La struttura dat

Il miglior utilizzo delle informazioni geografiche è legato ai vari tipi di dati e alla loro struttura, nonché alla loro organizzazione che ne determina le potenzialità a loro associate.

Una prima differenza legata alla struttura del dato è basata sulla fonte del dato stesso, infatti nei casi in cui la produzione di informazione geografica è molto simile ai concetti del disegno geometrico, le informazioni sono memorizzati come punti, linee e poligoni, quindi si parla di struttura vettoriale; nei casi in cui l’acquisizione dell’informazione avviene tramite celle elementari regolari che corrispondono a porzioni quadrate di territorio si parla di struttura raster. Le carte tematiche possono essere costituite da immagini (dati raster), le quali, come anche per i testi, possono essere associate a vari elementi, oppure possono essere costituite da disegni (dati vettoriali), i quali sono associati a tabelle di dati, database di attributi, sui quali si possono effettuare ricerche e

67

analisi. La struttura dei dati può dipendere anche dalle modalità di reperimento dello stesso, per esempio un modello altimetrico del terreno può essere generato misurando sul terreno angoli e distanze di punti da vertici trigonometrici di posizione nota, successivamente attraverso opportuni calcoli è possibile risalire alle coordinate planimetriche e altimetriche dei punti scelti, il risultato digitale è un piano quotato costituito da una rete irregolare di punti sparsi. Un ulteriore esempio è descritto da alcune rappresentazioni tematiche ottenute schematizzando le informazioni territoriali su una griglia geografica ottenuta suddividendo ulteriormente la rete di meridiani e paralleli, in questo caso ogni cella elementare, in cui l’informazione è rappresentata da un numero, ha forma trapezoidale; è da sottolineare che tali strutture a celle irregolari non sono più usate, in quanto generalmente si cerca di riportarle a strutture di celle regolari, al fine di semplificare la gestione, l’archiviazione e l’elaborazione.

La scelta dell’utilizzo di una particolare struttura può essere legata anche alla disponibilità del software di trattare e sfruttare le potenzialità del dato. Gli algoritmi matematici che possono elaborare dati geografici operano su determinate strutture e non su altre, pertanto la scelta della struttura dipende in maniera determinante dalle elaborazioni che si intendono effettuare e dai risultati che si vogliono ottenere; inoltre è necessario tener conto della struttura dei dati anche per quanto riguarda la generazione di carte geografiche di alta qualità topografica o di facile comprensione tematica.

È necessario sottolineare che le strutture dei dati sono determinanti per l’utilizzazione all’interno dei sistemi e quindi in maniera del tutto analoga sono determinati per l’utilizzatore, in quanto ne deve conoscere le caratteristiche al fine di ottenere il massimo rendimento delle peculiarità.

4.2.1.1. _{Dati vettoriali}

I dati vettoriali sono informazioni costituiti da elementi semplici quali punti, linee e poligoni codificati e memorizzati sulla base delle loro coordinate. L’individuazione di un punto avviene attraverso le sue coordinate reali (x1;y1); per quanto riguarda una linea

o un poligono è necessario considerare i suoi vertici (x1, y1; x2,y2;…), inoltre a ciascun

elemento è legato un record della tabella associata che contiene tutte le informazioni dell’oggetto rappresentato.

Le caratteristiche di un dato vettoriale sono di tipo geometrico, topologico e informativo. La caratteristica geometrica considera la rappresentazione cartografica

68

degli oggetti rappresentati, come la forma (punto, linea, poligono), la dimensione e la posizione geografica. La caratteristica topologica si riferisce alle relazioni reciproche tra gli oggetti, quali la connessione, adiacenza, inclusione, coincidenza, ecc. La caratteristica informativa riguarda le informazioni associati al dato oggetto, ovvero i numeri, i testi, ecc.

Tra i vari formati vettoriali disponibili il più diffuso è lo shapefile (noto anche come shape o shp), tanto da diventare oggi uno standard e per quanto riguarda i sistemi informativi geografici il formato vettoriale più diffuso è lo shapefile ESRI. Tale formato è stato sviluppato ed emesso come tipologia open source da ESRI Italia S.p.A, Environmental Systems Research Institute, al fine di sviluppare l’interoperabilità fra i sistemi ESRI e altri GIS, diventando in tal senso uno standard per il dato vettoriale spaziale. Il file in formato shape descrive a livello spaziale punti, poligoni, e polilinee e successivamente a ciascun elemento può essere associato un attributo che descrive la voce. Praticamente il formato registra i dati geometrici “primitivi”, detti “feature”, che da soli non sono utili in quanto non hanno attributi che dettagliano cosa rappresentano, pertanto una tavola di records registra proprietà e attributi per ogni primitiva “Shape” dello shapefile. Una limitazione dello shapefile è che non possono contenere informazioni topologiche sulle loro feature. Un aspetto importante è che le shape unitamente agli attributi possono generare infinite rappresentazioni di dati geografici, dai quali dipende l’accuratezza delle analisi geospaziali, nonché lo studio effettuato attraverso il GIS.

4.2.1.2. _{Dati raster}

I dati raster danno informazioni del mondo reale tramite una matrice di celle, generalmente di forma quadrata o rettangolare, formata dall’unità minima detta pixel e codificata attraverso righe e colonne. Ad ogni pixel è associato un valore che rappresenta l’informazione sulla quale la mappa assume un determinato rettangolo di territorio, esprimendo informazioni di tipo grafico, come colori, tonalità, ecc., e di tipo descrittivo, come altitudine, pendenza, temperatura, ecc., assumendone il loro significato in base a ciò che si sta rappresentando. Per quanto riguarda la dimensione del pixel, generalmente, è in relazione con la descrizione e precisione del dato ed è espressa nell’unità di misura della carta, ovvero metri, chilometri, ecc.

69

precedentemente, da pixel, pertanto il numero di pixel presenti per la rappresentazione di una detta mappa determina più o meno la precisione di rappresentazione, ovvero un maggiore numero di pixel di minore area permette di ottenere più precisione nella raffigurazione dell’immagine (ma allo stesso tempo occupa più spazio nella memoria di massa del computer a disposizione), un minor numero di pixel di maggiore area determina meno precisione nella raffigurazione dell’immagine (ma meno spazio occupato nella memoria del computer).

Un ulteriore dettaglio da considerare è che le diverse tipologie di dati sono adatti a differenti usi, infatti mentre la cartografia vettoriale è utile nell’utilizzo di informazioni che variano in modo discreto (ad esempio la rappresentazione delle strade o una carta dell’uso del suolo), la cartografia raster è indicata per la rappresentazione di informazioni con variabilità continua (ad esempio la mappa dell’altitudine o una carta di acclività del versante).