Sistema informativo territoriale
Un Sistema Informativo Geografico (Geographical Information System, GIS) è un sistema informativo computerizzato che permette l'acquisizione, la registrazione, l'analisi, la visualizzazione e la restituzione di informazioni derivanti da dati geografici (geo-referenziati).
GIS e SIT
Il GIS può essere visto come una forma di DBMS (Database Management System, Sistema di Gestione di basi di dati), capace di gestire le posizioni degli “elementi” sul territorio, che si integra con delle componenti software di interrogazione e visualizzazione.
Il termine SIT (Sistema Informativo Territoriale) viene spesso usato come sinonimo di GIS. Mogorovich (1988) ha definito il SIT: “Il complesso di uomini, strumenti e procedure (spesso informali) che permettono l'acquisizione e la distribuzione dei dati nell'ambito dell'organizzazione e che li rendono disponibili nel momento in cui sono richiesti a chi ne ha la necessità per svolgere una qualsivoglia attività”.
Un SIT consiste in una componente tecnologica (hardware, software, dati) ed una componente organizzativa rappresentata dalle persone che lo sviluppano, lo implementano e lo impiegano. La parte software del SIT è il GIS, il SIT integra degli strumenti informatici con dei dati e delle competenze necessarie per il reperimento, la gestione e l'analisi dei dati stessi.
Questa distinzione risulta molto importante in quanto le problematiche relative gli strumenti GIS riguardano principalmente aspetti informatici, di sviluppo e di impiego del software e analizzano gli aspetti generali della gestione di dati georeferiti. Lo sviluppo di un SIT invece considera la creazione di uno strumento che applicarsi ad un sistema reale, con degli specifici obiettivi e delle soluzioni da fornire.
Modello dei dati
Per la rappresentazione dei dati in un sistema informatico occorre formalizzare un modello rappresentativo flessibile che si adatti ai fenomeni reali. Nel GIS abbiamo tre tipologie di informazioni:
- Informazioni Geometriche: relative alla rappresentazione cartografica degli oggetti rappresentati; quali la forma (punto, linea poligono), la dimensione e la posizione geografica;
- Topologiche: riferite alle relazioni reciproche tra gli oggetti (connessione, adiacenza, inclusione ecc…);
- Informative: riguardanti i dati (numerici, testuali ecc…) associati ad ogni oggetto.
Il GIS prevede la gestione di queste informazioni in un database relazionale.
L'aspetto che caratterizza il GIS è quello geometrico: esso memorizza la posizione del dato impiegando un sistema di proiezione reale che definisce la posizione geografica dell'oggetto. Il GIS gestisce contemporaneamente i dati provenienti da diversi sistemi di proiezione e riferimento (es. UTM o Gauss Boaga)
A differenza della cartografia su carta la scala, in un GIS, è un parametro di qualità del dato e non di visualizzazione. Il valore della scala, esprime le cifre significative che devo considerare valide delle coordinate di georeferimento.
Tipologia di dati geografici
Il mondo reale può essere rappresentato in un Sistema Informativo Territoriale attraverso due tipologie principali di dato: il dato vettoriale e il dato raster.
I dati vettoriali sono costituiti da elementi semplici quali punti, linee e poligoni, codificati e memorizzati sulla base delle loro coordinate. Un punto viene individuato in un SIT attraverso le sue coordinate reali (x1, y1); una linea o un poligono attraverso la posizione dei sui nodi (x1, y1; x2, y2; ...). A ciascun elemento è associato un record del database informativo che contiene tutti gli attributi dell'oggetto rappresentato.
Il dato raster permette di rappresentare il mondo reale attraverse celle, generalmente di forma quadrata o rettangolare, dette pixel. A ciascun pixel sono associate le informazione relative a ciò che esso rappresenta nel mondo reale. La dimensione del pixel, generalmente espressa nell'unità di misura della carta (es: metri), è strettamente relazionata all'accuratezza del dato.
Il dati vettoriali e i dati raster si adattano ad usi diversi. Il dato vettoriale è particolarmente adatto alla rappresentazione di dati che variano in modo discreto (ad esempio l'ubicazione dei cassonetti dei rifiuti di una città o la rappresentazione delle strade di una città o una carta dell'uso del suolo), il dato raster è generalmente più adatto alla rappresentazione di dati con variabilità continua (ad esempio un modello digitale di elevazione o una carta di acclività del versante)
Funzionalità
Il GIS consente di mettere in relazione tra di loro dati diversi, sulla base del loro comune riferimento geografico in modo da creare nuove informazioni a partire dai dati esistenti. Il GIS offre ampie possibilità di interazione con l'utente e un insieme di strumenti che ne facilitano la personalizzazione e l'adattamento alle problematiche specifiche dell'utente.
I GIS presentano normalmente delle funzionalità di analisi spaziale ovvero di trasformazione ed elaborazione degli elementi geografici degli attributi. Esempi di queste elaborazioni sono:
- L'overlay topologico: in cui si effettua una sovrapposizione tra gli elementi dei due temi per creare un nuovo tematismo (ad esempio per sovrappore il tema dei confini di un parco con i confini dei comuni per determinare le superfici di competenza di ogni amministrazione o la percentuale di area comunale protetta);
- Le query spaziali, ovvero delle interrogazioni di basi di dati a partire da criteri spaziali (vicinanza, inclusione, sovrapposizione etc.)
- Il buffering: da un tema puntuale, lineare o poligonale definire un poligono di rispetto ad una distanza fissa o variabile in funzione degli attributi dell'elemento
- La segmentazione: algoritmi di solito applicati su temi lineari per determinare un punto ad una determinata lunghezza dall'inizio del tema;
- La Network Analysis: algoritmi che da una rete di elementi lineari (es. rete stradale) determinano i percorsi minimi tra due punti.
Bibliografia
- Mogorovich P., Mussio P. 1988 - Automazione del Sistema Informativo territoriale. Elaborazione Automatica dei Dati Geografici, Masson, 1988. p.503-8 vol.2