JGrass intro Italiano
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Diapositiva 1
PROVINCIAAUTONOMADI TRENTO
Servizo Bacini MontaniINTRODUZIONE AL GIS JGRASSTrento, 16 ottobre 2008
Introduzione ai GIS
Introduzione al GIS JGrass
Installazione dell'applicativo
Configurazione dell'ambiente di lavoro
Strumenti di gestione dati in JGrass
SOMMARIO:
Introduzione ai GIS
SOMMARIO:
DEFINIZIONE DI GIS
Insieme di attrezzature, procedure e persone che hanno il compito di raccogliere, organizzare, selezionare, archiviare e comunicare i dati riguardanti le attivit di un'organizzazione (pubblica o privata).
Il suo obiettivo quello di mettere a disposizione dei responsabili delle decisioni operative tutte le informazioni necessarie per effetture le migliori scelte possibili.
I GIS sono sistemi informativi dedicati allo studio ed alla gestione di dati geografici, attraverso questi strumenti possibile:
raccogliere
modellizzare
manipolare
analizzare
presentare
dati geograficamente riferiti o meglio GEOREFERENZIATI.
I GIS consentono di sovrapporre differenti livelli di informazione relativi ad un'area e quindi di ottenere una migliore comprensione dei processi che la interessano e dei fattori che la caratterizzano.
GIS
Strumento completo adatto alla rappresentazione del territorio ed al trattamento delle informazioni associate agli oggetti georeferenziati.
GIS
Strumento completo adatto alla rappresentazione del territorio ed al trattamento delle informazioni associate agli oggetti georeferenziati.
Agli oggetti (punti, linee, aree) sono assegnate le coordinate spaziali congruenti con la base cartografica di riferimento.
GIS
Strumento completo adatto alla rappresentazione del territorio ed al trattamento delle informazioni associate agli oggetti georeferenziati.
Agli oggetti (punti, linee, aree) sono assegnate le coordinate spaziali congruenti con la base cartografica di riferimento.
I GIS integrano le caratteristiche di diversi tipi di software.
CADDATABASEImageProcessingGIS
GIS
Strumento completo adatto alla rappresentazione del territorio ed al trattamento delle informazioni associate agli oggetti georeferenziati.
Agli oggetti (punti, linee, aree) sono assegnate le coordinate spaziali congruenti con la base cartografica di riferimento.
I GIS integrano le caratteristiche di diversi tipi di software.
Utilizzare un GIS non significa solo usare un software ma piuttosto adottare un metodo di lavoro.
CADDATABASEImageProcessingGIS
GIS
Agricoltura (uso del suolo)Economia (analisi di mercato)Difesa (logistica, pianificazione)Ecologia e conservazione paesaggioReti tecnologiche (acqua, gas e luce)Protezione civileGestione delle risorse naturaliCatastoGestione forestaleSalute pubblica (epidemiologia)IstruzioneGeografia
Gestione beni immobiliariOsservazione della terraTelecomunicazioniGestione di dati amministrativiGestione di infrastruttureRedazione mappe e banche datiIndustria estrattiva e minerariaRilievo e topografiaTrasporti e logisticaUrbanisticaRicerca...
CAMPI DI APPLICAZIONE
I dati spaziali sono tradizionalmente divisi in due classi: RASTER e VETTORIALE
CAMPI o RASTER: oggetti definiti quasi ovunque nel dominio di interesse, molto spesso continui. Esempio temperatura, pressione, quote.
Sono rappresentati in forma discreta con matrici regolari di attributi (modelli matriciali o raster georeferenziato), reti irregolari di triangoli (modello TIN) oppure con curve di livello.
ENTIT o VETTORIALI: oggetti discreti e discontinui, delimitati in modo preciso. Esempio: edifici, aree amministrative, rete viaria.
Sono rappresentati con modelli vettoriali, eventualmente topologici e tabelle di attributi associate.
DATI: ENTIT E CAMPI
Quote (DTM: Digital Terrain Model)
CAMPI
RASTER - DTM
"Digital Elevation Model" (DEM): rappresenta le quote di una superficie particolare, se si utilizza DEM si deve sempre specificare la superficie di riferimento."Digital Terrain Model" (DTM): rappresenta le quote della superficie terrestre, ovvero del terreno. Il DTM un caso particolare di DEM dove la superficie che si rappresenta quella della terra.Digital Surface Model (DSM): rappresenta le quote della superficie terrestre inclusi gli elementi che sono sopra il terreno.
DTM / DEM
DTM e DEM descrivono una superficie continua attraverso un numero finito di punti tridimensionali (valori x,y,z) nello spazio (x,y,z). Le triplette xyz sono generalmente distribuite in modo irregolare perch ottenute con diversi metodi di misura. Questi punti irregolari vengono normalmente messi su un grigliato regolare (di solito quadrato, con la stessa ampiezza in direzione x ed y) utilizzando diverse tecniche di interpolazione (e.g. kriging, spline, minimi quadrati...). Ogni tripletta (x,y,z) del DTM/DEM rappresenta in questo modo un'area, ovvero un quadrato della griglia a cui appartiene che viene chiamato CELLA o PIXEL (= picture element).
DTM / DEM
DTM
GRIGLIA: distribuzione regolare di punti individuati dagli angoli di tassellatura, derivabili da una struttura 2D.
Sono pienamente individuati da riga e colonna.
PIXEL: primitiva geometrica bidimensionale, corrisponde all'elemento base di una struttura 2D.
PRIMITIVE GEOMETRICHE RASTER 2D
TIN (Triangular Irregular Network)
CURVE DI LIVELLO
Le entit sono costituite da:
primitive geometriche:
punto
curva
superficie
primitive topologiche:
nodo
spigolo
faccia
ENTIT
ENTIT (punti linee - aree)
RASTERIZZAZIONE DELLE ENTIT
RASTERIZZAZIONE DELLE ENTIT
RASTERIZZAZIONE DELLE ENTIT
Il pi diffuso formato di files vettoriale sicuramente lo shapefile: .shp.
Un file shapefile costituito da una famiglia di files e comprende in particolare:
.shpcontiene le informazioni legati alla forma delle features
.shxcontiene un indice di posizione delle features per velocizzare le queries al file
.dbfcontiene gli attributi collegati alle features
.prjcontiene le informazioni legate al sistema di coordinate ed alla proiezione dei dati
.shp.xmlcontiene i metadati collegati alle features
Altri formati supportati dalla maggior parte dei GIS sono: tab, dxf, dwg, E00, ..., ascii.
FORMATI DEI FILES VETTORIALI
I pi diffusi sono:
TIFF
GIF
JPEG
ASCII
I files raster di immagine che sono visualizzabili all'interno di un GIS devono contenere anche l'informazione legata al sistema di riferimento ed alla proiezione. I files come i TIFF devono quindi essere georeferenziati ovvero dei GEO-TIFF. L'informazione legata alla proiezione pu essere contenuta gi nel TIFF oppure essere scritta in un file a parte con estensione TFW (o JGW).
I files ASCII contengono le informazioni legate alla regione ed alla localizzazione dei dati.
FORMATI DEI FILES RASTER
Introduzione ai GIS
Introduzione al GIS JGrass
SOMMARIO:
JGrass un GIS Free ed Open Source nato per unire le potenzialit di GRASS, un ambiente di visualizzazione e gestione dei dati semplificato ed un ambiente GIS in cui integrare nuovi algoritmi di ricerca.
JGrass nasce dalla collaborazione tra Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'Universit di Trento, CUDAM (Centro Universitario per la Difesa dell'Ambiente Montano) ed HydroloGIS di Bolzano.
Il punto di partenza di JGrass il GIS GRASS che allo stato attuale rappresenta il pi importante e completo progetto GIS Open Source.
JGRASS
JGRASS
JGrass, stato sviluppato per semplificare l'uso di GRASS sulle diverse piattaforme perseguendo i seguenti obiettivi:
versatilit: possibilit di utilizzare JGrass e GRASS indifferentemente su Windows, Unix/Linux e Mac-OS (write once, run everywhere)
possibilit per ognuno di sviluppare nuovi moduli e funzioni particolari in un ambiente di programmazione strutturato
scripting: possibilit di utilizzare un linguaggio di programmazione Java-based per automatizzare alcuni processi (programmer and scientific-work oriented)
semplicit d'uso: interfaccia grafica semplificata con menu e barre degli strumenti (end-user friendly)
JGrass un GIS libero ed Open Source che pu essere scaricato gratuitamente dal sito internet:
www.jgrass.org
Tutte le istruzioni d'uso si trovano sulla stessa pagina con anche la documentazione dei comandi disponibili.
JGRASS
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
generare profili longitudinali
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
generare profili longitudinali
effettuare analisi di pendenza, di esposizione...
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
generare profili longitudinali
effettuare analisi di pendenza, di esposizione...
calcolare lunghezze reali con riferimento anche alla coordinata verticale
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
generare profili longitudinali
effettuare analisi di pendenza, di esposizione...
calcolare lunghezze reali con riferimento anche alla coordinata verticale
interrogare una lista di attributi ed estrarre i valori richiesti
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
generare profili longitudinali
effettuare analisi di pendenza, di esposizione...
calcolare lunghezze reali con riferimento anche alla coordinata verticale
interrogare una lista di attributi ed estrarre i valori richiesti
estrarre le caratteristiche morfologiche del terreno
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
generare profili longitudinali
effettuare analisi di pendenza, di esposizione...
calcolare lunghezze reali con riferimento anche alla coordinata verticale
interrogare una lista di attributi ed estrarre i valori richiesti
estrarre le caratteristiche morfologiche del terreno
elaborare grandezze relative al reticolo idrografico
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
JGRASS: ALCUNI ESEMPI
A partire da un DTM o un DEM possibile:
interpolare curve di livello
effettuare un'analisi di visibilit
generare profili longitudinali
effettuare analisi di pendenza, di esposizione...
calcolare lunghezze reali con riferimento anche alla coordinata verticale
interrogare una lista di attributi ed estrarre i valori richiesti
estrarre le caratteristiche morfologiche del terreno
elaborare grandezze relative al reticolo idrografico
effettuare analisi di stabilit dei bacini
effettuare analisi idrologiche a scala d'evento
...
Introduzione ai GIS
Introduzione al GIS JGrass
Installazione dell'applicativo
SOMMARIO:
INSTALLAZIONE
JGrass si pu installare su tutti i sistemi operativi in cui sia attiva una Java Virtual Machine:
Windows
Linux
MacOSX
Esistono due tipologie di installazione:
installazione usando la versione completa di JGrass
installazione come plugin di uDig
INSTALLAZIONE VERSIONE COMPLETA
La versione completa di JGrass viene rilasciata solo per progetti particolari o per eventi come l'attuale
JGrass_foss4g
Per l'installazione sufficiente cliccare sull'eseguibile ed installare JGrass nel percorso desiderato.
Con questa versione in Windows vengono forniti anche i comandi di GRASS pronti per l'esecuzione.
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
JGrass come plugin di uDig pu essere solo dopo aver installato uDig.
scaricare la versione consigliata di uDig
http://udig.refractions.net/download/
installare uDig seguendo le istruzioni della procedura guidata di installazione
scegliere dal menu Help -> Find and Install...
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
Scegliere di installare delle nuove funzionalit e proseguire con la procedura guidata.Nella scelta della funzionalit da installare selezionare JGrass.
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
L'installazione di JGrass in uDig aggiunge tre nuovi menu nella barra dei menu in alto:
HortonMachine
JGrass
GRASS
L'installazione di JGrass in uDig aggiunge tre nuovi menu nella barra dei menu in alto:
HortonMachine
JGrass
GRASS
E due nuove icone nella toolbar
apertura dell'editor di scripting
definizione della regione di lavoro
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
Allo stesso modo di JGrass possibile installare come plugin di JGrass o di uDig anche l'estensione Axios che aggiunge al GIS funzionalit di editing e modifica di dati vettoriali (shp).
INSTALLAZIONE COME PLUGIN DI uDig
Introduzione ai GIS
Introduzione al GIS JGrass
Installazione dell'applicativo
Configurazione dell'ambiente di lavoro
SOMMARIO:
DESCRIZIONE DELL'AMBIENTE DI LAVORO
VISTA DEI PROGETTI
VISTA DEI PIANI
DESCRIZIONE DELL'AMBIENTE DI LAVORO
VISTA MAPPA
DESCRIZIONE DELL'AMBIENTE DI LAVORO
CATALOGO, TABELLA ATTRIBUTI...
DESCRIZIONE DELL'AMBIENTE DI LAVORO
VISUALIZZAZIONE DEI DATI
In JGrass-uDig possibile visualizzare dati georiferiti sia RASTER che VETTORIALI.Per i dati vettoriali si fa riferimento alle funzionalit di uDig. Approfondimenti da questo punto di vista (personalizzazione visualizzazione, visualizzazione dati in rete...) si trovano nei due manuali:http://udig.refractions.net/confluence/display/EN/Walkthrough+1http://udig.refractions.net/confluence/display/EN/Walkthrough+2Per i dati raster si usano le funzionalit dei due sistemi a seconda del tipo di dato con cui si sta lavorando.
CREAZIONE DI UN NUOVO PROGETTO
La creazione di un nuovo progetto a partire dai dati importati automatica in uDig, tuttavia si consiglia per mantenere coerenza ed ordine nella gestione dei dati, di creare un nuovo PROGETTO a cui aggiungere le MAPPE desiderate.
nome del progetto
CREAZIONE DI UN NUOVO PROGETTO
percorso di salvataggio del progetto
CREAZIONE DI UN NUOVO PROGETTO
Introduzione ai GIS
Introduzione al GIS JGrass
Installazione dell'applicativo
Configurazione dell'ambiente di lavoro
Strumenti di gestione dati in JGrass
SOMMARIO:
OVERVIEW PER VISUALIZZAZIONE DATI
uDig e JGrass funzionano con la logica del Drag&Drop: tutti i dati si possono visualizzare semplicemente trascinandoli nel programma.
In alternativa trascinando il file dall'Esplora risorse sulla vista:
catalogo: il piano viene aggiunto al catalogo ma non visualizzato
mappa: il piano viene visualizzato ed aggiunto in cima ai piani visualizzati
piani: il piano pu essere aggiunto in un punto qualsiasi della lista dei piani attivi
progetto: il piano viene aggiunto al progetto aperto
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
La visualizzazione dello shapefile avviene selezionando dalla famiglia dei files dello shapefile quello con estensione .shp.
selezionare il file nell'Esplora Risorse del PC e trascinarlo nel Catalogo di JGrass
selezionare la voce del catalogo e con il tasto destro del mouse selezionare Aggiungi ad una nuova mappa
in alternativa possibile anche semplicemente trascinare il file nella vista Mappa
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
Spostamento dei piani in alto ed in bassoModifica dello stile di visualizzazioneGestione delle trasparenze tra i pianiVisualizzazione dell'intero piano
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
Strumenti di selezione delle featuresRichiesta di informazioniEditing dei piani vettoriali
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
Strumenti di navigazione della mappaZooming e panning
OVERVIEW PER I DATI VETTORIALI
OVERVIEW PER I DATI RASTER
I dati raster rappresentati da immagini (TIFF, JPG) possono essere visualizzati in JGrass-uDig allo stesso modo dei dati vettoriali.Questo tipo di dato non per modificabile all'interno del programma, serve solo come base cartografica di riferimento.
OVERVIEW PER I DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
In JGrass i dati devono essere organizzati secondo una logica precisa che prevede il raggruppamento degli stessi in:
DATABASE: una cartella di lavoro sul proprio hard disk in cui saranno contenuti tutti i dati trattati con JGrass per i diversi progetti
LOCATION: fisicamente una cartella su file system in cui sono contenute le informazioni relative al sistema di coordinate ed alla proiezione dei dati contenuti
MAPSET: fisicamente anch'esso una cartella all'interno della Location e rappresenta l'ambiente di lavoro principale di JGrass in cui sono contenuti i dati veri e propri
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
La struttura dei dati di JGrass viene completamente gestita dal programma, l'utente deve definire unicamente la cartella che rappresenta il DATABASE ed i nomi delle LOCATION quando vengono create.La creazione di una nuova Location avviene attraverso il menuFile -> New -> Other
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Percorso del database dei dati di JGrass
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Nome della nuova Location da creare
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Scelta del Sistema di Proiezione (UTM)
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Scelta del Sistema di Proiezione (Gauss Boaga Fuso Ovest)
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Definizione del nome del nuovo Mapset
Cliccare Aggiungi per aggiungere il nuovo Mapset
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Per essere valido il Mapset deve essere aggiunto alla lista!
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
La Location si aggiunge automaticamente al Catalogo, nel caso ci non dovesse avvenire, trascinare il file .jgrass che si trova nella Location nel Catalogo di JGrass
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Nella nuova versione non viene pi visualizzato il Mapset PERMANENT usato da JGrass di default.
Tipologia di dato che si pu importare direttamente in JGrass
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Reset permette di aggiornare la lista delle mappe contenute nel Mapset nel caso ci non avvenisse automaticamente
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Per la visualizzazione dei dati del Mapset di JGrass si consiglia di creare una nuova Mappa, in questo modo vengono gestite al meglio le informazioni della proiezione.Attualmente i dati vettoriali e le immagini raster vengono proiettate on the fly, stiamo sviluppando il supporto per la riproiezione anche dei dati raster di JGrass.
Selezionare dal menu del tasto destro del mouse sul nome della mappa importata l'opzione Aggiungi ad una nuova mappa.
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Un concetto importante per l'analisi raster quello di Regione Attiva o Regione di Lavoro.La Regione Attiva rappresenta la porzione di area sulla quale verranno fatti i tutti i calcoli, ovvero quella su in cui lavorano i comandi di GRASS-JGrass.
Per visualizzare la Regione Attiva necessario trascinarla nella Vista Mappe prendendola da:Catalogo -> Grafica della Mappa -> Grafica della Regione Attiva
Un concetto importante per l'analisi raster quello di Regione Attiva o Regione di Lavoro.La Regione Attiva rappresenta la porzione di area sulla quale verranno fatti i tutti i calcoli, ovvero quella su in cui lavorano i comandi di GRASS-JGrass.
Per visualizzare la Regione Attiva necessario trascinarla nella Vista Mappe prendendola da:Catalogo -> Grafica della Mappa -> Grafica della Regione Attiva
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
Se nel Catalogo sono caricate pi Location o ci sono pi Mapset per un'unica Location sar necessario indicare al programma su quale di questi dati lavorare selezionando il Mapset nell'apposita finestra.
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
La Regione Attiva viene visualizzata con le impostazioni predefinite, come un'area bianca su sfondo verde.Tutte le analisi che vengono fatte con i comandi di JGrass-GRASS vengono fatte solo sulla Regione Attiva e con la Risoluzione della stessa. Quindi se non ci sono dati nell'area bianca della regione, o se i dati sono tutti coperti dal colore verde, questi non verranno utilizzati per le elaborazioni.
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
La modifica dell'estensione della Regione Attiva e delle diverse opzioni che la riguardano pu essere fatta utilizzando
il pulsante di selezione dello stile dei piani partendo dalla selezione del piano che rappresenta la Regione Attiva
l'icona della barra degli strumenti: in questo caso viene modificata solo l'estensione della regione attiva e non la risoluzione
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: ANALISI DI DATI RASTER
JGRASS: AMBIENTE DI LAVORO
JGrass per la corretta esecuzione dei comandi necessita della definizione di due specifiche:
Mapset di lavoro: ovvero il Mapset che contiene i dati che si andranno ad analizzare (-> Regione Attiva che viene usata dai comandi quella relativa a quel Mapset)
percorso dei comandi di GRASS: questo dato non necessario se si utilizzano solamente i comandi nativi di JGrass, indispensabile per usare i comandi di GRASS. In particolare ci si riferisce al percorso di installazione di GRASS sul proprio pc. Con la versione completa di JGrass nella cartella di installazione di JGrass ci sono anche i comandi di GRASS da utilizzare e quindi a quella cartella che si deve fare riferimento. In tutti gli altri casi si richiede un'installazione di GRASS sul pc.
JGRASS: AMBIENTE DI LAVORO
JGRASS: COMANDI GENERALI
Per informazioni riguardo JGrass visitare i siti:www.jgrass.orgwww.hydrologis.eu
Domande e informazioni sul funzionamento dei comandi e del programma in generale possono essere fatte nelle mailing list degli utenti (italiano o inglese) o direttamente a:Riccardo Rigon: [email protected] Franceschi: [email protected]
CONTATTI:
GRAZIE DELL'ATTENZIONE...