Corso di GEOGRAFIA ANTROPICA A.A. 2012/13 Prof. Fulvio … · La C.N. si sostanzia in file che...

Comunicazioni a cura di Andrea Azzini – Filippo Carlo Pavesi Centro Studi sul Territorio “Lelio Pagani”

Università degli Studi di Bergamo

Corso di GEOGRAFIA ANTROPICA A.A. 2012/13

Prof. Fulvio Adobati

Oggi stiamo assistendo ad un cambiamento “epocale” nel campo cartografico, l’ampia

diffusione di strumenti di informazione geografica sta cambiando il modo di produrre

cartografia.

La cartografia tradizionalmente conosciuta è affiancata da nuovi e diversificati

prodotti geografici, frutto delle nuove tecniche di produzione e forme di condivisione

dei contenuti cartografici.

In sintesi estrema possiamo riferirci al seguente paradosso :

nella fase odierna, caratterizzata dalla più grande diffusione di “prodotti”

geografici (mappe, tracciati GPS, globi virtuali ecc..) che si sia mai riscontrata,

stiamo assistendo al declino della cartografia tradizionale!

Crisi “annunciata” della “vecchia” concezione cartografica dovuta all’evoluzione

tecnologica? (nuovi player attivi nel processo di produzione cartografica)

Ad esempio, se devo recarmi in auto in un luogo X senza conoscere la strada, a

cosa mi affido:

Carta stradale ripiegata nella tasca?

Al tracciato di Google maps?

Al GPS del mio smartphone?

Sono tutte soluzioni alternative e valide, ma sicuramente la cartografia stradale

cartacea è soppiantata dai nuovi strumenti di informazione geografica digitale

Alcuni storici e affermati produttori di cartografia cartacea a livello nazionale (De

Agostini e Touring) negli ultimi anni hanno attraversato un periodo di crisi profonda,

dovuta proprio al cambiamento di paradigma cartografico intervenuto con il

diffondersi dei nuovi strumenti di informazione geografica (Google)

Un caso esemplificativo della “crisi” della cartografia tradizionale

Anche i maggiori produttori mondiali di cartografia digitale (Teleatlas e Navteq)

sono stati oggetto di acquisizione rispettivamente da parte di TomTom e Nokia

Provocatoriamente, si può quindi parlare di crisi della cartografia cartacea ma

anche della cartografia professionale ? Ovvero, la neo-geografia nelle sue

svariate forme, può sostituire la cartografia come disciplina consolidata ?

Fasi evolutive delle recenti forme dei prodotti cartografici e nuove ibridazioni grazie all’integrazione con la rete (Web 2.0)

Cartografia tradizionale

Cartografia numerica

Database geografico

Web 2.0

Supporto cartaceo Supporto digitale

GEOINFORMAZIONE DIGITALE

È in ‘‘formato analogico’’, ovvero fornisce una

rappresentazione del territorio in forma di

disegno su formato cartaceo


Circa fino alla metà degli anni ’80 era il

sistema prevalente di produzione

cartografica (tanto da sottintendere che

la cartografia “fosse cartacea”)

disegno che contiene in forma implicita

le coordinate dei punti che

costituiscono l’oggetto da

rappresentare (sistema di coordinate

piane cartesiane)

Alcuni aspetti rilevanti:

• Scala della carta (s=1/n)

• Errore di graficismo (tratto grafico 0,2 mm)

• Segni convenzionali (generalizzazione /selezione degli oggetti)



Cartografia IGM (Istituto Geografico Militare) alla scala 1:25.000 (Tavoletta ‘‘prima levata’’ 1889)


Simbologia convenzionale della cartografia IGM

È in formato digitale,

trasposizione della cartografia

cartacea su supporto digitale

insieme di coordinate (vertici

georeferenziati memorizzati

in database) che contiene in

forma implicita la

rappresentazione del disegno

(le informazioni associate agli

oggetti rappresentati vengono

esplicitate attraverso l’uso

degli attributi grafici)

Cartografia numerica (C.N.)

Cartografia numerica (C.N.)

Alcuni vantaggi della C.N. rispetto alla cartografia tradizionale:

• possibilità di eseguire elaborazioni sui dati;

• possibilità di integrare i dati cartografici con altri archivi digitali per

produrre carte tematiche;

• facilità di gestione e aggiornamento dei dati in modo analitico;

La C.N. si sostanzia in file che “rappresentano” il territorio tramite due

strutture fondamentali di dati spaziali:

1) Struttura vettoriale

2) Struttura raster

È in formato digitale

Un database geografico (geodatabase) è essenzialmente un prodotto cartografico

di tipo numerico, definibile come un archivio di entità territoriali e delle loro

relazioni, strutturato in file gestiti da un sistema di gestione delle basi di dati

Essenzialmente comprende una componente grafica georeferenziata

(descrizione della geometria dell’oggetto - primitiva geometrica - e relativa

posizione nello spazio – topologia) e una componente informativa alfanumerica

(database semantico)

Database geografico

Database geografico

I geodatabase rappresentano ogni oggetto come un’entità grafica autonoma,

individuata tramite un’unica primitiva geometrica (punto, linea, poligono): ogni

oggetto è autoconsistente.

Altra differenza fondamentale rispetto alla C.N. è la possibilità di interrogare il

dato, ossia il database associato agli oggetti in mappa (attributi informativi)

Il prodotto finale di un geodatabase è costituito da file codificati (nei formati

opportuni), la cui caratteristica principale è quella di poter essere interrogata

e consultata a video dando origina ad un nuovo tipo di cartografia dinamica

profondamente diversa dalla tradizionale cartografia raster o numerica

Evoluzione della cartografia numerica

da Map-oriented a GIS-oriented

Nel geodatabase, rispetto al paradigma della cartografia tradizionale (cartacea

ma anche digitale strutturata per layer), la carta come disegno strutturato

scompare ed è sostituita dalla geoinformazione digitale che sta nel database

La geoinformazione è quindi distinta dalla carta, quest’ultima può essere intesa

come espressione grafica della geoinformazione

Evoluzione della cartografia numerica da Map-oriented a GIS-oriented

Con geoinformazione intendiamo l’informazione geografica georeferenziata memorizzata su supporto digitale

Ma come si sostanzia la geoinformazione? Come viene organizzata nei nostri PC o

nei Server? e quali forme assume?

Modelli di Database geografico (geodatabase)

Struttura dei dati cartografici in formato digitale

L’infrastruttura dei dati spaziali (geodatabase + servizi) diviene quindi il nodo

cruciale per interpretare in chiave moderna la cartografia finalizzata per vari

scopi e utenti (modularità, variabilità); la realizzazione cartografica funziona

essenzialmente da filtro che permette di rappresentare le geoinformazioni nella

visualizzazione grafica desiderata

Un DATABASE (base di dati) è una collezione persistente nel tempo di dati (non-ridondanti) correlati e organizzati (in tabelle) in modo da poter essere facilmente

reperiti, gestiti e modificati

con DATO si intende un’informazione codificata in modo da poter essere elaborata; l’informazione ha un significato per chi la riceve finalizzato in un dato contesto

Un database geografico (geodatabase) è definibile come un archivio di entità

territoriali e delle loro relazioni, strutturato in files gestiti da un sistema (software) Data Base Management System (DBMS) (Sistema di gestione della basi di dati), che può essere

schematizzato come:

DATABASE + SOFTWARE

Il DBMS si occupa dell'aggiornamento (immissione/cancellazione di dati), della manutenzione (modifica di dati già introdotti) e della consultazione (ricerca, rapporti)

dei dati memorizzati nell’archivio


Esistono differenti MODELLI LOGICI che ci guidano nell’organizzazione dei dati (all’interno dei file/tabelle) che costituiscono il Database:

modello gerarchico modello reticolare modello relazionale modello ad oggetti

modello relazionale orientato ad oggetti - ORDBMS

Una grande e articolata mole di dati non può essere semplicemente archiviata in un unico file (o in un’unica tabella) – modello “flat file” E’ necessario suddividere i dati in più file o tabelle, secondo un’organizzazione (modello) che il DBMS sia in grado di riconoscere e gestire

Il MODELLO DEI DATI serve a definire come è fatta la banca dati in funzione degli obiettivi da raggiungere


nei GIS il modello più usato è quello relazionale (orientato ad oggetti)


La struttura principale per l’organizzazione del dato è una tabella bidimensionale composta da righe (record) e colonne (campi) I campi registrano gli attributi (è definito chiave primaria il campo che identifica in modo univoco i record della tabella)

ID Nome Origine

I record registrano le entità (il primo record di una tabella è detta intestazione e contiene il nome dei campi)

1 Adda naturale

2 Serio naturale

3 Oglio naturale

4 Roggia Serio artificiale

5 Fosso Curna artificiale

Riga (Record, Entità)

Colonna (Campo, Attributo)

intestazione

Chiave primaria


La geoinformazione è codificata attraverso

due principali forme di rappresentazione:

Struttura (vettoriale) vector (punti, linee, poligoni) Utilizzati solitamente per rappresentare oggetti discreti

Struttura (griglia) raster (insieme strutturato di celle uniformi)

Utilizzati solitamente per rappresentare fenomeni continui

Per archiviazione l’informazione geografica su PC gli elementi geografici

devono essere definiti attraverso un modello spaziale (modello fisico)


2 1

attributi tematici +


Nella struttura vettoriale gli oggetti geografici sono descritti da primitive grafiche

(unità spaziali) come punti, linee e poligoni

La memorizzazione dell’informazione spaziale è data dalle coordinate dei punti

significativi che costituiscono gli oggetti geometrici

Nella struttura raster gli oggetti geografici sono descritti da una griglia

(grigliato) regolare (grid) di celle (pixels) che rappresentano le unità spaziali

minime

risoluzione

cella (pixel)

2 valore della cella

colonne

righ

e

estensione della griglia



Un'area rappresentata nella struttura vettoriale è descritta tramite il suo

perimetro e, se non esistono altre entità, lo spazio intorno ad essa è da considerarsi

inesistente.

Se rappresentiamo la stessa area nella struttura raster, tutto lo spazio che

trattiamo sarà codificato; solo alcuni pixel indicheranno la presenza dell'area, i

restanti avranno valore "nullo", ma anch'essi saranno codificati e presenti negli

archivi.

Lo spazio geometrico pertanto può essere rappresentato

secondo queste due strutture

(che sottendono anche due diverse concezioni “filosofiche di spazio”)

L’evoluzione e il largo uso dei prodotti cartografici e delle geoinformazioni sono

favoriti essenzialmente da 2 dinamiche:

Diffusione presso Enti e Organizzazioni dei Sistemi Informativi Geografici

Forte crescita (anche in fase di recessione economica!) del mercato dei

prodotti tecnologici strettamente connessi alla cartografia (navigatori

satellitari, telefonia mobile, siti web cartografici…)

Il WEB 2.0 interagisce con entrambe le dinamiche

La diffusione delle geoinformazioni

“A multi-resolution, three-dimensional representation of the planet, into which

we can embed vast quantities of geo-referenced data” (Al Gore, 31 gennaio

1998, Given at the California Science Center, Los Angeles, California)

La visione di Al Gore sul “Digital Earth”, basata sulla rappresentazione

tridimensionale – multi-risoluzione –multitemporale del pianeta come mezzo di

accesso all’enorme mole di dati geo-riferiti oggi disponibili

Un passo indietro…

Il digital earth (ovvero i nuovi portali cartografici globali) si basa

sull’integrazione tra la coordinata geografica globale WGS84 (sistema di

riferimento geodetico – ellissoide geocentrico) e la coordinata informativa URL

(sequenza di caratteri che identifica univocamente l'indirizzo di una risorsa in

Internet)

Può essere definito

come una nuova

filosofia di utilizzo di

internet, che si

sostanzia sullo sviluppo

collaborativo (“wiki”)

del web tramite

comunità, servizi di

social networking,

condivisione video ecc..

WEB 2.0

Il Web 2.0 si caratterizza per la creazione di contenuti geografici/cartografici

da parte degli utenti della rete

Tale opportunità permette all’utente web di assumere, allo stesso tempo, un

doppio ruolo:

Fruitore delle geoinformazioni distribuite tramite i portali cartografici

Produttore delle cartografie da condividere con la community

Per meglio evidenziare la tendenza ad assumere indistintamente il doppio

ruolo di fruitore/produttore, è stato coniato il neologismo “produser”

Non solo fruitori di cartografia

La crescita di internet come mezzo di informazione e la filosofia del web 2.0

sono gli elementi essenziali per il passaggio da utente a produser

La tecnologia informativa geografica tradizionale o per “addetti ai lavori” è

alla portata di una vasta utenza (produser)

In questi anni stiamo assistendo a un fenomeno di “democratizzazione”

dell’informazione geografica che apre ai concetti di “nuova geografia”

(neogeography) e di “nuovi geografi” (neogeographers)

Da produser a neogeographers

Nella accezione odierna, col concetto di neogeography si intende “un diverso

insieme di pratiche che operano al di fuori, o parallelamente o similmente a quelle

dei geografi professionisti…le metodologie della neogeography si dirigono verso

l’intuitivo, l’espressivo, il personale, l’assurdo e/o l’artistico…ciò non significa che

tali pratiche non siano anche in uso alle scienze geografiche e cartografiche, ma che

di solito non si conformano ai protocolli della pratica professionale” (Eisnor, 2006)

Tale concetto è strettamente intrecciato con gli aspetti tecnologici e strumentali,

ma sono gli utilizzatori della tecnologia che sono al centro del movimento

(neogeographers)

Da produser a neogeographers

Alcuni autori (Goodchild, 2007) preferiscono distinguere dalla geografia, intesa

come disciplina consolidata, le nuove manifestazioni (es. geotagging su Google) della

neogeography, da intendersi come un’applicazione geografica del più ampio fenomeno

del web collaborativo (collaborative mapping).

Tali o similari realizzazioni cartografiche sono meglio specificate dal concetto di

Informazione Geografica Volontaria (Volunteered Geographic Information – VGI)

Con VGI intendiamo quindi le tecnologie, strumenti e applicazioni per creare e

distribuire dati geografici volontariamente inseriti dagli utenti

(es. web gis, web mapping, geotagging)

Volunteered Geographic Information – VGI

Gli strumenti VGI possono essere classificabili attraverso diverse famiglie di

applicazioni (prodotti) disponibili sul web tra cui WebGIS, WebMapping, Geotagging

ecc…esistono una moltitudine di siti che distribuiscono mappe…

Disponiamo di numerosi strumenti per contribuire con propri dati alla creazione di

mappe collaborative, ma permane una problematica legata alla

qualità e affidabilità del dato

Limiti del Volunteered Geographic Information – VGI

Limiti del Volunteered Geographic Information – VGI METADATI

Data la grande mole di geoinformazioni disponibile in rete, risulta sempre

più necessario sviluppare un protocollo comune di METADATI

Con Metadati intendiamo i “dati sui dati”, ovvero la descrizione codificata della

geoinformazione (autore, oggetto, coordinate ecc…)

A tal fine è stata implementata la piattaforma INSPIRE

(INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe)

Direttiva Europea (DIRETTIVA 2007/2/CE) entrata in vigore

il 15 maggio 2007 che istituisce un’infrastruttura per

l’informazione territoriale nella Comunità Europea http://www.inspire-geoportal.eu/

Una caratteristica della geoinformazione è la sua rapida obsolescenza, ovvero la

necessità di un aggiornamento costante dei dati (si pensi alla cartografia stradale)

Opportunità del Volunteered Geographic Information – VGI

Una delle opportunità/prospettive delle tecniche di VGI risiede proprio nella

capacità di coinvolgere gli utenti per l’aggiornamento delle mappe realizzate a cura

dei produttori di cartografia, questi ultimi potranno assumere un ruolo di validazione

e certificazione delle integrazioni volontarie

Fonte: Giuseppe Borruso, Bollettino A.I.C. n. 138/2010

Nel percorso che abbiamo affrontato più volte sono emersi i fattori di crisi della

cartografia tradizionale e viceversa gli elementi innovativi della geoinformazione

connessa al Web 2.0

In questa fase di transizione e di cambiamento del paradigma cartografico

dominante, senza cadere in considerazioni “romantiche”, bisogna comunque

rimarcare come lo studio del territorio passa anche attraverso la cartografia

tradizionale e la capacità di sapere interpretare anche le simbologie cartografiche

nella loro funzione retorica, assai utile per “leggere” un’epoca storica

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