Dispensa 1

Facoltà di Architettura e Società
Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Centro per lo Sviluppo del Polo di Cremona, Politecnico di Milano
Via Sesto 41 – 26100 Cremona
Master universitario interfacoltà di II livello in
Governo del territorio e delle risorse fisiche
Ingegneria del suolo e delle acque
http://www.cremona.polimi.it/msa
Direzione del Master universitario:
prof. Enrico Larcan (Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale, Politecnico di Milano)
prof. Pier Luigi Paolillo (Facoltà di Architettura e Società, Politecnico di Milano)
Commissione di Master universitario:
prof. Enrico Larcan – Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale, Politecnico di Milano
ing. Stefano Loffi – Direttore del Consorzio per l’Incremento dell’Irrigazione nel Territorio Cremonese
prof. Claudio Maffezzoni – Presidente del Centro per lo Sviluppo del Polo di Cremona, Politecnico di Milano
prof. Enrico Orsi – Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale, Politecnico di Milano
prof. Pier Luigi Paolillo (presidente) – Facoltà di Architettura e Società, Politecnico di Milano
Dispense dell’insegnamento di
Laboratorio di GIS per la pianificazione
Concorrono al Master universitario in Governo del territorio e delle risorse fisiche – Ingegneria del suolo e delle acque:
Consorzio per l’incremento dell’irrigazione nel territorio cremonese
http://www.consorzioirrigazioni.it
Ordine degli ingegneri della provincia di Cremona
http://www.ording.cr.it
POLITECNICO DI MILANO
Master universitario interfacoltà di II livello in
Governo del territorio e delle risorse fisiche
Ingegneria del suolo e delle acque
http://www.cremona.polimi.it/msa
Indice
1
2
3
3.1.
3.2.
4
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7
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9
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17
18
1
Il criterio di scelta dei software come strumenti di supporto alle analisi
Il trattamento del dato: principali differenze tra soluzioni GIS (Geographical
Information System) e CAD (Computer Aided Design)
I software GIS, l’indispensabilità del loro utilizzo nel governo del territorio
Definizioni di G.I.S
Il modello dei dati
L’utilizzo dei principali Gis ArcView® vs. MapInfo® per la realizzazione dell’elaborato1.
Accorgimenti e consigli
Cos’è ArcView®?
Cosa si può fare con ArcView®
Cos’è un GIS desktop
Come lavora un GIS desktop
Esplorare l’interfaccia di ArcView®
I documenti di ArcView®
I progetti di ArcView®
Introduzione a viste e temi
Operazione comuni su un tema
Introduzione alle tabelle
Introduzione ai diagrammi
Introduzione ai layout
Usare gli script
Usare il sistema di Help di ArcView®
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15
Si fa riferimento alla tesi “Elementi di valutazione ambientale strategica per la sostenibilità degli assetti produttivi nell’Alto
Milanese” (relatore prof. Pier Luigi Paolillo). Vedi sunto presentazione file “Estratto_Presentazione_Tesi.exe”
1
1. Il criterio di scelta dei software come strumenti di supporto alle analisi
La scelta dei software, anche se potrebbe apparire una parte trascurabile dell’inizio di un qualsiasi progetto,
penso invece sia fondamentale e soprattutto irrinunciabile per un’elaborazione efficiente e dinamica1 dei dati
acquisiti oppure acquisibili durante le analisi.
Quindi si tratta di avere ben chiaro sia la conoscenza e la reale disponibilità dei software che si intendono
utilizzare. Credo inoltre si utile richiamare, dato che sono stati risolti problemi non da poco determinati
passaggi, per agevolare chi intendesse effettuare in futuro lo stesso tipo di operazioni analitico
rappresentative.
2. Il trattamento del dato: principali differenze tra soluzioni GIS2 (Geographical Information System) e
CAD3 (Computer Aided Design)
Il dato spaziale ha caratteristiche simili a quello gestito in un sistema CAD e questo ha portato spesso alla
convinzione che un sistema GIS potesse essere sostituito da un CAD, al quale fossero semplicemente
aggiunte delle funzioni specializzate. Nel tempo questo approccio ha però mostrato i suoi notevoli limiti
evidenziando che:
i. un GIS a differenza di un CAD esige un’integrazione profonda tra la componente descrittiva e quella
spaziale e quindi ha sempre bisogno di un motore database4 di appoggio;
ii. la componente spaziale ha una strutturazione meno articolata di quella normalmente trattata da un CAD
ma l’estensione e la quantità di informazioni sono spesso di qualche ordine di grandezza superiori. L’unità di
lavoro non è un foglio che può essere caricato nella memoria centrale di un computer ma un intero territorio
da consultare e gestire in modalità continua;
iii. il dato spaziale5 viene diffuso non più solo come tipo vettoriale6 ma anche, ed oggi in misura sempre più
consistente, come tipo raster7, basti pensare alle rappresentazioni ortofotocartografiche8; anche in questo caso
vengono trattate aree di territorio vaste che devono comunque essere presentate all’utente in una visione
continua di scala9 e di estensione;
iv. i sistemi di misurazione e riferimento sono alla fine ricondotti a quelli di un sistema cartesiano in due o
tre dimensioni come nei sistemi CAD tradizionali, ma il processo che porta il dato finale in questa forma,
coinvolge branche molto specializzate della geografia come i sistemi di proiezione10 e il passaggio tra i vari
sistemi di riferimento11 locali o datum.
1
Con dinamica intendo e credo sia indispensabile la possibilità di trattare un dato mediante software diversi cercando di
evitare perdite di tempo in complicate conversioni per rendere leggibile un determinato file.
2
Un insieme complesso di componenti hardware, software, umane ed intellettive per acquisire, processare, analizzare,
immagazzinare e restituire in forma grafica ed alfanumerica dati riferiti ad un territorio.
3
Famiglia di sistemi e programmi software per la progettazione assistita dal calcolatore, utilizzati per il disegno
architettonico, il rilievo civile, il disegno meccanico e parametrico, il computo metrico, ecc.
4
Per database (base dati, banca dati o archivio) si intende un insieme di informazioni di diverso tipo. Questi dati sono
organizzati secondo criteri ben precisi che permettono una rapida consultazione.
5
Per dati spaziali si intendono dati geometrici caratterizzati da un riferimento geografico.
6
E’ un sistema di archiviazione di dati grafici secondo il quale gli oggetti vengono memorizzati in base alle coordinate
cartesiane dei punti e linee che li compongono.
7
Qualsiasi immagine può essere pensata come formata da un insieme di piccole aree uguali (pixel), ordinate secondo
linee e colonne, tali da costituire una matrice. I valori associati ad ogni cella possono esprimere sia informazioni di tipo
grafico (colore, tono di grigio, ecc), sia di tipo descrittivo (temperatura, pendenza, ecc).
8
Rappresentazione metrica del terreno sotto forma di immagini fotografiche.
9
La scala di una carta geografica indica, in pratica, quante volte una porzione della superficie terrestre è stata ridotta per
poter essere rappresentata su un foglio di carta. E’ espressa, in genere, come il rapporto tra una distanza sulla carta e la
corrispondente distanza sul terreno. Il rapporto di scala utilizzato per una carta geografica determina il contenuto di
informazioni e la dimensione dell'area che può ragionevolmente essere rappresentata. Si definiscono carte a grande
scala (1:500, 1:1000, 1:2000), a media scala (1:5000, 1:10000) e a piccola scala (da 1:25000 in poi).
10
sono sistemi che consentono di rappresentare la superficie quasi sferica della Terra su un piano, mantenendo alcune
conformità (isogonia, equivalenza, equidistanza, ecc.): le più conosciute sono la Geografica, l'UTM, la GAUSS-
2
Da quanto detto risulta evidente come le problematiche implicate in un sistema GIS non trovino
corrispondenza nelle usuali responsabilità di un sistema CAD. Ciò nonostante ancora oggi non è infrequente
l’impiego di soluzioni miste come dimostrano i formati di scambio delle stesse cartografie tecniche, talvolta
disponibili quasi solo in formati CAD o comunque in formati il cui contenuto non va molto al di là della
semplice componente spaziale.
3. I software GIS, l’indispensabilità del loro utilizzo nel governo del territorio
Tra le due denominazioni GIS e SIT (Sistemi Informativi12 Territoriali) esiste una differenza, spesso (quasi
sempre) confuse o usate come sinonimi. Si definiscono GIS la tipologia di software e SIT i prodotti finali dei
GIS (ad es. sono software GIS: ArcView®, MapInfo®, Grass®, Idrisi®; invece sono SIT: SI per la gestione
delle aree agricole; SI per i Beni Ambientali; SI per le acque reflue; ecc.).
Il SIT rappresenta uno strumento essenziale per il governo del territorio, basti pensare il territorio di una città
come un tessuto connettivo, formato da edifici, servizi, persone e percorso da una complessa maglia di
infrastrutture, reti, impianti ed elementi tecnologici, in superficie ed interrati. La creazione di un archivio su
supporto informatico che raccolga tutti questi dati territoriali e ne consenta l'elaborazione integrata,
costituisce uno strumento indispensabile per chi intenda programmare il razionale e armonico sviluppo del
territorio e gestirne con tempestività ed efficacia la manutenzione.
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, 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, invece 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 perché è necessario capire13 cosa si intende quando si
parla di topologia, dati georeferenziati raster e vettoriali, attributi, funzioni e operatori, ci ritroviamo ora a
parlare di applicazioni.
A tal proposito, vorrei affrontare durante il laboratorio di GIS, le diverse problematiche del mondo dei GIS
tra cui: il modello dei dati (georeferenziazione14, scale, grafica raster e vettoriale, topologia15, attributi16 e
BOAGA, la LAMBERT, altre sono la Conica, la Polare, la Stereografica, la Cilindrica e la Planare anche variamente
combinate.
11
Ogni proiezione ha un proprio sistema di riferimento, dal quale si parte per calcolare le distanze. Ad esempio la
Proiezione Geografica ha come riferimenti l'incrocio tra il meridiano di Greenwich e l'Equatore, la UTM prevede
spicchi predeterminati di sei gradi, detti fusi, a loro volta divisi in zone (L'italia è a cavallo dei fusi 32, 33 e 34), la
GAUSS-BOAGA, tutta italiana, parte da Monte Mario (a Roma) e utilizza coordinate chilometriche misurate
convenzionalmente partendo da 1500 a sinistra e da 2520 a destra del meridiano di riferimento.
12
Per Sistema Informativi si intende un’insieme di apparecchiature, procedure e persone che hanno il compito di
raccogliere, organizzare, selezionare, archiviare e comunicare i dati riguardanti l'attività di un'organizzazione. Suo
obiettivo è quello di mettere a disposizione dei responsabili delle decisioni operative tutte le informazioni necessarie per
effettuare le migliori scelte possibili.
13
Si prendano in considerazione le dispense del corso: “Sistemi informativi territoriali e basi di dati” tenuto dal Dott.
Massimo Rossati.
14
Procedura software che consiste nel posizionare, mediante punti a coordinate note (punti di controllo), dati vettoriali o
un'immagine raster nella rispettiva zona del territorio reale, secondo un determinato sistema di riferimento.
15
Procedura di analisi spaziale che consente di sovrapporre e intersecare gli strati informativi (layer) unendo così le
informazioni associate a ciascuno di essi, per produrre un nuovo strato di sintesi.
3
data base), i dati (classificazione, fonti, disponibilità, diffusione, integrazione di dati raster e vettoriali), le
funzioni e gli operatori GIS (overlay topologico buffering17, interfaccia utente18 e programmabilità) di questa
materia che sta diventando sempre più centrale in una sempre più vasta area di applicazioni, dalla
pianificazione territoriale al geomarketing19.
3.1. Definizioni di G.I.S
Le definizioni di sistema informativo geografico proposte dai vari autori sono innumerevoli, tanto che uno
dei maggiori autori in materia (Burrough) le classifica in tre generi: le definizioni di GIS come set di
strumenti, come database o come organizzazione di dati.
Altre citazioni di autori sono:
i. “Un potente insieme di strumenti per raccogliere, archiviare, richiamare a richiesta, trasformare e
mostrare dati spaziali (rilevati) dal mondo reale” (Cit. Burrough).
ii. “Ogni insieme di procedure manuali o assistite dal computer usate per archiviare e manipolare dati
geograficamente riferiti” (Cit. Burrough).
iii. “In questo senso un GIS è una qualunque banca dati (anche su supporto cartaceo) i cui dati sono riferiti
alla loro posizione nello spazio.” (Cit. Aronoff).
3.2. Il modello dei dati
Allo scopo di rappresentare e gestire le informazioni spaziali mediante un GIS, è necessario utilizzare una
rappresentazione dei dati che sia sancita dalla realtà fisica; questo viene realizzato definendo un modello di
(dati che sia abbastanza ampio da accogliere al suo interno tutti gli oggetti che esistono nel mondo fisico
(aree, linee, punti, quote, ecc.) e che sia sufficientemente elastico da permettere di adattarlo a tutte le
combinazioni che effettivamente occorrono nella realtà.
Rispetto ad una rappresentazione puramente geometrica degli oggetti presenti nella realtà, ad un GIS viene
richiesto di mantenere e gestire tutte le informazioni che riguardano le mutue relazioni spaziali tra i diversi
elementi, come la connessione, l’adiacenza o l’inclusione, cioè di strutturare i dati definendone anche la
topologia. Oltre a questi due aspetti geometrico e topologico, il modello dei dati, per essere efficace, deve
prevedere l’inserimento al suo interno dei dati descrittivi dei singoli oggetti reali, definibili come attributi.
Questi tre insiemi di informazioni (geometria, topologia, attributi) vengono poi effettivamente implementati
in un GIS mediante uno specifico modello fisico, che oggi si basa su strutture dei dati di tipo relazionale,
tipiche dei data base più evoluti e su architetture hardware e software di tipo client/server, tipicamente in reti
locali di elaboratori.
Caratteristica fondamentale di un GIS è la sua capacità di georeferenziare i dati; ovvero di attribuire ad ogni
elemento le sue coordinate spaziali reali. In altre parole, le coordinate di un oggetto non sono memorizzate
16
Informazione descrittiva associata ad un oggetto geografico e che lo caratterizza. Generalmente nei GIS indica le
caratteristiche non grafiche dell'elemento o quelle grafiche non rappresentabili nella scala d'acquisizione. Ad esempio
potrebbero essere attributi di un elemento lineare (arco) in transito, la larghezza, ecc.
17
Procedura d'analisi appartenente all'ambito dell'overlay topologico. Essa permette di creare all'interno di elementi
predefiniti dei poligoni (aree di rispetto). Con essa si possono determinare ad esempio le zone di non edificazione
all'interno di vie di grande traffico o le zone di rispetto intorno ad aree militari od industriali, ecc. Le dimensioni e
quindi il raggio dell'area di rispetto possono essere definiti tramite attributi propri degli elementi bufferizzati ad esempio
per le strade (elementi lineari) la larghezza o l'intensità di traffico, per delle antenne (elementi puntuali) la potenza del
segnale emesso, per delle zone industriali (elementi areali) il carico inquinante.
18
E’ l'insieme degli strumenti che costituiscono il mezzo di comunicazione tra l'utente e le procedure del sistema
hardware e software utilizzato.
19
Applicazione GIS che consente di visualizzare il contenuto di un database associato per mezzo di un geocodice
(codice del comune, indirizzo, area di vendita, CAP, ecc.) ad una carta geografica, per visualizzare fenomeni di
marketing sul territorio sul quale incidono e sviluppare analisi spaziali (distribuzione, sportelli, bacini d'utenza,
raffronto con indicatori demografici, ecc.).
4
relativamente ad un sistema di riferimento arbitrario (ad esempio 12 centimetri dal bordo inferiore e 5 da
quello sinistro di una mappa) né relativamente al sistema di coordinate della periferica usata, come la
tavoletta digitalizzatrice20 o il video, ma sono memorizzate secondo le coordinate del sistema di riferimento
in cui realmente è situato l’oggetto (come 121° 27’ lat. E long. N utilizzando il sistema geografico) e nelle
reali dimensioni, non in scala. La scala di rappresentazione diventa a questo punto solamente un parametro
per definire il grado di accuratezza e la risoluzione delle informazioni grafiche, e quindi utilizzabili ad
esempio per definire la densità di rappresentazione: ad una scala minore, elementi come gli edifici non
vengono rappresentati e compaiono gli isolati o le aree urbanizzate.
4.21 L’utilizzo dei principali Gis ArcView® vs. MapInfo® per la realizzazione dell’elaborato22. Accorgimenti
e consigli
Nell’ampio panorama dei sistemi informativi geografici in commercio, quelli più utilizzati e diffusi in
ambiente universitario e professionale sono ArcView® della Esri e MapInfo® Professional® della MapInfo®
Corporation®.
Nel momento in cui ho dovuto consultare, analizzare e sviluppare le informazioni digitali in mio possesso
(data base, raster e vettoriali ecc.), mi sono trovato a dover scegliere tra i sopraccitati sistemi informativi
geografici. Poiché il maggior numero di dati digitali in mio possesso erano stati precedentemete elaborati ed
archiviati utilizzando MapInfo® Professional® ho preferito, per rapidità e soprattutto per evitare di dover
convertire tutto il data set di informazioni in un altro formato, di cimentarmi nell’utilizzo di MapInfo®
Professional® Ver. 7 inizialmente, e successivamente la Ver. 7.5. È opportuno evidenziare che entrambi i
sistemi informativi geografici non hanno alcun problema di dialogo nonostante che, MapInfo® Professional®
lavori con il formato (*.Tab) e ArcView® con il formato (*.Shp), mediante le opportune utilità di
conversione presenti in entrambi i sistemi informativi geografici, l’operazione di conversione dei formati
risulta sufficientemente semplice (unica variabile indipendente è la potenza del calcolatore a disposizione per
velocizzare la conversione di files di grosse dimensioni). Personalmente avendo utilizzato entrambi, ritengo
che MapInfo® per un neofita, sia molto più intuitivo ed immediato, rispetto a ArcView®. Sicuramente
ArcView® è migliore per la parte di output (gestione della stampa ed impaginazione delle informazioni che
si vogliono stampare). Un dato da tenere comunque in considerazione è la diffusione dei rispettivi pacchetti,
pur constatando la preminenza di ArcView®, largamente più diffuso a partire dai corsi di formazione
all’interno dello stesso Politecnico, negli studi professionali e nelle pubbliche amministrazioni.
20
Dispositivo hardware per l'acquisizione manuale di informazioni grafiche (carte, documenti, ecc) in formato
vettoriale. Consente ad un operatore di tracciare con un cursore tutti gli elementi grafici che compongono il documento
o la mappa da acquisire.
21
Per ulteriori approfondimenti a riguardo dei sistemi informativi geografici citati si consiglia la consultazione dei
seguenti siti internet: www.mapinfo.it e www.esriitalia.it
22
Si fa riferimento alla tesi “Elementi di valutazione ambientale strategica per la sostenibilità degli assetti produttivi
nell’Alto Milanese” (relatore prof. Pier Luigi Paolillo). Vedi sunto presentazione file “Estratto_Presentazione_Tesi.exe”
5
5. Cos’è ArcView®?
i.
Un sistema informativo geografico (GIS) desktop.
ii. Software di facile uso, punta e premi sull’interfaccia grafica utente (GUI).
iii. Un insieme di strumenti per vedere, esplorare, interrogare, editare ed analizzare informazioni
collegate a posizioni geografiche.
Il software ArcView® GIS è un GIS desktop di facile utilizzo, punta e premi sull’interfaccia grafica
per l’utente che permette di caricare facilmente dati spaziali e tabellari in modo da poter vedere i
dati come carte, tabelle e diagrammi. ArcView® fornisce gli strumenti necessari per interrogare ed
analizzare i dati e presentare i risultati in carte. Il software ArcView® GIS desktop permette di
visualizzare le informazioni in modo che rivelano nuove relazioni, andamenti e tendenze non
visibili con file di testo, fogli elettronici e database.
6. Cosa si può fare con ArcView®
i.
Le funzionalità del GIS desktop con una GUI di facile utilizzo: cartografia tematica,creazione
ed editing dei dati, analisi spaziale, geocodifica di indirizzi ecc.
ii. Accesso ai database esterni.
iii. Personalizzare con AveneuTM.
iv. Estensioni che forniscono funzionalità GIS aggiuntive: Cad reader, database themes, digitizer,
IMAGINE image support, JPEG (JFIF) image support ed altre.
ArcView® oltre ad essere un desktop cartografico, fornisce gli strumenti per eseguire analisi
spaziali, geocodifica degli indirizzi e loro visualizzazione su una carta, creazione ed editing dei dati
geografici e tabellari, cartografia tematica e creazione di carte.
La GUI di ArcView® permette di eseguire le azioni velocemente e facilmente attraverso l'uso di
menu a discesa, pulsanti e strumenti. Usando il controllo SQL Connect di ArcViewe®, è possibile
connettersi ad un sistema di gestione dei database relazionali (come ORACLE, SYBASE, INGRES
o INFORMIX) e lanciare una query SQL per recuperare record. Usando AvenueTM, il linguaggio di
6
programmazione di ArcView®, è possibile personalizzare i menu, i pulsanti e gli strumenti di
ArcView® per le proprie applicazioni. In oltre, è possibile automatizzare applicazioni comuni e
renderle parte dell' ìnterfaccia. Le estensioni sono programmi aggiuntivi che forniscono funzionalità
GIS avanzate ad ArcView®.
La Versione 3.x fornisce le seguenti estensioni:
i. estensione CadReader: fornisce supporti per i disegni CAD;
ii. estensione Database Themes: fornisce l'accesso alla gestione dei dati Spatial Database Engine
(SDE) della ESRI. SDE è un prodotto a parte che recupera elementi geografici registrati in tabelle
di database relazionali e fornisce gli strumenti per analizzarli. L'estensione Database Themes di
ArcView® permette di visualizzare un layer SDE di punti, linee o poligoni;
iii. estensione Digitizer: fornisce supporti per la digitalizzazione da tavoletta;
iv. estensione IMAGINE Image: fornisce supporti per le immagini di ERDAS IMAGINE;
v. estensione JPEG (JFIF) Image: fornisce supporti per le immagini JFIF, il formato file di
pubblico dominio per la compressione JPEG.
7. Cos’è un GIS desktop
i. Un potente sistema cartografico che gira si computer desktop e portatili.
ii. Un software che collega posizioni con informazioni sull’elemento in modo che sia possibile ad
esempio: presentare le informazioni come carte, analizzare le posizioni, trovare potenziali siti in
base ad un insieme di criteri, creare carte demografiche per obbiettivi di mercato, decidere quando e
dove posizionare le risorse, integrare carte con informazioni provenienti da diverse sorgenti,
aggiornare facilmente la cartografia prodotta.
Un GIS desktop va oltre un sistema cartografico desktop, fornendo gli strumenti di analisi e
manipolazioni dei dati trovati in un sistema informativo geografico (SIT) per tutti gli elementi. Con
gli strumenti di interrogazione ed analisi del GIS desktop, è possibile indagare sulle relazioni
geografiche nei propri dati e definire relazioni su più insiemi di dati. Con gli strumenti di grafica ed
editing del GIS desktop, è possibile creare dati ed editare sia dati geografici che dati attributo, le
carte del GIS desktop sono dinamiche, così che le modifiche effettuate sui propri dati vengono
riflesse automaticamente nelle proprie carte.
Se si gestiscono informazioni che possono essere collegate a posizioni geografiche, allora il GIS
desktop può aiutare a vedere ed analizzare queste informazioni in un nuovo modo così che è
possibile effettuare nuove scoperte ed ottenere ulteriori informazioni.
Di seguito vengono mostrate un po’ di possibilità: trovare dove sono i clienti, dove sono i servizi in
relazione ai clienti e dove c'è competizione; decidere dove posizionare una struttura, un negozio, un
ufficio o un servizio; localizzare un habitat di specie in estinzione o stabilire un'area di
conservazione; trovare, aree franabili dopo un incendio; cartografare la popolazione e i venditori e
determinare dove definire le aree commerciali ed i potenziali clienti; prendere decisioni su quando e
dove posizionare risorse per gestire strade e autostrade, piani di emergenza, prevenzione dei crimini
o applicazioni chimiche per i campi; integrare carte, tabelle, diagrammi e immagini da varie fonti;
aggiornare automaticamente le carte quando si modificano i propri dati.
7
8. Come lavora un GIS desktop
i. Collega elementi cartografici a tabelle di attributi, accede agli attributi di qualsiasi elemento
della carta, localizza qualsiasi elemento in funzione del suo attributo.
ii. Gestisce insieme di elementi e attributi come temi.
Il GIS desktop collega gli elementi su una carta con le loro informazioni, chiamate attributi. Questo
collegamento tra elementi cartografici e attributi è la base principale dietro al metodo di lavoro del
GIS desktop ed è la fonte della sua potenza. Poiché gli elementi cartografici e gli attributi sono
collegati, è possibile accedere agli attributi di qualsiasi elemento o localizzare qualsiasi elemento in
base ai suoi attributi. Gli oggetti rappresentati su carte, sia naturali che antropici, sono chiamati
elementi cartografici, o semplicemente elementi. Ogni elemento ha una posizione, una forma
rappresentativa ed un simbolo che mostra una o più delle sue caratteristiche.
Un GIS registra informazioni sugli elementi cartografici in un database e collega, le informazioni
agli elementi cartografici. Questa informazione e conosciuta come informazione attributo, o
semplicemente attributo. Gli attributi, ad esempio, di un comune della provincia di Cremona
potrebbero essere il suo nome, l’area, il perimetro, il codice Istat il codice regionale ecc.
Un GIS collega insiemi di elementi con i loro attributi e li gestisce insieme in unità chiamate temi.
Un tema è un insieme di elementi geografici, così come strade, fiumi, particelle o luoghi selvaggi,
insieme agli attributi, per quegli elementi.
Un insieme di temi per una determinata area geografica costituisce un database GIS.
8
®
9. Esplorare l’interfaccia di ArcView
Finestra di applicazione
Barra dei menu
Interfaccia
grafica
utente (GUI)
Barra dei pulsanti
Barra degli strumenti
Finestra di
progetto
Finestra documento
Finestra documento
Barra di stato
9
La finestra d'Applicazione contiene l’interfaccia grafica utente (GUI) di ArcView®. Come per tutte
le finestre ArcView®, è possibile spostarla, ridimensionarla, iconizarla e ingrandirla al massimo.
La finestra d’applicazione contiene una finestra Progetto. La finestra Progetto mostra i nomi di tutti
i documenti contenuti in un progetto n ArcView®. Per ogni tipo di informazione con cui si lavora in
ArcView® c'è una finestra documento e un'interfaccia. La GUI ArcView® consiste di controlli
chiamati menu, pulsanti e strumenti sistemati in tre barre nella parte alta della finestra di
Applicazione. La barra dei menu permette di accedere alle applicazioni di ArcView® attraverso
menu a discesa. La barra dei pulsanti permette di accedere velocemente alle operazioni usate più
comunemente. La barra degli strumenti contiene gli strumenti che eseguono operazioni che
richiedono come input dati forniti dal mouse. Quando si preme su uno strumento, il cursore cambia
forma in funzione dello strumento che si scelto. Quando si posiziona il cursore su una scelta di
menu, pulsanti o strumenti, la barra di stato mostra una linea di descrizione dell'operazione che può
eseguire. La barra di stato riporta anche misure e mostra una barra che indica la percentuale
progressiva dell'operazione in corso, se abbastanza lunga.
10. I documenti di ArcView®
Vista
Layout
Script
Tabella
Diagramma
10
ArcView® supporta una varietà di dati sorgente e presenta ognuno in una propria finestra, chiamata
finestra documento. Ogni tipo di documento ha anche una propria interfaccia.
Una vista mostra temi di informazioni spaziali, così come province, comuni, città, idrografia,
viabilità, servizi comunali, particelle catastali, banche o hotel, ecc.
Le tabelle mostrano informazioni che descrivono gli elementi osservati in una vista, così come i
nomi dei comuni, i nomi delle autostrade, la popolazione della città e la sua altimetria o il numero di
banche che ci sono.
I diagrammi sono rappresentazioni grafiche di dati tabellari. ArcView® permette di creare sei
diversi tipi di diagrammi (a area, a barre, a colonne, a torta, a linee e a punti).
I layout permettono di integrare. documenti (viste, tabelle e diagrammi) ed altri elementi grafici in
una singola finestra per creare carte di restituzione da stampare o plottare.
Gli script sono programmi scritti con AvenueTM, il linguaggio di programmazione di ArcView®. E’
possibile usare AvenueTM per personalizzare l'interfaccia di ArcView®, automatizzare comuni
funzioni GIS e creare intere applicazioni.
11. I progetti di ArcView®
Viste
Tabelle
Finestra progetto
Diagrammi
Layout
Sript
In ArcView®, tutte le attività prendono posto in un progetto. Un progetto ArcView® è un insieme di
documenti associati con i quali si lavora durante una sessione ArcView®. I progetti possono
contenere cinque tipi di documenti: viste, tabelle, diagrammi, layout e script. Un progetto
ArcView® organizza e registra lo stato dei documenti che contiene, incluso come e dove sono
mostrati, gli insiemi delle attuali selezioni e la rappresentazione della finestra di applicazione.
Le informazioni del progetto sono registrate in un file, chiamato file di progetto, tale file è
archiviato in formato ASCII che ha sempre un estensione *.apr (per es., cremona.apr).
La finestra di Progetto mostra i nomi di tutti i documenti del progetto e agisce come una soglia per
tutti i documenti nel progetto. In un qualsiasi momento durante una sessione ArcView®, esiste solo
un progetto attivo (il progetto corrente) ed una sola finestra Progetto che mostra il nome del file
*.apr. Ogni progetto è costituito da un unico file *.apr e da più file ad esso correalti: *.shp, *.tiff,
*.grd, *.jpeg i temi; *.Dbf le tabelle associate ai temi; *.Avl i file di legenda; *.Def i modelli di
layout; *.Ave, *.txt gli script utilizzati.
11
L’organizzazione dei dati in ArcView® è realizzata di default nella directory di lavoro
(\windows\temp)(è possibile utilizzare una directory diversa da quella di default), dove viene scritto
il file *.apr e i files prodotti dalle elaborazioni successive (es. export, creazione di shapefile, analisi,
creazione di legende ecc.).
Quindi una operazione fondamentale per copiare - salvare completamente un progetto, (ad es. su
HDD esterno, chiave Usb, Cd-r ecc.) si rivela quella di non copiare il solo il file *.apr, ma tutti i
files ad esso associati. Infatti copiando - salvando il solo file *.apr nell’eventualità di un suo
riutilizzo su un alto calcolatore, il software ArcView® non ritroverebbe più i file di lavoro associati
al file di progetto *.apr. ArcView® quindi, richiederebbe di specificare la path di dove risiedono i
files associati al progetto, ovviamente non presenti nel nuovo calcolatore utilizzato per le nuove
elaborazioni.
12. Introduzione a viste e temi
i.
ii.
iii.
iv.
Un tema è un insieme di elementi geografici simili e dei loro attributi
I temi sono mostrati nelle viste.
Ogni tema ha un titolo ed una legenda nel Sommario della vista
Tipologia di files caricati in una vista: *.shp, *.e00, *.dwg, *.grid, *.tiff, *.jpeg.
Temi
Sommario
Visualizzazione
cartografica
GUI della vista
ArcView® collega insiemi gli elementi e attributi nei temi e li gestisce in una vista.
Un tema ArcView® rappresenta un insieme di oggetti del mondo reale come elementi cartografici
insieme ai loro attributi. Ogni tema ha un nome e uno o più simboli usati per mostrare i suoi
elementi.
E’ possibile vedere molti temi per la stessa area geografica nella stessa vista. Per esempio, la vista
mostrata sopra contiene un tema di boschi, un tema di arboricoltura, un tema di strade e un tema di
12
rete ferroviaria, un tema di idrografia, un tema con i 115 comuni della provincia di Cremona, un
tema di cave cessate e in fine un tema di aziende agricole.
La finestra della vista ha due parti, il sommario e l'area di visualizzazione cartografica. Il Sommario
elenca i temi e mostra le loro legende; la visualizzazione cartografica mostra gli elementi per ogni
tema. La GUI della vista contiene menu, pulsanti e strumenti da usare per eseguire operazioni su
viste e temi.
13. Operazione comuni su un tema
i. Accendere e spegnere i temi.
Temi attivi
ii. Rendere attivi i temi (alzati).
iii. Modificare l’ordine di visualizzazione (trascinandoli).
Una volta che si hanno i temi nella vista, è possibile accenderli o spegnerli, renderli attivi per
operazioni e modificare il loro ordine di visualizzazione. Per vedere un tema nella vista bisogna
accenderlo premendo sul suo tasto di controllo nel Sommario. Premendo di nuovo sul tasto di
controllo si spegne il tema. Quando un tema è acceso, ArcView® lo disegna nell'area di
visualizzazione cartografica; quando un tema è spento, ArcView® non disegna il tema. L'azione di
spegnere un tema influenza solo la visualizzazione; non vengono cancellati gli elementi dal tema.
Non è necessario che un tema sia acceso per eseguire delle operazioni sullo stesso tema. Molte
operazioni vengono eseguite solo su temi attivi. Quando un tema è attivo, nel Sommario compare
alzato. Questo significa che è disponibile per l'esecuzione di operazioni. Per rendere attivo un tema
basta premere sul tema nel Sommario. Per rendere attivo più di un tema, tenere premuto il tasto
Shift e premere su ogni tema che si vuole rendere attivo. ArcView® disegna i temi in maniera
sequenziale, partendo dal tema in basso nel Sommario e terminando con il tema in alto nel
Sommario. Per modificare l'ordine nel quale un tema viene disegnato, posizionare il cursore sul
tema nel Sommario, tenere premuto il tasto sinistro del mouse e trascinare il tema in una nuova
posizione (in alto o in basso) nel Sommario.
13
14. Introduzione alle tabelle
i.
ii.
iii.
iv.
Un documento per vedere informazioni tabellari.
Il formato è il record (righe) i campi (colonne).
Contiene informazioni descrittive sugli elementi del tema.
Tipologia di files associati: *.dbf, *.info, *.txt (delimitato), *.sql database.
Record
Campo (Field)
GUI della tabella
In ArcView®, una tabella è una visualizzazione di dati tabellari. Una tabella contiene informazioni
descrittive sugli elementi di una carta (per esempio nomi comuni, superficie degli stessi ecc.) Ogni
riga, o record, in una tabella definisce un membro del gruppo rappresentato. Ogni colonna, o campo
(field), definisce una singola caratteristica di tutti i membri, così come nome dei comuni, superficie
del comune, perimetro del comune, codice Istat del comune ecc. E’ possibile vedere, interrogare ed
analizzare le informazioni nelle tabelle. Se una tabella contiene informazioni posizionali come
coordinate geografiche o indirizzi, è possibile visualizzarli in una vista per scoprire la forma
geografica del proprio dato. La tabella del tema contiene informazioni descrittive sugli elementi
geografici di un tema. E’ possibile accedere ad una tabella degli attributi del tema direttamente dalla
vista. ArcView® gestisce automaticamente la relazione tra temi e le loro tabelle di attributi, in modo
tale che non è necessario caricare queste tabelle separatamente in ArcView®.
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15. Introduzione ai diagrammi
i. Visualizzano graficamente i dati tabellari.
ii. Permettono di confrontare informazioni attributo.
I diagrammi sono rappresentazioni grafiche di dati tabellari e fornisce un ulteriore metodo di
visualizzazione dei dati attributo. Un diagramma riporta i dati tabellari di una tabella esistente di
ArcView®; il tipo di diagramma definisce come vengono rappresentati i dati.
E’ possibile usare i diagrammi per vedere, confrontare e interrogare le informazioni attributo. Ad
esempio, è possibile puntare il cursore su una fetta, di un, diagramma a torta per vedere il record di
riferimento della fetta. Un diagramma è dinamico dato che riflette il corrente stato dei dati della
tabella; qualsiasi modifica fatta ai dati nella tabella viene automaticamente riflessa nel diagramma.
ArcView® permette di scegliere tra sei tipi diversi di diagrammi (a area, a barra, a colonna, a linee,
a torta e a punti xy).
16. Introduzione ai layout
i. Fornisce un metodo per creare
carte di restituzione di qualità.
ii. Visualizza più documenti
(viste, tabelle, diagrammi) ed
elementi grafici.
iii. Può essere processato dalla
stampante o dal plotter.
In un documento layout è
possibile inserire più documenti
ArcView®, componenti
cartografiche come la freccia del
Nord e la barra della scala ed
elementi grafici come cornici e
logo per creare carte di
restituzione di alta qualità. Per
esempio, un layout potrebbe
includere due diverse viste dei
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propri dati, un diagramma di confronto, una freccia del Nord per orientare la carta in lettura e un
titolo che dice al lettore lo scopo della propria carta. Una volta creato un layout, è possibile
mandarlo al plotter o alla stampante in vari formati ed anche salvarlo come template per future carte
da creare.
17. Usare gli script
i. Una finestra in cui scrivere programmi Aveneu.
ii. Automatizza applicazioni, aggiunge nuove funzioni e crea intere applicazioni.
iii. Tipologia di files associati: *.txt e *.ave.
Un documento script è come un editor
di testo che si usa per scrivere in
codice AvenueTM, gli script di
AvenueTM sono programmi che
permettono di automatizzare
applicazioni, aggiungere nuove
funzionalità ad ArcView® e costruire
intere applicazioni.
18. Usare il sistema di Help di ArcView®
Help Ondine.
Help per pulsanti, strumenti, menu.
L'Help di ArcView® rende facile la navigazione tra gli argomenti e il seguire i passi necessari per
eseguire una determinata applicazione. Il sistema di Help include anche un; glossario di termini
ArcView® e GIS. Per vedere l'Help Topic per un pulsante, uno strumento o una scelta di menu,
premere sul pulsante Help, poi premere sul pulsante, lo strumento o la scelta di menu per la quale si
richiede aiuto. Per visualizzare l'Help Topic per un’area di dialogo, premere il tasto F1 quando la
stessa è aperta. Per consultare il contenuto dell'Help di ArcView®, scegliere Help Topics dal menu
Help, poi premere il tasto Contents. I contenuti sono organizzati come dei libri. Usare il pulsante
Open per ampliare il contenuto di un libro; usare il pulsante Display per vedere l'Help Topic. Per
cercare l'indice dell’Help di ArcView®, scegliere Help Topics dal menu Help, poi premere il tasto
Index. Digitando una parola (o le iniziali di una parola) compare un,elenco di scelte per quella
parola. Effettuare la scelta più opportuna e poi premere il pulsante Display per visualizzare la
spiegazione di quell’argomento. Per cercare l'Help di ArcView® per una particolare parola,
scegliere Help Topics dal menu Help, poi premere il tasto Find, che permette di trovare parole e
frasi specifiche in Help Topics, invece di fare la ricerca per informazioni di categoria. L'Help di
ArcView® usa l'ipertesto per consentire la navigazione nell'Help Topics semplicemente premendo
sulle parole che appaiono in verde, chiamate jump.