Archivio per Categoria GIS

Creare un raster ed un vettore delle fasce altimetriche

Con questo piccolo tutorial mostrerò come è possibile generare un raster ed un vettore di fasce altimetriche.

Materiale necessario:

  • un minimo di manualità nell’ambito GIS;
  • un DEM qualunque. Puoi scaricarne uno gratuitamente anche dai servizi WCS del Geoportale Nazionale;
  • un file .txt vuoto;
  • QGIS+GRASS.

INIZIAMO!

Come prima cosa centriamo l’area di nostro interesse; in questo tutorial farò riferimento all’area del Monte Bianco. Studiamo i metadati del raster e individuiamo la quota minima e la massima.

fasce altimetriche

Note le quote minime e massime apriamo un file .txt ed inseriamo la seguente sintassi:

0 thru 500 = 1
501 thru 1000 = 2
1001 thru 1500 = 3
1501 thru 2000 = 4
2001 thru 2500 = 5
2501 thru 3000 = 6
3001 thru 3500 = 7
3501 thru 4000 = 8
4001 thru 4500 = 9
4501 thru 5000 = 10

In questo esempio ho suddiviso le quote del DEM in 10 classi altimetriche, la prima va da 0 a 500 m, la seconda da 501 a 1000 m e così via. Tu puoi scegliere una suddivisione diversa o la stessa che ho scelto io.

Individuata l’area di interesse e preparato il nostro file di testo, andiamo nella “Processing Toolbox” e digitiamo reclass per visualizzare l’algoritmo di riclassificazione di GRASS. Avviamolo con un doppio click!

fasce altimetriche

A questo punto si aprirà la maschera che segue

fasce altimetriche

Al passo 1 scegliamo il DEM di nostro interesse, al passo 2 scegliamo il file .txt che abbiamo creato in precedenza e clicchiamo quindi su “RUN” al passo 3. Abbiamo ottenuto così il nostro raster con le fasce altimetriche che vai poi tematizzato.

fasce altimetriche

Per generare i rispettivi poligoni andiamo nel menu e clicchiamo su Raster, quindi portiamoci su Conversion e clicchiamo su Poligonize (Raster to Vector). Scegliamo il raster da poligonalizzare, quello venuto fuori dalla riclassificazione, ed avviamo l’algoritmo. A processo ultimato il risultato sarà simile al seguente, ovviamente dovete tematizzare il poligono.

fasce altimetriche

Nel video che segue è spiegato l’intero processo. Condividi l’articolo se ti è piaciuto così potrà essere d’aiuto anche a qualcun altro.


Guarda il Monte Bianco in 3D!


 

Il Geomarketing – Un GIS per…

Ogni Comune dovrebbe aver un piano degli esercizi commerciali, utile ad esempio per valutare le aliquote delle imposte comunali, ma questo è solo un aspetto in cui il geomarketing può essere uno strumento GIS indispensabile.

geomarketing

Pensiamo all’individuazione dei bacini di influenza per ogni singolo esercizio commerciale andando ad individuare non solo l’area geografica di ricaduta dell’esercizio in esame, ma anche il tipo di clientela, la fascia d’età, gli interessi.

Una volta ottenuti questi dati possono essere attuate strategie, in accordo con il commerciante, per migliorare l’impatto dell’attività commerciale sul territorio aumentandone non solo la visibilità ma anche la qualità dei servizi e degli introiti.

Il geomarketing è sicuramente una nuova frontiera e la conferma viene dal fatto che multinazionali come Facebook e Google stanno investendo tantissimo in questo settore.

Ovviamente i servizi di geomarketing tradizionali possono essere affiancati o sostituiti da apposite applicazioni ma anche loro fondano i propri principi di funzionamento sulla metodologia GIS.


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Questo articolo fa parte della rubrica Un GIS per…

L’agricoltura di precisione – Un GIS per…

L’agricoltura negli ultimi anni sta vedendo un fiorire di nuove tecniche di rilievo in cui anche la metodologia GIS fa la sua parte.

Basta pensare ad esempio all’agricoltura di precisione:

L’agricoltura di precisione è una strategia gestionale dell’agricoltura che si avvale di moderne strumentazioni ed è mirata all’esecuzione di interventi agronomici tenendo conto delle effettive esigenze colturali e delle caratteristiche biochimiche e fisiche del suolo.

Fonte Wikipedia

agricoltura

Con l’agricoltura di precisione è indispensabile geolocalizzare il campo agricolo, il frutteto, fino alla geolocalizzazione della singola pianta. Questo consente al moderno agricoltore e all’agronomo che lo supporta, di effettuare interventi puntuali.

E’ possibile ad esempio effettuare indagini termografiche:

La tecnica delle indagini termografiche trovano spazio e applicabilità anche nel settore dell’agricoltura, fornendo un notevole numero di dati qualitativi e quantitativi sulle coltivazioni, portando all’avanguardia il sistema di controllo delle piantagioni, di conseguenza, permettere una vera e propria prevenzione sulle colture. Tutto ciò ci consente di ottenere un prodotto qualitativamente migliore sotto tutti gli aspetti.
Una delle ultime applicazioni dell’infrarosso termico, che stanno trovando sempre più campo tra gli agricoltori professionisti, è la valutazione della corretta irrigazione di vasti campi agricoli e stabilire così l’efficacia degli impianti di irrigazione evitando stress alle colture dovuto alla cattiva irrigazione del terreno.

Le diagnosi termografiche effettuate nel settore dell’agricoltura sono:

Verifica stress idrico delle coltivazioni.
Verifica stato fusti alberi da frutta o legna.
Verifica dell’umidità del terreno.
Verifica della corretto grado della temperatura interna della piante.

Fonte MicroGeo

agricoltura

Progettare un sistema GIS che supporti gli operatori specializzati al fine di prendere la giusta decisione sull’intervento da effettuare, risulta essere uno dei tanti campi di applicazione della metodologia GIS stessa.

agricoltura

La mobilità urbana – Un GIS per…

Un sistema GIS può essere usato anche per la gestione della mobilità urbana perchè, non dimentichiamolo, i GIS sono sistemi di supporto alla decisioni.

Esaminiamo un caso pratico. Abbiamo la necessità di redistribuire ed integrare dei parcheggi in un area urbana a forte densità di attività commerciali.

Con una giusta analisi sulla mobilità urbana effettuata con la metodologia GIS possiamo individuare non solo le aree in cui andare a creare nuovi parcheggi e possiamo valutarne l’accessibilità.

mobilità urbana

Un altro esempio pratico in cui i GIS possono supportare la gestione della mobilità urbana è quello relativo alla mobilità ciclabile.

mobilità urbana

L’immagine precedente fa parte di uno studio per valutare la mobilità ciclista nella città di Napoli. I dati sugli spostamenti sono stati analizzati con metodologie mutuate sia dall’ingegneria dei trasporti che dalla metodologia GIS.

E’ stato possibile valutare la reale fruizione dei tratti di ciclabile – in verde – e l’individuazione di futuri tratti da realizzare laddove la mappa di calore mostra concentrazioni di flussi di ciclisti non su percorsi ciclabili.


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L’archeologia – Un GIS per…

L’archeologia è sicuramente una delle branche del sapere che trae fortissimi vantaggi dall’utilizzo degli strumenti GIS. Basta guardare a come può essere usata la metodologia GIS in un cantiere di scavo archeologico.

L’archeologia e gli strumenti GIS possono lavorare a strettissimo contatto poichè con gli strumenti GIS è possibile rilevare e catalogare tutto ciò che viene alla luce durante le varie fasi di scavo mettendo in relazione dati vettoriali con tabelle descrittive. Un progetto interessante ad esempio è pyArchInit tool GIS creato appositamente per l’acheologia.

Facciamo un esempio di applicazione GIS in campo archeologico. Consideriamo l’area compresa tra il Parco Archeologico di Suessola e l’Oasi del Riullo.

archeologia

Dalle immagini satellitari un occhio attento può notare strani segni al suolo, segni evidenti solo se ci si pone in un punto alto rispetto al piano campagna.

Generando una hillshade dal DSM LiDAR 1×1 qualcosa sembra venire fuori.

archeologia

Una variazione di pendenza particolare del suolo è evidenziata anche estraendo una slope chart dal DSM dell’area.

archeologia

E’ un po’ strano che dei cespugli crescano in maniera naturale creando forme, direi geometriche, al suolo.

archeologia

Andando a tracciare infatti delle linee viene fuori un schema che ricorda la pianta di un edificio.

archeologia

Non so se la Soprintendenza per i Beni Archeologici è a conoscenza di questa struttura, magari è stata già censita, forse è antica o sono i resti di una struttura moderna (purtroppo siamo in area di abusi edilizi), sicuramente però usando la metodologia GIS e gli opportuni strumenti è stato possibile esaminare un’area per evidenziare la presenza di qualcosa che potrebbe essere poi approfondito sul campo in un secondo momento.

Gli archeologi che hanno letto questo articolo potrebbero storcere il naso, sicuramente avranno esempi molto più diretti da poter portare agli occhi di tutti per dare ancora più risalto all’utilità della metodologia GIS e degli strumenti GIS in campo archeologico.


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Gli spostamenti scolastici – Un GIS per…

A febbraio 2016 è entrata in vigore le legge che istituisce il Mobiliy Manager scolastico. Uno dei campi in cui l’utilizzo di tools GIS è imprescindibile è proprio la mobilità sostenibile. Facciamo un esempio pratico su una scuola.

Il mobility manager scolastico ha la necessità di istituire un piedibus per i bambini della scuola dell’infanzia.

Il DM 18-12-1975 in Tabella 1 definisce le distanze massime degli alunni dalle strutture scolastiche. Nel caso in esame la distanza massima è 300m.

Creando un buffer con raggio 300m e centro nella scuola in esame è possibile andare ad individuare gli edifici da cui provengono gli alunni grazie ad una successiva spatial query.

scuola

A questo punto individuata l’area di influenza della scuola per l’infanzia e le strade a servizio dell’area, sarà possibile per il mobility manager scolastico individuare i punti di raccolta che faranno parte della rete del piedibus.


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La pianificazione e la gestione territoriale – Un GIS per…

La pianificazione e la gestione territoriale senza l’ausilio di un sistema GIS sono impensabili. Eppure in troppi casi ancora si fa uso del CAD per redigere ad esempio un P.U.C.

Per elencare le innumerevoli applicazioni della metodologia GIS in pianificazione ci vorrebbe un libro, farò alcuni esempi tra quelli più significativi.

pianificazione

Pensate all’individuazione corretta del centro storico di un abitato, la distinzione tra zone destinate all’edilizia residenziale piuttosto che zone produttive.

Individuare e catalogare il tipo di strade che attraversano un’area comunale, agire sulle direzioni di percorrenza, definire zone a traffico limitato, individuare aree di aggregazione della popolazione in caso di evacuazione, stilare piani di protezione civile.

pianificazione

Tutte attività che necessitano di un supporto cartografico per prendere decisioni. Un supporto che non sia una mera cartina ma un database geografico in cui ad ogni elemento gemetrico è associata una componente tabellare con miriadi di informazioni. I sistemi GIS in questi casi sono indispensabili.


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3D Open Source

E’ possibile creare una riproduzione 3D di un’area senza spendere 1€? La risposta è si e ve lo mostro con questo tutorial!

Cose necessarie:

  • dimestichezza con la metodologia GIS;
  • dimestichezza con QGIS;
  • applicazione;
  • un po’ di pazienza 😉

Iniziamo!

Recuperiamo una CTR, un DTM ed un DSM. Per questo tutorial ho usato la CTR 1:1000 scaricata nella sezione Open Data del sito del Comune di Napoli; per i due DEM ho attinto alla sezione Open Data del SIT della Città Metropolitana di Napoli. Qualche tempo fa vi ho già mostrato le potenzialità dei DEM da LiDAR.

Lavoriamo prima sui DEM. Come sapete DEM è l’acronimo di Digital Elevation Model, ovvero Modello Digitale di Elevazione; appartengono alla famiglia dei DEM i DTM – Digital Terrain Model, ovvero Modello Digitale del Terreno – ed i DSM – Digital Surface Model, ovvero Modello Digitale delle Superfici. Nei DTM è riportata la morfologia dei luoghi al netto del costruito e della vegetazione; mentre nei DSM è riportata la superficie reale di un’area compresi, quindi, il costruito e la copertura vegetativa.

3d

Confronto tra DTM e DSM

Aprendo il Raster Calculator andiamoci a calcolare la differenza tra i nostri due DEM nel modo che segue.

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Operazioni per calcolare il raster differenza tra i DEM

Abbiamo così ottenuto un raster di differenza, un DEM, che comprende le sole quote del costruito e della vegetazione; non è presente quindi la superficie terrestre.

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Parte del raster di differenza tra DSM e DTM

Adesso andiamo a lavorare sulla CTR. Il primo passo è quello di unire i file che abbiamo a disposizione che, in questo caso, sono composti da due shapefile: una per la Municipalità 1 e l’altro per la Municipalità 10.

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Workflow necessario all’estrazione della linea di costa e dell’edificato

Dall’unione ed attraverso operazioni di select estraiamo la linea di costa e l’edificato. Usiamo quindi il tool lines to polygons per poligonalizzare l’edificato.

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Maschera del tool

Il risultato sarà il seguente, in cui ho omesso le operazioni necessarie per correggere la topologia delle linee affinchè si ottenessero poligoni utili al nostro scopo.

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A questo punto andiamo ad estrarci i centroidi dei poligoni dell’edificato usando il plugin realcentroids, successivamente creiamo un buffer a 10cm dai centroidi appena ottenuti.

3d

Centroidi dei poligoni dell’edificato

Ora con il tool di Zonal Statistic andiamo ad associare la quota, prelevata dal DEM di differenza tra DSM e DTM, al poligono di buffer appena creato.

3d

Zonal Statistic

Ora con un semplice join tabellare associamo il field della quota, presente nel vettore dei buffer, al vettore dell’edificato poligonalizzato e salviamo il tutto come nuovo shapefile.

3d

Siamo finalmente pronti ad usare Qgis2threejs per creare il nostro 3D dell’area! Se non lo abbiamo ancora fatto scarichiamo il plugin dal repository. Quindi scegliamo il DEM di riferimento nella sezione DEM, poi spuntiamo il tab dell’edificato ed in Height scegliamo il field che contiene l’altezza degli edifici.

3d 3d

Non ci resta che cliccare su Run ed il gioco è fatto! Il risultato sarà una pagina html che potrete caricare su un sito web o far processare da un apposito software di grafica 3D per migliorarne la qualità grafica.

Ecco il risultato della nostra elaborazione, immagine e 3D 😀

 

3d

Scorcio della costa posillipina

Di seguito la video guida 😉

Geofabrik tools

Il buon Nino Formica un po’ di tempo fa ha presentato Geofabrik tools.

Questo tool è composto da quattro elementi molto interessanti:

  • MAP
  • MAP COMPARE
  • OSM INSPECTOR
  • TILE CALCULATOR

In particolare è TILE CALCULATOR ad avermi colpito di più perchè consente facilmente, tra l’altro, di definire le coordinate dei bordi per lo sviluppo di una webmap/webgis.

Date uno sguardo a questo interessante tool 😉

Shapefile o Geodatabase: quale scegliere?

Può capitare di trovarsi di fronte a questo dubbio e non sapere quale “strada” scegliere tra uno shapefile ed un geodatabase. Cercherò brevemente di fare chiarezza ma prima di scendere nel dettaglio è opportuno dare una spiegazione di cosa sia un geodatabase; sarà utile sia a chi ci si imbatte per la prima sia a chi ne ha già avuto esperienza.

geodatabaseImmaginate le vostre elaborazioni geospaziali come fogli su una scrivania, un geodatabase può essere paragonato ad un raccoglitore da scrivania. Sono “strumenti” modulabili, si possono aggiungere vani da impilare su quelli che esistono già per aumentare la capienza del raccoglitore, è possibile inserire etichette in modo da effettuare una ricerca tra i fogli più rapida. E’ un ambiente sicuro che consente di avere tutti i fogli in una stessa posizione, subito a portata di mano.

Uno shapefile invece è uno di quei fogli che avete sulla scrivania. Quando sono troppi vi ritroverete con una scrivania invasa da pile di fogli indistinti e di cui non saprete cosa c’è riportato.

Scendendo un po’ più nel tecnico, un geodatabase, associa ad un database la componente spaziale portando in se quindi tutte le caratteristiche di un database.

Cosa è un database allora?

A database is an organized collection of data.[1] It is the collection of schemas, tables, queries, reports, views, and other objects. The data are typically organized to model aspects of reality in a way that supports processes requiring information, such as modelling the availability of rooms in hotels in a way that supports finding a hotel with vacancies. Fonte Wikipedia

Un databse è quindi un’insieme di dati raccolti in schemi, tabelle, query, report view ed altri oggetti. Tali dati sono organizzati mediante un modello logico che può essere di tipo relazionale oppure gerarchico. Un database inoltre deve essere organizzato con ridondanza minima, non devono esserci cioè dati inutilmente duplicati. Queste sono solo alcune caratteristiche di un databse che vengono sposate in pieno da un geodatabase.

E’ opportuno anche dire cosa è una DBMS. Spesso si confonde un (geo)database con il suo DBMS; il DBMS – DataBase Management System – non è nient’altro che un sistema per la gestione di un database, sia esso di tipo “tradizionale” o di tipo geografico. Ad esso va associato un client che interfacciandosi con il DBMS consente una serie di operazioni sul dato contenuto nel database e gestito dal DBMS. Un esempio di DBMS è Postgresql/PostGIS, mentre uno di client è QGIS.

Ritornando alla domanda di introduzione: è meglio scegliere uno shapefile o un geodatabase? La risposta è dipende! Dipende da quanti dati avete, il tipo di elaborazioni. Anche in base alla quantità di dati contenuta nel nostro vettore, e quindi non solo alla quantità di vettori, possiamo scegliere quale strada intraprendere; qui c’è un video molto interessate su un test di performance tra shapefile e geodatabase.