1. UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Facolt di Ingegneria Corso di laurea triennale in Ingegneria per lAmbiente e il Territorio Le infrastrutture dati geografici: applicazioni per la mappa duso del suolo del Comune di Casalnuovo di Napoli Relatore Candidato Prof.ssa Marialuce Stanganelli Massimiliano Moraca Matricola 518/381 Anno Accademico 2013/2014

2. 1 Indice Introduzione ................................................................................................. 2 Cap.1 - Infrastruttura dati geografica......................................................... 4 1.1 - Il passaggio da banca dati ad infrastruttura dati..................................................4 1.2 - Le direttive INSPIRE.............................................................................................8 Capitolo 2 - Mappa duso del suolo e DB topografico .............................. 13 2.1 - La mappa duso del suolo ....................................................................................13 2.2 - Le norme tecniche di INSPIRE per luso del suolo .............................................28 2.3 - DB Topografico ....................................................................................................31 2.3.1 - Cosa un DB topografico?............................................................................31 2.3.2 - DB e GeoDB...................................................................................................33 2.3.3 - Cosa un GeoDB?.........................................................................................42 Cap.3 - Applicazioni per il comune di Casalnuovo di Napoli ................... 52 3.1 - Inquadramento urbanistico di Casalnuovo .........................................................52 3.2 - Creazione della carta duso del suolo ..................................................................58 3.3 - Applicazioni a servizio del comune di Casalnuovo..............................................71 3.3.1 - Distribuzione dei servizi urbani ....................................................................72 3.3.2 - Industrie a rischio di incidente rilevante ......................................................76 Conclusioni ................................................................................................. 81 Indice delle figure ....................................................................................... 83 Bibliografia ................................................................................................. 84 3. 2 Introduzione Informazione geografica, infrastrutture di dati spaziali (Spatial Data Infrastrucure - SDI), interoperabilit e sistemi informativi condivisi sono nozioni che gli sviluppatori di informazione e tecnologie della comunicazione, cos come gli scienziati, ingegneri e funzionari pubblici, possono incontrare quotidianamente sia che lavorino in settori quali l'idrologia, mitigazione dei disastri, statistica, salute pubblica, geologia, protezione civile, agricoltura, conservazione della natura, o una delle tante altre discipline. Queste figure non sempre hanno modo di comprendere dati derivanti da studi che vertono su una o pi competenze, soprattutto se i dati a loro disposizione sono elaborati in Paesi diversi non solo dal punto di vista linguistico ma anche culturale e legislativo. La mappa, da sempre, ha assolto lo scopo per cui stata creata. Le prime mappe sono state utilizzate per compiere le missioni pi importanti del regno o stato che le aveva commissionate: la navigazione, la scoperta e la colonizzazione di nuovi territori, la fiscalit, la guerra, ecc Il possesso di mappe ha portato con s il potere di monopolizzare e guadagnare lussi. Dopo la diffusione della tipografia moderna alcune tipologie di mappe divennero di uso comune, come le mappe delle citt, delle strada, mappe turistiche e atlanti. Tuttavia la maggior parte delle mappe rimasto accessibili solo agli specialisti. Ogni mappa ha seguito una propria linea di produzione e una propria specifica tematica rendendo il riutilizzo delle informazioni possedute da ognuna di esse difficile se non impossibile. Solo le carte topografiche hanno trovato una ampia diffusione in quanto esse danno una generale descrizione della Terra su base geometrica andando a distinguere con specifici segni fiumi, boschi, quote, ecc Con lo sviluppo dellinformazione elettronica, creata con sistemi complessi come i computer, le mappe cartacee hanno lasciato via via posto a quelle 4. 3 digitali. Queste sono state poi integrate dalle osservazioni spaziali che hanno prodotto immagini, con gli anni, sempre pi dettagliate del globo terreste. Le mappe cartacee non sono state del tutto messe in soffitta ma la cartografia digitale quella che consente uno studio pi dettagliato del territorio grazie ai processi di analisi spaziale. Lanalisi spaziale il processo di estrazione o derivazione di nuove informazioni da modellare che ci aiutano a comprendere fenomeni di tipo naturale e sociale del contesto geografico in studio. Senza un filo conduttore unico risulta complesso se non impossibile interpretare i dati riferiti a determinati fenomeni per cui la realizzazione delle infrastrutture dati geografiche con le loro norme, leggi e accordi transnazionali, consente uno studio semplice ed immediato del territorio in esame. INSPIRE una delle iniziative di SDI e sfruttando alcuni dettami di questa normativa andremo a studiare il territorio del comune di Casalnuovo di Napoli. 5. 4 Cap.1 - Infrastruttura dati geografica 1.1 - Il passaggio da banca dati ad infrastruttura dati La diffusione di Internet e dellalfabetizzazione informatica hanno avviato un nuovo paradigma nella gestione dei dati territoriali, promuovendo la condivisione di dati tra diverse comunit e le varie applicazioni. Secondo il Cookbook 2004 della Global Infrastructure Spatial Data Association (GSDI) "un SDI ospita dati geografici e attributi, sufficientemente documentati (metadati), un mezzo per scoprire, visualizzare e valutare i dati (cataloghi e Web mapping), e un metodo per fornire l'accesso ai dati geografici. Per rendere una SDI1 funzionale, essa deve comprendere anche gli accordi organizzativi necessari per coordinare e amministrare a livello locale, regionale, nazionale e transnazionale". La descrizione fornita da GSDI classifica come componenti della SDI i dati, metadati, i servizi e gli accordi organizzativi. Il grado di sviluppo della SDI strettamente correlato con lo sviluppo della societ dell'informazione in generale, l'uso delle tecnologie dell'informazione da parte della popolazione, e la diffusione di Internet. Una banca dati (o DataBase) un insieme di dati costituenti un archivio che, con una serie di funzionalit ed istruzioni, pu essere modificato e consultato. Nel capitolo successivo spiegheremo nel dettaglio come si crea, gestisce e consulta una banca dati e che differenza c tra un DataBase e un GeoDataBase. Con il termine Infrastruttura di Dati Territoriali si indica l'insieme di tecnologie, metodi, politiche ed accordi istituzionali tesi a facilitare la disponibilit, 1 Spatial Data Infrastructure, in italiano Infrastruttura di Dati Territoriali (IDT) 6. 5 l'omogeneit e l'accesso a dati geospaziali. La parola infrastruttura viene utilizzata per veicolare il concetto di un ambiente di supporto affidabile, in analogia alle reti stradali o di telecomunicazioni, per la circolazione dei dati stessi. Una SDI qualcosa di pi che un insieme di dati, una SDI gestisce dati e relativi attributi, metadati, strumenti per la scoperta, visualizzazione e valutazione dei dati (cataloghi e webmapping), modalit di accesso ai dati. Per rendere una SDI funzionale, necessaria, inoltre, la presenza di accordi istituzionali per il coordinamento e lamministrazione a livello locale, regionale, nazionale, continentale e mondiale. Una SDI fornisce un ambiente ideale alla connessione delle applicazioni ai dati, influenzando allo stesso tempo la creazione dei dati e lo sviluppo delle applicazioni sulla base di standard e politiche appropriate. Uno dei maggiori vantaggi che, potenzialmente, offre lo sviluppo di una SDI la possibilit di riutilizzo, quindi di protezione del valore, di dati e sistemi esistenti (mantenimento, aggiornamento, re-ingegnerizzazione), grazie ad un processo evolutivo di migrazione sostenibile da sistemi legacy2 a sistemi basati su standard internazionalmente riconosciuti. L'interoperabilit, intesa come la capacit di sistemi computer-based di comunicare in maniera significativa tra di loro (anche se non previsto durante lo sviluppo dei singolo sistemi), riveste un ruolo fondamentale nello sviluppo di una SDI; le nuove tecnologie dellinformazione, grazie alluso di standards comuni, permettono di realizzare interfacce di comunicazione tali da rendere 2 Con questo termine si indicano i sistemi IT che utilizzano tecnologie meno recenti (tipicamente si tratta di sistemi informatici con architettura hardware centralizzata, ovvero con un mainframe) e per questo motivo sono molto difficili da interfacciare con i sistemi pi recenti. Molte persone usano questo termine per riferirsi a sistemi "antiquati". Le ragioni che inducono a mantenere sistemi legacy sono soprattutto dovute ai costi sostenuti a suo tempo per la loro implementazione e ai costi da sostenere per la migrazione a nuovi sistemi. 7. 6 possibile la collaborazione tra servizi sviluppati in tempi diversi, da enti diversi, su diverse piattaforme ed indipendentemente luno dallaltro. Il concetto di interoperabilit si applica a diversi livelli. Si distingue generalmente: interoperabilit tecnologica: richiesta sia a livello di dati, il che comporta lo sviluppo di standard per la descrizione, l'accesso ed il trasporto dei dati stessi (cataloghi, metadati, interfacce tra database, protocolli di trasporto, ecc.), sia a livello di servizi (es. interfacce di comunicazione sviluppate su standard comuni). interoperabilit semantica: presenta sfide maggiori, in quanto riguarda la capacit di varie organizzazioni di condividere il "significato" dei dati presenti nei propri database e dei servizi su di essi sviluppati. Con i recenti sviluppi dei webservices, poi, l'interoperabilit semantica riguarda anche la capacit proprio dei webservices di "capirsi", a prescindere dall'intervento umano. Negli attuali processi di sviluppo della SDI si sta facendo ampio uso del paradigma della programmazione distribuita basata su webservices: i webservices sono delle componenti software web-based che espongono le proprie caratteristiche e funzionalit tramite interfacce standard. Luso di interfacce sviluppate secondo standards internazionalmente riconosciuti, permette linteroperabilit fra webservices, indipendentemente dallarchitettura su cui sono stati implementati. Alla luce di ci che stato fin qui descritto risulta palese quanto sia vantaggioso il passaggio dalla semplice banca dati allinfrastruttura dati. Riportiamo di seguito alcuni esempi di SDI: GSDI 8. 7 L'Associazione Global Infrastructure Spatial Data stata fondata nel 1998 per "promuovere la cooperazione internazionale e la collaborazione a sostegno dello sviluppo dellinfrastrutture di dati spaziali che permetteranno alle nazioni di affrontare meglio le questioni sociali, economiche e ambientali di primaria importanza"3 Come organizzazione di volontariato internazionale, il GSDI non mira alla realizzazione di una infrastrutture spaziale globale, ma piuttosto si concentra sulla sensibilizzazione e lo scambio delle best practice. GEOSS Global Earth Observation System of System, mira a fornire supporto decisionale e strumenti per una vasta gamma di utenti. L'ambito tematico di GEOSS ricade nella Societal Benefit Areas relative alle catastrofi, salute, energia, clima, agricoltura, ecosistemi, biodiversit, acqua e aria. UK Local Strategy UK Local Strategy stata lanciata nel 2008. Essa mira a massimizzare lo sfruttamento a beneficio del pubblico, del governo e dell'industria delle informazioni geografica ed a fornire un quadro di assistenza europeo, nazionale, regionale e locale. La strategia creer un'infrastruttura per l'informazione di supporto alla politica, alla fornitura di servizi e operativa nel processo decisionale. INSPIRE INSPIRE un esempio importante di una infrastruttura giuridicamente forzata. INSPIRE una Direttiva (2007/2/EC del 3 http://www.gsdi.org 9. 8 14 marzo 2007) del Parlamento europeo e del Consiglio dellunione europea, istituisce un'infrastruttura per l'informazione territoriale in Europa a sostegno delle politiche ambientali o delle attivit che possono avere un impatto sull'ambiente. 1.2 - Le direttive INSPIRE INSPIRE (acronimo di Infrastructure for Spatial Information in Europe - Infrastruttura per l'Informazione Territoriale in Europa) una Direttiva (2007/2/EC del 14 marzo 2007) del Parlamento europeo e del Consiglio dellunione europea, che ha l'obiettivo di essere un supporto alla stesura di politiche che possono avere un impatto diretto o indiretto sull'ambiente. INSPIRE si basa sulla interoperabilit delle infrastrutture di dati spaziali creati dagli stati membri. Questa direttiva europea entrata in vigore il 15 maggio 2007. In Italia stata recepita con il D.Lgs. 32/2010 recante "Attuazione della direttiva 2007/2/CE, che istituisce un'infrastruttura per l'informazione territoriale nella Comunit Europea (INSPIRE)". Le sfide relative alla mancanza di disponibilit, alla qualit, all'organizzazione, all'accessibilit, e alla condivisione di informazioni territoriali, sono comuni a un gran numero di attivit e politiche che si interfacciano con vari livelli dell'amministrazione pubblica in Europea. Per risolvere questi problemi necessario adottare misure di coordinamento tra gli utenti e i fornitori di informazioni spaziali. INSPIRE si basa sulle infrastrutture per l'informazione territoriale create e gestite dagli Stati membri. 10. 9 Per sostenere la creazione di una infrastruttura europea sono stati specificati i seguenti componenti dell'infrastruttura: i metadati, l'interoperabilit dei set di dati territoriali (come descritto negli allegati I, II, III della direttiva), i servizi di dati spaziali, i servizi di rete, i servizi di condivisione dei dati, procedure di monitoraggio e di reporting. INSPIRE non impone la raccolta di nuovi dati tuttavia, dopo il periodo specificato nella direttiva, gli Stati membri devono rendere disponibili i loro dati secondo le modalit di esecuzione.4 Per interoperabilit in INSPIRE si intende la possibilit di combinare i dati territoriali provenienti da diversi fonti in tutta la Comunit europea in modo coerente. importante notare che interoperabilit intesa come l'accesso a set di dati territoriali tramite servizi di rete, di solito via Internet. L'interoperabilit pu essere raggiunta o cambiando (armonizzando) i dati esistenti o trasformandoli tramite i servizi per la pubblicazione nella infrastruttura INSPIRE. Per facilitare l'attuazione di INSPIRE importante che tutti gli stakeholders interessati abbiano la possibilit di partecipare alla fase di specifica e sviluppo. Per questo motivo, la Commissione ha messo in atto un processo di costruzione del consenso che coinvolge gli utenti e i provider insieme con i rappresentanti dell'industria, della ricerca e del governo. Questi attori, organizzati attraverso Spatial Data Interest Communities (SDIC) e Legally Mandated Organisations (LMO)5 hanno fornito materiali di riferimento, suddividendosi in Specification 4 Entro 2 anni dall'adozione delle corrispondenti norme di attuazione per i dati appena raccolti e ampiamente ristrutturati ed entro 5 anni per gli altri dati in formato elettronico ancora in uso. 5 Lelenco degli iscritti disponibile attraverso il sito INSPIRE: http://inspire.jrc.ec.europa.eu/index.cfm/pageid/42 11. 10 Drafting Team(SDT)6, Thematic Working Groups(TWG)7 e altri gruppi tecnici intersettoriali ad-hoc, partecipando alle consultazioni delle parti interessate. Questo approccio aperto e partecipativo stato usato con successo durante lo sviluppo degli allegati I, II e III cos come durante la preparazione delle norme sullinteroperabilit dei set di dati spaziali e dei relativi servizi8. Il quadro di sviluppo elaborato da ogni SDT mira a mantenere coerenti le specifiche tecniche dei diversi temi. Esso sintetizza la metodologia da utilizzare per lo sviluppo dellinfrastruttura di dati, fornendo un insieme coerente di requisiti e raccomandazioni utili ai fini dell'interoperabilit. I pilastri del quadro sono le seguenti documentazione tecniche: Definition of Annex Themes and Scope: descrive in modo pi dettagliato i dati spaziali tematici definiti nella direttiva e, quindi, fornisce un punto di partenza solido per lo sviluppo di specifici aspetti delle tematiche dei dati. Generic Conceptual Model: definisce gli elementi necessari per l'interoperabilit e l'armonizzazione dei dati comprese le problematiche cross-theme cio che interessano pi temi. Essa specifica i requisiti degli elementi e dei dati di uso comune, come lo schema spaziale e temporale, la gestione dellidentificatore univoco, la referenziazione degli oggetti, alcuni elenchi di codici comuni, ecc... Methodology for the Development of Data Specifications descrive come passare dalle esigenze degli utenti a una specifica dati attraverso una serie di misure. 6 Ogni SDT stata composta da esperti provenienti da Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Francia, Germania, Grecia, Italia, Paesi Bassi, Norvegia, Polonia, Svizzera, Regno Unito, e dellagenzia europea per l'ambiente (European Environment Agency) 7 I Gruppi di lavoro tematici di cui all'allegato II e III temi sono stati composto di esperti Austria, Belgio, Bulgaria, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Ungheria, Irlanda, Italia, Lettonia, Paesi Bassi, Norvegia, Polonia, Romania, Slovacchia, Spagna, Svezia, Svizzera, Turchia, Regno Unito, Commissione europea e Agenzia europea per l'ambiente 8 Regolamento (UE) n 1089/2010 recante attuazione della direttiva 2007/2/CE del Parlamento e del Consiglio per quanto riguarda l'interoperabilit dei set di dati territoriali e servizi, pubblicato nel Gazzetta ufficiale dell'Unione europea l'8 dicembre 2010 12. 11 Guidelines for the Encoding of Spatial Data definisce come l'informazione geografica pu essere codificata per consentire processi di trasferimento tra i sistemi dei fornitori di dati degli Stati membri. Guidelines for the use of Observations & Measurements and Sensor Web Enablement-related standards in INSPIRE Annex II and III data specification developmen fornisce linee guida su come le osservazioni e le misurazioni, secondo lo standard ISO 19156, devono essere utilizzati in INSPIRE. Common data models sono un insieme di documenti che fanno riferimento a diverse specifiche di dati. Tali documenti includono modelli di dati generici per reti, coperture e complessi di attivit. La struttura dei Data Specification si basa sullo standard ISO 19131 Geographic Information Data product specification, essa comprende la documentazione tecnica dello schema di applicazione, i vari tipi di oggetti spaziali con le loro propriet, e altre specifiche delle tematiche di dati territoriali. In INSPIRE il glossario definisce tutti i termini necessari per la comprensione della documentazione compresa la terminologia derivante da altre componenti (metadati, servizi di rete, condivisione dei dati e monitoraggio). Le Data Specification, in versione 3.0, sono pubblicate come orientamenti tecnici utili a fornire la base per strutturare la norma di attuazione sulla interoperabilit dei set di dati spaziali. Il contenuto della norma di attuazione viene estratto dai Data Specification, tenendo conto della fattibilit a breve e medio termine, nonch delle considerazioni sui costi-benefici. I requisiti indicati nella norma di attuazione sono giuridicamente vincolanti per gli Stati membri secondo la timeline specificata nella direttiva INSPIRE. Oltre a fornire una base per l'interoperabilit dei dati spaziali in INSPIRE, le Data Specification, offrono un quadro di sviluppo sulle specifiche tematiche in modo che i dati possano essere riutilizzati in altri ambienti a scala locale, regionale, contribuendo a livello 13. 12 nazionale e globale al miglioramento della coerenza e dellinteroperabilit dei dati delle infrastrutture di dati spaziali. 14. 13 Capitolo 2 - Mappa duso del suolo e DB topografico 2.1 - La mappa duso del suolo La mappa delluso del suolo individua una classificazione tipologica degli usi del suolo. E importante andare a caratterizzare la risorsa suolo perch in questo modo possiamo capire se e come sfruttarlo ma anche come proteggerlo. Quindi lanalisi del suolo mirata a determinare le criticit e le opportunit di sfruttamento di una determinata area. Conoscere l'uso del suolo possedere un quadro generale delle principali attivit umane ed economiche presenti su un territorio, dalla cui analisi si pu non solo offrire uno stato sull'utilizzo delle risorse ambientali ma anche, attraverso lo studio dell'evoluzione nel tempo del fenomeno, rappresentare la pressione che le attivit esercitano sulle risorse stesse. In questo senso possibile evidenziare quanta parte del territorio occupata da urbanizzazione e infrastrutture, ci che considerato come la principale forma di perdita irreversibile di suolo; oppure descrivere la diffusione di siti estrattivi o ancora ottenere informazioni sulla quantit di suolo che viene sottratta all'attivit agricola. Tutto questo diventa possibile quando si dispone di idonei strumenti di rilevamento che, in funzione del livello conoscitivo desiderato, consentono dapprima di pervenire ad una fotografia del territorio e, successivamente, al monitoraggio per comprenderne le dinamiche nel tempo. I metodi per la costruzione della carta duso del suolo sono quattro: 15. 14 decodificazione della carta aerofotogrammetrica; decodificazione delle ortofoto; lettura della foto aerea raddrizzata, dove occorre per individuare i riferimenti di luogo e dimensioni per la trascrizione su carta; in automatico da foto satellitari o ortofoto. Il primo metodo laborioso mentre negli altri 3 sufficientemente chiaro luso delle aree scoperte mentre complessa lindividuazione della aree erbacee, delle aree coltivate e la destinazione delle aree edificate. Da ci detto capiamo che tali metodi vanno integrati con la verifica diretta tramite sopralluoghi. Le classi tipologiche in cui si articola la mappa variano a seconda della scala di lettura e dello scopo dellanalisi. Tra le mappe duso del suolo indispensabile menzionare la mappa Corine Land Cover (CLC)9 . Il progetto Corine Land Cover nato a livello europeo specificamente per il rilevamento e il monitoraggio delle caratteristiche di copertura e uso del territorio, con particolare attenzione alle esigenze di tutela ambientale. La prima realizzazione del progetto CLC risale al 1990 (CLC90), mentre gli aggiornamenti successivi si riferiscono allanno 2000 tramite il progetto Image & Corine Land Cover 2000. Liniziativa, cofinanziata dagli Stati membri e dalla Commissione Europea, ha visto nel 2000 ladesione di 33 paesi tra i quali lItalia, dove lAutorit Nazionale per la gestione del progetto stata identificata nellAPAT, in quanto punto focale nazionale della rete europea EIOnet. Nel Novembre del 2004 il Management Board dellAEA, a seguito delle discussioni tra gli Stati Membri, lUnione Europea e le principali istituzioni della stessa, ha valutato la possibilit di aumentare la frequenza di 9 Acronimo di COoRdination of INformation on Environment 16. 15 aggiornamento del Corine Land Cover ed ha avviato un aggiornamento del CLC, riferito allanno 2006 e sviluppato nellambito delliniziativa Fast Track Service on Land Monitoring (FTSP) del programma Global Monitoring for Environment and Security (GMES). Con questo progetto si inteso realizzare un mosaico Europeo allanno 2006 basato su immagini satellitari SPOT-4 HRVIR, SPOT 5 HRG e/o IRS P6 LISS III, ed stata derivata dalle stesse la cartografia digitale di uso/copertura del suolo allanno 2006 e quella dei relativi cambiamenti. Nellambito del progetto saranno inoltre prodotti due strati ad alta risoluzione; il primo consiste nella mappatura delle aree impermeabilizzate, mentre il secondo relativo alla copertura forest/no forest con discriminazione di conifere e latifoglie. La CLC si presenta su differenti livelli di dettaglio e ad ogni livello associata una legenda specificatamente costruita per le corretta lettura della mappa stessa. Il primo livello permette larticolazione della descrizione di un territorio nelle seguenti 5 classi o unit di uso del suolo (UDS) di 1 livello: 1. Territori artificiali; 2. Territori agricoli; 3. Territori boscati ed altri ambienti seminaturali; 4. Territori umidi; 5. Corpi idrici. Per ciascuna UDS di primo livello, tramite un processo descrittivo discendente, sono ammesse pi UDS di livello successivo, generalmente fino al 4- Le Linee Guida mantengono questa impostazione e propongono lutilizzo di UDS di 3 e 4livello. ammesso lintroduzione di un 5 livello se, a giudizio del professionista, si rendesse necessario per una migliore descrizione delluso del suolo in alcune geometrie. 17. 16 Figura 1 - Uso del suolo comunale ottenuto secondo i dettami della C.L.C. di I livello 18. 17 Figura 2 - Uso del suolo comunale ottenuto secondo i dettami della C.L.C. di II livello 19. 18 Figura 3 - Uso del suolo comunale ottenuto secondo i dettami della C.L.C. di III livello 20. 19 Figura 4 Uso del suolo comunale ottenuto secondo i dettami della C.L.C. di IV livello. 21. 20 Tabella 1 - Confronto tra i diversi livelli della CLC I livello II livello III livello IV livello 1.Superficiartificiali 1.1 zone urbane di tipo residenziale 1.1.1 zone residenziali a tessuto continuo 1.1.1.1 area del centro urbano 1.1.1.2 area del centro storico 1.1.2 zone residenziali a tessuto discontinuo e rado 1.1.2.1 aree con edificato discontinuo basso senza giardino 1.1.2.2 aree con edificato discontinuo di case famiglia con giardino 1.1.2.3 aree con edificato discontinuo con vegetazione 1.2 zone industriali, commerciali ed infrastrutturali 1.2.1 aree industriali, commerciali e dei servizi pubblici e privati 1.2.1.1 unit industriali e commerciali 1.2.1.2 aree per impianti speciali 1.2.2 reti stradali, ferroviarie e infrastrutture tecniche 1.2.2.1 rete stradale ed aree associate 1.2.2.2 rete ferroviarie ed aree associate 1.2.3 aree portuali 1.2.3.1 porti per il commercio marittimo e per la pesca 1.2.3.2 porti fluviali e lacustri 1.2.3.3 cantieri navali 1.2.3.4 aree di ricreazione e sportive 22. 21 1.2.4 aeroporti 1.2.4.1 aeroporti con piste artificiali 1.2.4.2 aeroporti con piste in erba 1.3 zone estrattive, cantieri, discariche e terreni artefatti ed abbandonati 1.3.1 aree estrattive 1.3.1.1 miniere a cielo aperto 1.3.1.2 cave 1.3.2 discariche 1.3.2.1 discariche di rifiuti solidi 1.3.2.2 discariche di rifiuti liquidi 1.3.3 cantieri 1.3.3.1 cantieri 1.4 zone verdi artificiali non agricole 1.4.1 aree verdi urbane 1.4.1.1 parchi 1.4.1.2 cimiteri 1.4.2 aree ricreative e sportive 1.4.2.1 impianti sportivi 1.4.2.2 aree per il tempo libero 2.Superficiagricoleutilizzate 2.1 seminativi 2.1.1 seminativi in aree non irrigue 2.1.1.1 prevalentemente seminatavi senza vegetazione dispersa 2.1.1.2 seminativi con vegetazione sparsa 2.1.1.3 serre 2.1.2 seminativi in aree irrigue 2.1.2.1 seminativi in aree irrigue 2.1.3 risaie 2.1.3.1 risaie 2.2 colture permanenti 2.2.1 vigneti 2.2.1.1 vigneti 2.2.2 frutteti e frutti minori 2.2.2.1 frutteti 2.2.2.2 piantagioni di bacche 2.2.2.3 piantagioni di luppolo 2.2.2.4 piantagioni di kiwi 2.2.2.5 piantagioni di essenze 2.2.2.6 piantagioni di salice selvatico 23. 22 2.2.3 oliveti 2.2.3.1 oliveti 2.3 prati stabili (foraggere permanenti) 2.3.1 prati stabili (foraggere permanenti) 2.3.1.1 pascoli (prati e pascoli) prevalentemente senza alberi e arbusti 2.3.1.2 pascoli (prati e pascoli) con alberi e arbusti 2.4 zone agricole eterogenee 2.4.1 colture temporanee associate a colture permanenti 2.4.1.1 colture temporanee associate a colture permanenti 2.4.2 sistemi colturali e particellari complessi 2.4.2.1 modelli colturali complessi senza case sparse 2.4.2.2 modelli colturali complessi con case sparse 2.4.3 aree prevalentemente occupate da colture agrarie con presenze di spazi naturali importanti 2.4.3.1 aree agricolo con una quota significativa di vegetazione naturale e con prevalenza di seminativo da terra 2.4.3.2 aree agricolo con una quota significativa di vegetazione naturale e con prevalenza di praterie 2.4.3.3 aree agricolo con una quota significativa di vegetazione naturale e con prevalenza di vegetazione sparsa 2.4.3.4 aree agricole con una quota significativa di stagni e con presenza di vegetazione sparsa 2.4.3.5 aree agricole con una quota significativa di colture 24. 23 permanenti e con la presenza di vegetazione sparsa 2.4.4 aree agroforestali 2.4.4.1 aree agroforestali 3.Territoriboscatiedambientisemi-naturali 3.1 zone boscate 3.1.1 boschi di latifoglie 3.1.1.1 boschi di latifoglie con copertura continua, non paludosi 3.1.1.2 boschi di latifoglie con copertura continua, paludosi 3.1.1.3 boschi di latifoglie con copertura discontinua, non paludosi 3.1.1.4 boschi di latifoglie con copertura discontinua, paludosi 3.1.1.5 piantagione di boschi di latifoglie 3.1.2 boschi di conifere 3.1.2.1 foreste di conifere con copertura continua, non paludosi 3.1.2.2 foreste di conifere con copertura continua, paludosi 3.1.2.3 foreste di conifere con copertura discontinua, non paludosi 3.1.2.4 foreste di conifere con copertura discontinua, paludosi 3.1.2.5 piantagioni di boschi di conifere 3.1.3 boschi misti conifere e latifogli 3.1.3.1 boschi misti creati dallalternanza di singoli alberi con copertura continua, non paludosi 3.1.3.2 boschi misti creati dallalternanza di singoli alberi con copertura continua, paludosi 3.1.3.3 boschi misti creati dallalternanza di singoli alberi 25. 24 con copertura discontinua, non paludosi 3.1.3.4 boschi misti creati dallalternanza di singoli alberi con copertura discontinua, paludosi 3.1.3.5 boschi misti creati dallalternanza di banchi di alberi con copertura continua, non paludosi 3.1.3.6 boschi misti creati dallalternanza di banchi di alberi con copertura continua, paludosi 3.1.3.7 boschi misti creati dallalternanza di banchi di alberi con copertura discontinua, non paludosi 3.1.3.8 boschi misti creati dallalternanza di banchi di alberi con copertura discontinua, paludosi 3.2 zone caratterizzate da vegetazione arbustiva e/o erbacea 3.2.1 aree a pascolo naturale e praterie 3.2.1.1 pascoli naturali senza alberi e arbusti 3.2.1.2 pascoli naturali con alberi e arbusti 3.2.2 brughiere e cespuglietti 3.2.2.1 torbiere e brughiere 3.2.2.2 pino mugo 3.2.3 aree a vegetazione sclerofille 3.2.3.1 aree a vegetazione sclerofille 3.2.4 aree a vegetazione boschiva ed arbustiva in evoluzione 3.2.4.1 banchi giovani tagliati (e/o deforestati) 3.2.4.2 banchi naturali giovani 26. 25 3.2.4.3 foreste folte 3.2.4.4 vivai forestali 3.2.4.5 foreste danneggiate 3.3 zone aperte con vegetazione rada o assente 3.3.1 spiagge, dune e sabbie 3.3.1.1 rive del fiume 3.3.1.2 spiagge 3.3.1.3 dune 3.3.2 rocce nude, falesie, rupi, affioramenti 3.3.2.1 rocce nude 3.3.2.2 prodotti di recente vulcanismo 3.3.3 aree con vegetazione rada 3.3.3.1 vegetazioni sparse sulle sabbie 3.3.3.2 vegetazioni sparse sulle rocce 3.3.3.3 vegetazioni sparse su saline 3.3.4 aree percorse da incendi 3.3.4.1 aree percorse da incendi 3.3.5 ghiacciai e nevi perenni 3.3.5.1 ghiacciai e nevi perenni 4.Zoneumide 4.1 zone umide interne 4.1.1 paludi interne 4.1.1.1 paludi dacqua dolce con canneti 4.1.1.2 paludi dacqua dolce senza canneti 4.1.1.3 saline (alcali) con canneti 4.1.1.4 saline (alcali) senza canneti 4.1.2 torbiere 4.1.2.1 torbiere ispezionate 4.1.2.2 torbiere naturali con alberi sparsi e arbusti, senza piscine 27. 26 4.1.2.3 torbiere naturali con insiemi di piscine 4.1.2.4 torbiere naturali con arbusti nani 4.2 zone umide marittime 4.2.1 paludi salmastre 4.2.1.1 paludi salmastre con canne 4.2.1.2 paludi salmastre senza canne 4.2.2 saline 4.2.2.1 saline 4.2.3 zone interditali 4.2.3.1 zone interditali 5.Corpiidrici 5.1 acque continentali 5.1.1 corsi dacqua, canali e idrovie 5.1.1.1 rivers 5.1.1.2 canali 5.1.2 bacini dacqua 5.1.2.1 corpi idrici naturali 5.1.2.2 serbatoi artificiali 5.2 acque marittime 5.2.1 lagune 5.2.1.1 lagune 5.2.2 estuari 5.2.2.1 estuari 5.2.3 mari e oceani 5.2.3.1 mari e oceani Aprendo un focus sulla Regione Campania, unaltra mappa duso del suolo molto importante la CUAS (Carta dellUtilizzazione Agricole dei Suoli). La dotazione di cartografie sull'uso del suolo in Campania prende avvio alla fine degli anni '70, con la messa a punto di una metodologia di tipo tradizionale che prevedeva la descrizione dei paesaggi agricoli prevalenti, mediante rilevamenti di campagna. Come prodotti di questo sforzo conoscitivo si ottennero la Carta Regionale dei boschi e dei pascoli, la Carta delle superfici forestali per tipo di bosco e, infine nel 1980, la Carta regionale dell'utilizzazione agricola dei suoli, tutte realizzate a piccola scala (1:100.000-1:250.000). Recentemente l'Assessorato all'Agricoltura ha ritenuto che fosse indispensabile provvedere all'aggiornamento della Carta dell'Utilizzazione Agricola dei Suoli 28. 27 della Campania (CUAS), in scala 1:50.000, utilizzando le potenzialit offerte dall'uso di immagini satellitari. Essa ha lo scopo di migliorare la conoscenza del territorio rurale della Campania, al fine di realizzare una pi efficace pianificazione degli interventi del settore agricolo e forestale. Gli obiettivi dell'aggiornamento della CUAS si possono cos sintetizzare: permettere una conoscenza pi approfondita della realt agricola campana a quanti operano nel settore della programmazione a livello regionale e comprensoriale, per meglio impostare gli interventi non solo in agricoltura, ma anche in altri settori (edilizia; industria, etc.); registrare i cambiamenti intervenuti dal 1980, anno di pubblicazione della prima carta regionale dell'utilizzazione agricola dei suoli, ad oggi; agevolare l'applicazione delle misure agroambientali del Piano di Sviluppo Rurale (PSR) 2000-2006, e la stesura del Programma d'azione previsto dalla Direttiva Nitrati; mettere a punto un utile strumento per indagare, tra l'altro, sull'azione antropica che ha profondamente inciso sull'ambiente, modificandone l'equilibrio sia negativamente (con disboscamenti, movimenti di terra, asportazione delle parti pi fertili del suolo, ecc.) che positivamente (attivit di bonifica, rimboschimenti, regimazione delle acque, ecc.); valutare la potenzialit dei satelliti per la produzione di cartografie di uso del suolo, con la possibilit di effettuare costanti aggiornamenti nel tempo; creare un archivio di dati flessibile di rapida consultazione e che possa essere facilmente aggiornato. La scelta della scala di rappresentazione della CUAS, oltre ad offrire un maggiore dettaglio conoscitivo rispetto alla precedente, anche finalizzata a rendere tale cartografia congrua con quella realizzata in altri progetti di 29. 28 cartografia regionale come, ad esempio, la Carta dei suoli della Campania in scala 1:50.000. 2.2 - Le norme tecniche di INSPIRE per luso del suolo LINSPIRE Thematic Working Group Land Cover, il 10 dicembre 2013, ha pubblicato sul sito del progetto10 il documento INSPIRE Data Specification for the spatial data theme Land Cover. Il documento a tutti gli effetti una guida alla redazione della carta duso del suolo secondo la normativa INSPIRE. La guida si divide in due modelli principali che sono concettualmente simili, ma per ragioni tecniche sono separati in un modello per i dati vettoriali e uno per i dati raster. CORINE Land Cover, cos come la maggior parte dei set di dati di copertura del suolo regionali e nazionali, possono essere rappresentati utilizzando uno dei modelli di base. Lo sviluppo della guida si basato sui dati forniti dal gruppo di lavoro dalla EEA e su quelli generati allinterno del gruppo di lavoro stesso. Altre fonti di dati considerati durante lo sviluppo sono quelli di Eurostat Indagine LUCAS, l'Atlante urbano, gli strati ad alta risoluzione GMES e un certo numero di dati nazionali e sub-sistemi nazionali di copertura del suolo. Il modello di base concettuale comune per i dati di copertura del suolo ha la seguente struttura: 10 http://inspire.jrc.ec.europa.eu/index.cfm 30. 29 Il set di dati di copertura del suolo si compone di un insieme di unit di copertura del suolo. Queste unit possono essere punti, poligoni o celle raster; Il set di dati di copertura del suolo legato anche ad una lista di codici (ad esempio l'elenco di codici Corine Land Cover). La lista di codici ha una nomenclatura di classi di copertura del suolo in cui ogni classe rappresentata da un codice e un nome; La copertura del suolo stata realizzata con una o pi date di osservazione. La molteplicit di osservazioni utile al fine di essere in grado di descrivere cambiamenti di copertura del suolo. anche possibile aggiungere una percentuale che mostra la presenza relativa di ciascuna classe all'interno del poligono di copertura del suolo. INSPIRE non prescrive o consiglia una particolare nomenclatura per la copertura del suolo. L'approccio adottato da questa guida permetter a coperture del suolo con diverse nomenclature di coesistere nel contesto di INSPIRE. I proprietari delle varie liste di codici sono, tuttavia, incoraggiati a condividere le loro liste di codici utilizzando lo standard ISO 19144-2 - Land Cover Meta Language (LCML) e/o utilizzando un catalogo di funzionalit fornendo laccesso a tale catalogo tramite un collegamento Web al fine di fornire una base per l'interoperabilit. Questo tipo di documentazione pu costituire una base per l'armonizzazione attraverso la traduzione semantica tra nomenclature, e quindi indurre la futura armonizzazione dei set di dati, a condizione che i dati siano comparabili in termini di scala e dettaglio. 31. 30 Figura 5 - Modello concettuale di copertura del suolo secondo INSPIRE 32. 31 2.3 - DB Topografico 2.3.1 - Cosa un DB topografico? Per rispondere a questa domanda dobbiamo prima capire cosa la topologia. La topologia - o studio dei luoghi - (dal greco tpos luogo e lgos studio) una delle branche della matematica moderna; studia le propriet delle figure geometriche e delle forme che non subiscono cambiamenti quando vengono deformate senza strappi, sovrapposizioni o incollature. Essa si basa sui concetti di spazio topologico11 , funzione continua12 ed omeomorfismo13 . Grazie alla struttura topologica, alle entit geografiche, sono associate degli attributi permettendo lanalisi spaziale del territorio che stiamo studiando; con la topologia lasciamo invariate le relazioni spaziali tra gli elementi, cio: adiacenza (o contiguit) intersezione contenimento connettivit posizione relativa posizione altimetrica Dunque la topologia studia relazioni spaziali tra oggetti geometrici, grazie ad essa, nella tecnologia GIS, possiamo organizzare in maniere molto sofisticata 11 Nel corso della storia sono state proposte varie definizioni di spazio topologico, ed servito parecchio tempo per arrivare a quella che oggi viene generalmente usata. Nonostante quella odierna possa sembrare piuttosto astratta, ben si adatta a tutti quei concetti che stanno alla base della topologia. Data una collezione T di sottoinsiemi di un insieme X, uno spazio topologico una coppia (X, T), dove X un insieme e T una topologia. In uno spazio topologico gli insiemi che costituiscono T si dicono aperti in X. Tratto da Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Spazio_topologico 12 Una funzione continua in un punto c se in quel punto esistono il suo limite destro e sinistro ed i due limiti sono finiti ed uguali. 13 Dal greco homoios simile e morphe forma, una particolare funzione tra spazi topologici che modellizza lidea della deformazione senza strappi. 33. 32 le informazioni. Possiamo infatti suddividere le informazioni su due livelli: un livello geometrico dedicato unicamente alle geometrie ed un livello topologico in cui esplicitiamo tramite tabelle alcune relazioni spaziali tra primitive dette topologiche. La topologia si basa su tre concetti principali: 1. arco-nodo: gli archi possono essere connessi soltanto agli estremi; 2. sinistra-destra: gli archi hanno un verso e quindi un lato destro e uno sinistro; 3. poligono-arco: le aree sono definite come porzioni di superficie racchiuse in poligoni formati da archi. Per soddisfare, sia lesigenza di archiviazione e rappresentazione dei dati grafici che di strutturazione delle connessione con i dati alfanumerici, si utilizzano dei modelli di archiviazione di primitive grafiche organizzati secondo strutture topologicamente definite. I modelli di archiviazione sono: il punto, che in base alla scala potr essere utilizzato sia per rappresentare una posizione (ad esempio lintersezione di assi stradali) che oggetti dotati di dimensioni non nulle (ad esempio un albero); esso viene comunemente archiviato con un coppia o una terna di coordinate; gli archi, rappresentati come spezzate o poligonali aperte, sono usati per la rappresentazioni di elementi lineari e vengono archiviati come sequenze di coordinate dei nodi di estremit e dei loro vertici intermedi; i poligoni, individuati per rappresentare aree chiuse, vengono rappresentati con spezzate aventi il primo e lultimo vertice coincidente, vengono archiviati come sequenza di archi e di linee che li delimitano. La connessione tra due archi rappresentata dal fatto di possedere un nodo in comune, ladiacenza (o contiguit) tra due poligoni rappresentata dal fatto di avere un arco in comune. 34. 33 Con la topologia andiamo a rappresentare limmagine con linsieme di elementi che abbiamo elencato poco fa; una figura rappresentata da poligonali chiuse viene rappresentata da una tabella nella quale al numero di identificazione di ogni poligonale associamo i numeri di identificazione dei singoli archi che compongono la poligonale stessa, generando cos la tabella dei poligoni. Insieme alla tabella dei poligoni abbiamo la tabella degli archi, in cui al numero di identificazione di ogni arco si associano i numeri di identificazione dei nodi di partenza e di quelli di arrivo, e i numeri di identificazione dei poligoni che si trovano a sinistra e a destra degli archi; abbiamo anche la tabella dei nodi in cui ad ogni numero identificativo di un nodo si associano i numeri identificativi degli archi che contengono quel nodo. Un database che riesce ad archiviare informazioni topologiche utilizza una struttura complessa che relaziona tabelle di dati geometrici a tabelle di dati topologici, garantendo la coerenza geometrica, facilitando il processo di acquisizione dei dati e permettendo unelaborazione pi efficace degli stessi. Il tutto richiede software specifici e sofisticati uniti ad una accorta preparazione dei dati. Possiamo ora dare una risposta alla domanda che ci siamo posti ad inizio paragrafo: un database topografico (DBT) una base dati informatizzata e georeferenziata contenente i dati geografici di base per la conoscenza del territorio. Per georeferenziato si intende lattribuzione ad un dato di una informazione geografica che ne consente la corretta collocazione sul territorio. 2.3.2 - DB e GeoDB Un DataBase (di seguito DB), un insieme di dati costituenti un archivio che, con una serie di funzionalit ed istruzioni, pu essere modificato e consultato. 35. 34 Affinch un sistema di archiviazione di dati sia efficace deve possedere caratteristiche di affidabilit, queste caratteristiche consentono a colui che deve gestire o consultare il DB di potersi fidare dei dati in esso contenuto. Le caratteristiche che rendono un DB affidabile sono: sicurezza: il DB deve essere protetto dallaccesso non autorizzato cosicch solo coloro che hanno il compito di gestirlo possono accedervi in modalit scrittura, per tutti gli altri utenti necessario e sufficiente abilitare laccesso in sola lettura; affidabilit: bisogna proteggere il DB da guasti improvvisi sia lato hardware che software in modo che i dati in esso contenuto siano sempre protetti e non corruttibili; integrit: i dati contenuti in un DB devo essere corretti, bisogna evitare che vi siano ridondanze di dati poich queste, oltre a generare errori, rendono pi faticoso laggiornamento del DB stesso; indipendenza dei dati: bisogna differenziare gli accessi al DB in modo che lamministratore abbia la possibilit di accedervi ad un livello cosiddetto basso, mentre gli utenti comuni, quelli che vi accedono per consultarlo, devono avere un livello alto senza preoccuparsi di come il DB sia stato costruito. Esistono due modelli indipendenti dei dati associati ad un DB: il modello fisico e il modello logico. Chi si occupa della consultazione, interrogazione e manipolazione dei dati in esso contenuti usa il modello logico senza doversi preoccupare di dove siano scritti i dati stessi (modello fisico); prestazione: la risposta alla formulazione di interrogazioni al DB deve essere quanto pi rapida possibile, questa affermazione deve essere tanto pi vera quanto pi aumenta la mole di dati contenuta in un DB; gestione degli accessi concorrenti: pi utenti possono collegarsi contemporaneamente ad un DB per consultarlo o modificarlo. Le azioni 36. 35 che scaturiscono da questi accessi multipli non devono in alcun modo inficiare lintegrit del DB stesso. Affinch tutti i requisiti elencati siano garantiti necessario che il DB venga gestito da un sistema opportuno che prende il nome di sistema di gestione del DB, in gergo DBMS, acronimo di DataBase Management System. Un DBMS ha le seguenti funzioni primarie: - permettere agli utenti di creare nuove basi di dati specificandone schema o struttura per mezzo di un linguaggio specializzato chiamato linguaggio di definizione, in gergo DDL acronimo di Data Definition Language; - dare allutente la possibilit di interrogare il DB, in gergo questa azione viene definita query, modificare e/o aggiungere dati usando un linguaggio specifico chiamato linguaggio di interrogazione e manipolazione, in gergo DML acronimo di Data Manipulation Language; - permettere la manipolazione di una ingente quantit di dati per un lungo periodo di tempo preservandoli da incidenti, usi impropri o non autorizzati; - controllare che sia sempre garantita lintegrit dei dati attraverso regole per leliminazione delle ridondanze inutili; - controllare laccesso simultaneo ai dati da parte di pi utenti impedendo che le azioni di un utente influenzino quelle degli altri, impedendo quindi la corruzione dei dati che comporterebbe la perdita dei integrit del DB. Quindi un DBMS si pone come intermediario tra lutente e i dati; questa funzione di mediatore possibile grazie alla indipendenza dei dati. Il DBMS infatti presenta i dati allutente secondo un modello logico riservando per se le operazioni interne sul modello fisico. 37. 36 Il DBMS in genere un software come Oracle, MySQL, Microsoft Access, etc Esso contiene al suo interno le principali funzioni di gestione dei dati e possiede la capacit di proteggere il suo contenuto da accessi non autorizzati. Nel corso dellevoluzione dei DBMS si sono succeduti diversi modelli logici dei dati utilizzati per archiviare gli stessi in un DB. Verso la fine degli anni 60 IBM svilupp lIMS (Information Management System), DBMS basato su un modello detto gerarchico; nel 1970 la stessa IBM present un nuovo schema di rappresentazione dei dati chiamato modello relazionale. Lo sviluppo di questultimo modello fu rapidissimo grazie alla sua semplicit tanto che, nella sua evoluzione arrivando alla quarta generazione, divenuto lo standard assoluto per la definizione e la manipolazione dei dati, cio il modello SQL (Structured Query Language). Un DB relazionale costituito da una o pi tabelle chiamate relazioni; la relazione costituisce lelemento centrale di rappresentazione dei dati in un DB relazionale. Oltre alla semplicit della struttura questi DB hanno anche unaltra propriet: laggregazione dei dati. I dati contenuti nelle tabelle presi singolarmente non hanno un significato e lo acquistano solo quando sono messi in relazione tra loro, quando sono aggregati. Ad esempio in ambito catastale possiamo avere relazioni tra particelle e persone poich le persone sono proprietarie delle particelle; attraverso la propriet viene stabilito un vincolo tra tutti i dati relativi alle particelle catastali (numero, area, valore, etc.) e i dati relativi alle persone (nome, cognome, codice fiscale, indirizzo, etc.). La relazione in un DB relazionale viene rappresentata da una tabella tanto che spesso si usa questa come sinonimo del DB relazionale. Particella NUM_PART NUM_FG USO AREA VAL 25 15 Seminativo semplice 2.5 1034.65 38. 37 26 15 Seminativo semplice 3.1 1270.34 27 15 Bosco di latifoglie 10.4 850.86 25 14 Oliveto 1.7 2166.52 34 18 Seminativo semplice 4.6 2395.47 Tabella 2 - Esempio di tabella del DB relazionale I dati in una relazione sono strutturati come una serie di righe e colonne; un riga o tupla o record, consiste in una lista di valori uno per ogni attributo. In una relazione non possono esistere record identici, quindi ogni riga deve essere univoca. Ogni cella (incrocio tra un riga e una colonna) contiene una e una sola occorrenza di un attributo definita come valore, i valori ammissibili per ciascun attributo sono definiti tra quelli ammissibili nel dominio dellattributo. I numeri interi, i numeri reali, le stringhe alfanumeriche, le date, ecc., sono tutti domini dei valori che un dato attributo pu assumere. Unaltra propriet importante dei valori ammessi in una relazione latomicit: in una singola cella non sono ammessi valori che spossano essere decomposti in pi attributi. Ad esempio il valore di un indirizzo postale composto da via, numero civico, CAP e citt non pu essere contenuto interamente in una cella ma deve essere scomposto negli attributi VIA, CIVICO, CAP e CITTA. Lordine di posizionamento della righe e colonne non ha importanza, spostare una colonna di uno pi posti non altera il contenuto della relazione, cos come spostare i record in alto o in basso. Sulle intestazioni delle colonne sono presenti i nomi di ciascun attributo, definiti anche campi. Affinch si abbia correttezza dei dati dobbiamo introdurre il concetto di vincolo di integrit. I vincoli di integrit si dividono in intra-relazionali, aventi valore allinterno della relazione, e inter-relazionali, aventi valore fra relazioni 39. 38 diverse. Noi ci occuperemo del vincolo intra-relazionale detto vincolo di chiave e di quello inter-relazionale detto vincolo di integrit referenziale. Particella ID_PART NUM_PART NUM_FG USO AREA VAL 1 25 15 Seminativo semplice 2.5 1034.65 1 26 15 Seminativo semplice 3.1 1270.34 3 25 14 Oliveto 1.7 2166.52 4 34 18 Seminativo semplice 4.6 2395.47 Propriet ID_PART ID_PROP PERCENT_PROP 1 3 20 1 1 90 2 1 100 3 1 5 3 3 30 3 2 65 4 4 100 Proprietario ID_PROP CODICE_FISC NOME COGNOME 1 RSSMRA52H11D332F Mario Rossi 2 VRDFNC69A65G686T Francesca Verdi 3 BNCPLA38E13D049U Paolo Bianchi 40. 39 Nelle tabelle precedenti ricorre un attributo che contiene il termine ID (abbreviazione di identificativo); sono sempre numeri interi progressivi che hanno il compito di identificare un record in modo univoco. Nella tabella Particella, la ripetizione del valore 1 nel campo ID_PART costituisce una violazione di questo principio impedendo la distinzione chiara tra i due record delle particelle 25 e 26 del foglio 15. Per prevenire questo problema necessario istituire un vincolo che vieti la ripetizione dei valori che servono ad identificare in maniera univoca un record; a tale scopo serve il vincolo di chiave o chiave primaria. DEF14 Una chiave primaria di una relazione il sottoinsieme K degli attributi della relazione che soddisfa le seguenti propriet: - Propriet dellidentificazione univoca: i valori descritti negli attributi della chiave primaria K identificano univocamente un record della relazione; quindi, due record diversi non possono avere valori uguali negli attributi K; - Propriet della non ridondanza: nessun sottoinsieme di K pu essere, a sua volta, una chiave primaria. Tutti gli attributi che possono concorrere alla formazione di una chiave primaria sono detti chiavi candidate. Una chiave primaria costituita da pi di un attributo prende il nome di chiave composta. 14 Dainelli, N., Bonechi, F., Spagnolo, M., & Canessa, A. (2008). Cartografia numerica - Manuale pratico per l'utilizzo dei GIS. Palermo: Dario Flaccovio Editore. 41. 40 Linformazione relativa a ciascuna tabella diventa completa solamente attraverso il riferimento alle altre, questo grazie al vincolo di integrit referenziale. Questo riferimento, ad esempio per la tabella PROPRIETA avviene mediante gli attributi ID_PART e ID_PROP che sono presenti come chiavi primarie rispettivamente nelle tabelle PARTICELLA e PROPRIETA, e contengono valori omologhi a quelli presenti nei campi della tabella PROPRIETA. proprio la presenza di valori omologhi in campi appartenenti a tabella diverse che rende il riferimento efficace. Un vincolo di integrit referenziale, che prende anche il nome di chiave straniera, pu essere definito come segue: DEF15 Dato un sottoinsieme K degli attributi delle relazioni R1 ed R2, se K chiave primaria in R1 allora esso chiave straniera in R2. La chiave straniera ha il preciso scopo di creare i riferimenti fra le tabella di un DB. Un DB relazionale consente di effettuare una serie particolare di azioni di interrogazione e manipolazioni dei dati che prendono il nome di algebra relazionale. Sono operazioni di algebra relazionale: - operazioni insiemistiche: unione, intersezione e differenza; - operazioni di eliminazione: selezione e proiezione; - operazioni di combinazione: join. 15 Dainelli, N., Bonechi, F., Spagnolo, M., & Canessa, A. (2008). Cartografia numerica - Manuale pratico per l'utilizzo dei GIS. Palermo: Dario Flaccovio Editore. 42. 41 Se si volessero sintetizzare le fasi di progettazione e costruzione di un DB lo si potrebbe fare elencando i seguenti passi: 1- analisi dei requisiti; 2- progettazione del modello concettuale; 3- progettazione del modello logico; 4- implementazione; 5- installazione, gestione e manutenzione. Il primo passaggio costituito dallanalisi dei requisiti del sistema del sistema di archiviazione dei dati. Essa consiste nel definire cosa dovr essere rappresentato nel DB, quali funzioni dovr svolgere e quali rapporti dovranno esistere fra le entit presenti. Allanalisi dei requisiti fa seguito la progettazione concettuale che porta alla definizione del modello concettuale del sistema; in questa fase i dati, finora grezzi, vengono organizzati secondo un linguaggio definito meta-linguaggio che fa uso di formalismi ben precisi. Un importante meta-linguaggio lUML (Universal Modeling Language), questo linguaggio in origine non fu realizzato per la modellazione dei dati spaziali, e nelle sue evoluzioni successive si arriv alla realizzazione del Geo-UML. UML, giunto alla versione 2, pu rappresentare applicazioni grazie alle cosiddette viste. Le viste descrivono, ognuna con un diverso tipo di diagramma, i vari aspetti che vogliamo rappresentare nel DB facendoci avere una visione a tutto tondo. Esistono nove differenti viste e relativi diagrammi, tra cui citiamo il diagramma dei casi duso (Use Case Diagram) utile per rappresentare i requisiti degli utenti del sistema; il diagramma delle classi (Class Diagram) utile per descrivere le tipologie di entit che entrano in gioco nel sistema, le loro caratteristiche e le relazioni tra di esse; il digramma di stato (Statechart Diagram) utile a rappresentare il comportamento delle entit in termini di stato. Nella progettazione dei DB, il linguaggio UML contribuisce soprattutto con il diagramma delle classi poich con esso possibile definire classi di oggetti caratterizzate da attributi e relazioni che intercorrono tra di esse. 43. 42 Una volta progettato il modello concettuale, la cui realizzazione pu essere fatta anche su un pezzo di carta poich totalmente svincolato dal tipo di sistema informatico o DBMS che verr utilizzato, si passa alla definizione del modello logico. Il modello logico non altro che lo schema del DB che abbiamo descritto finora con la definizione delle relazioni che portano alla strutturazione del DBMS. Il modello relazionale fin qui descritto risulta essere ottimo per la rappresentazione e manipolazione di basi di dati tradizionali, risulta essere insufficiente per nel momento in cui si vuole andare a rappresentare e modellare dati di tipo geografico poich non ha gli strumenti necessari per la gestione della parte geometrica. A questo possiamo ovviare usando una particolare estensione del modello relazionale e cio il modello geo-relazionale, che ci consente appunto di gestire i dati geografici sfruttando le potenzialit del modello relazionale. I DB che usano il modello geo-relazionale sono chiamati geoDB o geoDBMS; un geoDBMS un DBMS che ha in pi la capacit di gestire i dati spaziali. Esso infatti possiede al suo interno un linguaggio di interrogazione e manipolazione di dati spaziali (SDT Spatial Data Types); i dati spaziali sono ad esempio punti, linee, regioni, quei dati che consentono di strutturare entit geometriche che rappresentano oggetti nel mondo reale ed altri aspetti come le relazioni intercorrenti tra di essi. Un geoDBMS, essendo in tutto e per tutto un DBMS, consente di effettuare tutte le operazioni di algebra relazionale; il meta- linguaggio usato per questo genere di DB il gi citato Geo-UML. 2.3.3 - Cosa un GeoDB? Per GeoDB si intende un particolare tipo di DB che in grado di contenere al suo interno anche riferimenti spaziali in modo da consentire la rappresentazione 44. 43 di dati di tipo geografico. GeoDB un termine proprietario di ESRI, azienda che produce e distribuisce il software GIS (Geografical Information System) ArcGIS, giunto ad oggi alla versione 10.2; questa versione del software ESRI sar usata nei prossimi capitoli per la realizzazione del nostro GIS. Per poter ricondurre il paesaggio allinterno di un modello che ne permetta lanalisi e la gestione attraverso un sistema informativo geografico il cui linguaggio possa essere condiviso da tutti gli utenti, si deve innanzitutto distinguere tra fenomeni ed elementi geografici. Costruire una cartografia tematica di una regione in cui si mostrano gli agriturismi o la pianta di una citt dove si evidenziano i ristoranti, una tipica descrizione del paesaggio per elementi geografici. Le carte climatiche sono tipiche rappresentazione di fenomeni geografici, cos come una carta che indichi le variazioni di umidit del suolo o la dispersione dellinquinante che stato riversato in mare. In un sistema informativo geografico necessario avere due informazioni di base per ogni elemento che rappresenta un oggetto geografico che si vuole rappresentare e gestire: 1. la sua posizione nello spazio secondo un sistema di coordinate geografiche note; 2. la descrizione delle sue caratteristiche (propriet), che pu essere numerica e/o testuale. Quando gli oggetti geografici che si vogliono rappresentare e gestire in un GIS hanno una posizione nello spazio, cio sono spazialmente riferiti ad un sistema geografico-cartografico, essi sono detti georiferiti; quando hanno anche associate delle descrizioni, attributi in gergo GIS, si pu parlare di vero e proprio data base geografico. Descrivere un paesaggio in termini di elementi geografici significa scomporlo in elementi puntuali, lineari ed areali (o poligonali); queste sono le geometrie base di un GIS dette anche primitive geografiche. I punti sono utilizzati per 45. 44 descrivere elementi isolati, come potrebbero essere i ripetitori di telefonia mobile; le linee diventano essenziali soprattutto quando si lavora su reti come quella fluviale; i poligoni vengono usati per descrivere superfici del paesaggio come ad esempio le province di una certa regione. Descrivere il paesaggio in termini di fenomeni geografici significa scomporlo in superfici continue che nel loro insieme occupano una determinata porzione di territorio, ognuna caratterizzata da un certo valore del fenomeno geografico che si sta rappresentando. In questo modo si potr rappresentare efficacemente la variazione di densit di precipitazioni in uno Stato, la variazione di pH in un terreno agricolo, le variazioni di temperatura dellaria di una certa regione o la quota sopra il livello del mare. Figura 6 - Shapefile puntuale 46. 45 Figura 7 - Shapefile poligonale Figura 8 - Shapefile lineare 47. 46 Maggiore il numero di dati misurati, pi elevata sar laccuratezza e la verosimiglianza della rappresentazione per superfici continue. Se, ad esempio, occorresse rappresentare la predisposizione di un determinato territorio al franamento dei versanti, analizzando le aree frana attiva, frana quiescente, pendenza dei versanti, distanza da faglie, distanza da corsi dacqua, caratteristiche litotecniche del substrato roccioso, vegetazione, ecc., lunica via possibile sarebbe quella di rappresentare i vari livelli informativi come superfici continue, per esempio raster16, ed applicare un algoritmo ad ogni pixel sfruttando i valori che caratterizzano quello stesso pixel17 di ogni livello informativo. La rappresentazione degli elementi geografici allinterno di un GIS avviene attraverso un modello cosiddetto di tipo vettoriale18 . Ogni elemento geografico viene scomposto nella sua geometria di base, vale a dire punti, linee o poligoni che abbiamo gi chiamato primitive geografiche. Allinterno di un GIS i punti sono definiti come una coppia di coordinate. La linea retta definita dalle coordinate del punto iniziale e da quelle del punto finale della linea, mentre una polilinea o una spezzata definita dalle coordinate del punto iniziale e finale pi quelle dei punti intermedi che determinano il cambiamento di direzione, detti vertici. Il poligono viene rappresentato allo 16 La grafica bitmap, o grafica raster (in inglese bitmap graphic, raster graphics, mentre in italiano sarebbe traducibile come: Grafica a griglia), una tecnica utilizzata per descrivere un'immagine in formato digitale. Un'immagine descritta con questo tipo di grafica chiamata immagine bitmap o immagine raster. Tratto da Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Raster 17 Con il termine pixel (derivato dalla lingua inglese, contrazione della locuzione picture element), nella computer grafica, si indica ciascuno degli elementi puntiformi che compongono la rappresentazione di una immagine raster digitale, ad esempio su un dispositivo di visualizzazione o nella memoria di un computer. Nelle immagini rappresentate da dati informatici, solitamente, i punti riprodotti sono cos piccoli e numerosi da non essere distinguibili ad occhio nudo, apparendo fusi in un'unica immagine quando vengono stampati su carta o visualizzati su un monitor. Ciascun pixel, che rappresenta il pi piccolo elemento dell'immagine, caratterizzato dalla propria posizione e da valori quali colore e intensit, variabili in funzione del sistema di rappresentazione adottato. Tratto da Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Pixel 18 La grafica vettoriale una tecnica utilizzata in computer grafica per descrivere un'immagine. Un'immagine descritta con la grafica vettoriale chiamata immagine vettoriale. Nella grafica vettoriale un'immagine descritta mediante un insieme di primitive geometriche che definiscono punti, linee, curve e poligoni ai quali possono essere attribuiti colori e anche sfumature. radicalmente diversa dalla grafica raster in quanto nella grafica raster le immagini vengono descritte come una griglia di pixel opportunamente colorati. Tratto da Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Grafica_vettoriale 48. 47 stesso modo della spezzata con la differenza che il primo e lultimo punto coincidono. In un GIS il paesaggio descritto non solo dal punto di vista grafico ma tenendo conto anche degli attributi del paesaggio stesso; ad ogni primitiva geografica verr quindi associata una tabella in cui vengono conservate le informazioni relative a quel dato elemento geografico. La tabella consente di effettuare query che consentono di evidenziare determinate condizioni del territorio rappresentato. Poich si conosce lesatta ubicazione nello spazio di ogni elemento geografico inserito in un GIS, con un modello di rappresentazione vettoriale possibile effettuare analisi topologiche che permettono di evidenziare quale sia il rapporto geometrico-spaziale tra i vari oggetti geografici rappresentati. Il GIS ci permette di capire quali sono le regioni che confinano con una data regione, lo fa eseguendo unanalisi di adiacenza. Ladiacenza determinata grazie alla condivisione di elementi geometrici tra poligoni che il GIS riesce a verificare molto velocemente analizzando le coordinate dei punti che determinano i vari poligoni presenti nel GeoDB. Altre operazioni che pu effettuare un GIS, che rientrano tutte nel concetto di topologia, sono il contenimento e la connettivit. La rappresentazione dei fenomeni spaziali allinterno di un GIS avviane attraverso un modello a superfici continue. Esso viene adottato ogni volta che si ha la necessit di rappresentare una variabile continua nello spazio (come la temperatura dellaria o la quota sopra il livello del mare), anche detto campo, che viene implementato in un modello generico detto a mosaico. Esistono due tipi di mosaico: quelli composti da celle irregolari triangolari dette TIN (acronimo di Triangulated Irregular Network) e quelli composti da celle regolari o quadrate dette raster. 49. 48 Figura 9 - Modello a mosaico composto da celle regolari quadrate (raster) Figura 10 - Modello a mosaico composto da triangoli irregolari (TIN) Una buona parte dei formati immagine nel mondo informatico, dalle foto digitali alle scansioni, sono di tipo raster e le estensioni pi comuni, dette anche formati di compressione, di questi file sono: .tif, .jpeg, .bmp, .gif. Ogni immagine costituita da molti pixel di dimensioni costanti, ognuno caratterizzato da un certo valore o attributo (scala di grigio), o da una terna di attributi (RGB, rosso-verde-blu), o da quattro attributi (CMYK, ciano-magenta- giallo-nero) che ne identificano il colore. 50. 49 Il raster di un modello a superfici continue non molto diverso da quello di unimmagine qualunque, in questo caso per gli attributi di ogni pixel non corrispondono ad un colore bens esprimo quello che il modello deve rappresentare come ad esempio la profondit della falda o la temperatura dellaria o la densit di popolazione. Inoltre nel caso di modelli a superfici continue, il dato geografico corredato anche dallimportantissima informazione di tipo spaziale; vale a dire che ad ogni pixel corrisponde una combinazione di coordinate geografiche che ne permettono lesatta ubicazione in un sistema di riferimento geografico. La griglia di pixel sempre rettangolare e corrisponde al rettangolo che circoscrive larea che si sta rappresentando. Se larea di interesse non esattamente rettangolare i pixel che corrispondono a questarea avranno i valori corrispondenti allinformazione che portano con se mentre tutti i pixel esterni, ma comunque ubicati allinterno del rettangolo che circoscrive larea irregolare, avranno attributi nulli, normalmente espressi come NO DATA. Nel complesso quindi, un file raster geografico conterr alcune informazioni iniziali essenziali per la localizzazione geografica e cio: - la dimensione in unit di misura reale del lato del pixel quandrato denominata risoluzione; - il numero di pixel per riga della griglia; - il numero di pixel per colonna della griglia; - le coordinate geografiche del primo pixel in alto a sinistra, cio del pixel allestremo nord-occidentale. Coordinate X,Y 20 36 47 ] Risoluzione 18 20 32 n.di pixel per riga: 3 19 24 51 n.di pixel per colonna: 4 23 32 52 Tabella 3 - Caratteristiche di un dato raster 51. 50 Quando si parla di risoluzione di un raster si intende, a parit di dimensioni dellimmagine, quanti sono i pixel presenti. Nel mondo delle fotocamere digitali ci si riferisce ai megapixel di unimmagine per specificarne la definizione. Nel mondo dei raster geografici, dato che ogni pixel corrisponde ad una superficie reale, la risoluzione viene tipicamente data dalla dimensione reale del pixel espressa normalmente in metri. Normalmente un dato raster geografico viene costruito a partire da un dato vettoriale puntuale; cos, ad esempio, il dato raster della temperatura dellaria verr creato per interpolazione dei valori puntuali, desunti da stazioni meteo presenti in una certa area geografica. Esistono due metodi per derivare un raster da dati vettoriali: la triangolazione e linterpolazione. La triangolazione prevede la creazione di una rete di triangoli irregolari adiacenti chiamata TIN; se si esegue una triangolazione da punti quota a curve di livello, i vertici dei triangoli generati coincideranno con i punti quotati o con punti ubicati lungo curve di livello. Linterpolazione invece pu avvenire secondo diversi modelli pi o meno complicati (Thiessen, Inverse Distance Weighted - IDW, Splines, Kriging, ecc.) che permettono di riempire lo spazio vuoto tra punti o linee di attributi noti. Si immagini di voler costruire un raster che rappresenti la topografia di un certo territorio, si tratta di uno dei raster pi utilizzati in ambiente GIS, normalmente denominato modello digitale dellaltitudine o DEM (acronimo di Digital Elevation Model). In questo raster la griglia formata da celle di dimensioni uguali che portano come attributo laltitudine media dellarea geografica che il pixel rappresenta. Il DEM pu essere derivato dal TIN, a sua volta creato da punti quotati e curve di livello, oppure direttamente dai punti quotati. In un DEM, lattributo di ogni pixel il valore dellaltitudine media di quella porzione di territorio interpolata a partire dai punti quotati pi o meno interni al pixel stesso; tanto maggiore la risoluzione scelta per la creazione del DEM, tanto 52. 51 minore sar il numero di punti quotati che si trovano allinterno o nei pressi di ogni pixel. Se si parla di un DEM di risoluzione 20 metri, si intende che questo raster geografico costruito da una griglia di pixel quadrati con lato 20 metri, cio da superfici continue di 400 metri quadri luna. 53. 52 Cap.3 - Applicazioni per il comune di Casalnuovo di Napoli 3.1 - Inquadramento urbanistico di Casalnuovo Casalnuovo di Napoli un comune campano, ubicato a Nord-Est di Napoli, con una popolazione pari a 48590 abitanti, secondo i dati ISTAT relativi al 31 dicembre 2012. Questo comune rientra nel STS E1 Napoli Nord-Est individuato nel terzo Quadro Territoriale di Riferimento (QTR) previsto dal Piano Territoriale Regionale (PTR) istituito con Legge Regionale n13 del 13 ottobre 2008. I Sistemi Territoriali di Sviluppo (STS) sono aree geografiche che hanno in comune le stesse prospettive di sviluppo. Il PTR necessariamente agganciato alla dimensione territoriale e agli effetti sul territorio delle strategie di sviluppo, ci al fine di registrare e promuovere strategie di sviluppo che saranno normate nei loro assetti fisici dai Piani Territoriali Provinciali (PTCP) e dai Piani Urbanistici Comunali (PUC). Il carattere prevalentemente strategico del PTR, fa delle delimitazioni dei Sistemi Territoriali di Sviluppo uno strumento di articolazione e verifica delle strategie e delle politiche che incidono significativamente sugli assetti territoriali. Lindividuazione dei Sistemi Territoriali di Sviluppo non ha valore di vincolo, ma di orientamento per la formulazione di strategie in coerenza con il carattere proprio del PTR, inteso come piano in itinere soggetto a continue implementazioni. Lindividuazione dei Sistemi Territoriali di Sviluppo diventa, 54. 53 in tale ottica, la trama di base sulla quale costruire i processi di co- pianificazione. Nel Sistemi Territoriali di Sviluppo E1 oltre al comune in esame sono presenti i seguenti comuni: Acerra; Afragola; Brusciano; Caivano; Cardito; Castello di Cisterna; Crispano; Pomigliano dArco. Scendendo di livello, il Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale risulta essere realizzato in concomitanza con lapprovazione del PTR; la proposta di PTCP stata approvata con delibera della giunta provinciale n1091 del 17 dicembre 2007, la relazione stata poi approvata con delibera della giunta provinciale n747 dell8 ottobre 2008. Nel PTCP a pagina 6, nel paragrafo Il coordinamento con il piano territoriale regionale si legge: Da questo punto di vista, la concomitanza della formazione dei due strumenti, il Ptr e il Ptcp, pu conferire grande rilievo alla collaborazione dei due soggetti istituzionali, sia per quanto concerne i relativi processi politici, sia per quanto concerne il coordinamento tecnico delle scelte di tutela e di sviluppo. Si delinea, al posto del vecchio modello di pianificazione a cascata, un processo di dialogo interattivo, secondo il quale il Piano provinciale pu concorrere alla formazione delle scelte regionali ad esempio proponendo motivate modifiche alle articolazioni territoriali definite dal Ptr, come i Sistemi di 55. 54 sviluppo territoriale o gli ambienti insediativi - cos come queste guidano ed indirizzano le scelte provinciali. Il PTCP ha tra i suoi obiettivi prioritari quello di una riorganizzazione policentrica e reticolare del territorio provinciale al fine di razionalizzare un sistema metropolitano caratterizzato dalla funzione attrattiva del capoluogo e di alcune aree con alti livelli di specializzazione; in ossequio a quanto indicato vengono istituiti gli Ambienti Insediativi Locali (AIL). Casalnuovo ricade nel Sistema Pomiglianese che ha come obiettivo: Valorizzazione del ruolo legato alle attivit di produzione e ricerca del triangolo Pomigliano-Acerra-Casalnuovo attraverso la messa in rete e lintegrazione dei servizi; incremento delle funzioni urbane di livello superiore in una logica di complementariet tra i diversi centri/ambiti del sistema. La suddivisione in AIL si resa necessaria per poter lavorare in maniera pi ordinata e organica sul territorio, andando ad individuare realt che spesso ricadono in pi AIL. Gli AIL individuati sono 22 e vengono di seguito elencati insieme ai 2 ambienti insediativi integrati: 56. 55 Figura 11 - Ambienti insediativi locali, Paesaggi e STS regionali Nelle norme di attuazione del PTCP, la cui ultima revisione risale al 2009, vengono considerate nel Capitolo III, art.14 comma 5 le industrie o le attivit antropiche che possono essere sorgenti di rischio ambientale. Purtroppo lunica 57. 56 industria che stata censita risulta essere la dismessa Liquigas, mancano le altre industrie presenti sul territorio in esame; alcune tra le pi famose industrie casalnuovesi sono la RA.M.OIL spa, un petrolchimico presente da almeno 20 anni in questo territorio, e la COMASA, industria di cornici che al suo interno ha un impianto a biomassa. Alla fine degli anni 40 del secolo scorso era ancora possibile distinguere i nuclei insediativi storici, le arterie di collegamento erano libere dallurbanizzazione. A partire dagli anni 70 del secolo scorso il boom delledilizia ha colpito anche questi comuni, realizzando spesso veri e propri abusi edilizi che con il tempo sono stati condonati. Dal punto di vista del trasporto pubblico Casalnuovo servita da servizi di trasporto su gomma e su ferro: Trasporto su gomma esistente: Societ trasporti ANM presente con la linea A37 con tragitto Acerra Napoli transitante per Casalnuovo di Napoli. Trasporto su ferro esistente: Societ Circumvesuviana con le linee Napoli Baiano e Napoli Acerra. La linea ha 4 stazioni presenti sul territorio comunale denominate: Salice, Casalnuovo, La Pigna e Talona; Societ FS (Ferrovie dello Stato) con treni regionali che collegano la citt di Napoli con le province di Caserta e Benevento con numero 1 stazione denominata Casalnuovo. A Casalnuovo non sono presenti risorse paesaggistiche di particolare interesse, dal punto di vista architettonico da menzionare la Chiesa di San Giacomo Apostolo e la struttura fatiscente del Palazzo dei Principi Salerno-Lancellotti di Durazzo. La superfice comunale di Casalnuovo risulta cos sfruttata: 58. 57 Figura 12 - Uso del suolo casalnuovese Di cui: Figura 13 - Rapporto tra superfice comunale e superfici artificiali 62% 38% Area Urbanizzata Area Agricola 40% 20% 40% Area Residenziale Area Industriale Superfice restante 59. 58 3.2 - Creazione della carta duso del suolo Per costruire la carta duso del suolo del comune di Casalnuovo ci siamo avvalsi, come dati di base, delle seguenti 4 tavole della Carta Tecnica Regionale (CTR) della Campania: 447121 448094 448053 448052 Le carte tecniche sono caratterizzate dal fatto che tutti gli elementi sono rappresentati in vera proiezione, senza subire operazioni di ingrandimento o di spostamento. Si tratta quindi di una cartografia a grande scala (fino a 1:5.000, 1:10.000), adeguata per attivit di progettazione (donde il nome di carte tecniche). Ogni tavola della CTR identificata dal toponimo della localit principale e da un numero a sei cifre: le prime tre indicano il Foglio 1:50.000 di appartenenza, le successive tre individuano la sezione 1:10.000 se l'ultimo numero zero; se invece le ultime cifre sono 1,2,3,4 (in luogo dello zero) indicano l'elemento 1:5.000. Le nostre 4 tavole sono quindi in scala 1:5000. La CTR ha come sistema di riferimento lED50. E doveroso fare un piccolo excursus sui sistemi di riferimento. I sistemi di riferimento per la georeferenziazione dei dati spaziali Come in tutte le attivit cartografiche, anche nella pianificazione di un progetto GIS, la definizione del sistema di riferimento cartografico da adottare rappresenta il primo e obbligato passaggio teorico e tecnico; 60. 59 l'attributo principale di un elemento territoriale costituito dalle sue coordinate geografiche. Quando in cartografia si definiscono le coordinate di un punto sulla Terra (ovvero la sua posizione geografica) non si fa altro che definire la sua posizione (in coordinate) rispetto ad una superficie geometrica adottata in sostituzione della reale forma della Terra. Poich il globo terrestre ha una forma non riconducibile a nessuna figura geometrica si pens di definire una nuova figura, il geoide, definito come la superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre, oppure come la superficie media degli oceani, intesi come formati da acqua di densit e temperatura costanti, depurata dei moti ondosi e dalle irregolarit delle maree sia periodiche che accidentali, dalle variazioni della pressione atmosferica, [. . .]. Si ricordi che la superficie libera della massa liquida tende a disporsi, per motivi di equilibrio idrostatico, secondo una superficie equipotenziale del campo della gravit19 Tale superficie approssima meglio di ogni altre la realt ma non risulta, in ogni caso, adatta come superficie di riferimento per usi cartografici in quanto molto irregolare. A questo scopo viene utilizzato l'ellissoide di rotazione biassiale che costituisce la forma geometrica che pi si avvicina al geoide. 19 Dainelli, N., Bonechi, F., Spagnolo, M., & Canessa, A. (2008). Cartografia numerica - Manuale pratico per l'utilizzo dei GIS. Palermo: Dario Flaccovio Editore. 61. 60 Figura 14 - Differenza tra geoide ed ellissoide L'ellissoide di rotazione modella dunque la forma del globo terrestre e costituisce una superficie di riferimento per il calcolo di angoli e distanze e, conseguentemente, di coordinate relative alle posizioni sulla superficie dell'ellissoide stesso. Queste ultime vengono appunto definite come coordinate ellissoidiche che, per un dato punto P giacente sulla superficie dell'ellissoide, sono: la latitudine di P: l'angolo formato dalla Normale passante per il punto P e il piano equatoriale; la longitudine di P: l'angolo individuato sul piano equatoriale dal piano contenente il meridiano di riferimento, avente convenzionalmente valore di = 0 (meridiano di Greenwich), e il piano contenente il meridiano passante per P. Prima dellavvento dei satelliti furono ideati diversi ellissoidi ognuno utile a rappresentare in maniera pi corretta un dato territorio. Nel 1924, durante lassemblea dellUnione Geodedica e Geofisica Internazionale fu scelto lellissoide di Hayford come ellissoide internazionele e, di consegneza, questo stato adottato da molti Paesi con il nome di International 1909 o 62. 61 International 1924. Lellisoide di Hayford ha il semiasse maggiore pari a 6.378.388 di metri e uno schiacciamento pari a 1/297. Gli ellissoidi si dividono in geocentrici e locali. Quelli geocentrici hanno il centro coincidente con il centro della Terra e il semiasse minore coincidente con la congiungente i Poli, quello maggiore coincidente con il piano equatoriale. Un ellissoide di tipo locale invece sganciato dalla sua posizione geocentrica e spostato finch la sua superficie non diventa tangente alla superficie del geoide nella zona di interesse, il punto di tangenza tra queste due superfici detto centro di emanazione. La definizione della forma e dellorientamento dellellissoide ci consente di definire il datum geodetico, cio, il modello matematico utile a definire le coordinate degli oggetti presenti sulla Terra. Il centro di emanazione da spesso il nome al datum, ad esempio il nostro datum nazionale il Roma40 corrispondente allellissoide che ha come centro di emanazione Monte Mario, presso Roma; 40 sta ad indicare lanno in cui stato adottato e cio il 1940. Il Roma40 usa lellissoide di Hayford. Nel momento in cui si vuole creare una cartografia rappresentante una certa porzione di superficie terrestre, al sistema di riferimento geodetico deve essere necessariamente associato un metodo di sviluppo cartografico, ovvero un sistema di proiezione, che permetta di riportare sul piano, pi coerentemente possibile, i punti di coordinate note inquadrati nella rete geodetica. La maggior parte della cartografia utilizza la rappresentazione conforme di Gauss, detta anche di Mercatore Inversa o Trasversa (Universal Trasverse Mercator UTM), che ha come propriet quella di avere isometria, cio assenza di deformazione lungo il meridiano su cui si sceglie di centrare la rappresentazione. In Italia purtroppo sono ancora in vigore vari sistemi di riferimento geodetici, tra cui quelli principali sono: Roma40, associato al sistema cartografico Gauss-Boaga; 63. 62 ED50, associato al sistema cartografico UTM-ED50; WGS84, associato al sistema cartografico UTM-WGS84; Bessel, associato al sistema cartografico Cassini-Soldner(ampiamente utilizzato per le mappe catastali). Il Roma40 il sistema geodetico nazionale, introdotto nei primi anni della seconda guerra mondiale. Il datum costituito dall'ellissoide di Hayford e dal centro di emanazione imposto sulla verticale del punto Roma Monte Mario identificato dalle seguenti coordinate calcolate con metodi astronomici: latitudine: 41 55' 25,51" longitudine: 0 (12 27' 08,400" Est di Greenwich) azimut su Monte Soratte 6 35' 00,88". Le longitudini sono normalmente contate dal meridiano di Roma Monte Mario che costituisce l'origine propria del sistema. Questo sistema rappresenta il riferimento per la rete geodetica nazionale classica dell'IGM costituita da 20.000 vertici. A scopo cartografico, stato utilizzato fino agli anni 60 del secolo scorso e ad esso riferita la Carta d'Italia 1:100.000 ed il suo sottomultiplo 1:25.000. Molte regioni usano ancor oggi questo sistema per la creazione della propria carta tecnica numerica. Al sistema Roma 40 associato il sistema cartografico Gauss-Boaga che adotta la rappresentazione conforme di Gauss (Mercatore inversa). Esso si compone di due fusi di 6 gradi, definiti allo scopo di coprire il solo territorio nazionale e denominati OVEST ed EST. I due fusi hanno un fattore di contrazione sul meridiano centrale pari a 0.9996 e sono caratterizzati dalle condizioni al contorno di seguito descritte: meridiani centrali a-3 27' 08,40" e 2 32' 51,60" di longitudine da Roma Monte Mario; fattore di contrazione (mo) = 0,9996; falsa origine per le coordinate Est: 1.500 Km (fuso Ovest) e 2.520 Km (fuso Est); 64. 63 LED50, acronimo di European Datum 1950, il sistema geodetico europeo, introdotto nel 1950 allo scopo di unificare la cartografia di tutta l'Europa occidentale. Anch'esso come il ROMA40, costituito dall'ellissoide di Hayford, e il punto di emanazione fu scelto, per motivi militari, nella localit tedesca di Potsdam. In questo sistema le coordinate del punto Roma Monte Mario assumono i seguenti valori: latitudine: 41 55' 31,487" longitudine: 12 27' lO,930" Est di Greenwich. Questo sistema adottato in Italia per la quasi totalit delle produzioni cartografiche: dalla Carta d'Italia al 50.000 a tutti i suoi sottomultipli 25.000,10.000,5.000 e 2.000. L'UTM (Universal Transverse Mercator) il sistema cartografico associato sia all'ED50 che al WGS84 (di seguito descritto). Anch'esso utilizza la proiezione conforme di Gauss ma considera l'intero globo suddiviso in 60 fusi di 6 gradi ciascuno. I fusi sono numerati da 1 a 60 verso Est a partire dallantimeridiano di Greenwich. Il territorio nazionale italiano risulta compreso in 3 fusi: 32,33 e 34. Il fattore di contrazione del meridiano centrale per tutti i fusi di 0,9996 e, su tutti, la falsa origine Est in metri pari a 500.000. Il WGS84 un sistema cartesiano geocentrico (O, X, Y, Z ) con l'origine coincidente con il centro di massa della Terra, l'asse Z passante per il polo Nord, l'asse X passante per il meridiano di Greenwich e l'asse Y tale da formare una tema destrorsa. In questo sistema le coordinate del punto Roma Monte Mario assumono i seguenti valori: latitudine: 41 55' 27.851" longitudine: 12 27' 07.658" Est di Greenwich. Il sistema da pochi anni utilizzato in Italia ma gi l'IGM (Istituto Geografico Militare) lo aveva scelto per la realizzazione della nuova rete geodetica denominata IGM95 e per la realizzazione della nuovacartografia ufficiale al 65. 64 25.000. Anche il sistema WGS84 adotta il sistema cartografico UTM sopradescritto. Il sistema catastale Bessel il pi antico sistema geodetico adottato in Italia, ancora oggi utilizzato per la gran parte della cartografia catastale. L'orientamento dell'ellissoide imposto sulla verticale del punto Genova IIM (Istituto Idrografico della Marina) identificato dai seguenti valori astronomici: latitudine: 44 25' 08.235" longitudine: 0 azimut su Monte del Telegrafo 117 31' 08.91". Le longitudini sono contate dal meridiano di Genova IIM. Al sistema catastale non corrisponde un unico sistema piano; esistono molteplici sistemi d'asse locali, che utilizzano la rappresentazione cartografica Cassini-Soldner. L'intero territorio nazionale suddiviso in oltre 800 sistemi, raggruppati in 31 detti di grande estensione, ciascuno riferito ad una diversa origine (centro di sviluppo), coincidente in molti casi con un vertice IGM. L'estensione di ogni sistema locale in genere limitata ad un massimo di 70 km dall'origine in direzione E-O e a 100 km in direzione N-S. I quadranti della CTR erano georiferiti secondo lED50 e come prima cosa li abbiamo georeferenziati importando il datum dallo shapefile20 (da ora in poi shp) dei confini comunali. Il sistema di coordinate usato il WGS84 UTM fuso 33N, abbiamo usato questo sistema per la sua internazionalit. Successivamente abbiamo creato un GeoDB vuoto che inizialmente ci servito per esportare informazioni dai file di base che abbiamo a disposizione in modo da consentirci la successiva rielaborazione. 20 Formato file vettoriale di propriet della ESRI 66. 65 Siccome siamo interessati al solo comune di Casalnuovo, abbiamo eseguito una selezione sullo shp dei confini comunali in modo da evidenziare solo il suddetto comune. Abbiamo quindi provveduto ad esportare il dato selezionato in un nuovo shp, chiamato Casalnuovo, che ci servito in seguito per tagliare i quadranti della CTR estraendo cos le sole informazioni relative a Casalnuovo. Per ottenere la CTR del solo comune in esame abbiamo usato le operazioni di Geoprocessing. Innanzitutto abbiamo usato il comando MERGE per unire i 4 quadranti. Poich abbiamo a che fare con gruppi di layer creati con un CAD21 abbiamo dovuto eseguire loperazione per ognuno dei livelli di layer. Il risultato di questa operazione si concretizzato con la creazione dei seguenti 5 shp: Annotation; Multipatch; Point; Polyline; Polygon. Per ognuno di questi 5 shp abbiamo eseguito una operazione di CLIP sfruttando come file di clip lo shp che contiene i solo confini del comune in esame. Abbiamo quindi ottenuto altri 5 shp ma questa volta al loro interno troviamo solo le informazioni che riguardano il comune di Casalnuovo. Il nostro obiettivo quello di ottenere un unico shp che contenga tutte le informazioni relative al comune in esame. Con le operazioni effettuate pocanzi continuiamo ad avere i dati disgregati per cui dobbiamo eseguire alcuni processi di editing finalizzati alla realizzazione dello shp di nostro interesse. Come prima cosa dallo shp Polyline ci siamo estratti, tramite SELECT BY ATTRIBUTES, le informazioni riguardanti ledificato. Questo perch abbiamo 21 In informatica, l'acronimo inglese CAD viene usato per indicare due concetti correlati ma differenti: Computer-Aided Drafting, cio disegno tecnico assistito dall'elaboratore; Computer-Aided Design, cio progettazione assistita dall'elaboratore. 67. 66 riscontrato che lo shp Polygon non riportava tutti