresentare e memorizzare oggetti discreti
       come edifici, strade, particelle, etc.

       Nel modello vettoriale le informazioni su
       oggetti discreti sono codificate ed
       archiviate come insieme di coordinate
       x,y,z.

                                                                             Fonte: Gter


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MODELLO VETTORE




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MODELLO RASTER



         I valori sono celle di una griglia con determinate estensioni e una determinata
                                              risoluzione.




                                                                              Fonte: Gter


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MODELLO RASTER




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DOVE SCARICARE I DATI


       Per testare l’importazione di shapefile utilizziamo uno shapefile ottenuto dal
       sito opendata della regione Emilia Romagna → E-R Geoportale




                            Download → Database Topografico (a sinistra)

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SCARICARE SHAPEFILE


1
• Estensioni comunali della provincia di
  Piacenza: ambiti amministrativi →
  DBTR – Comune – (COM_GPG)
• Edifici: immobili e antropizzazioni →
  edificato (DBTR – Edificio –
  (EDI_GPG))
 2
     Selezionare l’area di interesse:
     regione o provincia o comune                      1

 3 impostare correttamente il
   sistema di riferimento:                     2

 4 Inserire l’indirizzo e-mail dove si     3
                                                   4
   desidera ricevere gli Shapefile →
   premere Avvia Download

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IMPORTAZIONE SHAPEFILE



   Premere questo tasto




                            Scegliere il percorso per trovare lo shapefile salvato


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IMPORTAZIONE SHAPEFILE




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IMPORTAZIONE SHAPEFILE




                            41/58
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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE


  Per modificare le proprietà dello Shapefile cliccare sul layer con il tasto destro e
  selezionare proprietà.




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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE - STILE



   Per modificare lo stile:
   • Simbolo singolo
   • Categorizzato
   • Graduato
   • E altri…




       È possibile anche impostare la trasparenza del layer che può essere utile nei casi in
       cui si vuole sovrapporre questo ad un altro strato informativo ad es. un’ortofoto


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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE - ETICHETTE


Per identificare meglio i comuni è possibile inserire anche le etichette relative ad
ogni unità geometrica: cliccare su etichette → selezionare Mostra le etichette per
questo vettore e scegliere quale campo far comparire




                                                                            Fonte: Gter


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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE - ETICHETTE




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EDITING - SHAPEFILE


  Per eliminare i comuni che non fanno parte della provincia di PC cliccare con il
  tasto destro sul layer nel (pannello Layer) → premere Apri Tabella degli attributi




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EDITING - SHAPEFILE


  Premere il tasto Attiva modifiche (matita gialla) → selezionare la riga relativa al Comune da
  eliminare (che si evidenzierà in azzurro) → premere il tasto Elimina geometrie selezionate.
                                3
                            4
               5    1                                                  •   Busseto
                                                                       •   Polesine parmense
                                                                       •   Fidenza
                                                                       •   Salsomaggiore terme
                                                                       •   Pellegrino parmense
                                                                       •   Bore
                                                                       •   Bardi
                    2




  Una volta ripetuta questa operazione per tutti i Comuni errati premere Salva modifiche
  e uscire dall’editing premendo nuovamente sul tasto di partenza Attiva modifiche.

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EDITING – RISULTATO FINALE




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DATI RASTER


                                   Che cos’è un raster?




     Un dato fondamentale per le analisi GIS sono i così detti Digital Terrain Model
     (DTM), ma ci sono anche Ortofoto, Carte Tecniche, foto aeree, immagini
     satellitari, mappe geologiche, etc.

                                                                            Fonte: Gter


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MODELLI DIGITALI DELLE ALTEZZE


   • DEM (Digital Elevation Model) è un file digitale con le quote della superficie del
     terreno a intervalli regolarmente spaziati sul piano orizzontale;
   • DTM (Digital Terrain Model) avrebbe un significato più generico indicando oltre alla
     quota della superficie del terreno anche altre informazioni come pendenza ed
     esposizione;
   • DSM (Digital Surface Model) rappresenta in forma digitale le quote della parte
     superiore del terreno comprensivo degli edifici, delle infrastrutture e degli alberi
     senza le procedure di filtraggio utilizzate per produrre DEM e/o DTM.




                                                                                Fonte: Gter


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ORTOFOTO


     È una mappa fotografica che combina le caratteristiche di una mappa tradizionale con
     quelle di un’immagine. È georeferenziata, priva di distorsioni e con scala uniforme.




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IMPORTARE UN RASTER


     Per importare un raster premere nella barra dei layer il seguente tasto, nella
  finestra che si apre selezionare il percorso della cartella in cui è contenuto il raster.




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RIPROIEZIONE - RASTER



    La riproiezione raster tramite le librerie Gdal:
    Raster → Proiezioni → Riproiezione…




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GESTIONE PROPRIETÀ



      Per modificare le proprietà del raster cliccare sul tasto destro e selezionare
      proprietà:




                                                                               Fonte: Gter


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GESTIONE PROPRIETÀ - STILE




  Modificare lo stile:
  • Scala di grigio
  • Pseudo colore
  • Freak out
  • Mappa colore

  e.. altre opzioni statistiche




                                          Fonte: Gter


                                  55/58
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GESTIONE PROPRIETÀ – MAPPA COLORE




 Impostare la classificazione
     (n. classi) e lo stile di
        visualizzazione:
• Discreta (per classi, simile
   a curve di livello)
• Lineare (interpolazione)
• Esatto (solo valori)




                                         Fonte: Gter


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GESTIONE PROPRIETÀ – TRASPARENZA




  Gestire la trasparenza:
  • Globale
  • Solo di alcune classi




                                     Fonte: Gter


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SALVATAGGIO DI UN PROGETTO



                            Il salvataggio del progetto (*.qgs) riguarda i seguenti elementi:
                            • Elenco delle carte (layer) richiamate;
                            • Modalità di visualizzazione (colore, stili, trasparenze,…);
                            • Layout di stampa;
                            • SR e SC utilizzati ed ultima estensione della visualizzazione.




             Il file *.qgs non contiene i
              file cartografici ma solo i
               riferimenti ad essi ed è
               salvato in formato XML

                                                                                        Fonte: Gter


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