1. Modulo introduttivo: i Sistemi
Informativi Geografici (GIS)
Gaia Gullotta14-15 Maggio 2014, Castrignano dei Greci
– Laboratori dal Basso (LdB)

2. Modulo introduttivo: i Sistemi
Informativi Geografici
• Cos’è un GIS ed il suo potenziale applicativo
• Modelli di rappresentazione e relazioni spaziali
• Coordinate e sistemi di proiezione
• Tabelle attributi e loro gestione
• Principali strumenti operativi e di analisi
• Simbologia cartografica e layout di stampa
• Introduzione al telerilevamento
• Standard OGC
• Risorse sul web ed esercizi di fotointerpretazione
I
n
d
i
c
e

3. Cosa significa GIS
SI (Sistema Informativo) = strumento per
generare informazioni a partire da banche
dati attraverso strutture relazionali
GIS (Sistema
Informativo Geografico)
per descrivere e generare
informazioni sul territorio,
analizzando le relazioni
spaziali tra oggetti ed eventi
+ GEO
Geographical Information System (GIS)

4. Database geografico
3 componenti: 1) Spaziale (posizione x,y,z)
2) Semantica(attributi)
3) Relazionale (relazioni)
rispetto ai db tradizionali, è contenuta la geometria degli
oggetti e non più solo gli attributi.
Il GIS integra le comuni operazioni di un db
(interrogazioni ed analisi statistiche) con la
visualizzazione e l’analisi geografica offerte delle mappe.

5. Componenti di un GIS
Singolo
PC o
sistema di
client e
server
Strumenti ed estensioni atte ad
immagazzinare, visualizzare ed analizzare
geodati
Dati
spaziali e
tematici
da
elaborare
o già
elaborati
Le metodologie diverse per
obiettivi diversiPERSONALE UTENTI

6. Cosa significa GIS
 “Un Sistema Informativo Geografico
è un insieme complesso di componenti
hardware, software, umane ed intellettive
per permettere l’acquisizione,
l’immagazzinamento, il processamento,
l’analisi, la visualizzazione e la restituzione
di informazioni derivanti da dati
geografici.”
SIT (Sistema Informativo
Territoriale) e GIS

7. Cosa significa GIS
 Con “GIS” si può intendere:
A) un tipo di sistema informativo
B) un software
C) un approccio analitico di tipo spaziale

8. Cosa significa GIS
B) un software:
Sul mercato sono disponibili numerosi software
GIS.
I più diffusi sono:
ArcGIS della Esri, Geomedia della Intergraph,
MapInfo, ecc
Hanno limiti a livello
di analisi e quantità
di dati gestita.
Esistono anche molti prodotti Open-source
(programma completamente gratuito). I più utilizzati
sono:
QGIS, Grass, DivaGIS.
Elevate
prestazioni,
ma elevati
costi

9. Cosa significa GIS
C) un approccio analitico di tipo spaziale:
La distribuzione spaziale costituisce una delle
caratteristiche fondamentali e più rappresentative
di un fenomeno, che può essere sia naturale che
socio-economico.
A
B

10. Nascita e sviluppo del GIS
1963 – Nasce con Roger Tomlinson il CGIS per la
gestione del territorio canadese: è il primo sistema GIS
nazionale.
A
n
n
i
60’
‘60 – CIA realizza una banca dati mondiale,
comprendente confini politici, linee di costa, fiumi ecc;
US Census Bureau crea un metodo per geolocalizzare
tramite gli indirizzi i dati del prossimo censimento.
1967 - Land Use and Natural resource Inventory System
(LUNR), New York.
1969 - Minnesota Land Management System
(MLMIS), Minnesota.

11. Nascita e sviluppo del GIS
1971 – “Highway Inventory Information System for
the state of New York” (Roger Tweedie).A
n
n
i
70’
1973 - Maryland sviluppa progetti GIS a livello statale
sotto il MAGI ( Maryland Automated Geographic
Information);
USGS ( United States Geological Survey) comincia a
sviluppare un grande database per le risorse terrestri.
1974 – La prima conferenza internazionale sulla
cartografia computerizzata (“AUTOCARTO”, Reston –
Virginia).
1978 – Viene fondata ERDAS e la ERSI sviluppa il primo
software GIS (Arc/Info).

12. Nascita e sviluppo del GIS
1982 – ARC/INFO è in vendita al pubblico, ma
eseguibile solo su mainframe;
il CERL (Construction Engineering
Research Laboratory), per installazioni militari e gestione
territoriale, sviluppa GIS GRASS (Geographic Resources
Analysis
Support System).
A
n
n
i
80’
1986 – ARC/INFO è disponibile anche per personal
computer.
1987 - International Journal of Geographical
Information Systems pubblicato per la prima volta.

13. Nascita e sviluppo del GIS
1992 – Primi software con un’ interfaccia grafica che
ne semplifica molto l’utilizzo. Il Libano, nello stesso anno,
progetta con il GIS la nuova rete elettrica del Paese.
A
n
n
i
90’
oggi
1993 – Nasce Xerox Parc Map Viewer: tra i primi web
mapping.
1994 – Viene fondata EUROGI (European Umbrella
Organisation for Geographic Information);
nasce l’ Open GIS Consortium per la diffusione e
standardizzazione delle informazioni GIS.
1995 - oggi – I software GIS open source o meno si
moltiplicano. Migliorano la grafica e le prestazioni,
aumentano i tools e le soluzioni WEB.

14. Nascita e sviluppo del GIS
Contributo di diverse discipline:
GIS
geografia
cartografia
fotogrammetria
geodesia statistica
ingegneria
informatica
rilevamento

15. Potenziale applicativo
Il grande potenziale applicativo del GIS risiede nella sua
struttura funzionale:
- possibilità di sovrapposizione topologica
- possibilità di fare interrogazioni (Query)
- possibilità di analisi geostatistiche e interpolazione

16. Potenziale applicativo
L
a
y
e
r
s
con un GIS si è in grado
di visualizzare e
sovrapporre diverse
carte tematiche di una
determinata zona,
mantenendo una
corrispondenza delle
coordinate geografiche,
della scala e quindi delle
distanze.
Sovrapposizione topologica:

17. Potenziale applicativo
Ogni punto di un livello
(layer) coincide con il
suo corrispondente su
un altro o altri livelli.
Il livello base di tale
struttura è il sistema di
riferimento adottato sul
quale tutte le mappe
sono georeferenziate

18. Potenziale applicativo
Addizione o sottrazione
di due o più layer per
ottenere un nuovo
livello informativo
Map Algebra
Un GIS è un sistema dinamico per la possibilità di
separare le informazioni su livelli diversi e combinarle con
le informazioni di altri livelli.

19. Tipologia di layer
Fotografia aerea
Fotografia
satellitare
Quickbird PAN 05-2005
Immagine riclassificata
Mappe

20. Tipologia di layer
Scanner Digitizing table

21. Prima …..
Prima dell’avvento dei GIS si facevano lo stesso sovrapposizioni
manualmente di livelli informativi con l’ausilio di lucidi
Dispendio maggiore di tempo, energie e risorse.
Le analisi dei dati ottenuti dalle sovrapposizioni
risultavano più macchinose e limitate

22. Potenziale applicativo
Concretamente il GIS serve a:
integrare le informazioni
risolvere problemi più o meno complessi
visualizzare scenari
validare e sviluppare ipotesi

23. Potenziale applicativo
Pianificazione territoriale
Gestione reti
tecnologiche
Monitoraggio
ambientale
Studi impatto
ambientale
Studio traffico
e trasporti
Gestione
Catasto
Recupero
ambientale
Conservazione
Beni
Culturali/turismo

24. Potenziale applicativo
Emergenze e
Protezione
Civile
Difesa e
sicurezza
nazionale
Servizi
localizzazione
Analisi socio-
economiche
Ecc. …
Geomarketing
Cartografia
tematica
Pianificazione
reti
distributive

25. Potenziale applicativo
3 grandi categorie di applicazioni
1) INVENTARIO: GIS
come banche di dati
georeferenziati
2) ANALISI: GIS
come strumento per
elaborazione dati e
produzione
cartografica
3) GESTIONE: GIS
come strumento di
supporto a
questioni politiche
e manageriali

26. Differenze tra GIS ed altri SI
DBMS GPS CAD
Manca la capacità
di analisi e
visualizzazione
propria dei GIS
Manca la capacità di
analisi e di gestione
di grosse moli di
dati proprie dei GIS
Immagazzinare
qualsiasi tipo di
dati anche
geografici
Creare disegni per
oggetti ed edifici. Alcuni
sistemi CAD sono in
grado di lavorare con
mappe
Le tec. di rilevamento
richiedono costi elevati
in termini di tempo,
risorse, personale
specializzato
Elevata qualità
dei dati, utilissimi
al mondo GIS

27. Bibliografia
ACCORDI B., LUPIA PALMIERI E., PAROTTO M., 1993-Il globo terrestre e la sua evoluzione.
Zanichelli, Bologna.
BARBONI R., 2001-fondamenti di aerospaziale, volume I, ESAGRAFICA, Roma.
CASTIGLIONI G.B., 2000 - Geomorfologia, Utet, Torino.
FUSCO L., LORET E., MINCHELLA A., ANTUNES J. - Il progetto Bacchus, un’applicazione di
tecniche avanzate per il rilevamento e la gestione di superfici vitate. ESA-Esrin & Università di Tor
Vergata.
GULLOTTA G. "Applicazione di tecniche di analisi del paesaggio per il settore settentrionale del
Vulcano Laziale" - Degree thesis, University of Rome Sapienza, 2010
ISPRA, 2008 - Indicatori di Biodiversità per la sostenibilità in agricoltura/linee guida, strumenti e
metodi per la valutazione della qualità degli agroecosistemi.
ISPRA - SINAnet, 2005 - La realizzazione in Italia del Progetto europeo Corine Land Cover 2000.
LORET E., PESOLILLO S. & PECCI A. - Analisi ed integrazione di dati bioclimatici nel WebGIS
Divino. ESA-Esrin, ISAC/CNR, Università di Tor Vergata – Dip. di ING.CIV.
MIGANI M. & SALERNO G., 2009 - Manuale ArcGIS. D. Flaccovio Editore.
Siti internet:
www.esa.int
www.isprambiente.it
http://www.opengeospatial.org/
http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.2/index.cfm?TopicName=welcome