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Titolo presentazione

sottotitoloMilano, XX mese 20XX

INTRODUZIONE AI GIS – QGIS®

Ing. Daniele Passoni

Ing. Valentina Nova

Corso di formazione QGIS®

18-20-25 Febbraio 2019


CHE COS’È UN QGIS?

GIS (Geographic Information System) è un sistema informativo computerizzato che permette di acquisire, registrare, analizzare, visualizzare, restituire, condividere e presentare informazioni da dati geografici (georeferenziati).

Permette quindi di associare i dati alla loro posizione geografica sulla superficie terrestre e di elaborarli per estrarne informazioni.

I principali software GIS disponibili sono:• ArcGIS®• QGIS®• GeoMedia

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PERCHÉ QGIS®?

È un software:• Free-Open Source• In forte evoluzione → Ogni 4 mesi new release

↓Ma ha il grande vantaggio per chi lavora con versioni più datate di poter gestire anche progetti realizzati con versioni più recenti

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LE FUNZIONALITÀ PRINCIPALI

• Visualizzazione dei dati: si possono visualizzare e sovrapporre dati vettoriali e raster in diversi formati e proiezioni cartografiche

• Esplorazione di dati e creazione di mappe:Si possono comporre mappe ed esplorare interattivamente dati spaziali tramite una facile interfaccia grafica

• Creazione, editing, gestione, esportazione: Possono essere eseguite analisi spaziali di dati

• Collegamento a DB esterni (es. PostgreSQL/PostGIS, Spatialite, GRASS etc.)• Pubblicazione di mappe sul web

QGIS può essere usato per esportare i progetti in un mapfile che può essere pubblicato su internet mediante webserver su cui sia installato UMN Mapserver

Fonte: Gter

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QGIS® Server e QGIS® Desktop

Fonte: Gter

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IL SITO WEB – www.qgis.org

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https://www.qgis.org/it/site/

https://www.qgis.org/it/site/


INSTALLAZIONE PER WINDOWS

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INSTALLAZIONE PER LINUX

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INSTALLAZIONE PER MAC

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VERSIONI DI QGIS®

Tipicamente ogni anno escono 2 o 3 versioni nuove di QGIS®. Tra una versione el’altra non ci sono grossi problemi per la gestione condivisa di progetti(diversamente da quanto accade con SW proprietari). Tendenzialmente siconsiglia di utilizzare due possibili versioni:• L’ultima versione stabile che contiene le ultime funzionalità sviluppate;• L’ultima versione LTR (Long Term Release) che è stabile, con un supporto

garantito per 2 anni dalla comunità di sviluppatori.

Per conoscere l’ultima LTR consulta il sitoqgis.org (in alto a sinistra a fianco del logo diQGIS®). Dal sito qgis.org è anche possibileconsultare le istruzioni per l’installazionedell’ultima LTR di QGIS.

Fonte: Gter

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https://www.qgis.org/it/site/index.html

https://www.qgis.org/it/site/index.html


VERSIONI DI QGIS®

La versione corrente stabile è la 2.18.XX (nuova Long Term Release)

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VERSIONI DI QGIS®

L’ultima versione di QGIS® è la 3.4.XX

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LA GUI (Graphical User Interface)

1. Barra dei menù2. Barra delle applicazioni3. Elenco dei layers

caricati4. Area di visualizzazione

layers5. Barra di stato

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COME GESTISCE QGIS® I DATI GEOGRAFICI?

Fonte: Gter

Cosa serve per lavorare in QGIS®?• Saper gestire dati geografici nei diversi sistemi di coordinate geografiche e/o

proiettate;• Saper gestire un progetto;• Saper importare:

➢ Dati vettoriali (ShapeFile .shp)➢ Dati rater (.tiff)

• Comprendere la logica dei plugin

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A COSA SERVE UN SISTEMA DI RIFERIMENTO?

Fonte: Gter

Per poter mettere in relazione gli oggetti è indispensabile definire un sistema di riferimento ovvero un insieme di regole che ci consentano di risalire alla posizione nello spazio in maniera univoca .

Questo concetto tipicamente geometrico è ancora più importante in cartografia per localizzare correttamente un punto appratente al territorio.

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SISTEMA DI RIFERIMENTO GEOGRAFICO

Fonte: Gter

Sicuramente il sistema di riferimento geografico è il più conosciuto e comprensivo, e forse anche uno tra i più potenti sistema di georeferenziazione.

Esso è metrico, standard, stabile, unico.

Utilizza un riferimento ben definito efisso basato su:• asse di rotazione terrestre• centro di massa• meridiano di riferimento di Greenwich• equatore

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SISTEMI DI RIFERIMENTO

Fonte: Gter

Normalmente si usano diversi S.R. per planimetria e altimetria.. • planimetria: riferimento ellissoidico (sferico per piccole o grandi scale). Perché

non lo uso per l'altimetria? Privo di legame con il campo di gravità.

• altimetria: riferimento geoidico (non ha descrizione analitica semplice). Perché non lo uso per la planimetria? Di impiego molto complesso nel trattamento delle osservazioni effettuate per la planimetria (angoli e distanze).

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DATUM

Fonte: Gter

Un datum (geodetico), è un sistema geodetico di riferimento che consente di definire in termini matematici la posizione di punti sulla superficie della Terra.

Il datum e pertanto l'insieme di parametri che definiscono la forma dell'ellissoide usato ed il suo orientamento.

Un datum è costituito da 8 parametri:• 2 di forma dell'ellissoide;• 6 di posizione e di orientamento:

➢ latitudine e longitudine ellisoidica (2)➢ altezza geoidica➢ 2 componenti della deviazione della verticale➢ azimut ellisoidico

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PROIEZIONI

Fonte: Gter

La superfice della terra è curva ma ci sono molte ragioni che ci spingono a rappresentarla su piano, anche la cartografia numerica.• La carta utilizzata per rappresentare i risultati

di analisi fatte col GIS è piatta.• Le carte piatte sono scansionate ed utilizzate

per creare dati GIS.• Il modello raster è piatto• Non si può vedere contemporaneamente tutta

la terra su una superficie curva.• É molto più facile effettuare misure nel piano

(aree, distanze, direzioni).

Per questa ragione anche in cartografia numerica si utilizzano le diverse proiezioni cartografiche.

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PROIEZIONI

Fonte: Gter

Le proiezioni cartografiche trasportano coordinate dall'ellissoide del sistema di riferimento al piano della carta. Le due superfici non sono topologicamente equivalenti, quindi non è possibile passare da ellissoide a carta senza deformazioni.

A seconda del tipo di forma usato per effettuare le proiezioni si distinguono:• proiezioni piane;• proiezioni cilindriche;• proiezioni coniche.

Ci sono moltissimi tipi di proiezioni cartografiche, quelle utilizzate in Italia sono:• UTM (Universal Trasversal Mercator), utilizzata a livello mondiale;• Gauss-Boaga, utilizzata per il datum Roma 40 Monte Mario;• Cassini-Soldner, utilizzata dal Nuovo Catasto dei Terreni italiano.

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SISTEMA DI RIFERIMENTO

Fonte: Gter

In definitiva la definizione di un sistema di riferimento è così data:• sistemi di coordinate geografiche:

Datum (es. WGS84Roma40 Monte Mario)

• sistemi di coordinate proiettate:Datum + sistema di proiezione

(es. WGS84-UTM32NRoma 40 Monte Mario - Gauss Boaga Fuso Ovest)

Inoltre tutti i GIS utilizzano i registri di parametri geometrici di cui il più conosciuto è quello rappresentato dai codici EPSG (European Petroleum SurveyGroup) per definire in maniera univoca i vari sistemi di riferimento mondiali.

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SISTEMA DI RIFERIMENTO PER LA REGIONE EMILIA

ROMAGNA

Fonte: Gter

La Regione Emilia-Romagna ha indicato le modalità di condivisione dei dati topografici e cartografici tra Enti, tramite un atto di indirizzo e di coordinamento tecnico con la legge regionale 20/2000 (articolo 27). [...] L'adozione di un unico sistema di riferimento rappresenta infatti uno dei presupposti per la fruibilità e lo scambio dati territoriali tra le pubbliche amministrazioni centrali, regionali e locali.Attualmente la Regione si sta preparando ad adottare il sistema di riferimento ETRF2000 (ETRS89) quale sistema principale per le basi dati geotopografiche e per l'interscambio di dati a essa correlati. [...]Dal punto di vista pratico, in relazione ai sistemi informatici che trattano i dati territoriali, il sistema adottato è denominato: ETRS89 / UTM Zone 32N (codice EPSG:25832).

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SISTEMA DI RIFERIMENTO PER LA REGIONE EMILIA

ROMAGNA

• UTMRER

• Traslazione del sistema ROMA40 MONTE MARIOEquivalente a: • EPSG 5659• ESRI 202003

Regione Emilia Romagna distribuisce il software di conversione di coordinate ConvER3_2013:

http://geoportale.regione.emilia-romagna.it/it/services/servizi-di-conversione-delle-coordinate/software-per-la-conversione-fra-sistemi-di-coordinate-in-emilia-romagna

Link:

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http://geoportale.regione.emilia-romagna.it/it/services/servizi-di-conversione-delle-coordinate/software-per-la-conversione-fra-sistemi-di-coordinate-in-emilia-romagna



Fonte: Gter

La gestione dei sistemi di riferimento è sempre un elemento particolarmente delicato in un GIS

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Fonte: Gter

• QGIS è in grado di eseguire la riproiezione al volo dei singoli layer tramite le librerie proj4, purché sia definito il S.R. del singolo layer

• QGIS usa i codici EPSG (European Petroleum Survey Group) per definire in maniera univoca i vari sistemi di riferimento mondiali

• In QGIS esistono 2 diverse gestioni dei Sistemi di riferimento: ➢ S.R. del progetto;➢ S.R. del singolo layer.

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https://proj4.org/


IMPOSTAZIONI SR

Fonte: Gter

Dalle impostazioni (Impostazioni → Opzioni → SR tab) è possibile definire le regole con cui gestire i SR dei vari layer.

Permette di definire se effettuare la riproiezione o meno, o come gestire i layer privi di informazioni circa il sistema di riferimento utilizzato.

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SR DEL LAYER

Il SR del singolo layer è gestibile cliccando con il tasto destro del mouse sul layer stesso.

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SR DEL LAYER

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RIPROIEZIONE - SHAPEFILE

È possibile gestire la riproiezione dei vettori:Tasto destro sul layer → Salva con nome…

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MODELLAZIONE DELLA REALTÀ CON QGIS®

Visualizzare i geodati con QGIS® ...

Fonte: Gter

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MODELLAZIONE DELLA REALTÀ CON QGIS®

Esistono principalmente due modi di concettualizzare o modellare la realtà da un punto di vista geografico considerando oggetti:

Fonte: Gter

Oggetti discreti:possono essere osservati o descritti nel mondo reale ed indentificati da una sua posizione

Oggetti distribuiti : rappresentano una grandezza il cui valore è funzione della posizione e si può misurare in ogni luogo

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MODELLI DI DATI

Fonte: Gter

• Il modello vettore: le informazioni su oggetti discreti sono codificate ed archiviate come insieme di coordinate x, y, z.

• Il modello raster: informazioni su oggetti continui, sono codificate da un insieme di celle di una griglia, ciascuna con il suo valore relativo

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MODELLO VETTORE

Fonte: Gter

Il modello vettoriale indica una rappresentazione di entità geografiche attraverso:• Punti;• Linee;• Poligoni.

I modelli vettoriali sono particolarmente utili per

rappresentare e memorizzare oggetti discreti come edifici, strade, particelle, etc.

Nel modello vettoriale le informazioni su oggetti discreti sono codificate ed archiviate come insieme di coordinate x,y,z.

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MODELLO VETTORE

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MODELLO RASTER

Fonte: Gter

I valori sono celle di una griglia con determinate estensioni e una determinata risoluzione.

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MODELLO RASTER

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DOVE SCARICARE I DATI

Per testare l’importazione di shapefile utilizziamo uno shapefile ottenuto dal sito opendata della regione Emilia Romagna → E-R Geoportale

Download → Database Topografico (a sinistra)

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https://geoportale.regione.emilia-romagna.it/it


SCARICARE SHAPEFILE

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• Estensioni comunali della provincia di Piacenza: ambiti amministrativi → DBTR – Comune – (COM_GPG)

• Edifici: immobili e antropizzazioni → edificato (DBTR – Edificio –(EDI_GPG))

impostare correttamente il sistema di riferimento:

Inserire l’indirizzo e-mail dove si desidera ricevere gli Shapefile → premere Avvia Download

Selezionare l’area di interesse: regione o provincia o comune

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IMPORTAZIONE SHAPEFILE

Scegliere il percorso per trovare lo shapefile salvato

Premere questo tasto

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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE

Per modificare le proprietà dello Shapefile cliccare sul layer con il tasto destro e selezionare proprietà.

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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE - STILE

Per modificare lo stile:• Simbolo singolo• Categorizzato• Graduato• E altri…

È possibile anche impostare la trasparenza del layer che può essere utile nei casi in cui si vuole sovrapporre questo ad un altro strato informativo ad es. un’ortofoto

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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE - ETICHETTE

Per identificare meglio i comuni è possibile inserire anche le etichette relative ad ogni unità geometrica: cliccare su etichette → selezionare Mostra le etichette per questo vettore e scegliere quale campo far comparire

Fonte: Gter

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GESTIONE PROPRIETÀ SHAPEFILE - ETICHETTE

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EDITING - SHAPEFILE

Per eliminare i comuni che non fanno parte della provincia di PC cliccare con il tasto destro sul layer nel (pannello Layer) → premere Apri Tabella degli attributi

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EDITING - SHAPEFILE

Premere il tasto Attiva modifiche (matita gialla) → selezionare la riga relativa al Comune da eliminare (che si evidenzierà in azzurro) → premere il tasto Elimina geometrie selezionate.

Una volta ripetuta questa operazione per tutti i Comuni errati premere Salva modifiche e uscire dall’editing premendo nuovamente sul tasto di partenza Attiva modifiche.

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• Busseto• Polesine parmense• Fidenza• Salsomaggiore terme• Pellegrino parmense• Bore• Bardi


EDITING – RISULTATO FINALE

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DATI RASTER

Che cos’è un raster?

Fonte: Gter

Un dato fondamentale per le analisi GIS sono i così detti Digital Terrain Model (DTM), ma ci sono anche Ortofoto, Carte Tecniche, foto aeree, immagini satellitari, mappe geologiche, etc.

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MODELLI DIGITALI DELLE ALTEZZE

• DEM (Digital Elevation Model) è un file digitale con le quote della superficie del terreno a intervalli regolarmente spaziati sul piano orizzontale;

• DTM (Digital Terrain Model) avrebbe un significato più generico indicando oltre alla quota della superficie del terreno anche altre informazioni come pendenza ed esposizione;

• DSM (Digital Surface Model) rappresenta in forma digitale le quote della parte superiore del terreno comprensivo degli edifici, delle infrastrutture e degli alberi senza le procedure di filtraggio utilizzate per produrre DEM e/o DTM.

Fonte: Gter

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ORTOFOTO

È una mappa fotografica che combina le caratteristiche di una mappa tradizionale con quelle di un’immagine. È georeferenziata, priva di distorsioni e con scala uniforme.

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IMPORTARE UN RASTER

Per importare un raster premere nella barra dei layer il seguente tasto, nella finestra che si apre selezionare il percorso della cartella in cui è contenuto il raster.

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RIPROIEZIONE - RASTER

La riproiezione raster tramite le librerie Gdal:Raster → Proiezioni → Riproiezione…

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GESTIONE PROPRIETÀ

Per modificare le proprietà del raster cliccare sul tasto destro e selezionare proprietà:

Fonte: Gter

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GESTIONE PROPRIETÀ - STILE

Modificare lo stile:• Scala di grigio• Pseudo colore• Freak out• Mappa colore

e.. altre opzioni statistiche

Fonte: Gter

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GESTIONE PROPRIETÀ – MAPPA COLORE

Impostare la classificazione(n. classi) e lo stile di

visualizzazione:• Discreta (per classi, simile

a curve di livello)• Lineare (interpolazione)• Esatto (solo valori)

Fonte: Gter

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GESTIONE PROPRIETÀ – TRASPARENZA

Gestire la trasparenza:• Globale• Solo di alcune classi

Fonte: Gter

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SALVATAGGIO DI UN PROGETTO

Fonte: Gter

Il salvataggio del progetto (*.qgs) riguarda i seguenti elementi:• Elenco delle carte (layer) richiamate;• Modalità di visualizzazione (colore, stili, trasparenze,…);• Layout di stampa;• SR e SC utilizzati ed ultima estensione della visualizzazione.

Il file *.qgs non contiene i file cartografici ma solo i riferimenti ad essi ed è salvato in formato XML

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