Gis

Docente: dott.ssa Nadia Canu ([email protected])

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SASSARIArcheologia della Sardegna Romana

Applicazioni GIS

Il progetto

Applicazioni (GIS archeologico Comuni di Torralba, Bonnanaro, Borutta;

PPR, web-gis)

Esercitazioni

(simbologia, creazione di mappe, query,

georeferenziazione)

La storia del GIS in archeologia

GIS inter-sito e GIS intra-sito

GIS architettonico

Le analisi spaziali

Il GPS

I campi del database

L’evoluzione tecnologica e la nascita dei SIT

Cosa sono i SIT (componenti e funzionalità)

Modelli e strutture di dati geografici

Applicazioni dei GIS

Esempi di applicazioni

Il GIS archeologico

Introduzione

GISGISGGIISS

GeographicGeographic

InformationInformation

SystemSystem

SITSITSSIITT

SistemaSistema

InformativoInformativo

TerritorialeTerritoriale


Gli anni 60 hanno segnato l’inizio del processo di

trasformazione per le scienze geografiche e cartografiche.

Le tecniche ormai raffinate di produzione di cartografia

tradizionale, il rapido sviluppo degli elaboratori elettronici

e le nuove idee sull’analisi spaziale cominciarono in

quegli anni a promuovere un graduale processo di

innovazione verso nuove metodologie di studio e gestione

del territorio.

Nel 1969 Ian McHarg pubblico il libro “Design with

Nature” che formalizzava una metodologia di analisi

spaziale basata sulla comparazione di dati e sulla

produzione di cartografia di sintesi.

Ipotizzava l’uso della sovrapposizione di dati

geografici strutturati in livelli informativi a singolo

tematismo, al fine di realizzare carte di sintesi

ottenute per combinazione logica, utili sia per la

pianificazione delle risorse naturali che per la

gestione dei processi decisionali

Le prime sperimentazioni ed applicazioni si svilupparono in Nord America

Harvard Laboratory

C.G.I.S.

L’Harvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis fu fondato

nella seconda metà degli anni ‘60

Qui fu progettato e realizzato un software denominato SYMAP che permetteva di:

Elaborare dati geografici

Realizzare semplici carte tematiche

Negli anni ‘70 venne prodotto il primo vero software GIS commerciale:

ODISSEY,

che introdusse due concetti importanti:

La topologia

L’overlay mapping

In questo periodo il Governo Canadese realizzò il primo vero e proprio SIT denominato

CGIS

Inventariare il territorio canadese

Operativo dal 1971, conteneva 10.000 carte in scala 1: 50.000 in più di 100 tematismi

Nel 1969: Jack Dangermond fonda l'Environmental Systems Research Institute

(ESRI)

I prodotti ESRI definiranno lo standard per la cartografia numerica.

1980: ARC/INFOTraduzione della tecnologia CGIS e dei concetti

dell'Harvard Graphics Lab in un software commerciale.

Integrazione tra dati grafici (ARC) e dati Alfanumerici (INFO)

ARC/INFO e i prodotti ESRI dominano tuttora il mercato dei Sistemi Informativi Territoriali

I SITI SIT

I Sistemi Informativi sono nati dall’esigenza di poter disporre di potenti strumenti per la raccolta e l’elaborazione delle informazioni, al fine di poter

mettere a disposizione dei responsabili di decisioni operative tutte le informazioni necessarie per

effettuare le migliori scelte possibili.

Un Sistema Informativo è l’insieme delle apparecchiature,

del software, delle applicazioni

e delle personeche hanno il compito di acquisire, organizzare,

elaborare e restituire i dati riguardanti un’organizzazione,

al fine di mettere a disposizione dei responsabili delle decisioni operative tutte le informazioni necessarie

per effettuare le migliori scelte possibili.

COMPONENTI

GISGIS

ProcedureProcedure

DatiDati

HardwareHardware

SoftwareSoftwarePersonePersone

LA COMPONENTE TERRITORIALE

Un Sistema Informativo si dice Territoriale quando è

progettato per operare con dati riferiti allo spazio

geografico.

Un SIT è un sistema che contiene specifiche funzioni per

acquisire, elaborare, gestire e restituire dati georiferiti.

FUNZIONALITÀ

1. Acquisizione di dati

2. Pre-elaborazione

3. Gestione di banche dati

4. Analisi spaziale

5. Generazione di prodotti

Acquisizione di dati

Attività che riguardano la raccolta, la predisposizione e l’acquisizione di informazioni geografiche:

Acquisire dati da banche dati esistenti

Importare dati acquisiti con rilievi di campagna

Acquisire informazioni e tematismi da cartografia

Generare elementi geografici da rilievi aerei

Acquisire immagini telerilevate da satellite

Pre-elaborazione

Funzionalità che permettono di manipolare i dati e predisporli per l’inserimento nel GIS:

Conversioni tra strutture di dati diverse

Conversioni tra sistemi di coordinate diversi

Mosaicatura

Georeferenziazioni

Rotazioni e traslazioni

Fotointerpretazioni

Gestione di banche dati

Funzionalità che permettono di generare, gestire e controllare gli accessi negli archivi:

Connessioni con DBMS relazionali

Estrazione ed inserimento dei dati

Controllo degli aggiornamenti

Analisi spaziale

Funzionalità che permettono di generare nuove informazioni dai dati contenuti nel sistema:

Riclassificazioni e aggregazioni

Sovrapposizioni ed integrazioni (overlay)

Aree di rispetto (buffer)

Analisi di rete

Analisi DEM

Analisi raster

Generazione di prodotti

Interfacce interattive a menu ed icone

Carte topografiche e tematiche

Report statistici e descrittivi, grafici, diagrammi

MODELLI E STRUTTURE DEI MODELLI E STRUTTURE DEI DATI GEOGRAFICIDATI GEOGRAFICI

L’informazione geografica, così come si presenta nel mondo reale, per poter essere utilizzata in un SIT deve essere interpretata secondo modelli che

ne evidenzino le caratteristiche utili a capire determinati fenomeni; deve poi essere organizzata

in strutture informatiche che gli algoritmi matematici riescano ad elaborare e infine deve essere resa disponibile in formati digitali che i

software possano leggere

STRATI INFORMATIVI

Per meglio identificare le classi di oggetti ed anche ai fini della loro elaborazione, i dati vengono

organizzati in strati informativi, caratterizzati da uniformità di informazione (tematismi):

Esempi:idrografiaviabilità

uso del suolo

Il MODELLO DATI:

un insieme di costrutti che descrivono e rappresentano particolari aspetti del

mondo reale in un computer

=

Un’astrazione della realtà

Deve rappresentare le entità presenti nella realtàe le relazioni che intercorrono tra loro

Deve essere progettato per evidenziare solo alcuni aspetti della realtà, quelli utili alle nostre

analisi

Serve a ricavare informazioni che bisognerebbe rilevare in campo

Serve per simulare scenari, studiare le evoluzioni nel tempo, verificare le condizioni

territoriali

STRUTTURE DI DATI GEOGRAFICI

Le strutture nelle quali è possibile organizzare i dati geografici sono due:

STRUTTURA VETTORIALE

STRUTTURA RASTER

Struttura vettoriale:

individua gli elementi del territorio rappresentandoli come punti, linee e poligoni.

Esempi:-Un lampione-un punto

- Una rete-una linea- Una particella-un'area

Il Punto

E’ la primitiva più semplice ed è costituita da una coppia di coordinate, per quanto riguarda la parte geometrica, più l’insieme degli attributi che sono indispensabili a rappresentare la parte non spaziale dell’informazione.

La primitiva Punto modella un oggetto del mondo reale che possiamo rappresentare geometricamente come punto, cioè quando:

è semanticamente un punto;è un punto alla scala a cui si opera;è un punto per l’applicazione che stiamo

sviluppando.

La LineaE’ costituita da un insieme ordinato di punti, piùl’insieme degli attributi che sono indispensabili a rappresentare la parte non spaziale dell’informazione. Ogni coppia di punti contigui della sequenza, per esempio (X2,Y2)-(X3,Y3) , identifica un segmento facente parte della primitiva;

+

La primitiva Linea modella oggetti del mondo reale che possiamo rappresentare come linee. Un oggetto del mondo reale è cioè rappresentabile con una linea se è

semanticamente una linea, una linea alla scala a cui si opera una linea per l’applicazione che stiamo

progettando.

piccola scala/grande dettaglio

grande scala/piccolo dettaglio

L’area

La primitiva Area è costituita da un insieme ordinato di punti, oltre all’insieme degli attributi che sono indispensabili a rappresentare la parte non spaziale dell’informazione.

Un insieme ordinato dipunti, dove l’ultimo coincide col primo.

Come nella primitiva linea, ogni coppia di punti definisce un segmento

+

La primitiva Area modella oggetti del mondo reale che possiamo rappresentare comearee e come tale non presenta problemi di modellazione.

Struttura vettoriale GISe

Struttura vettoriale CAD

Gli elementi sono in coordinate planimetriche

Tutti i punti delle entitàsono georiferiti cioè sono localizzabili mediante coordinate geografiche

Struttura vettoriale Gis Struttura vettoriale CAD

Alle entità sono associati solo attributi sulla tipologia di tratto e sul colore

Associa alle entità attributi descrittivi e relaziona banche dati informative di diversa natura

La struttura grafica èfinalizzata alla restituzione bidimensionale e tridimensionale dei dati

La struttura topologica permette analisi spaziali utili alla comprensione degli eventi che agiscono sul territorio

Struttura vettoriale Gis Struttura vettoriale CAD

Struttura Topologica:

Le unità che rappresentano gli elementi del territorio sono organizzate in modo tale che ad ognuna di esse sia possibile associare un’informazione (relazione tra dati geografici e dati descrittivi).

La topologia assicura anche una relazione tra diversi oggetti geografici

La struttura raster

Organizza i dati geografici dividendo il territorio con un reticolato ortogonale regolare in celle di

forma quadrata aventi ampiezza uniforme e numerate come gli elementi di una matrice.

Ad ogni cella (pixel) viene associato il valore del tema che si vuole rappresentare.

LA STRUTTURA RASTER

Avremo tanti valori a seconda dei bit (es. per 8 bit lo spettro sarà diviso in 256 valori

assegnabili, numerati da 0 a 255, denominati Digital Number)

La struttura raster

La posizione della cella è data dal numero di riga e dal numero di colonna della matrice a cui appartiene.

La posizione di ogni cella è riferita ad un’origine, di solito in basso a sinistra

La struttura raster

il vantaggio di questa struttura è rappresentato dalla sua semplicità che ne permette una facile gestione ed elaborazione.La struttura matriciale consente infatti di modificare e selezionare dati in maniera naturale.Le operazioni aritmetiche ed insiemistiche fra matrici permettono di incrociare più matrici per ricavarne una nuova che sintetizza il risultato

Sovrapposizionetra due matrici

A queste caratteristiche positive , si contrappone l’inevitabile perdita di accuratezza causata dalla rappresentazione in forma discreta di un’informazione continua.

In caso di presenza parziale della superficie nella cella, si può scegliere di indicarla come presente per intero o come assente: in ogni caso si provoca un errore di quantificazione.Se si riporta la presenza anche minima della superficie nella cella, l’area risulterà falsata in eccesso, mentre utilizzando una soglia per non riportare nella cella la presenza minima di superficie, si potrebbe incorrere nell’eliminazione delle piccole aree.

parametro fondamentale della struttura raster:

la risoluzione,espressa in genere in metri o in dpi (dot per inch– punti per pollice)corrisponde alla dimensione dell’area al suolo corrispondente alla cella.

Altro parametro è

Il minimo elemento rappresentabile, Il più piccolo elemento che possiamo rappresentare nella matrice che definisce quale sia il limite dell’informazione contenuta nella cella.

I parametri risoluzione e minimo elemento rappresentabile sono strettamente correlati

Nel caso A la dimensione della cella è tanto grande che l’area copre una superficie minima di ogni cella, pertanto non verrà rappresentata la sua esistenza in nessuna di esse; nel caso B l’area copre gran parte di almeno 8 celle

Questo dimostra come la dimensione del minimo elemento rappresentabile deve esseresignificativamente più grande della dimensione della cella.La dimensione della cella determina anche la dimensione della matrice e quindi la quantità di memoria occupata. Un dato raster può occupare molta memoria .

Esistono diversi tipi di immagini raster che riportano informazioni sul territorio. A seconda del tipo il contenuto informativo varia e analogamente varia la gestioneall’interno di uno strumento GIS.

Immagini fisicheImmagini classificateImmagini cartograficheimmagini fotografiche

Differenze tra struttura raster e vettoriale

Per le loro potenzialità nel campo dell’analisi spaziale, sono considerate delle alternative complementari, infatti nessuna delle due può sostituire completamente le funzionalità dell’altra. La scelta deve essere effettuata in funzione delle necessità elaborative.

Generalmente la struttura vettoriale viene utilizzata per archiviare gli elementi delle carte tecniche e tematiche con tutti gli attributi descrittivi, per effettuare analisi tematiche, per generare modelli digitali del terreno.La struttura raster viene adoperata per archiviare le basi tecniche ad uso esclusivamente iconografico, per effettuare analisi tematiche, per elaborare immagini da aereo e da satellite etc.

Per quanto riguarda l’accuratezza del dato, la struttura vettoriale può non avere limiti, mentre la manipolazione del dato è più complessa rispetto alle tecniche di elaborazione di un dato raster.Inoltre la visualizzazione del dato vettoriale è piùveloce e non necessita di hardware specifico, mentre per il dato raster è lenta e per immagini con molti colori richiede schede grafiche specifiche.

Nei sistemi Gis attuali c’è un’integrazione totale delle due strutture di dati, infatti sono caratterizzati da:

strutture omogenee per archiviare dati raster e vettoriali

gestione dei dati descrittivi attraverso l’uso di un comune database

facilità di conversione (vettorializzazione e rasterizzazione)

totale compatibilità del sistema di georeferenziazione

Tecniche di elaborazione integrata

APPLICAZIONI DEI GISAPPLICAZIONI DEI GIS

Campi di applicazione dei SIT

Agricoltura (uso del suolo)Economia (analisi di mercato)Difesa (logistica, pianificazione)Ecologia e conservazioneAM/FM ("gas, acqua & luce")Protezione civileGestione delle risorse naturaliCatastoGestione forestaleSalute pubblica (epidemiologia)IstruzioneGeologia

Beni culturali e archeologici OceanografiaGestione beni immobiliariOsservazione della TerraTelecomunicazioniGestione di dati amministrativiGestione di infrastruttureRedazione di mappe e banche datiIndustria estrattiva e minerariaGestione delle risorse naturaliRilevo e topografiaTrasporti e logisticaUrbanisticaRicerca

Agricoltura:

Stimare le colture stagionali, generando carte tematiche digitali della copertura agricola dalle immagini da satellite,

elaborando statistiche spaziali in funzione delle aree amministrative e restituendo i dati di previsione ai fini di indirizzare le politiche dei prezzi dei prodotti della terra;

Pianificare gli interventi di risanamento analizzando la capacità reale e l’uso del suolo con tecniche di

sovrapposizione (overlay);

Gestire i finanziamenti agli operatori del settore verificando, con ricerche geostatistiche, dove e perché questi sono

necessari.

Ambiente:

Pianificare e definire confini di aree di interesse naturalistico da porre sotto protezione attraverso

l’analisi integrata delle varie componenti ambientali e antropiche;

Monitorare geograficamente l’inquinamento dell’aria, delle risorse idriche, del mare e della

terra, analizzando le fonti potenziali e pianificando gli interventi;

Controllare l’evoluzione della pressione antropica sui territori di particolare valore ambientale.

Protezione civile:

Generare coperture di erosione potenziale attraverso la sovrapposizione(overlay mapping) di dati territoriali

relativi agli aspetti geologici, topografici, di uso del suolo, idrografici, ecc.;

Studiare le vulnerabilità degli acquiferi sotterranei attraverso l’uso di modelli geografici che integrano i

dati relativi alle falde sotterranee, con gli aspetti geologici, idrogeologici e morfologici, di uso del suolo,

ecc.;

Simulare eventi catastrofici analizzando le aree abitate interessate e prevedendo come, dove e quando evacuare le zone interessate e intervenendo per arginare i danni.

Amministrazioni comunali:

Realizzare e gestire il Piano Regolatore, le varianti ed i piani attuativi, attraverso l’analisi della

situazione di fatto e delle necessità prioritarieGestire i tributi in funzione della localizzazione e della

tipologia delle proprietà attraverso la creazione di un’anagrafe edilizia.

Progettazione di opere e infrastrutture:

Progettare la localizzazione ottimale di grandi opere in funzione di varie informazioni

territoriali quali la distribuzione demografica, l’uso del suolo, le caratteristiche g e o m o r f o l o g i c h e , le distanze dai potenziali utenti, le

interconnessioni con altre opere e infrastrutture,ecc.;

Valutare l ’ i m p a t t o a m b i e n t a l e attraverso tecniche di sovrapposizione

automatica dei vari tematismi ambientali con l’opera progettata e l’analisi geografica delle

incompatibilità.

Analisi di mercato:

Analizzare la distribuzione geografica dei dati statistici rilevati ed individuare le interdipendenze con opportuni

modelli geografici.Effettuare analisi di geomarketing utili al controllo

delle aree geografiche in cui si distribuisce l’utenza reale e potenziale.

Localizzare la dislocazione ottimale di un nuovo servizio.

Trasporti:

Creazione di un vero e proprio catasto stradale, contenente gli elementi relativi alle caratteristiche geometriche delle strade e delle relative pertinenze

nonché gli impianti ed i servizi permanenti connessi alle esigenze della circolazione;

Controllare le flotte di mezzi sul territorio visualizzando in ogni istante la localizzazione

geografica di ogni veicolo;Analizzare i percorsi ottimali in funzione di vari

fattori quali la distanza, il traffico, la pendenza, la tortuosità, i limiti di velocità imposti, ecc.;

Gestire gli interventi di manutenzione ordinaria e le concessioni stradali.

Gestione reti tecnologiche:

Inventariare e gestire le reti sul territorio;Supportare le attività di manutenzione segnalando alle squadre di intervento la precisa dislocazione

dei tratti di rete ed i componenti presentiSimulare guasti, attraverso opportuni modelli, e

programmare gli interventi necessari;Pianificare l’incremento della rete nelle zone di

espansione.

Telecomunicazioni:

Studiare la copertura territoriale di nuove antenne di trasmissione, in funzione delle

caratteristiche delle onde radio, della potenza di trasmissione, della morfologia del terreno, della

concentrazione della popolazione

INTERNET, CELLULARI, PALMARI, GPS(le nuove tecnologie che richiedono servizi di localizzazione basati sull’informazione geografica).

Il progetto

Applicazioni

Esercitazioni



GIS architettonico

Le analisi spaziali

Il GPS







Il GIS archeologico

Introduzione

“… un sistema e un modello spaziale di archiviazione ed elaborazione di dati, eventi ed attività spaziali,

finalizzato all’interpretazione del paesaggio storico e archeologico, dal sito al territorio, dal costruito

all’insediato, dalla microscala alla macroscala… il valore informativo delle interazioni fra le varie parti del sistema è superiore al contributo di ciascuna di esse”.

il GIS culturaleil GIS culturale

M. Forte, M. Forte, I Sistemi Informativi Geografici in archeologiaI Sistemi Informativi Geografici in archeologia, , Roma, 2002, pp.13Roma, 2002, pp.13--1414

Ogni elemento spazialmente

identificabile e codificabile può essere inserito e rappresentato in un GIS, composto da

strati trasparenti e modificabili, contenenti

ogni genere di informazione spaziale (foto aeree, immagini da satellite, tematismicartografici, database

ecc.)

riproducibilità dei dati e potenza di analisi

POTENZIALITPOTENZIALITÀÀ APPLICATIVEAPPLICATIVE

archiviazione e organizzazione delle informazioni

creazione di modelli predittivi e simulazioni dinamiche

“oggettivare” o riprodurre digitalmente la ricerca archeologica, dal lavoro sul campo all’elaborazione digitale

dei dati.

“oggettivare” o riprodurre digitalmente la ricerca archeologica, dal lavoro sul campo all’elaborazione digitale

dei dati.

“I GIS possono interagire con quasi tutte le fasi della ricerca archeologica, dallo scavo al survey, dalla microscala alla macroscala, elaborando ogni tipo di informazione archeologica disponibile”.

M. Forte, M. Forte, I Sistemi Informativi Geografici in archeologiaI Sistemi Informativi Geografici in archeologia, Roma, , Roma, 2002, pp.162002, pp.16--1717





Non incidenza del fattore di scala

Non incidenza del fattore di scala

“Per le informazioni che si trova a gestire, il GIS archeologico costituisce il migliore contesto di

sperimentazione rispetto ad altri ambiti applicativi grazie alla multidimensionalità dei dati da una parte e alla

diacronia delle informazioni dall’altra”.

M. Forte, M. Forte, I Sistemi Informativi Geografici in archeologiaI Sistemi Informativi Geografici in archeologia, , Roma, 2002, pp.13Roma, 2002, pp.13--1414

“Un progetto GIS archeologico è prima di tutto un sistema di informazione archeologica georeferenziato, dedicato in prima istanza all’archiviazione ragionata,

successivamente alla elaborazione spaziale e multifattoriale dei dati (in due o tre dimensioni)”

M. Forte, M. Forte, I Sistemi Informativi Geografici in archeologiaI Sistemi Informativi Geografici in archeologia, Roma, , Roma, 2002, p.482002, p.48

La storia del GIS in archeologia si associa inizialmente allo sviluppo del telerilevamento, allo scopo di rilevare

dall’alto tracce e anomalie non visibili al suolo

identificare nuovi siti archeologiciDocumentare meglio quelli noti

1)Creazione di modelli predittivi con utilizzo delle teorie statistiche per

•Testare ipotesi•Sperimentare teorie scientifiche

2) Sistemi di gestione spaziale per database regionali

3) Applicazioni e sviluppo di analisi spaziali

Le analisi spaziali Le analisi spaziali

“… tecniche di simulazione finalizzate a classificare, rappresentare e interpretare il paesaggio archeologico, sulla base delle relazioni spaziali e diacroniche che intercorrono tra elementi antropici,

naturali, ambientali”.

M. Forte, M. Forte, I Sistemi Informativi Geografici in archeologiaI Sistemi Informativi Geografici in archeologia, , Roma, 2002, p.99Roma, 2002, p.99

















cartografiaattuale e storica

foto aereeimmagini da satellite

fontibibliografia

archivischedature esistenti

1)Reperimento dati

Rettificazione foto aereee basi cartografiche

Ortorettificazione fotoaeree e altri datiin formato raster

Georeferenziazioneimmagini satellitari

e altri dati raster

Georeferenziazionedella cartografia di base

2)Pre-elaborazione

Fotomosaico

Image processing(tecniche perclassificare e

interpretare immagini)

Overlay(sovrapporre varilivelli con le stesse

coordinate)

Creazione, costruzione,caricamento database

Analisi spaziali

3)Elaborazione

GISINTER-SITO

(analisi territorialiin macro scala)

Rilievi di scavo1:10, 1:20; 1:100

Foto da palloneortofoto di scavo

Schede USschede materiali

1)Reperimento dati

Ortorettificazionefoto da pallone

e di scavo

Rilievo fotogrammetricobidimensionale

(disegno singola US)

Digitalizzazionea monitor

2)Pre-elaborazione

Creazione, costruzione,caricamento database

Interrogazione delsistema

(image processinge overlay)

Ricostruzionetridimensionale

di ogni US

3)Elaborazione

GISINTRA-SITO

(analisi in micro scalaGIS di scavo)

SITARCHEOLOGICO

Realizzazione sula base dell’immagine

restituita dal GIS tramite software di

elaborazione 3D.

Redazione di piante, sezioni e

assonometrie ricostruttive

Elaborazione da parte del GIS della pianta

composita o di fase tramite query

Redazione della pianta composita o di

fase

Inserimento dei dati nelle schede di unità

stratigrafica

Identificazione delle attività dei gruppi di

attività e delle fasi

Elaborazione diretta del sistemaRedazione progressiva del diagramma

stratigrafico

Compilazione della scheda informatizzata

di inventario e datazione dei materiali

Inventario dei materiali raccolti e

determinazione della cronologia assoluta

delle unità stratigrafiche

Acquisizione delle piante di unità

stratigrafica(digitalizzazione o rilievo

strumentale diretto) e georeferenziazione

dei grafici

Documentazione grafica delle unità

stratigrafiche individuate

Compilazione della scheda informatizzata

di unità stratigrafica

Identificazione e documentazione delle

unità stratigrafiche

GIS INTRA-SITOANALISI POST SCAVO

Il GIS ARCHITETTONICO o del territorio costruito

GIS intra- sito e inter sito

Sistema orientato all’analisi e rappresentazione del territorio insediato e del paesaggio


GIS verticale, dedicato allo studio dell’elevato (territorio costruito)


Studio di micro contesti (monumenti-architetture)

•Analisi geometrico-spaziale

•Rappresentazione-documentazione bene architettonico

•Monitoraggio conservazione/degrado


Tecnologie raffinate (laser scanner)

Il progetto

Applicazioni

Esercitazioni



Le analisi spaziali

Il GPS







Il GIS archeologico

Introduzione

IL GPS

Global Positioning System

Sistema di Posizionamento Globale

1957: si scopre che impiegando le trasmissioni radio di un satellite su orbita nota si è in grado

di determinare la posizione di un ricevitore sulla terra

Negli anni ’70 il Dipartimento della difesa degli USA iniziò la progettazione di un sistema satellitare,per consentire a navi, aerei e veicoli

terrestri militari di determinare la loro posizione geografica in qualunque area del

mondo

Per avere un vantaggio tattico si degradò la qualità del segnale in modo da consentire un uso meno privilegiato alle applicazioni civili,

con un’imprecisione di circa 100 m nel calcolo della posizione.

L’errore di degradazione volontaria è stato soppresso il 1° maggio 2001

Il GPS è in grado di fornire in tempo reale o in differita le posizioni, i tempi e le velocità di

qualsiasi utilizzatore

La connessione tra GIS e GPS riguarda il rilievo terrestre, che può essere sia di tipo

cartografico (foto aeree o immagini da satellite) o effettuato mediante rilevamento satellitare

puntuale (GPS)

•Segmento spaziale

•Segmento di controllo

•Segmento utilizzatore

Il segmento spaziale

Composto da 24 satelliti orbitanti a 20200 km dalla terra, con un periodo di rotazione di circa

12 ore

Il numero di satelliti è studiato per fare in modo che da qualunque parte della terra e in

qualunque momento un ricevitore possa captare i segnali di almeno 4 satelliti

Il segmento di controllo

Costituito da 5 stazioni terrestri,

È incaricato della manutenzione del segmento spaziale

Il segmento utilizzatore

Costituito dall’insieme dei ricevitori GPS.

Ogni ricevitore è costituito da

•Un’antenna per la ricezione

•Schede per l’elaborazione dei segnali

•Un dispositivo per l’elaborazione e la memorizzazione dei dati

Quantificazione degli errori

•Errori del segmento spaziale

•Errori di propagazione del segnale nell’atmosfera

•Errore del ricevitore

•Errore di degradazione volontaria (soppresso)

Posizionamento

• Assoluto

• Differenziale

Posizionamento

Il posizionamento assoluto è quello più diffuso:

Un ricevitore è sufficiente a fornire le coordinate geografiche di un punto.

Gli svantaggi riguardano l’impossibilità di limitare l’errore

Posizionamento

Il posizionamento con metodo differenziale:

Le coordinate di un punto vengono determinate rispetto ad una stazione di riferimento posta

in un punto noto.

In questo modo è possibile correlare gli errori della stazione di riferimento (reference) con

quella mobile (rover)

Posizionamento

Il posizionamento con metodo differenziale:

Con questo metodo si hanno precisioni submetriche e centimetriche.

Lo svantaggio:

Munirsi di due ricevitori o acquistare da stazioni permanenti la registrazione dei

segnali per una determinata zona.

Il sistema di riferimento

Il sistema di riferimento del GPS è quello stabilito dal Sistema Geodetico Mondiale,

denominato WGS84.

Questo sistema è assoluto e rimane invariato per tutto il pianeta

Le applicazioni in archeologia

• Cartografia e rilevamento puntiforme

• Telerilevamento

• Modelli digitali del terreno

Il progetto

Applicazioni



Le analisi spaziali

Il GPS







Il GIS archeologico

Introduzione

Come è organizzata la catalogazione dei Beni

Culturali a livello nazionale?

ICCDIstituto Centrale per il Catalogo e la documentazione

SI

Il sito archeologico è un’area caratterizzata dalla presenza

di manufatti o strutture preistorici o di età antica

CA

Il complesso archeologico ècostituito dall’aggregazione

di più corpi di fabbrica o unità edilizie distinguibili per caratteristiche architettoniche

specifiche (monumenti)

MA principale

Scheda relativa al monumento archeologico nel

suo insieme

MA figlie

Scheda relativa a ciascun ambiente del monumento

archeologico

SAS

Scheda di saggio stratigrafico

INDICAZIONI BIBLIOGRAFICHE

Date post:	19-Jun-2015
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