Cartografia numerica

Cartografia numerica
Fonti di dati
■
rilievi del terreno
rilievi fotogrammetrici
telerilevamento
+
digitalizzazione o scansione di carte stampate
■
■
Digitalizzazione (manuale)
Rilevamento di linee (sequenze dense di punti uniti da
segmenti rettilinei)
►
►
►
►
curve di livello
linee di confine
corsi d’acqua
strade
Elementi geometrici
Scansione (automatica)
rilevamento di pixel
▫
▫
▫
▫
punti isolati
linee singole aperte
linee singole “chiuse”
linee con nodi
RASTER [scansione]
Elementi spaziali individuati da pixel
VETTORIALE [digitalizzazione]
Elementi spaziali individuati da “entità topologiche”:
▪
▪
▪
punti
linee
superfici
Vettorializzazione automatica
Individuazione di linee a partire dalla distribuzione di pixel
(NOTA: lo spessore di una linea (>0.2mm) copre diversi pixel)
▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀▄▀
Informazioni spaziali: coordinate
Informazioni descrittive: attributi
Relazioni reciproche
Occupazione di memoria e compressione
Disegno della carta: tratti neri su fondo bianco
(senza toni di grigio)
1 pixel ↔ 1 bit
80 × 60cm
Esempio: carta
≅ 7200 × 9600 ≅ 6.9 * 10 7 pixel
a 300 dpi
(da 80 µm → 80cm
↓
in scala
1:10000)
8.64Mbyte
Compressione
■
▪
per righe: si memorizzano in sequenza le lunghezze
(in pixel) dei segmenti bianchi e di quelli neri
per aree rettangolari (quad-tree):
si suddivide l’immagine in 4 parti
(che vengono numerate da 1 a 4 : 2 bit),
e si procede iterativamente
nella suddivisione di ciascuna parte
finché non si ottiene un’area omogenea
(individuata dalla sequenza di numeri
corrispondenti alle successive suddivisioni)
max 13 suddivisioni: si giunge alla dimensione del pixel
413 ≅ 6.7 * 10 7 .
Cartografia regionale toscana
Strati informativi tematici
01
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06
07
08
09
10
rete stradale
edificato
idrografia
infrastrutture
elementi divisori
forme terrestri
vegetazione
orografia
limiti amministrativi
toponomastica
www.rete.toscana.it
Scala nominale
dipende dall’accuratezza complessiva dei rilievi
(le incertezze non devono superare mediamente 0.2mm
alla scala della carta [errore di graficismo] )
⇒
errori nel rilievo non maggiori di
5m
2m
scala 1:25000
scala 1:10000
40cm
scala 1:2000
La carta non può essere “ingrandita”
oltre la scala nominale
(gli errori del rilievo diventerebbero apprezzabili sulla carta)
i rilievi fatti per una certa scala nominale
possono essere utilizzati a scala inferiore
▪ è necessario sfoltire
(non tutti i particolari possono comparire)
▪ può essere necessario modificare i simboli
⇓
Generalizzazione
ma
ecc.
DTM
Punti quotati da livellazione
Curve di livello
oppure
da rilievo fotogrammetrico aereo
da telerilevamento
da carte esistenti
Quote attribuite a punti di una griglia regolare
procedure di interpolazione
TIN (triangulated irregular network)
Punti quotati (distribuiti irregolarmente)
vertici di triangoli piani (nello spazio 3D)
Distribuzione dei punti più rada
dove il terreno è liscio
Entità
▪ punti quotati
punti
▪ oggetti di piccole dimensioni
(in relazione alla scala)
espressi da coppie
di coordinate ( x, y )
▪ intersezioni di linee
▪ estremi di linee
───────────
▪ corsi d’acqua
linee
espresse da sequenze
ordinate di punti
▪ linee di comunicazione
[ ( x1 , y1 ),LL , ( x N , y N ) ]
▪ confini amministrativi
▪ reticolato geografico
e curve di livello
──────────
▪ edifici (in carte a grande scala)
superfici
definite da
curve chiuse
[ ( x1 , y1 ),L, ( x N , y N ), ( x1 , y1 ) ]
che ne costituiscono
la frontiera
▪ aree di vario uso
(aeroporti, fabbriche ,
ospedali, ecc.)
▪ laghi, stagni, ecc
▪ delimitazioni amministrative
(comuni, ecc.)
volumi
────────────
definiti da
– facce
– base+altezza
▪
edifici, ecc.
Modelli
●
●
●
●
flat
hierarchical
network
relational
singola tabella
struttura ad albero
relazioni incrociate
tabelle separate con collegamenti
Struttura files
records
campi
identificatori
posizione
attributi
Sistema di gestione dei dati
▪
▪
interrogazioni
aggiornamenti
Metadati
informazioni sui dati
▪
▪
▪
▪
▪
▪
natura
sorgente
disponibilità
sistema di riferimento
formato
accuratezza
ecc.
Modello esterno
Necessità e obiettivi degli utilizzatori
Modello concettuale
Individuazione di
▪
▪
▪
oggetti
proprietà
relazioni
Modello logico
Formalizzazione – costruzione tabelle
Modello interno
Organizzazione fisica della macchina
Sistema informativo geografico
Base di dati relazionale
con riferimento spaziale
Modellizzazione entità-relazioni
entità
relazione
attributo
attributo
entità
esempio:
persona
indirizzo
proprietà
automobile
data di acquisto
targa
• dati organizzati
• operazioni
• sistemi di gestione
Modellizzazione entità-relazioni
entità
relazione
attributo
attributo
entità
esempio 1 :
persona
indirizzo
proprietà
automobile
data di acquisto
targa
esempio 2 :
ISOLATI
adiacenza
STRADE
residenza
CITTADINI
appartenenza
CASE
indirizzi
tipo
riscaldamento
numero
piani
dati
anagrafici
attività
GIS – Schema di relazioni topologiche
è a destra di
SUPERFICIE
ha origine in
ARCO
PUNTI ESTREMI
(orientato)
è a sinistra di
contiene
PUNTO ISOLATO
ha termine in
attraversa
PUNTI INTERMEDI