APPENDICE - IL GEODATABASE POZZI

APPENDICE - IL GEODATABASE POZZI

In seguito alle recenti problematiche riguardanti l’avanzamento del cuneo salino sia lungo costa che lungo i corsi d’acqua, nei confronti del quale sono già intervenuti numerosi Enti pubblici (Province, Comuni, Enti Parco, Autorità di Bacino), si è resa indispensabile l’organizzazione dei dati raccolti in un geodatabase per la gestione dei punti di analisi. Nel presente studio tale banca dati si è rilevata infatti utile per riunire tutte le informazioni di base riguardanti i punti di campionamento e valutare l’andamento della piezometria e conducibilità nelle varie stagioni.

La realizzazione di questa piattaforma informatica “gestionale” è stata realizzata durante lo svolgimento di due Tesi di laurea (Francini, 2006 e G. Giusti, 2006) in sinergia con il Dr. M.

Redini, in qualità di rappresentante del Comune di Pisa con la collaborazione del Dr. W.

Luperini, assegnista di ricerca presso la Facoltà di Scienze della Terra, con lo scopo di poter effettuare qualsiasi implementazione di informazioni e il richiamo di dati utili in qualsiasi momento. In particolare, sempre mediante la collaborazione con il Dr. M. Redini, durante lo svolgimento del presente studio il geodatabase è stato completato con la realizzazione di maschere di restituzione dei dati in modo da renderne più semplice ed immediata la consultazione.

Il modello fisico del database

Il geodatabase non fa altro che utilizzare i comuni database relazionali in commercio (es.Microsoft Access) per collezionare dati geografici. I dati vengono gestiti mediante l’utilizzo di cartelle organizzate in righe e colonne, e mediante la relazione tra le diverse tabelle.

Il modello di dati in formato geodatabase permette quattro operazioni fondamentali per la

gestione dei dati geografici: 1) inserimento di attributi ai dati geografici (secondo regole ben

precise); 2) mantenere le stesse relazioni spaziali tra gli oggetti esistenti, ovvero possibilità di

mantenere le relazioni di geometria, connettività e tangenza tra i medesimi oggetti; 3)

possibile visualizzazione a monitor e possibilità inoltre di realizzare un allestimento

cartografico per la stampa; 4) di poter effettuare analisi interattive sui dati geografici in modo

da ottenere informazioni che non sono a prima vista ricavabili dai dati in nostro possesso

(Belussi, 2004). Un geodatabase può essere considerato come un contenitore di informazioni

Un feature dataset è un insieme di dati che hanno un comune sistema di riferimento geografico. I dati vengono catalogati in funzione del tipo di coordinata: per esempio i dati georeferenziati in coordinate Gauss-Boaga verranno inseriti nello stesso feature dataset mentre quelli appartenenti alle coordinate UTM ne costituiranno uno nuovo.

Una Feature class è un insieme di dati geografici che hanno la medesima primitiva geometrica (punto, linea o segmento, area): esisteranno quindi feature class formate da soli punti altre che presenteranno solo linee oppure ancora solo da poligoni.

Le Feature infine sono i singoli oggetti geografici rappresentati mediante dati vettoriali, naturalmente oltre alla geometria si andranno a posizionare tutte le caratteristiche relative ai singoli oggetti.

Si viene in questo modo a formare una nuova classe definita “relational class” che altro non è che una tabella che immagazzina le relazioni tra i vari oggetti oppure tra gli oggetti e gli attributi a loro correlati (da EsriItalia).

Fig. A. 1 – Schema della struttura dei dati in un Geodatabase (ESRI).

Il Modello Fisico è l’implementazione a livello informatico delle basi di dati e delle loro strutture. Nel modello fisico sono esplicitate le informazioni necessarie per accedere e gestire concretamente i dati, mettendo a punto metodi e modalità di accesso e gestione dei dati.

Tenendo presente che un SIT (Sistema Informativo Territorriale) deve consentire evoluzioni a

breve e lungo termine e deve, pertanto, adattarsi ad esigenze molto diverse e variabili nel

tempo, è opportuno non spingersi in eccessive specializzazioni delle strutture fisiche. Si deve

sempre essere in grado, all’occorrenza, di modificare la struttura fisica senza, però, cambiare quella concettuale (Caprioli,1998).

I dati collocati all’interno delle FeatureClass devono mantenere il medesimo sistema di riferimento di coordinate (Gauss-Boaga). L’unicità delle coordinate geografiche e dell’area all’interno della quale devono ricadere i dati è garantito dalle proprietà spaziali della FeatureClass, in particolare dai campi “Coordinate System” e “X/Y domain” (fig. A.2).

Fig. A.2 – Spatial Reference del Geodatabase: A) Sistema di Coordinate; B) Dominio X/Y;indica l’estensione spaziale all’interna della quale possono essere contenuti i dati.

Il Geodatabase comprende diversi livelli che includono numerosi dati. I dati disponibili sono raggruppati in un feature dataset:

Pozzi

Nella feature class puntuale del geodatabase denominata anch’essa Pozzi Ed in una serie di tabelle:

Dati anagrafici

Ubicazione

Caratteri chimico-fisici

Stratigrafia

Litologia

Prove geognostiche

Realizzazione pozzo

Il Feature dataset contiene al suo interno la Feature class che rappresenta le categorie con cui sono suddivisi gli oggetti in base a caratteristiche comuni e hanno una geometria specifica in grado di rappresentare pienamente il dato reale. In aggiunta sono inserite nel geodatabase delle tabelle esterne in formato *.dbf. Queste tabelle contengono gli attributi legati agli oggetti (fig. A.3). Questa suddivisione in tabelle è utile per alleggerire il più possibile il geodatabase, pur mantenendo il dettaglio delle informazioni. Nelle tabelle esterne sono presenti dati che non sono strettamente collegati alla banca dati che comunque possono essere utili per meglio definire il dettaglio informativo, questi ultimi infatti possono essere facilmente richiamati al momento di utilizzo del database mediante l’utilizzo di chiavi primarie contenute nelle singole feature class. In questa banca dati è utilizzato come chiave primaria il campo C_P (codice pozzo), presente in ogni tabella.

Fig. A.3 – Modello Fisico del Geodatabase Foglio260sez.II (Francini, 2006 e Giusti, 2006).

Insieme alla Featuredataset Pozzi è possibile vedere le varie relationshipclass e le tabelle

correlate.

Il modello ArcGis 9.0

I dati sono gestiti mediante il software ArcGis 9; vengono caricate le basi topografiche ed in seguito alla campagna di analisi è possibile collocare la posizione geografica del pozzo in un riferimento geografico georeferenziato. Il pozzo, gestito come unità puntuale, viene collocato direttamente dalla carta di campagna. La scala di riferimento utilizzata è piuttosto piccola (1:10000).

Tutti i dati sono stati archiviati come precedentemente detto utilizzando tabelle di Access o Excel trasformate poi in formato *.dbf per poter essere inserite nel geodatabase.

In seguito vengono caricate tutte le tabelle e organizzate come si vede in figura A.3 sfruttando quindi la capacità gestionale di ARCGIS 9.0 di poter leggere questo formato di dati. La banca dati è strutturata in tabelle singole collegate mediante la chiave primaria (codice pozzo, C_P). La featureclass Pozzi è correlata alle tabelle mediante relationshipclass che permettano la gestione di tutti i dati a nostra disposizione, sono inoltre utilizzate tabelle esterne al geodatabase e link per diminuire le dimensioni che avrebbe potuto raggiungere la banca dati.

Direttamente dalla schermata iniziale di ARCMAP mediante lo strumento identify è possibile avere informazioni sul pozzo, Dati anagrafici, Ubicazione, Caratteristiche chimico- fisiche con l’opportunità di interrogazione in funzione della data del campionamento; inoltre, se presente, è possibile anche avere un’idea sulle litologie presenti tramite la gestione della tabella Stratigrafie.

Le tabelle di Microsoft Access

Per facilitare la consultazione dei dati contenuti nel geodatabase, sono state create due tipi di tabelle sulla quale sono state costruite le maschere di restituzione dati.

La prima tabella (ST _MONO.dbf) contiene tutti i dati necessari alla corretta ubicazione del

pozzo e le informazioni sul proprietario (tab. A.1).

ST_MONO.DBF

Nome campo Tipo dati Descrizione

ID Contatore Codice progressivo d'identificazione

ID-Università Numerico Codice fornito dall'Università degli studi di Pisa ID-comune Numerico Codice fornito dal Comune di Pisa

ID-provincia Numerico Codice fornito dalla Provincia di Pisa Altro ID Numerico Altro codice usato

Codice pozzo Numerico CHIAVE PRIMARIA

Tipologia Testo Indica se si tratta di un pozzo,di un piezometro o acque superficiali

Cognome Testo Titolare del pozzo.

Nome Testo Titolare del pozzo.

Indirizzo Testo Ubicazione del pozzo.

Indirizzo Testo Ubicazione del pozzo.

Numero civico Testo Ubicazione del pozzo.

Provincia Testo Ubicazione del pozzo.

Telefono Testo Appartiene al titolare.

Città Testo Ubicazione del pozzo.

Località Testo Ubicazione del pozzo.

Foto Testo Immagine del pozzo.

Carta Testo Ubicazione in carta.

Zoom carta Testo Particolare del pozzo Quota_p.c.(m) Numerico Osservato in carta Quota_bp (m) Numerico Misurato in campagna

Data Data e ora Data relativa al giorno di campagna.

Accesso pozzo Testo Da scegliere libero o previa telefonata Uso Testo Da scegliere tra civile, domestico e potabile Denominazione CTR Testo Ubicazione sulla carta

N. tavola IGM Numerico Ubicazione sulla carta N.sezione CTR Numerico Ubicazione sulla carta Coord-X_UTMWGS84 Numerico Ubicazione sulla carta Coord-Y_UTMWGS84 Numerico Ubicazione sulla carta Autorizzazione Testo Da definire il permesso Waipoint Numerico Da definire tramite GPS Tar. GPS Numerico Da definire tramite GPS

Note Testo Informazioni aggiuntive

Tab. A.1 – Struttura della tabella ST_MONO .dbf.

La seconda tabella (TAB_RIL.dbf) contiene tutti i dati strutturali di ogni pozzo e i dati

chimico-fisici delle acque in esso campionate in una specifica data (tab. A.2).

TAB_RIL.DBF

Nome campo Tipo dati Descrizione

ID Contatore Codice progressivo d'identificazione Codice pozzo Numerico CHIAVE PRIMARIA

Data Numerico Data e ora del rilievo Altezza bp (m) Testo Misurato in campagna Livello da bp (m) Testo Misurato in campagna Provfondità (m) Testo Misurato in campagna Piezometria (m) Testo Calcolato

Soggiacenza (m) Testo Misurato in campagna

Temperatura (° C) Testo T del campione d'acqua al m omento de prelievo pH Testo pH del campione d'acqua al momento de prelievo Conducibilità (µS/cm) Testo Conducibilità del campione d'acqua prelevato Analisi chimica Testo Analisi chimica del campione d'acqua prelevato

Note Testo Informazioni aggiuntive

Tab. A.2 – Struttura della tabella TAB_RIL.dbf.

Le query di Microsoft Access

Prima di creare le maschere di restituzione dati è necessario formulare delle query in conformità ai caratteri fondamentali da evidenziare. Le query consentono di reperire dati da tabelle esistenti nel database e di visualizzarli, modificarli o analizzarli.

Prima di creare una query è necessario scegliere le tabelle di provenienza, si costruisce quindi una relazione tra le tabelle del database ST_MONO.dbf e TAB_RIL.dbf. Nelle due tabelle sono presenti due campi con lo stesso nome (Codice pozzo = CHIAVE PRIMARIA); è attraverso questo campo che si può stabilire la relazione, dopodichè possiamo formulare la query desiderata. Vengono formulate quindi due query distinte, la prima permette di evidenziare tutte le caratteristiche relative ad un pozzo x, la seconda permette di evidenziare tutti i rilievi effettuati in una data specifica sullo stesso pozzo x.

Creare una query in visualizzazione struttura è abbastanza semplice, come primo passo vengono selezionate le tabelle precedentemente relazionate ed in seguito si lavora sui singoli campi in esse contenuti.

La visualizzazione in foglio dati mi fornirà tutti gli elementi richiesti dalle due query, ovvero

nel nostro caso tutti i campi contenuti nelle due rispettive tabelle. Le query hanno la proprietà

di estrapolare dall’intera tabella solo le informazioni strettamente necessarie da noi richieste,

permettendo una ricerca più facile sia di un determinato pozzo che di una data specifica e

quindi di tutti i rilievi effettuati.

Le maschere di restituzione dati

Una maschera di restituzione dati aiuta ad inserire nuovi dati in una tabella o a modificare quelli esistenti attraverso un layout grafico. Ogni maschera possiede una struttura che è possibile modificare mediante uno speciale editor visuale. Ogni componente a video viene rappresentato da un oggetto grafico di cui si possono personalizzare l’aspetto (front, dimensione, colore e cosi via).

La maschere realizzate sono di due tipi:

 Scheda del pozzo (fig. A.4), la quale raccoglie tutti i dati che servono al rilevatore per conoscere preventivamente l’ubicazione esatta del pozzo.

 Tabella di rilevamento (fig. A.5), la quale raccoglie tutti i dati che è stato possibile rilevare in campagna.

Le maschere sono univoche per ogni pozzo e sono personalizzabili in qualsiasi modo; si

possono inoltre aggiungere nuovi record, cambiare gli sfondi e la distribuzione dei campi.

Fig. A.5 – Esempio di Tabella di rilevamento.