Modulo introduttivo: i Sistemi Informativi Geografici (GIS)

Gaia Gullotta 14-15 Maggio 2014, Castrignano dei Greci – Laboratori dal Basso (LdB)

Modulo introduttivo: i Sistemi Informativi Geografici

•Cos’è un GIS ed il suo potenziale applicativo • Modelli di rappresentazione e relazioni spaziali • Coordinate e sistemi di proiezione • Tabelle attributi e loro gestione • Principali strumenti operativi e di analisi • Simbologia cartografica e layout di stampa • Introduzione al telerilevamento • Standard OGC • Risorse sul web ed esercizi di fotointerpretazione

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OGC

Organizzazione internazionale no-profit, fondata nel 1994. Oggi conta 478 membri tra cui , università e industria privata.

Oltre 30 standard

OGC = Open Geospatial Consortium

Obiettivo: realizzare ed implementare standard per la gestione e la condivisione di dati geografici.

OGC

Tra i membri:

OGC

Membri in Italia:

OGC

http://www.opengeospatial.org/

OGC

OGC coopera con diversi progetti ed organizzazioni, tra cui:

Fondata nel 1947 a Ginevra, è la più importante organizzazione mondiale per la definizione di norme tecniche. 162 i Paesi membri.

Standard OGC

Intesi come “Geoservizi”, che attraverso il web permettono: l’elaborazione, la gestione, la visualizzazione e la possibilità di scaricare dati geografici (compresi anche attributi e metadati)

Gli sviluppatori usano gli standard OGC per realizzare interfacce e codifiche all'interno dei loro prodotti o servizi.

Standard OGC

- Utilizzo del linguaggio XML

- Collegamento a DBMS spaziali

- Utilizzo di un web server per comunicare con i client

Elementi comuni dei Geoservizi:

Linguaggio XML

XML (eXtensible Markup Language): linguaggio di programmazione utilizzato per creare nuovi linguaggi per descrivere documenti strutturati.

<?xml version=“1.0”?> <utente> <nome> Mario </nome> <cognome> Rossi </cognome> </utente>

Vengono utilizzati dei tag (elementi che determinano la struttura del documento) che possono essere definiti a seconda delle esigenze.

Standard OGC

Ha reso accessibili i dati e le procedure GIS, anche sui nuovi dispositivi mobili, senza l’utilizzo di software specifici e senza la necessità di particolari conoscenze.

Workstation/desktop Web

Standard OGC

- GML: GML = Geography Markup Language

Grammatica XML per esprimere e comunicare gli oggetti geografici . È sia un linguaggio per modellazione di sistemi geografici ma anche per l’interscambio di dati geografici via Internet.

OGC ha iniziato a sviluppare questo standard nel 1998. Nel 2001 è stato pubblicato, oggi anche ISO. Esistono diverse versione, è continuamente aggiornato

“Feature” in GML e`un concetto più ampio: comprende non solo i vettoriali, ma anche raster e alcune informazioni sui sensori. L’ utilità dello standard GML risiede nell’integrazione di tutte le forme di informazioni contenute in un GIS.

Standard OGC

- KML: KML = Keyhole Markup Language

È uno standard adottato nel 2008 dall’OGC. Si tratta di un linguaggio basato su XML.

Utilizzato dai programmi Google Earth e Google Maps per gestire i dati spaziali nelle tre dimensioni.

File KMZ è l’estensione del file KML compresso.

Specifica diversi elementi tra cui: immagini, poligoni, riproduzioni 3D, labels, testi, ecc.

Standard OGC

- KML:

Standard OGC

- KML:

Standard OGC

- WMS: WMS = Web Map Service

Standard sviluppato e pubblicato nel 1999 da OGC, per la realizzazione di un’ interfaccia HTTP che restituisca mappe georeferenziate a partire da uno o più db geografici.

Le mappe sono restituite in formato JPG, PNG o GIF, visualizzabili tramite applicazioni desktop o web.

Standard utilizzato per tantissime applicazioni. Esempio: European Soil Portal, US EPA (United States Environmental Protection Agency)

Standard OGC

- WMTS: WMTS = Web Map Tile Service

Standard per restituire mappe in tempi più brevi rispetto al comune WMS. I dati raster, infatti, sono generati precedentemente e caricati sul server con diversa scala, per rispondere a tutte le esigenze, pronti per essere visualizzati su internet.

Standard OGC

- WFS: WFS = Web Feature Service

È uno standard che definisce un’ interfaccia per richiedere ed importare oggetti geografici attraverso il protocollo HTTP, in modo indipendente dalla piattaforma utilizzata.

Gli oggetti geografici possono essere richiamati e manipolati, visualizzandoli tramite standard WMS. Il formato dei dati scambiati (coordinate e geometrie) segue lo standard GML, basato su linguaggio XML.

Standard OGC

- WCS: WCS = Web Coverage Service

È uno standard che definisce un’ interfaccia web per scambio dati spaziali. Restituisce dati e metadati su cui è possibile effettuare Query. I dati sono in formato Geotiff o interrogabile tramite framework NetCDF (network Common Data Form).

Rispetto a WMS vengono forniti anche i valori della

mappa

Es. DEM, ortofoto, immagini satellitari, ecc.

Basato su linguaggio XML.

Es. HF radar della US NOAA (National Ocean and Atmospheric Administration):

HF-radar - NOAA

- WCS:

Misura le correnti superficiali oceaniche

Standard OGC

- WPS: WPS = Web Processing Service

È uno standard, pubblicato nel 2007, che definisce un’ interfaccia web che fornisce regole per inviare richieste e ricevere risposte, ovvero input ed output nell’ambito di processi geospaziali.

I processi riguardano calcoli sia semplici che complessi, applicati a dati raster o vettoriali georiferito.

Es. sottrazione tra due raster per analisi del cambiamento (studi climatici, sulla copertura forestale)

Standard OGC

- CAT/CSW: CAT = Catalog Service CSW = Catalog Service for the Web (per la pubblicazione di metadati sul web)

È uno standard che definisce un’ interfaccia per ricercare ed interrogare collezioni di metadati riguardanti: dati spaziali, servizi ed altre risorse.

il client può: effettuare query, cercare, cancellare o modificare i record.

Esistono dei campi principali: titolo, formato, sistema di coordinate, ecc.

Standard adottato ad es. dalla Commissione Europea nella Direttiva “INSPIRE” , del maggio 2007, per la realizzazione di infrastrutture di dati territoriali.

Standard OGC

- CT: CT = Coordinate Transformation

È uno standard che definisce la modalità di specifica e accesso ai servizi di trasformazione delle coordinate.

Di fondamentale importanza per sovrapporre mappe provenienti da dataset con sistemi di coordinate differenti.

Standard OGC

- SLD: SLD = Styled Layer Descriptor

È uno standard, basato su linguaggio XML, per descrivere lo stile dei layers.

Usato soprattutto per comunicare al Web Map Service (WMS) come rendere un determinato layer.

Standard OGC

- CF: CF = Climate and Forecast Metadata

Standard introdotto nel 2003 per l’elaborazione e la condivisione di dati riguardanti le Scienze della Terra, soprattutto Climatologia e Oceanografia ed in particolare per la costruzione di modelli di previsione futura.

Progettato soprattutto per raster data. I metadati e dati sono inclusi nello stesso file, interrogabile tramite il framework NetCDF (network Common Data

Form).

Standard adottato da molti programmi nazionali ed internazionali (World Climate Research Programme, Nasa, ecc.)

Standard OGC

- SOS: SOS = Sensor Observation Service

È uno standard che definisce un’ interfaccia HTTP per ottenere dati real time e time series riguardanti i sensori. Tre richieste sono possibili:

-GetObservation chiede l’accesso al sensore per le

osservazioni e le misure;

-DescribeSensor chiede al sensore informazioni sui

processi che hanno generato le misure;

- GetCapabilities chiede al sensore l’accesso ai

metadati.

Standard OGC

Possiamo classificarli in base all’area di influenza:

Pubblicazione informazioni geografiche:

-WCS (Web Coverage Service) -WFS (Web Feature Service) -WMS (Web Map Service) -WMTS (Web Map Tile Service) -CSW (Catalog Servicefor Web)

Ricerca informazioni geografiche:

-CAT (Catalog Service)

interoperabilità tra fornitori di dati ed utenti :

-GML (Geography Markup Language) -KML(Keyhole Markup Language) -SLD (Styled Layer Descriptor)

Elaborazione informazioni geografiche:

-CT (Coordinate Transformation)

Geoportale Nazionale

www.pcn.minambiente.it

Bib

liog

rafia

ACCORDI B., LUPIA PALMIERI E., PAROTTO M., 1993-Il globo terrestre e la sua evoluzione.

Zanichelli, Bologna.

BARBONI R., 2001-fondamenti di aerospaziale, volume I, ESAGRAFICA, Roma.

CASTIGLIONI G.B., 2000 - Geomorfologia, Utet, Torino.

FUSCO L., LORET E., MINCHELLA A., ANTUNES J. - Il progetto Bacchus, un’applicazione di

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Vergata.

GULLOTTA G. "Applicazione di tecniche di analisi del paesaggio per il settore settentrionale del

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ISPRA, 2008 - Indicatori di Biodiversità per la sostenibilità in agricoltura/linee guida, strumenti e

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LORET E., PESOLILLO S. & PECCI A. - Analisi ed integrazione di dati bioclimatici nel WebGIS

Divino. ESA-Esrin, ISAC/CNR, Università di Tor Vergata – Dip. di ING.CIV.

MIGANI M. & SALERNO G., 2009 - Manuale ArcGIS. D. Flaccovio Editore.

Siti internet:

www.esa.int

www.isprambiente.it

http://www.opengeospatial.org/

http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.2/index.cfm?TopicName=welcome