Sistema Informativo Geografico

Un sistema informativo territoriale (SIT, o GIS, Geographic Information System) estende tale capacità, permettendo la memorizzazione delle informazioni territoriali e della loro componente spaziale.

Con la nascita dei GIS, infatti, si sono potuti unire gli aspetti di organizzazione e gestione dell’informazione e quelli della rappresentazione degli elementi territoriali, la loro spazialità e le informazioni a esse associate (Graci e Sedazzari, 2012).

Un GIS è definito come uno strumento software che permette l’acquisizione, l’elaborazione, l’analisi, la memorizzazione e la rappresentazione delle informazioni territoriali georeferenziate (Borrough, 1986; Chorley, 1987).

Un GIS permette d’interagire con l’informazione geografica secondo tre diversi approcci:

1) Geodatabase: un GIS è basato su un database contenente set di dati (raster, attributi, network, etc.) che permettono di rappresentare il mondo in termini spaziali/geografici. Gli elementi rappresentano la realtà geografica grazie alla geometria specificata e se hanno delle caratteristiche comuni sono raggruppati in classi. Queste tipologie possono essere suddivise su base vettoriale (punti, linee e poligoni), raster (immagini e modelli) o in rilievi topografici. Gli elementi grafici, infatti, possono essere rappresentati da due principali formati di dati:

­ il formato vettoriale: organizzato secondo punti, linee e poligoni (Figura 26). Il ridotto insieme d’informazioni che è necessario memorizzare nei formati vettoriali li rende vantaggiosi perché occupano meno spazio disco. Inoltre, queste geometrie sono facilmente modificabili essendo sufficiente correggere solo alcuni vertici.

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Figura 26. Esempio di dati che possono essere rappresentati in formato vettoriale. ­ Il formato raster: l’informazione è memorizzata in griglie omogenee di

elementi (celle) ai quali è associato un valore significativo. Le informazioni sono, quindi, organizzate in matrici regolari di celle, che costituiscono l’unità minima per la quale l’informazione è distinguibile (pixel). In questo modo si ha una tassellazione regolare del territorio. Solitamente si usa il formato raster per l’analisi e la modellizzazione di fenomeni che variano in modo continuo nello spazio (Figura 27).

Figura 27. Esempio di una mappa raster rappresentante l’uso del suolo. In marrone sono indicate le aree destinate all’uso agricolo, in ocra le aree di terreno incolto, in blu le risorse idriche, in verde le piante decidue, nisto pino, in verde acqua le specie erbacee, in verde scuro le pinete, in nero le zone in ombra e in grigio le aree urbanizzate.

Inoltre, le caratteristiche degli oggetti sono descritte in tabelle di attributi, che contengono l’informazione descrittiva degli oggetti geografici.

2) Geovisualizzazione: un GIS permette di creare delle rappresentazioni geografiche complete e complesse (mappe), nelle quali sono visualizzati gli elementi e le loro relazioni spaziali sulla superficie terrestre. Le mappe costruite con un GIS sono mappe interattive che permettono l’esplorazione, l’ingrandimento e la selezione dei layer (ovvero i livelli tematici dei dati geografici).

3) Geoprocessing: un GIS è un insieme di strumenti operativi che consentono l’analisi geografica, l’elaborazione delle informazioni e la generazione di nuovi set di dati.

Nella tabella 3 sono descritti gli strumenti di geoprocessing più comunemente usati (ESRI). Sono solo degli esempi, ma possono servire a far capire la moltitudine di operazioni complesse che si possono formulare con ArcGIS e che permettono di visualizzare ed elaborare le informazioni più affini all’attività in esame.

STRUMENTO DESCRIZIONE ESEMPIO

Append Unisce più layer insieme per creare una singola entità.

Buffer

Permette di definire delle aree di rispetto i cui confini sono determinati dai punti a distanza prefissata dalle caratteristiche rispetto alle quali

sono generati. _{La zona in verde tratteggiata corrisponde ad un’area di}

rispetto di 300 metri attorno al fiume.

Clip

È uno strumento di analisi usato per estrarre una caratteristica o una parte di questa da un’entità. Questo strumento usa un confine poligonale per tagliare le caratteristiche ed attributi di una classe geografica.

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STRUMENTO DESCRIZIONE ESEMPIO

Dissolve

Questo strumento combina

caratteristiche simili basate su uno o più specifici attributi. Integrate Mette a confronto le classi e rende identici o coincidenti eventuali linee o vertici che si trovano entro una certa distanza uno dall’altro.

Intersect

Operazione che si usa per selezione qualsiasi parte di una caratteristica che si interseca con una o più altre caratteristiche.

Quando due poligoni sono intersecati, si produce un terzo poligono che copre solo l'area dove i due poligoni originali si sovrappongono.

Union

Processo analitico durante il quale due o più layer sono uniti in un unico layer composito. Union include i dati provenienti da tutti i layer uniti; quindi, vengono unite sia le aree sovrapposte che non sovrapposte.

Tabella 3. Gli strumenti di geoprocessing più comunemente usati.

La rappresentazione e l’elaborazione delle informazioni sono condizionate dalla sovrapposizione dei diversi strati informativi (layer). In base all’ordine di visualizzazione dei layer si possono avere una rappresentazione e una comunicazione diversa, che assume anche significati differenti, dando più o meno importanza alle informazioni.

Una delle operazioni più comuni e basilari all’interno di un GIS è selezionare o interrogare elementi di un layer o di una tabella; localizzando, ad esempio, sulla mappa un aspetto che presenti determinati valori di attributo o identificando gli elementi che siano in un preciso rapporto spaziale con altri. Gli scopi dei GIS però non si possono limitare alla sola conoscenza e rappresentazione del territorio attraverso semplici chiavi di lettura, ma sono anche rivolti alla costruzione di modelli interpretativi di problematiche reali e alla conseguente elaborazione e produzione di una nuova informazione, diventando fondamentali nei processi di supporto alle decisioni (Graci e Sedazzari, 2012).

I campi di applicazione dei software GIS sono numerosi; come, ad esempio, la pianificazione territoriale e urbanistica, il monitoraggio e la gestione delle risorse naturali e la valutazione ambientale.

La rappresentazione e lo studio delle relazioni spaziali di oggetti sulla superficie terrestre è di fondamentale importanza in campo ambientale e per la gestione delle risorse naturali, comprendendo anche le loro interazioni con i fenomeni e gli impatti, sia naturali che antropici.

Un GIS, infatti, aiuta a visualizzare su mappa le aree d’interesse e a capire le relazioni spaziali che possono esserci tra le cause di un impatto e le sue conseguenze.