I SISTEMI INFORMATIVI PER L’ANALISI E LA GESTIONE DEL
TERRITORIO
Dott. Luca Maisto
Studioso di Economia dei Trasporti
1. Definizione ed utilità dei GIS
I GIS (Geographic Information Systems) sono strumenti che consentono
l’analisi di oggetti e fatti relativi ad una precisa localizzazione, consentendo
anche attività di programmazione, gestione e controllo di un territorio.
Tutte le tematiche di cui si occupa la Logistica Economica hanno una
dimensione geografica, per il semplice motivo che si riferiscono ad uno
specifico territorio. Ma la maggior parte di esse è intrinsecamente di tipo
spaziale, ad es.:
–
le reti infrastrutturali;
–
gli insediamenti industriali e logistici;
–
il traffico;
–
l’inquinamento;
–
ecc.
Mediante i GIS, in italiano detti anche SIT (Sistemi Informativi Territoriali),
è possibile studiare questi fenomeni in tutta la loro complessità. Tale
1
tecnologia integra le operazioni standard effettuate sui database più comuni
(quali ad esempio, queries, ricerche ed analisi statistiche) con i benefici
dell’analisi consentita dalle mappe cartografiche..
Per localizzare una nuova attività, individuare il suolo migliore per una
coltura specifica, ottimizzare il percorso per un trasporto merci (o per la
raccolta di rifiuti), individuare la localizzazione ottimale per una
infrastruttura, una discarica o una piattaforma logistica, il GIS consente ad
operatori pubblici e privati di creare mappe, integrare informazioni,
visualizzare scenari, risolvere problemi complicati, elaborando soluzioni
efficaci ed esprimibili sia in forma cartografica che in forma qualiquantitativa.
Comunque, la realizzazione di mappe e l’analisi geografica non sono attività
nuove, ma un GIS realizza questi obiettivi meglio e più velocemente rispetto a
metodi più tradizionali. Inoltre, un GIS permette non solo di produrre mappe e
di corredarle di tutte le informazioni utili per una facile interpretazione, ma
consente anche la loro pubblicazione sul Web.
Di conseguenza, l’implementazione di un GIS all’interno di una
organizzazione complessa (ad es. la Regione) avendo le potenzialità per
collegare differenti set di dati tramite la geografia, consente la condivisione
inter-dipartimentale delle informazioni e favorisce la comunicazione. Grazie,
infatti, alla creazione di un database condiviso basato su Internet, un
dipartimento può beneficiare del lavoro di un altro, e quindi i dati possono
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essere acquisiti una volta soltanto ed usati molte volte.In sostanza, un GIS
integra cinque componenti essenziali (Fig. 1):
1)
hardware,
2)
software,
3)
dati,
4)
persone,
5)
metodi.
Figura 1 – Le componenti di un GIS
L’hardware è l’insieme dei computer su cui un GIS opera. Oggi, i software
GIS operano su una vasta tipologia di sistemi hardware, dai sistemi
3
centralizzati ai personal computer, in configurazione “stand alone” oppure in
rete.
Gli elementi fondamentali di un software GIS sono:
-
strumenti per l’input e gestione degli elementi geografici;
-
un database relazionale (RDBMS);
-
strumenti che supportano interrogazioni, analisi e visualizzazioni;
-
interfaccia utente grafica (GUI) per consentire un facile accesso.
In un GIS, rivestono poi grande importanza i dati e la loro organizzazione. I
dati geografici e le tabelle descrittive associate possono essere raccolte in
proprio o acquisite da organizzazioni pubbliche e private. Il GIS può integrare
i dati spaziali con fonti diverse tramite l’uso di database relazionali.
Comunque, un GIS non avrebbe senso se non ci fossero le persone che
gestiscono il sistema, sviluppando piani per l’applicazione di esso ai problemi
reali. Gli utilizzatori vanno dagli specialisti tecnici che disegnano e
mantengono il sistema, agli utenti generici che lo utilizzano quotidianamente
nel proprio lavoro, sia che si occupino di problemi strettamente informatici
oconnessi ad aspetti disciplinari geografici, economici, ingegneristici,
sociologici, ecc.
La principale caratteristica del GIS è quindi costituita dalla sua flessibilità,
ovvero dalla capacità di adattarsi a situazioni e modelli propri di ciascuna
organizzazione pubblica o privata.
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Il GIS memorizza le informazioni geografiche come una collezione di layers
(strati) tematici che possono essere tra loro relazionati tramite collegamento e
sovrapposizione geografica. Questo semplice ma estremamente potente e
versatile concetto è applicato per risolvere diversi problemi reali quali
ottimizzazione di percorsi, applicazioni di pianificazione urbanistica, modelli
di circolazione atmosferica, ecc.
2. Il funzionamento di un GIS
Il GIS memorizza le informazioni geografiche attraverso strati separati
rappresentati sullo schermo geometricamente da punti, linee o aree (Fig. 2).
Figura 2 – Come opera un GIS
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Per esempio uno strato di punti può rappresentare le localizzioni dei
consumatori, uno strato di linee può rappresentare delle strade, uno strato di
aree può rappresentare aree di uguale uso del suolo o costruzioni. Ad ogni
elemento geografico corrisponde un attributo o elemento descrittivo che
indica cosa rappresenta l’elemento spaziale e la sua esatta posizione
geografica espressa in coordinate.
L’informazione geografica contiene un riferimento spaziale esplicito (ad
es.latitudine e longitudine) o implicito (ad es. un indirizzo, un codice postale,
una sezione di censimento, una denominazione stradale). Grazie all’utilizzo di
un processo automatico denominato geocoding (geocodifica) è possibile
ottenere riferimenti geografici espliciti da riferimenti impliciti, consentendo di
localizzare oggetti ed eventi sulla superficie terrestre. La caratteristica
fondamentale di un GIS è la sua capacità di georeferenziare i dati, ovvero di
attribuire ad ogni elemento le sue coordinate spaziali reali una volta stabiliti i
sistemi di riferimento. In particolare, l’archiviazione dei dati avviene
utilizzando due formati:
- RASTER, e cioè i dati vengono memorizzati con la creazione di una griglia
regolare composta da tante piccole caselle dette pixel, a ciascuna delle quali è
possibile abbinare infinite informazioni di tipo alfanumerico, grafico,
ecc. Questi sono dati continui e di solito si usano per carte tipo umidità e
temperatura del suolo, immagini da satellite ecc (Fig. 3).
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Figura 3- Il modello Raster
- VETTORIALI, ovvero quando i dati geometrici vengono memorizzati
attraverso delle coordinate (x e y) e fanno riferimento a punti, linee e
poligoni. La localizzazione di un oggetto puntuale, come la posizione di un
semaforo, può essere infatti rappresentata come una singola coppia di
coordinate, mentre oggetti lineari come strade e fiumi possono essere
memorizzati come una sequenza di coordinate x, y. Infine, gli oggetti
poligonali, come edifici o laghi, sono memorizzati come aree omogenee
perimetrate (Fig. 4).
Figura 4 – Il modello Vettoriale
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Entrambi i modelli per la memorizzazione di dati geografici hanno
vantaggi e svantaggi. Alcune operazioni sono più semplici con dati
vettoriali, altre con dati raster. I moderni strumenti GIS sono in grado di
gestire sia il modello dati vettoriale sia il modello dati raster (Fig. 5).
Figura 5 – Un confronto tra modelli Raster e Vettoriali
Il formato raster occupa una maggiore quantità di memoria dell’ordine di
gigabyte mentre quello vettoriale è noto per essere più economico dal punto
di vista del volume dati. Sono comunque disponibili programmi in grado di
convertire più o meno rapidamente dati raster in dati vettoriali e viceversa. I
programmi GIS elaborano dati geografici attraverso algoritmi matematici la
disponibilità di questi algoritmi di elaborazione è molto importante per
valutare le potenzialità di uno strumento GIS. Gli algoritmi di OVERLAY
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MAPPING cioè di sovrapposizione e integrazione di più strati informativi
oppure di BUFFERING , cioè di generazione di aree di rispetto intorno ad
elementi geografici sono presenti per entrambi i formati.
3. Parametri e standard
Il crescente numero di Sistemi Informativi Territoriali ha generato una
crescita complementare di dati cartografici. Questi ultimi, contrariamente alla
cartografia tradizionale, realizzata per un'utenza decisamente vasta e
diversificata, sono stati acquisiti, nella maggior parte dei casi, ad uso e
consumo del solo utente richiedente.
Tale proliferazione di banche dati, se pur acquisite con metodologie
differenti,
ha
generato
duplicazioni
e
ripetizioni.
D'altro
canto
l'informatizzazione della cartografia è una modalità talmente nuova che per
essa non sono ancora stati raggiunti e standardizzati criteri omogenei di
produzione e di controllo di qualità, a differenza della cartografia tradizionale
che ha da tempo degli standard riconosciuti a livello internazionale.
In questi ultimi anni, comunque, studi approfonditi hanno definito gli aspetti
generali da considerare per la definizione degli standard per la cartografia
numerica e si sta lavorando alacremente, soprattutto sulla base delle
esperienze già effettuate, alla individuazione e alla determinazione di tutti i
parametri necessari.
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La letteratura, in materia di standard di cartografia numerica, individua tre
aspetti essenziali: contenuti metrici e semantici dei dati, struttura e formato
dei dati, profili di qualità.
Un parametro fondamentale per definire il contenuto metrico di un dato di
cartografia numerica è la scala nominale. Questo è forse l’unico parametro
che permette oggi un minimo di conoscenza sull'aspetto metrico del dato.
Si conviene infatti che un prodotto di cartografia numerica, realizzato con
certi requisiti di precisione metrica, abbia come scala nominale la scala di una
cartografia tradizionale realizzata seguendo gli stessi requisiti di precisione
metrica. Ma, a parte questo caso, si riscontrano notevoli difficoltà a trovare
dei parametri standardizzati. Il problema è generato essenzialmente dalle due
logiche che distinguono i dati nati per sistemi di cartografia numerica derivati
dal CAD, da quelli realizzati per sistemi GIS: i primi, dedicati essenzialmente
alla restituzione, seguono maggiormente le logiche della cartografia
tradizionale rappresentando il dato grafico in modo geometrico e il dato
descrittivo in modo gerarchico-numerativo; i secondi, orientati all'analisi,
rappresentano la parte grafica del dato in modo topologico e strettamente
connessa alla sua descrizione attraverso tecniche relazionali.
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4. Gli algoritmi di elaborazione
Un'altra differenza sostanziale trai GIS ed i software di cartografia numerica è
la possibilità intrinseca dei primi di elaborare i dati geografici attraverso
algoritmi matematici.
La disponibilità di algoritmi di elaborazione dei dati è un parametro molto
importante per valutare le potenzialità di uno strumento GIS. Per le due
tipologie di formato dati, tralasceremo le funzioni generali quali quelle di
riclassificazione, unione in adiacenza, generalizzazione, eliminazione di
distorsioni, ecc. che, se pur diverse come approccio matematico e
metodologico, incidono meno nella comparazione tra i due sistemi.
Gli algoritmi di overlay mapping, cioè di sovrapposizione ed integrazione di
più strati informativi, sono presenti per entrambi i formati. Nel formato raster
sono più semplici dal punto di vista matematico e più intuibili dal punto di
vista utente e permettono infinite combinazioni di strati. Per il formato
vettoriale sono più complesse in tutti i sensi, ma sicuramente più precise
poichè elaborano dati sul continuo e non sul discreto. Per gli algoritmi di
buffering, cioè di generazione di aree di rispetto intorno ad elementi
geografici, e per la famiglia di algoritmi per l'elaborazione di modelli digitali
del terreno, valgono le stesse considerazioni sopra descritte.
Invece alcuni algoritmi sono disponibili solo sulla tipologia di formato che
facilita l'approccio al problema.
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Gli algoritmi per l'analisi di intorno o per la ricerca di percorsi di minimo
costo sono tipici del formato raster, mentre gli algoritmi per l'allocazione di
risorse, per la ricerca dei percorsi ottimali, di segmentazione dinamica, sono
tipici del formato vettoriale. In sintesi i due formati si distinguono proprio in
base alla disponibilità di algoritmi di elaborazione.
5. L’analisi delle reti
Lo spostamento delle persone, il trasporto e la distribuzione di beni e servizi,
la distribuzione dell'energia, le comunicazoni: tutte queste attività prevedono
lo spostamento di materia o di informazioni mediante dei sistemi di reti, che
sempre più costituiscono una delicata e vitale infrastruttura del mondo di
oggi.
La forma, la capacità e l'efficienza delle reti ha quindi un impatto non
trascurabile sull'attuale standard di vita e comunque influenza la nostra
visione del mondo.
Le funzioni principali che possono essere effettuate mediante un GIS sulle
reti, di qualsiasi tipo esse siano (trasporto, distribuzione, comunicazione, ecc.)
sono fondamentalmente:
1) la ricerca del minimo percorso su una rete o comunque del percorso meno
costoso;
2) l'allocazione di porzioni della rete ad un fornitore o consumatore di risorse;
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3) la verifica delle connettività tra due punti della rete.
Innanzitutto, quindi, le funzioni di analisi di rete offrono la soluzione ad un
problema di base: determinare il percorso minimo o comunque il più efficace
per attraversare una rete passando per determinate località di questa. Il costo
può essere determinato utilizzando un qualsiasi attributo presente sugli
elementi costituenti la rete (tipicamente, una rete a grafo è rappresentata
mediante archi connessi tramite nodi; questa può anche essere la
rappresentazione di una rete stradale, simboleggiata con gli archi che indicano
l'asse stradale ed i nodi che indicano gli incroci) che possa essere quantificato
in maniera numerica: tipico esempio la distanza o il tempo di percorrenza
lungo un arco del grafo può essere utilizzato per identificare il minimo
percorso in termini di distanza o di tempo, ad esempio, lungo una rete viaria.
Per quanto riguarda invece le analisi relative all’allocazione ottimale delle
risorse, bisogna disporre di un centro che offra risorse e di una domanda di
queste sulla rete, o viceversa, di una offerta sulla rete e di una capacità
ricettiva su di un centro. A titolo esemplificativo, mediante l'uso delle
funzioni di allocazione, secondo questa ultima modalità può essere affrontato
e risolto un problema tipico della gestione pubblica di una città, ovvero la
raccolta dei rifiuti solidi urbani (RSU).
La suddetta analisi viene effettuata rappresentando una eventuale discarica
come centro di raccolta, e riportando la distribuzione dei cassonetti sul grafo
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che rappresenta la rete viaria cittadina: in questo modo si può determinare il
numero massimo di cassonetti che, svuotati mediante i mezzi di raccolta,
determinano la saturazione della discarica, ed anche identificare quali parti
della rete stradale contribuiscono ad alimentare la discarica fino alla sua
saturazione.
Infine, le funzioni per la verifica della connettività servono ad identificare se e
quali porzioni di una rete sono connesse. Ad esempio, una società per la
gestione delle reti elettriche può avere bisogno di sapere quale impianto
presente sulla rete elettrica serve un determinato utente, e nel caso di
interruzione o guasto quale percorso alternativo può essere adottato per
mantenere la funzionalità del sistema. Analogamente un idrologo può
utilizzare tali funzionalità per identificare tutti i rami ed i corsi d'acqua a
monte di un determinato punto di un fiume. E di esempi logistici ne possono
essere fatti sicuramente tanti altri.
6. GIS: prodotto o sistema?
Spesso ci si domanda se il GIS è un prodotto o un sistema, se va acquistato o
progettato, se è una soluzione standard o va sviluppato di volta in volta. La
domanda non è capziosa e non dipende solo dal fatto che il GIS sia una
tecnologia matura o meno. Domandiamoci innanzi tutto cosa si intende per
GIS. Se per GIS si intende un software di gestione di un data base geografico,
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allora i prodotti oggi in commercio garantiscono elevati standard qualitativi e
una gamma di prezzi (e di rapporto prezzo/prestazioni) estremamente
variegata. Si va da applicazioni per personal computer paragonabili anche nel
prezzo ai più diffusi pacchetti disponibili sotto Windows a sofisticati
strumenti software operanti in rete locale e geografica su workstation,
macchine dipartimentali, mainframes.
Se per GIS si intende una soluzione, allora ci dobbiamo porre anche la
domanda "a cosa serve" e includere nel progetto i costi, i tempi ed i metodi di
costruzione della base di dati e delle applicazioni. In altre parole, se si vuole
visualizzare e riprodurre una mappa ed eseguire le funzioni di base di un GIS
(overlay topologici, selezioni spaziali, ecc.), si compra un software se si vuole
sopportare delle decisioni e si acquista una soluzione, composta di hardware,
software,
dati,
applicazioni,
servizi
di
formazione,
addestramento,
manutenzione, ecc. Ecco perchè dopo aver parlato di topologia, dati
georeferenziati raster e vettoriali, attributi, funzioni e operatori, ci ritroviamo
ora a parlare di applicazioni.
7. Cos'è un'applicazione
Ai fini di questa trattazione, per applicazione vogliamo intendere
sostanzialmente tre cose: un modello dati orientato, un insieme di algoritmi e
un'interfaccia utente.
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Per interfaccia utente intendiamo quella serie di icone, menu, schermate che
consentono all'utilizzatore di richiamare le funzioni più frequentemente
richieste all'applicazione e che consentono l'introduzione dei parametri sui
quali il sistema effettua i suoi calcoli.
Gli algoritmi sono invece i veri e propri programmi, di solito scritti in
macrolinguaggio (cioè come sequenza di istruzioni già disponibili nel GIS)
ovvero programmati a più basso livello in altri ambienti e collegati ai menu
dell'applicazione. Detti algoritmi effettuano in genere i calcoli necessari
all'utente, quali il dimensionamento di una rete, il calcolo di incongruenze
spaziali, il percorso ottimale, ecc.
Per modello dati orientato intendiamo un modello dati che tenga conto di
come i dati debbano essere organizzati per rispondere alle domande che si
vorranno fare al sistema.
Un semplice esempio può essere quello di come memorizzare le strade: se la
domanda riguarda la rete viaria, intesa come insieme sul quale calcolare ad
esempio le distanze, i percorsi ottimali, i bacini d'utenza, il traffico, la
domanda di trasporto, ecc., allora le strade andranno memorizzate sotto forma
di linee e di nodi a formare un grafo, se la domanda riguarda la manutenzione
del manto stradale, di reti tecnologiche, ecc. andranno invece memorizzate
come superfici.
Ciò con tutte le varianti possibili: i parametri che consentono di calcolare
l'iscrizione in curva degli autobus, il numero di corsie o i sensi di percorrenza
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potranno essere resi geometricamente, ovvero utilizzando appositi attributi
sempre a seconda delle domande che porremo al sistema a supporto delle
decisioni che siamo chiamati a prendere (scenari, simulazioni, analisi).
Il fatto che ciascuna applicazione abbia bisogno oltre che di programmi ed
interfacce anche di un modello dati ad essa orientato non significa che venga
meno il grande contributo che il GIS può dare nel coordinamento tra utenti
diversi che intervengono sullo stesso territorio.
E' evidente che, ad esempio in una applicazione comunale, l'ufficio
urbanistica può avvantaggiarsi degli aggiornamenti alla viabilità operati dal
servizio strade, ovvero dalla possibilità di analisi offerte dal collegamento del
sistema con l'anagrafe della popolazione.
Tutto ciò richiede una condivisione del data base che però non deve, come
erroneamente si pensa, essere totale. In altre parole è necessario definire un
insieme minimo di informazioni geografiche comuni, necessario a riferire ad
una stessa cartografia (detta "di base") le informazioni necessarie alle
specifiche applicazioni, ma non si deve ridurre la complessità dei fenomeni
studiati da ciascun dipartimento ad un minimo denominatore comune.
Ad esempio la strada di cui si è parlato prima, potrà essere memorizzata come
superficie ai fini della cartografia di base (in genere di derivazione catastale a
grande scala) e come tale essere utilizzata per "appoggiarvi" gli elementi
descrittivi necessari per la redazione di piani regolatori o per la gestione della
manutenzione, mentre il suo "asse" (esso può anche avere in comune con
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l'altra rappresentazione alcuni attributi, quali per esempio la toponomastica)
può essere utilizzato per applicazioni che richiedono la disponibilità di un
grafo (gestione delle linee di trasporto pubblico, raccolta dei rifiuti,
simulazioni di traffico).
8. La cartografia di base
Ecco così che l'esigenza di disporre di un modello dati e di descrittori
specifici (sia geometrici che alfanumerici oltre che multimediali) per una
singola applicazione può essere resa compatibile con quella di condividere tra
diverse applicazioni una parte della base di dati, che rappresenta la cartografia
di base, che non è essa stessa un'applicazione (salvo che l'utente non sia un
centro servizi dedicato alla produzione di cartografia numerica).
Un altro elemento importante delle applicazioni, ma anche più in generale di
ogni installazione di un GIS, è costituito dalla necessaria interdipendenza
delle applicazioni con altre, anche non GIS, e del loro impatto
nell'organizzazione del lavoro. Quando si progetta la costruzione di un ponte,
anche se l'azienda appaltatrice ha l'incarico della sola costruzione del ponte
medesimo (e indipendentemente dalla valutazione di impatto ambientale cui
l'impresa progettista è tenuta per legge), è evidente che l'amministrazione
dovrà aver proceduto, prima dell'inizio dei lavori, ad inserire quel manufatto
nel più ampio contesto della viabilità interessata.
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In altre parole avrà dovuto tenere conto degli eventuali vincoli e svincoli
necessari, di come quell'opera influirà sulle direttrici di traffico, sugli
eventuali
parcheggi
o
nodi
di
scambio,
sull'impatto
ambientale
(dail'idrogeologia al rumore), ecc. per inserire quel singolo manufatto nel più
ampio sistema viario interessato.
Analogamente non si può pensare di introdurre un'applicazione GIS senza
tenere conto da una parte della struttura di sistemi e processi già presenti
nell'amministrazione e potenzialmente "allacciabili" ad essa per consentire di
disporre dei dati necessari alle analisi da effettuare e dall'altra delle procedure
organizzative presenti e di come dette procedure possano modificarsi per
trarre utilità dal sistema GIS (e quindi anche delle connesse esigenze
formative del personale). Altrimenti si corre il rischio di "rendere più
efficiente l'inefficienza preesistente".
9. Le applicazioni esistenti e previste
Secondo recenti studi, le applicazioni GIS più diffuse in assoluto sono quelle
di gestione di reti tecnologiche, di pianificazione e gestione urbanistica e del
territorio.
In generale, le Regioni sono in prevalenza dotate di applicazioni per la
gestione del territorio, mentre si sta intravedendo uno sforzo per le
applicazioni di monitoraggio ambientale e per attività GIS in relazione alla
pianificazione e gestione della rete dei trasporti.
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Le Provincie sono in prevalenza dotate di applicazioni di pianificazione e
omogenizzazione degli strumenti urbanistici e nel medio periodo dovrebbero
orientarsi verso soluzioni per la pianificazione e gestione del territorio,
incluso il controllo delle realizzazioni ambientali e le reti tecnologiche
connesse alla logistica ed ai trasporti.
I Comuni evidenziano il ruolo prioritario delle applicazioni di pianificazione e
gestione urbanistica (piani regolatori comunali) e del traffico.
Le aziende di servizi pubblici, nazionali e locali, hanno per lo più realizzato
applicazioni per interventi di progettazione, gestione e controllo di reti
tecnologiche per l'erogazione di gas, elettricità, acqua e di monitoraggio
ambientale.
Comunque, accanto a questi utenti e a queste applicazioni che potremmo
definire più tradizionali, sono presenti realtà nuove. Infatti, alcuni potenziali
utenti GIS stanno emergendo prepotentemente, anche grazie alla disponibilità
di nuove tecnologie GIS a basso costo, tra i quali istituti di credito,
assicurazioni, servizi socio-sanitari, società di trasporto, di distribuzione e di
manutenzione, strutture del turismo, studi di economia applicata ed
ingegneria, nonchè singoli studiosi, ricercatori e professionisti che si
aggiungono sempre più numerosi ai tradizionali utenti quali i ministeri, gli
enti cartografici, le regioni, le province, i comuni, le comunità montane, i
consorzi, le aziende municipalizzate, le università e gli istituti di ricerca.
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Questa varietà di utenti vecchi e nuovi riflette una sempre più diversificata
domanda di applicazioni: a quelle già citate e a quelle di gestione di parchi,
foreste, uso del suolo, catasto (edilizio e terreni), certificazioni, monitoraggio
ambientale, ecc. si aggiungono applicazioni sulla viabilità, piani del traffico,
logistica dei rifiuti, simulazioni, telecontrollo, studi di impatto ambientale,
gestione di pratiche catastali, analisi socio-economiche e della domanda, reti
di servizi di distribuzione, posizionamento sportelli, analisi della concorrenza,
marketing territoriale, ottimizzazione dei trasporti e dei terminali, percorsi
turistici, applicazioni multimediali, ecc.
10. Una proposta di applicazione del GIS al problema della sicurezza
stradale
L’incidentalità stradale continua ad arrecare ogni anno un altissimo danno
sociale ed economico: in tutte le stime prodotte dai diversi esperti del settore,
il costo del fenomeno presenta sempre ordini di grandezza di miliardi di euro.
In tale contesto potrebbe essere opportuno realizzare un sistema informativo
territoriale integrato (GIS) per la sicurezza stradale le cui funzioni principali
possono così riassumersi:
rilievo sistematico dei flussi di traffico e degli incidenti sul territorio;
rilievi di dettaglio degli incidenti con maggiore gravità;
gestione sistematica dell’acquisizione dei dati di traffico ed incidentalità;
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monitoraggio dei flussi e degli incidenti sulla base di cartografie dettagliate;
analisi statistiche, economiche, mediche ed ingegneristiche dei dati,
finalizzate alla individuazione degli elementi critici del sistema di mobilità;
individuazione degli interventi per contrastare e mitigare il fenomeno degli
incidenti stradali.
Le funzioni suddette potrebbero essere localizzate e disponibili in un Centro
Servizi centrale in rete con postazioni periferiche a diverse scale territoriali. Il
sistema sarà quindi caratterizzato da:
espandibilità della rete, intendendo tale la possibilità di aumentare le
postazioni di monitoraggio ed analisi;
espandibilità delle stazioni di monitoraggio, intendendo tale la possibilità di
aumentare il numero di telecamere e/o sensori ad induzione;
integrabilità, intendendo tale la possibilità di aggiungere nell’architettura del
sistema nuovi dispositivi di monitoraggio, analisi e controllo del traffico;
modularità del sistema, intendendo tale la possibilità di provvedere a
sostituzioni di parti del sistema con tecnologie innovative sia di
comunicazione che di controllo e monitoraggio.
E’ quindi evidente che un processo stabile ed efficace per il miglioramento
della sicurezza stradale debba avvalersi delle più recenti innovazioni
tecnologiche (in termini di hardware, software, localizzatori satellitari, ecc.) e
di attività di ricerca e sviluppo che possano colmare quelle lacune conoscitive
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più volte invocate di fronte alla drammaticità del fenomeno, oltre a
contribuire alla riduzione di tempi e costi di espletamento di ogni attività
prevista.
Tale sistema integrato fornirà indicazioni, raccomandazioni, valutazioni e
collaborazioni sia ad utenti interni sia ad utenti esterni privati e pubblici. Solo
in questo modo sarà possibile attuare tutte le sinergie necessarie per affrontare
e aggredire un problema così complesso quale quello della sicurezza stradale.
Per quanto attiene gli altri operatori del settore, sarà possibile con il sistema
raggiungere la più volte auspicata fusione dei dati di incidentalità fra le
svariati fonti di rilievo. Potrebbe, pertanto, essere prevista un’azione di
raccolta ed analisi dei dati sia dalle fonti di Polizia Municipale sia dalle fonti
della Polizia Stradale e dei Carabinieri.
Per diffondere questo nuovo approccio, dovrebbe essere prevista anche
l’organizzazione di corsi di formazione per il rilievo, monitoraggio ed analisi
degli incidenti stradali. I corsi avranno la caratteristica di essere dedicati agli
operatori (ad es. la polizia Municipale, ma non solo) che intervengono sul
luogo degli incidenti e che rappresentano con il loro operato un input
fondamentale per l'avvio del processo. La fase di rilievo dovrà essere poi
supportata da schede cartacee predisposte e messe a punto dall’Ente
proponente durante questi corsi formativi. Le schede rappresentano pertanto
un importante elemento di condivisione fra gli esperti di analisi e di interventi
mitigatori e gli operatori degli organi di Polizia.
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La rete di monitoraggio del traffico sarà costituita da stazioni di rilevamento,
ciascuna governata da unità di controllo locale collegate agli elaboratori
centrali attraverso l’uso di una rete di comunicazione a larga ampiezza di
banda.
Le stazioni di rilevamento dovranno assicurare funzione di monitoraggio del
traffico mediante l’utilizzo di telecamere. Le telecamere dovranno consentire
di acquisire immagini in tempo reale relativamente a particolari aree di
riferimento, determinando così anche i parametri di traffico.
Per le stazioni di monitoraggio, localizzate in prossimità di alcune direttrici ed
incroci fondamentali della rete stradale, dovrebbe essere assicurata la
funzione di videosorveglianza, grazie all’utilizzo di telecamere con
dispositivo di posizionamento automatico e zoom motorizzato. Per assicurare
un maggior grado di precisione dovrebbero essere predisposti anche dei
sensori lineari che consentono sia di procedere a calibrazioni del sistema sia a
sopperire la carenza di informazioni affidabili da parte delle telecamere di
monitoraggio in caso di scarsa visibilità. A livello centrale sarà possibile
acquisire, visualizzare ed elaborare statisticamente i dati provenienti dalle
stazioni di rilevamento ed assicurare la diagnostica ed il controllo di tali
stazioni.
L’obiettivo che s’intende perseguire è dunque la creazione di una banca dati
utile sia per esigenze di controllo, sia per esigenze di ricerca e sviluppo, sia
per la pianificazione del traffico e dei trasporti.
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La fase di caricamento dei dati in un database ed il monitoraggio degli stessi
dati viene spesso intesa come una fase automatica e semplice. Nel fenomeno
degli incidenti stradali rappresenta al contrario una delle fasi più delicate. E'
questa, infatti, la fase durante la quale il fenomeno registrato ed osservato con
schede cartacee, fotografie e verbali deve essere standardizzato in un
linguaggio comune, matematico ed esaustivo. Comunque, le moderne
tecnologie software e l'ormai consolidato uso dei database relazionali hanno
consentito di affrontare con efficacia il problema dell'archiviazione degli
incidenti stradali.
Nel nostro caso, quindi, la necessità di dover gestire quantitativi di dati
complessi ed articolati comporterà l’implementazione di un database di
incidentalità con caratteristiche di:
•
flessibilità, cioè capacità del database di adeguarsi facilmente a future
esigenze;
•
scalabilità, cioè capacità del database ad aumentare o diminuire la quantità
delle informazioni senza modificare strutturalmente lo stesso;
•
robustezza, cioè database agevole da mantenere e sviluppare, con
un’integrità dei dati ritenuta fondamentale per affrontare le successive analisi.
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Le operazioni di caricamento dei dati di incidentalità saranno pertanto
agevolate dagli strumenti software, completamente integrati nel sistema
informativo territoriale, messi a disposizione degli organi competenti.
Di seguito si evidenziano alcune componenti dei moderni applicativi che
consentono una completa gestione di dati ed informazioni relativi agli
incidenti stradali:
•
Personalizzazione (identificazione dell’operatore e dell’ente preposto al
caricamento dei dati)
•
Caricamento dei dati relativi a incidente, localizzazione, tipologia d’urto, dati
ambientali ed infrastrutturali, veicoli, passeggeri e testimoni (compilazione a
video di una serie di schede contenenti tutte le informazioni richieste)
•
Ricerca multichiave degli incidenti presenti nel database
•
Importazione incidenti dal formato ISTAT
•
Stampa Verbale incidente
•
Registro incidenti (effettua un riepilogo di tutti gli incidenti a diverse scale
territoriali e per anno mostrando dei dati riepilogativi delle persone e degli
autoveicoli coinvolti, consentendo un rapido monitoraggio)
•
Funzioni di backup e ripristino database
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In particolare, la correlazione fra la localizzazione, la tipologia di incidenti, la
tipologia di veicoli coinvolti, la gravità dei lesionati fornisce validi indizi
sulle principali cause, identificando in modo inequivocabilei "punti neri" sul
territorio, dove la causa infrastrutturale ed ambientale rappresenta il fattore
predominante nel fenomeno incidentologico. Infine, tutti i risultati saranno
comunicati alle Amministrazioni centrali e locali competenti, al fine di
agevolare la redazione e l’attuazione dei Piani di Settore. Laddove i risultati
del processo sono tali da non prevedere interventi sul territorio, sono in ogni
caso trasmessi agli Enti pubblici competenti per consentire la definizione di
interventi di educazione, prevenzione e controllo.
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