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Università del Sannio

Corso di Laurea in Ingegneria Civile

Strumenti per la lettura: 1. la cartografia

La costruzione di un modello si realizza mettendo in evidenza le caratteristiche strutturanti del

sistema che sono funzionali agli obiettivi di conoscenza. Elementi caratterizzanti possono essere, ad

esempio, la forma urbana e la rete viaria, entrambi i quali discendono da elementi naturali come

l’orografia o il sistema fluviale.

Altro aspetto importante nella lettura cartografica è la scala di rappresentazione; al variare delle

scale cambiano gli elementi principali del sistema. Di conseguenza, la scelta della scala di

rappresentazione è una operazione fondamentale nella scelta del confine del sistema.

La cartografia a disposizione per tutto il territorio nazionale è quella dell’Istituto Geografico Militare

e quella catastale.

La differenza tra le due cartografie sta nel fatto che la prima è generale - cioè comprende una serie di

informazioni rappresentate con una uguale importanza -, mentre la seconda è tematica, ossia mette in

evidenzia solo un aspetto legato al territorio (in particolare, la proprietà).

È possibile distinguere tre tipi di rappresentazione cartografica:

- la rappresentazione classica, ottenuta mediante riproduzione su supporto cartaceo degli elementi e

degli enti allocati sul territorio;

- la rappresentazione ortofotografica, ossia una rappresentazione fotorafica zenitale della superficie

terrestre, elaborata attraverso una ripresa aerea;

- la rappresentazione numerica, costruita utilizzando enti numerici, cioè coordinate elettroniche.

Per costruire una rappresentazione cartografica si utilizza la ripresa aerea, effettuata sul territorio da

rappresentare, restituita successivamente su supporto cartaceo. L’aeromobile effettua la ripresa

dividendo in strisciate il territorio da fotografare. L’aerofotogrammetria, oltre a fornire una

rappresentazione piana del territorio, è in grado di dare informazioni sulla terza dimensione.

L’ortofoto può essere utilizzata anche come supporto per la redazione di piani urbanistici,

specialmente per la redazione di quelli paesistici. Talvolta tali piani vengono elaborati su ortofotografie

in cui vengono riportati i tematismi, rappresentazioni dei fenomeni attivi sul territorio attraverso

modalità grafiche.

L’evoluzione tecnologica ha permesso di mettere a punto strumenti di calcolo computazionale

sempre più potenti e sempre più in grado di produrre testi, suoni, ecc. Anche una immagine può essere

elaborata in formato digitale.

Esistono due modi i elaborazione di una immagine in formato digitale. Il primo è il formato raster, il

secondo è quello vettoriale.

Nel primo formato l’immagine viene discretizzata per mezzo di una griglia di punti detti pixel

(picture element). Per riprodurre l’immagine ad ogni pixel, di cui numericamente è individuata la

posizione, si assegna una serie di caratteristiche (luminosità, colore, gamma, contrasto, ...) definite

attraverso un set numerico.

La costruzione di questo tipo di immagine avviene dunque attraverso una griglia di punti, cioè

accostando tra loro i pixel su cui il calcolatore legge le informazioni da elaborare per la produzione

dell’immagine finale. Tutte le immagini elettroniche riprodotte attraverso questo sistema sono

identificate come immagini in formato raster, parola inglese che significa reticolato. Una immagine

raster avente una buona risoluzione occupa, in termini di memoria, uno spazio considerevole, proprio

per la quantità di informazioni contenute da ogni singolo pixel.

Nel formato raster le immagini sono ricostruite attraverso la mappatura della griglia all’interno della

quale ciascun elemento di base, detto pixel, assume un certo valore numerico. Attraverso l’unione dei

pixel della griglia noi ricostruiamo l’immagine grafica, discretizzazione dell’immagine di partenza. Le

immagini raster possono essere archiviate secondo diverse estensioni, cioè secondo tipi diversi di

formato: Bitmap (BMP), Translation Interchange Format (TIF), Graphic Interchange Format (GIF).

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Tali immagini possono essere utili per la rappresentazione cartografica, ma di solito non sono

utilizzate a causa dei limiti dettati proprio dal tipo di ricostruzione dell’immagine.

Le cartografie utilizzate in urbanistica sono generalmente in formato vettoriale; in questo formato gli

enti geometrici sono rappresentati attraverso punti, di cui vengono individuate le coordinate, e i loro

segmenti di congiunzione, definiti vettori. Una linea nel formato raster è composta da una sequenza di

pixel ravvicinati, nel formato vettoriale essa è invece costituita da due punti e dal segmento di unione. Si

riduce così il numero di informazioni da dare all’elaboratore per cui l’immagine vettoriale è più leggera,

in termini di impegno di memoria, di una simile in formato raster.

La costruzione del formato vettoriale di una cartografia classica avviene mediante digitalizzazione,

tecnica che consente di restituire in digitale immagini su supporto cartaceo. È una procedura che

richiede tempi lunghi, ma consente grande accuratezza nell’immissione dei dati ed è per lo più usata per

cartografie in scala 1:1000 o al massimo in scala 1:5000.

Se la digitalizzazione è effettuata in scala 1:1000, la cartografia in uscita deve essere prodotta

almeno in scala 1:2000, questo al fine di aumentare l’accuratezza e far rientrare eventuali errori nella

tolleranza che noi consideriamo per qualsiasi cartografia. Tutte le operazioni di digitalizzazione vanno

effettuate ad una scala più piccola, cioè su una cartografia più grande.

Un altro metodo per ottenere una car-tografia digitale prevede lo svolgimento in automatico di parte

delle operazioni necessarie alla digitalizzazione. Tale metodo implica una fase precedente di scansione

della cartografia tradizionale cartacea in una immagine raster, la quale viene successivamente

vettorializzata o attraverso un ricalco, simile alla digitalizzazione ma eseguito attraverso software, o

attraverso programmi di vettorializzazione.

È possibile utilizzare cartografie digitali ibride, composte da una base raster e da sovrapposizioni di

tipo vettoriali. Per rendere queste immagini sovrapponibili esistono tecniche di collimazione e

referenziazio-ne.

Strumenti per la lettura: 2. gli indicatori

La misura è l’identificazione tramite un valore quantitativo o qualitativo dei fenomeni che

osserviamo nella fase di lettura del sistema fisico, del sistema funzionale, del sistema antropico e del

sistema geomorfologico. Questo vuol dire che è necessario misurare non solo oggetti ma anche

fenomeni.

Misurare equivale ad individuare una dimensione agli oggetti ed ai fenomeni e si ottiene dal rapporto

tra una grandezza ed un’altra ad essa omogenea che è scelta convenzionalmente come unità di

riferimento.

Le misure possono essere di diverso tipo: geometriche, matematiche, quantita-tive, qualitative.

Hanno un particolare interesse le misure in chiave geografica, che associano aree o punti dello spazio

con informazioni che possono essere di tipo quantitativo o qualitativo.

La misura di tipo “qualitativa” è una particolare misura, riconducibile ad un giudizio

di valori che si forma attraverso la lettura e che può essere riportato a misure di tipo

quantitativo.

La trasformazione di un dato qualitativo in un dato quantitativo è una operazione

necessaria in quanto crea una omogeneità tipologica che consente di far dialogare dati

diversi da confrontare. La misura di tipo qualitativo sconta una elevata discrezionalità in

quanto dipende dall’osservatore (quindi dalla sua esperienza e dalla sua competenza) e

dal contesto che la determina.

L’attività di misura si svolge sulla base di un sistema di riferimento logico all’interno del quale è

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a) un sistema di misura noto, ossia un complesso di enti geometrici e/o matematici messi in relazione

reciproca da leggi basate su postulati convezionali. Il sistema metrico decimale, ad esempio, mette in

relazione gli elementi attraverso una unità di misura convenzionale;

b) un insieme di grandezze corrispondenti, ad esempio, alla lunghezza, alla superficie, ai volumi;

c) un sistema di rilevazione, per mezzo del quale si riesce a determinare l’effettiva misura di una

grandezza.

Le dimensioni possono essere misurate attraverso parametri o attraverso indicatori. I parametri

sono costituiti da una misura unica, mentre gli indicatori si costruiscono mettendo in relazione più

parametri.

L’indicatore, quindi, è una evoluzione della grandezza singola e, attraverso l’elaborazione di più

grandezze, gli indicatori possono mettere in relazione due o più sottosistemi appartenenti allo stesso

sistema in analisi.

All’interno di ciascun sistema esistono grandezze misurabili e grandezze non misurabili, esistono

grandezze valutabili per mezzo degli indicatori ed altre non valutabili, infine esistono grandezze che

vengono assunte come riferimento.

Si definisce grandezza obiettivo il valore di riferimento da raggiungere. Si introduce, a questo

proposito, il concetto di prestazione, data dal confronto tra i valori assunti dalle grandezze obiettivo ed i

valori delle grandezze reali. Lo scarto tra il valore obiettivo e quello reale da noi rilevato ci dà la

dimensione in termini di prestazione che l’elemento deve sostenere per eliminare la differenza.

La definizione degli scarti è funzione del sistema di riferimento e delle sue caratteristiche

complessive.

L’interpretazione

Come già si è detto, le fasi della lettura, dell’interpretazione e della modellizzazione possono

classificarsi in base alla diversa partecipazione dell’osservatore.

Durante la fase di interpretazione l’osservatore elabora, attraverso l’analisi degli elementi emersi

dalla fase precedenti, una interpretazione personale del fenomeno.

Essendo l’interpretazione una azione soggettiva, è necessario fare riferimento a tecniche scientifiche

che consentano di verificare che l’interpretazione sia sostenibile.

A questo scopo si utilizzano tecniche di tipo statistico che analizzano un numero notevole di dati ed

informazioni pervenendo a risultati che verificano la correttezza dell’interpretazione. Con queste

tecniche si passa dalla misura pura (determinazione di un numero in una qualunque unità di misura) alla

misurazione, ossia alla determinazione del rapporto tra una unità di misura ed an’altra presa come

riferimento.

Il primo livello di misurazione statistica è costituito dalle scale nominali.

L’operazione fondamentale di ogni scienza è la classificazione e le scale nominali non fanno altro

che classificare una serie di elementi in gruppi o categorie (esclusive ed esaustive) senza attribuire ad

essi alcun genere di informazione quanti-tativa e alcun criterio di ordine. Rientrano in queste categorie,

ad esempio, la regione di appartenenza, il sesso, il credo religioso, la residenza in una strada, ...

Si ricorda che classificare significa raggruppare più elementi in base ad una caratteristica comune. Il

fine della classificazione è formare classi omogenee eviden-ziando le differenze esistenti tra le varie

classi (per questo motivo ci vogliono almeno due di classi).

In questo primo livello di misurazione attribuiamo semplicemente nomi a singole classi, senza

individuare le relazioni esistenti tra le classi e tra gli elementi di ciascuna classe.

Le proprietà della scala nominale sono:

- la simmetria, per cui qualunque relazione esiste tra A e B esiste anche tra B ed A; ad esempio se A è

nella stessa classe di B allora B è nella stessa classe di A;

- la transitività, per cui se A = B e B = C anche A = C, oppure se A e B sono nella stessa classe, e B e

C sono nella stessa classe, allora anche A e C sono nella stessa classe.

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Il successivo livello di misurazione è rappresentato dalle scale ordinali. Esse ordinano più elementi

in base alla presenza di una particolare caratteristica, senza specificare il valore numerico effettivo

posseduto da tale caratteristica.

Anche questo livello consiste di categorie reciprocamente esaustive, tuttavia le diverse categorie non

sono poste sullo stesso piano ma sono ordinate gerarchicamente a seconda del valore che hanno rispetto

alla proprietà considerata.

Alle scale ordinali è possibile applicare la proprietà dell’ordinamento tra le categorie, ossia è

possibile affermare che, rispetto alla caratteristica misurata, una persona che in una graduatoria ha una

posizione r ha un valore più elevato rispetto ad una persona in posizione r-1, e che quest’ultima ha un

valore più elevato rispetto ad una persona in posizione r-2.

Una scala ordinale è, ad esempio, quella che raggruppa la popolazione secondo tre classi di reddito

(alto, medio, basso) senza indicare la quantità effettiva di reddito che corrisponde a ciascuna classe, nè il

reddito che possiede ogni elemento delle tre classi.

Il livello di misurazione delle scale ordinali è maggiore rispetto a quello delle scale nominali, in

quanto è possibile ordinare gli elementi in base all’appartenenza ad una delle tre classi. Le scale ordinali

non forniscono, però, alcuna informazione sulla differenze tra gli elementi appartenenti ad una stessa

classe, che non risultano confronta-bili.

La scala ordinale è transitiva, per cui se r>r-1 e r-1>r-2, allora r>r-2. In una scala ordinale non

sappiamo, però, se la distanza tra r ed r-1 è la stessa di quella tra r-1 ed r-2.

Le scale ad intervalli e quelle a rapporti corrispondono, infine, al livello di misurazione più alto

poichè consentono di ordinare gli elementi in base al valore quantitativo di una caratteristica.

In questo caso è possibile individuare anche la distanza tra gli elementi scegliendo una unità di

misura di riferimento (per il tempo il secondo, per la lunghezza il metro, ecc.).

Stabilita una unità di misura, è possibile dedurre la differenza tra due elementi appartenenti alla

stessa classe e determinare la distanza che intercorre tra loro. Si può, ad esempio, stabilire che la

distanza tra A e B è doppia rispetto a quella tra A e C.

Con la scala ad intervallo è possibile solo confrontare le misure tra loro. Infatti la mancanza dello

zero assoluto non consente di affermare quale tipo di relazione esiste tra un valore ed un altro, ossia se

esso è un muliplo o un rapporto.

Un esempio di scale ad intervalli sono le scale Celsius e Farenheit per la misurazione della

temperatura. Uguali differenze su queste scale rappresentano uguali differenze in temperatura, anche se

non si può affermare che una temperatura di 30 gradi è il doppio di una temperatura di 15 gradi.

La scala di rapporti è simile a quella ad intervalli con la notevole differenza che in questa si

individua uno zero assoluto che consente di operare con le moltiplicazioni e le divisioni.

Le scale di rapporto possono essere scale metriche (la lunghezza) e scale quan-titative (il denaro).

A partire dalle diverse tipologie di dati è possibile utilizzare i metodi statistici per ricavare risultanze

ed individuare relazioni tra gli elementi analizzati.

A questo scopo si utilizzano sia procedure statistiche univariate che procedure statistiche

multivariate.

Mentre con la prima è possibile effet-turare confronti ed ordinamenti di elementi di una stessa classe

rispetto a singole caratteristiche (ad esempio la media o la deviazione standard), con la statistica

multivariata è possibile confrontare elementi aventi caratteristiche differenti ed appartenenti a diverse

classi.

Le tecniche multivariate rappresentano una famiglia di strumenti per la conoscenza delle relazioni

esistenti all’interno di un sistema urbano. Quest’ultimo, infatti, essendo complesso comprende un

numero elevato di elementi e solo tecniche che utilizzano più sistemi di dati consentono di poter

individuare le potenziali relazioni tra tali elementi e poter comprendere quale ne sia la struttura ed il

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria civile
SSD:
A.A.: 2005-2006

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher trick-master di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Tecnica urbanistica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Sannio - Unisannio o del prof Ingegneria Prof.

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