Appunti completi di Analisi urbanistiche e territoriali con strumenti GIS

E.V. Politecnico di Torino 2016

Analisi urbanistiche e territoriali con strumenti GIS

Lezione 1

Docente: Alberto Di Gioia (alberto.digioia@polito.it)

Introduzione al corso

Il corso vale sei crediti. Applicheremo la teoria ma non è un atelier e una grande parte del corso

riguarderà le analisi dei dati.

Finalità del corso sarà fare analisi territoriale e rappresentazione cartografica, basi teoriche della

GIScience e uso strumenti GIS.

Il programma generale è consultabile sulle prime slide. Tutto il materiale è consultabile sul portale.

Il corso sarà diviso in due parti: mercoledì, dalla terza settimana di ottobre (19/10) inizieremo ad

andare in laboratorio (prima sarà anche questo giorno teorico). Giovedì parti teoriche in aula 4VM

via Morgari.

In laboratorio si lavorerà in gruppi di 3 persone; si produrrà un’analisi territoriale della Val di Susa

in relazione a:

 Popolazione e variazione demografica

 Indici socio-economici

 Caratteristiche insediamenti ed espansioni insediative

 Rischio ambientale e perdita di suolo agricolo

 Individuazione dei centri urbani per servizi

 Analisi di densità

L’esame finale è individuale ed è composto da tre prove:

1. Un test teorico: domande a risposta multipla

2. Un test pratico (in lab): 5 esercizi

3. Esame orale: presentazione dei lavori in lab ed esposizione relazione.

I due test verranno eseguiti come esoneri, passandoli all’esame dovremo dare solo l’orale.

Il software GIS è scaricabile online dal portale della didattica.

Reale e Virtuale: introduzione telematica per la conoscenza del territorio e

la sua rappresentazione.

L’era dell’immagine

Oggi siamo nell’era dell’immagine, ovunque andiamo troviamo immagini (su Tv, internet e spazi

pubblicitari). Il virtuale non è per forza digitale: è un modo che rappresenta uno spazio non per

forza esistente (già dai quadri antichi esisteva). Esiste un rapporto tra realtà e virtuale che oggi varia,

infatti il virtuale ormai si sostituisce al reale. 1

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Realtà e cartografia

La rappresentazione cartografica parte dalla realtà e la rappresenta come modello, che è una sintesi

semplificata della realtà. La rappresentazione cartografica rappresenta entità ed informazioni

geografiche in relazione. Le carte poi possono essere descrittive e analitiche.

Le nostre interpretazioni della realtà poi influenzano gli altri e la realtà colta dagli altri. Non

esistono cartografie che siano documenti “oggettivi”.

Le sintesi sono:

 Il territorio non è la mappa (la mappa 1:1 non ha senso), essa è un modello della realtà.

 L’immagine è potere perché veicola informazioni, significati e linguaggi.

 Le carte sono un mezzo di comunicazione.

 Il soggetto che produce la carta ha una grande responsabilità.

Lezione 2

Nota: leggere solo le presentazioni è parziale, il resto è nei testi adottati. Prendendo appunti avremo

tutto il necessario.

E’ facile comunicare ciò che vogliamo con le carte (Es: residenza estiva presidente USA che è

indicato come villaggio di montagna). Inoltre è facile creare un’interpretazione tendenziosa delle

carte e usarle per mentire (Es: propaganda).

Prime differenze tra le carte: derivata (deriva da un’altra carta) e rilevata.

Nella carta di Mercatore (proiezione conforme di Mercatore) più mi allontano dall’equatore più le

superfici si deformano (vedo ad esempio la Groenlandia che è grossa come l’Africa).

La carta di Peters (proiezione Gall-Peters, cilindrica equivalente modificata) è adottata come carta

ufficiale dell’UNESCO e UNICEF. Questa carta è deformata ma mantiene le superfici.

Breve storia

La carta di Mattang, dei popoli della Micronesia: utilizza bastoncini che indicano le vie navigabili e

delle conchigliette per le isole. È una carta non dettagliata ma utile.

Questa carta ricorda molto il criterio della carta della metropolitana, in cui abbiamo le linee e le

fermate; è una rappresentazione topologica efficace (cioè non ha nessuna scala).

La carta d’Islanda di Ortelius del 1590 è un esempio di carta simbolica, senza sistema di riferimento,

ma efficace.

L’esempio del Generale Baratieri (1896), che per la battaglia di Adua distribuisce uno schizzo mal

fatto ai suoi ufficiali che contribuì alla disfatta, fa capire l’importanza di avere carte affidabili.

Aspetti delle carte

Oggi emergono nuovi aspetti in relazione alle cartografie, dovuti in gran parte all’informatica: 2

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Non esiste solo più la cartografia ma l’informazione geografica.

N.b: Google Earth non è una base cartografica: Quando faccio un ortofoto del Piemonte devo usare

la stessa tecnica fotografica, la stessa scala e parametri comuni per tutto il Piemonte. Google Earth

non fa ciò. Google Earth è una rete dove troviamo le informazioni geospaziali ai quali vengono

incollate le foto o mappe.

Cosa potremo fare in GIS

 3D globale

 3D per analisi paesaggistiche

 3D a scala urbana

 Mappe tematiche ed analisi spaziali

 Datascapes

 Anamorfosi

 Cad-GIS

 Logica multilivello

N.b: Worldmapper.org è un portale che rappresenta il pianeta con migliaia d’indicatori.

GIS: Geographic Information System

“Il GIS è composto da una serie di strumenti per acquisire, memorizzare, estrarre, trasformare e

visualizzare dati spaziali del mondo reale” (Burrough, 1986)

Oggi il GIS ha cambiato un po’ significato perché si è connesso ad altri fattori (dati, fattori, software,

hardware, procedure): “I GIS sono sistemi informativi per l’acquisizione, la memorizzazione, il

controllo, l’integrazione, l’elaborazione e la rappresentazione di dato che sono spazialmente riferiti

alla superficie terrestre” (1993).

Un GIS non è quindi solo un software!

Le principali funzioni che posso usare con il GIS sono:

 Cattura e inserimento di dati GIS

 Gestione di dati e aggiornamento

 Operazione sui dati

 Analisi di dati

 Visualizzazione dei dati elaborati con creazione di mappe tematiche

Glossario tecnico pratico

 Campo (field): colonna (nel database)

 Classificazione (classification): modalità di raggruppamento dei dati

 Distribuzione (distribution): frequenza statistica con un dato si manifesta (Es: proporzione)

 Geodato (geodata): informazione che descrive la localizzazione degli oggetti

 Oggetto geografico (feature): rappresentazione geometrica di un’entità

 Metadato (metadata): informazione che descrive contenuto, qualità e altre informazioni sul

dato 3

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 Proiezione: (projection): modo di trasferimento della superficie della terra in un sistema

cartografico

Lezione 3

In primo luogo il GIS è una base cartografica con dati relazionati. Il GIS fa perciò riferimento ad una

rappresentazione cartografica in scala cui corrispondono valori alfanumerici. Il tutto è geo riferito.

(Vedere slide per interfaccia programma)

Il raggruppamento dei layer è il dataset.

GIS: Non solo cartografia

Il GIS è formato da 3 punti vista o sottosistemi:

1. Geovisualizzazione, espressa nella mappa: costruzione di rappresentazioni geografiche

complete (mappe), in cui vengono visualizzati gli elementi (feature) e le loro relazioni.

2. Geodatabase, espresso in database relazionali: il GIS è un database spaziale, cioè un

database che contiene anche le informazioni geografiche.

3. Geoprocessing, definito nei modelli: è l’insieme di procedure e strumenti del programma.

Dati geografici

“Con dati geografici si identificano informazioni legate alla localizzazione geografica e le loro

caratteristiche”.

I dati geografici hanno perciò:

 Componente locazionale: indica la forma e le componenti del dato

 Attributi geo referenziali: mi dice dove si trova il punto

Ci sono altri tre tipi principali di informazioni:

1. Geometriche: oggetti che rappresentano il mondo reale rapportati ad una scala e ad un

sistema di coordinate

2. Topologiche: le relazioni che intercorrono tra gli oggetti (espresse specie dall’overlay

topologico)

3. Informative: dati alfanumerici contenuti nel database

I dati si dividono in vettori e raster. La sovrapposizione tra vari layer e dati è detto overlay

topologico.

Il GIS consente di rispondere a 3 domande:

1. Cosa c’è lì? DOMANDA: Geografica RISPOSTA: Alfanumerica

2. Dove si trova? DOMANDA: Alfanumerica RISPOSTA: Geografica

3. Cosa c’è intorno? DOMANDA: Geografica RISPOSTA: Alfanumerica + geografica

GI e GIS 4

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GI sta per Geographic Information, GIS invece per Geographic Information System.

Geographic Information Science (GIScience) che è un settore con una certa autonomia che si rivolge

a svariate discipline.

Tipi di dati, di carte, carte tematiche…

(Slide lezione 4)

Le varabili

Variabile: è un concetto a cui siano state assegnati diversi valori in modo da poter determinare

quale valore abbia quel tale concetto…

Posso diverse in 3-4 macrogruppi: nominali, ordinali, a intervallo/a rapporto.

Variabili nominali

Non fanno riferimento a misure quantitative, sono esaustive, necessariamente mutuamente

escludentesi (non si può assegnare un valore due volte), possono essere naturali (Es: uso suolo) o

non naturali (Es: codice postale).

Variabili ordinali

Una volta assegnate a delle entità esse creano una classe in cui le entità sono gerarchicamente

ordinabili, posso essere riferiti a numeri o codici, sono qualitative, in base a ciò devono essere

definite da una regola di assegnazione.

Variabili intervallo

Sono quantitative e quindi misurabili, sono riferiti ad una scala con 0 convenzionale (Es:

temperatura).

Variabili a rapporto

Sono quantitative e perciò misurabili, sono riferite ad una scala di misura con 0 reale. (Es: distanza).

Tipi di dati in cartografia

(Vedere slide lezione 4)

Carte tematiche

Le carte tematiche sono rappresentative di uno specifico tema/fenomeno fisico, socio-economico,

geofisico (etc.) e posso essere:

 Quantitative: rappresentano dati numerici (misurabili), di consistenza intangibile

 Qualitative: rappresentano le caratteristiche di un territorio evidenziando la distribuzione

spaziale (non ha dati misurabili)

Elementi necessari per le carte tematiche sono:

 Titolo

 Legenda 5

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