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ACQUISIZIONE SECONDARIA
Si compie attraverso l’utilizzo di uno scanner, che digitalizza le hardcopy analogiche (es. immagini cartacee),
generando un fascio luminoso e rilevando la luce riflessa o trasmessa da tale fascio, lungo una serie linee
contigue che attraversano tutto il documento; le diverse caratteristiche della luce riflessa o trasmessa dallo
scanner sono da esso trasformate in pixel che ricostruiscono in forma digitale l’immagine originale.
Le differenze di quantità di luce riflessa vengono classificate in
2 livelli (bianco e nero = 1 bit pixel)
Livelli multipli di grigio (8, 16, 32 bit pixel)
Gli scanner a colori sono in grado di rilevare una gamma di colori classificati in 8 bit pixel nelle bande del
verde, del rosso e del blu.
Inoltre gli scanner sono suddivisibili in funzione della loro modalità di acquisizione delle immagini, in
Scanner piani → l’originale viene posizionato su una superficie piana trasparente, e il sistema di
scansione si sposta lungo le due dimensioni.
Scanner a Tamburo → l’originale è posizionato su un tamburo ruotante attorno al sensore dello
scanner.
Scanner ad alimentazione continua → l’originale viene trascinato da una serie di rulli e scorre
davanti ai sensori dello scanner che sono fissi e distribuiti lungo tutta l’ampiezza dell’originale.
7.2.3. Acquisizione di Dati Vettoriali
ACQUISIZIONE PRIMARIA
La raccolta di dati vettoriali avviene tramite due operazioni:
1) Rilevamento topo-cartografico
2) Rilevamento tramite GPS
ACQUISIZIONE SECONDARIA
Le principali periferiche di input, dette quantizer, sono dispositivi elettronici in grado di convertire dati
analogici, in segnali digitali utilizzabili dai sistemi GIS; i quantizer più frequentemente utilizzati sono
Digitalizer o Tavolo Digitalizzatore → i dati vengono inviati da un cursore, detto puck, che può
essere liberamente spostato su un tavolo, sotto la cui superficie è inserita una fitta maglia di spire
elettriche in grado di rilevare la posizione del segnale, che viene poi inviata al computer.
Scanner
Detto questo, le metodologie più diffuse per l’acquisizione secondaria di dati vettoriali sono
a) Digitalizzazione manuale → l’acquisizione di dati vettoriali avviene fissando la mappa sul digitalizer;
l’operatore, tramite lo spostamento del puck, inserisce una serie di punti le cui coordinate
permettono di ricostruire entità vettoriali quali punti, linee e poligoni.
b) Digitalizzazione video o “a testa alta” → l’acquisizione di dati vettoriali avviene interpretando
manualmente, attraverso il monitor di un computer, le entità rappresentate su una fonte di dati,
preliminarmente georeferenziata, acquisiti da uno scanner (es. mappa, immagine satellitare, foto
aerea, ecc.).
c) Fotogrammetria → l’acquisizione di dati vettoriali avviene tramite l’interpretazione di coppie
stereoscopiche di foto aeree.
d) COGO (Coordinate della Geometria) → l’acquisizione di dati vettoriali avviene tramite l’input diretto
di dati derivanti da rilevamenti topo cartografici di oggetti quali edifici, strade, condotte, ecc.).
7.3. I Dati e le Fonti di Dati nel GIS
I principali fornitori e produttori di dati sono agenzie e enti governativi, quali:
Regioni, Province e Comuni
Autorità di Bacino
Servizi Tecnici e Agenzie Centrali (ISPRA)
Organi Cartografici dello Stato (Istituto Idrografico della Marina e Sezione Fotocartografica delle
Stato Maggiore dell’Aeronautica)
Amministrazione del Catasto e dei Servizi Tecnici Erariali
27 Il Servizio Geologico Nazionale (INGV)
Alcuni formati di file, ampiamente utilizzati come fonti digitali di dati per i GIS, sono
TIGER Files → sono stati sviluppati a sostegno delle attività di classificazione dell’Ufficio del Censo
Statunitense e quindi coprono solo il territorio USA; includono dati digitali inerenti alle entità
cartografiche, confini amministrativi, toponimi, coordinate, ecc.
USGS Digital Line Graphs (DLGs) → dati che rappresentano informazioni cartografiche, tramite linee,
punti e poligoni) tratte dalle carte del Servizio Geologico Americano (USGS). I dati sono suddivisi in
layer tematici (idrografia, elevazione, trasporti, toponomastica,ecc.).
Spatial Data Transfer Standard → standard che fornisce specifiche per il trasferimento di dati
spaziali digitali da un’applicazione all’altra.
Occasionalmente i produttori di software producono dei formati che diventano di fatto degli standard per il
trasferimento dei dati; tra questi formati commerciali, i più importanti ai fini dei GIS, sono
Drawing Exchange Format (DXF) → file in formato ASCII che descrive il contenuto dei file CAD, in
modo da renderli leggibili da tutti i sistemi software.
SHAPEFILE (vd dopo).
7.3.1. Gli Attributi dei Dati Spaziali
Gli attributi degli oggetti spaziali da inserire in un database possono essere di 2 tipi:
1) Spaziali → registrano la localizzazione, la geometria e la topologia degli oggetti spaziali. La
localizzazione spaziale degli oggetti può essere identificata in coordinate geografiche (longitudine e
latitudine) in uno dei sistemi cartografici standard, o in coordinate rettilinee (X e Y) con una origine
locale.
2) Non Spaziali,a loro volta suddivisibili nei tipi
a) Temporali → si riferiscono spesso all’età degli oggetti (es. età formazioni) o ai tempi di
misurazione.
b) Tematici → si riferiscono a tutti gli altri tipi di proprietà degli oggetti.
Tali attributi vengono organizzati in tabelle, file formati da una struttura bidimensionale costituita da
Record, che rappresentano i valori delle entità o oggetti spaziali.
Colonne, che rappresentano gli attributi delle entità.
Ogni sistema, GIS compreso, richiede l’organizzazione e la gestione dei dati con funzionalità proprie dei
DBMS, di cui pertanto è necessario definire la struttura.
Le Feature Attribute Table (FAT)
il software ARC/INFO immagazzina le informazioni descrittive nelle tabelle di un database; ogni tabella è
costituita da campi (item) e ogni record immagazzina i dati di ogni occorrenza della feature (nel nostro caso
punti, linee e poligoni). Tali tabelle sono note come FAT (Feature Attribute Table).
Un GIS è in grado di legare i dati spaziali (grafici) con i dati descrittivi (tabulari), e in tal tipo di legame vi sono
3 caratteristiche:
1) Esiste una relazione uno a uno tra le feature geografiche sulla carta e i record nelle FAT.
2) La connessione tra le feature geografiche e i loro contenuti descrittivi è mantenuta con un unico
identificatore numerico che è assegnato ad ogni feature (es. per i poligoni l’identificatore è
assegnato dalla label point).
3) L’identificatore unico è fisicamente immagazzinato sia nel file che contiene le coordinate XY, sia nel
corrispondente record nella FAT.
Gli attributi possono essere di svariato genere, ma sono classificabili in 3 categorie:
Nominali → attributi che possono essere immagini, clip, audio, ecc, e ospitano variabili (dati) che
forniscono informazioni descrittive sugli oggetti, ad esempio il colore di un’entità o di
un’occorrenza, il tipo di vegetazione, i nomi delle città, ecc. In questo tipo di attributi non sono
impliciti riferimenti quantitativi (dimensione, taglia, ordine,ecc.).
28 Ordinali → attributi che ospitano variabili (dati) che implicano una classificazione o un ordine dei
valori delle entità; un attributo ordinale può quindi essere descrittivo (alto, medio, basso) o
numerico (es. valori di resistenza al taglio, permeabilità, ecc.). L’ordine descrive solo la posizione o il
rango, ma non specifica né forma né scala.
Intervallo o Rapporto → attributi numerici che descrivono sia il grado che le differenze assolute di
dimensioni tra gli oggetti (es. area di una superficie, lunghezza, peso, ecc).
7.3.2 Tipi di Formato dei Dati Geografici
Coverage
Un coverage è un formato di file geografici vettoriali basato su modello georelazionale, che permette di
memorizzare sia la componente spaziale (localizzazione) sia gli attributi descrittivi, delle entità
geografiche. Per rappresentare le entità
spaziali, le coverage utilizzano un insieme di
classi di feature (feature class), ognuna delle
quali rappresenta un insieme di punti, linee,
poligoni e annotazioni; inoltre le coverage
possono registrare relazioni topografiche tra le
entità geografiche memorizzate. Una coverage
viene registrata come una directory, all’interno
della quale ogni feature class viene registrata
come un insieme di file che definiscono la
feature di interesse. Ad esempio, in una
coverage poligonale vengono registrate sia le linee, che delimitano l’area poligonale, sia le geometrie
poligonali s.s. Inoltre i poligoni dispongono anche di entità puntuali label, che registrano gli attributi
informativi del poligono.
Ogni copertura ha una feature class, detta Tic, che definisce le estensioni spaziali dell’area interessata dalla
coverage in un sistema di riferimento convenzionale. È importante sottolineare che questi Tic non sono delle
feature class puntuali effettive della coverage.
Geodatabase
In ArcGis il geodatabase è un repository contenente un insieme di dati di vario tipo, dai dati tabellari ai
dati raster, il cui immagazzinamento comprende sia lo schema sia le regole geometriche di base per ogni
dato geografico ivi registrato. La registrazione all’interno del geodatabase di tutti i tipi di dati, comprese le
feature class, le tabelle degli attributi e i dati raster, avviene tramite tabelle, mentre la rappresentazione
spaziale delle feature geografiche avviene sia per elementi vettoriali che raster, che però vengono
immagazzinate e gestite anch’esse in tabelle degli attributi. Pertanto, ogni feature class viene registrata
come una tabella ed ogni fila rappresenta un’occorrenza di feature (un punto, una linea, un poligono).
Uno degli elementi fondamentali dell’organizzazione dei dati geografici tramite geodatabase è la scalabilità
del sistema, ovvero la sua capacità di "crescere" o diminuire di scala in funzione delle necessità e delle
disponibilità. Infatti, in base alla scala del sistema si distinguono 2 tipi di geodatabase:
1) Personal Geodatabase (.mdb) → versione del database utilizzabile da un solo utente, tramite un
Microsoft Access database.
2) File Geodatabase (.dgb) → versione condivisa da più utenti che possono contemporaneamente
lavorare sulle geometrie e sugli attributi; alcuni di tali Relational Database Management System
sono:
Oracle
IBM
Microsoft SQL Server
PostGre
29 Dataset
Il dataset è un fi