Alessandro Furieri - foss – gis free & open source sw
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GFOSS – GIS Free & Open Source SW
Alessandro Furieri(presidente ass.ne GFOSS.it)
BarCamp Sharing Data & Statistical KnowledgeRoma „La Sapienza“ 20 Ottobre 2010
GFOSS – GIS Free & Open Source SW
SW libero: ● free as in free speech● not free as in free beer
un presidio di democrazia e di libertà, non una questione di soldi (… tanto è gratis ...)
Le quattro libertà:1. Libertà di eseguire il programma per
qualsiasi scopo
2. Libertà di studiare il programma e modificarlo
3. Libertà di ridistribuire copie del programma in modo da aiutare il prossimo
4. Libertà di migliorare il programma e di distribuirne pubblicamente i miglioramenti, in modo tale che tutta la comunità ne tragga benefici
Ecosistema GIS FOSS
● L'offerta di SW FOSS è particolarmente ricca in ambito GIS
● Sono disponibili packages per i più svariati ambiti applicativi
● Ancora di più: in molti casi è addirittura possibile scegliere tra più progetti alternativi nel medesimo ambito applicativo
● Il ruolo delle comunità GIS e degli sviluppatori italiani è decisamente rilevante a livello mondiale
Spatial DBMS FOSS
● Basati sugli standard SQL ed OGC-SFS
● PostgreSQL + PostGIS– DBMS client-server di
fascia enterprise– Potente e sofisticato
● SQLite + SpatiaLite– Personal DBMS– Semplice e leggero
Le specifiche OGC-SFS
● Lo standard di riferimento Simple Feature SQL definisce le linee guida per l'implementazione di uno Spatial DBMS
● SFS è uno standard internazionale definito dall'Open Geospatial Consortium
● Sostanzialmente OGC-SFS definisce:– Lo speciale data-type GEOMETRY– Un set esteso di funzioni SQL che consentono di elaborare
e manipolare i dati GEOMETRY● Dal punto di vista SQL-classic il dato GEOMETRY è semplicemente un
banale BLOB: che però tramite SQL-SFS acquisisce una semantica propria assolutamente particolare
Il data-type GEOMETRY
● POINT● LINESTRING● POLYGON● MULTIPOINT● MULTILINESTRING● MULTIPOLYGON● GEOMETRYCOLLECTION
Le notazioni WKT / WKB
● I dati GEOMETRY vengono rappresentati tramite le notazioni standard WKT e WKB
– Well Known Text– Well Known Binary
● 'POINT(1 2)'● 'LINESTRING(0 0, 1 0, 1 1)'● 'POLYGON((0 0, 0 10, 10 10, 10 0, 0 0)(...))'● 'MULTIPOINT(10 10, 100 100, 10 100)'
Le funzioni SQL Spatial
● Funzioni di utilità:
– ST_GeomFromText(), ST_AsText(), ST_IsValid(), ST_GeometryType(), ST_Envelope() ...
● Funzioni di misura:
– ST_Length(), ST_Area() ...● Funzioni di valutazione delle relazioni spaziali:
– ST_Equals(), ST_Disjoint(), ST_Intersects(), ST_Overlaps(), ST_Touches(), ST_Distance() ...
● Funzioni che determinano una geometria derivata:
– ST_Intersection(), ST_Difference(), ST_SymDifference(), ST_Union(), ST_Buffer(), ST_ConvexHull() ...
OGC-SFS = Dati Vettoriali
EPSG: standard per gli SRS
l'Europen Petroleum Survey Group gestisce un dataset contenente oltre 2.500 Spatial Reference Systems normalizzati
● i principali SRS per l'Italia:● 3003 Monte Mario / Italy zone 1● 3004 Monte Mario / Italy zone 2● 4326 WGS 84 [GPS]● 32632 WGS 84 / UTM zone 32N● 32633 WGS 84 / UTM zone 33N
Dati Raster: ortofoto, grids, DTM
Applicazioni desktop GIS
● Offerta veramante ricca (anche troppo): solo per citare i principali:
● GRASS: un GIS molto potente, largamente utilizzato negli ambiti di ricerca
● QGIS: un desktop GIS professionale molto diffuso
● gvSIG: un altro desktop GIS (Java) assai diffuso
Web Services: OGC WMS & WFS
● WMS e WFS sono standard internazionali definiti dall'Open Geospatial Consortium
– un Web Map Service consente di veicolare contenuti cartografici (mappe) sotto forma di immagini raster (GIF, PNG, JPEG)
– un Web Feature Service consente di veicolare direttamente contenuti vettoriali nel formato Geography Markup Language (XML)
– lo standard WFS-T (Transactional) consente addirittura l'editing remoto (inserimento, modifica, cancellazione)
● WMS e WFS garantiscono una piena e totale interoperabilità ● quindi consentono di realizzare architetture molto sofisticate e
complesse (anche in contesti fortemente eterogenei)
Componenti WEB - GIS
● Basati su servizi standard OGC-WMS, WFS e WCS
● GeoServer: un server cartografico in Java
● MapServer: un server cartografico CGI / FastCGI
● OpenLayers: una potente libreria JavaScript client-side
free SW / free data
● in ambito GIS l'offerta di free SW è decisamente ampia
● in genere si tratta di prodotti di alta qualità:
– affidabili– completi– maturi– stabili
● purtroppo il vero fattore critico è l'assenza di free data
● negli USA (da molti anni) si è affermata una cultura di condivisione
● in Europa purtroppo c'è ancora molta strada da fare
● in Italia la situazione è particolarmente critica
USA - Italiaconfronto alla pari ?
● U.S. Census Bureau: TIGER ● U.S. Geological Service: EROS ● National Atlas● offrono una mole di dati
impressionante: fiumi, strade, confini, centri abitati, foto satellitari, foto aeree etc
● tramite consultazione WEB● ma anche in download● a costo zero ed in forma
liberamente utilizzabile
● ISTAT● Min. Ambiente: PCN● SIT Regionali● situazione a macchie di leopardo● discreta offerta di consultazione
WEB (anche WMS/WFS)● ma allergia diffusa al download● preoccupante carenza di
condizioni di licenza chiare● eccezioni: Piemonte e Sardegna
free data: Community resources
● Open Street Map● è un progetto mondiale,
interamente gestito da una variegata comunità di volontari
● il dataset OSM è liberamente disponibile, ed è generalmente assai accurato ed aggiornato
… per fortuna ci sono gli Amerikani (1) ...
● Landsat● progetto NASA / USGS con
oltre 30 anni di vita (30m)● il satellite sorvola la medesima
fascia circa ogni 15 giorni● quindi si è creato nel tempo un
dataset di enormi dimensioni● liberamente accessibile in
download per qualsivoglia utilizzo (ivi inclusi quelli commerciali)
… per fortuna ci sono gli Amerikani (2) ...
● SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)
● modello altimetrico NASA / USGS ad alta precisione / risoluzione (90m)
● radar-altimetro portato in orbita dallo Space Shuttle
● anche questo è liberamente disponibile
Riferimenti utili● Associazione GFOSS.it: http://www.gfoss.it
● Ass.ne Software libero AsSoLi: http://softwarelibero.it/
● DBMS PostgreSQL: http://www.postgresql.org/
– Spatial extension PostGIS: http://postgis.refractions.net/● DBMS SQLite: http://www.sqlite.org/
– Spatial extensione SpatiaLite: http://www.gaia-gis.it/spatialite/● Quantum GIS: http://www.qgis.org/
● gvSIG: http://www.gvsig.org/web/
● GRASS: http://grass.osgeo.org/download/
● MapServer: http://mapserver.org/
● GeoServer: http://geoserver.org/display/GEOS/Welcome
● OpenLayers: http://openlayers.org/
● OpenStreetMap: http://www.openstreetmap.org/