Geostatistica con GIS open source: gli insediamenti neolitici del Tavoliere
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Geostatistica con GIS open sourceGli insediamenti neolitici del Tavoliere
Tesi di laurea triennale in Geofisica applicata
Francesco de Virgilio
Relatore: Ch.mo Prof. Marcello Ciminale
Correlatrice: dott.ssa Mariangela Noviello
Dipartimento di Scienze della Terra e GeoambientaliUniversità degli Studi di Bari “Aldo Moro”
39
Geostatisticacon GIS open
source
Francescode Virgilio
Workflow
Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Insediamenti neolitici
ditch
compounds
39
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Workflow
Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Insediamenti neolitici
ditch
compounds
39
Geostatisticacon GIS open
source
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Workflow
Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Insediamenti neolitici
ditch
compounds
39
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2 Workflow
Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Il workflow dell’analisi geofisica
foto aeree database
SIT vettori dati derivati statistiche
magnetometria statistiche autom.
disegno
39
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3 Workflow
Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
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Codice
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Statistiche
Conclusioni
Il workflow dell’analisi geofisica
foto aeree database
SIT vettori dati derivati statistiche
magnetometria statistiche autom.
disegno
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Compounds
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Conclusioni
Il workflow dell’analisi geofisica
foto aeree database
SIT vettori dati derivati statistiche
magnetometria statistiche autom.
disegno
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5 Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
Conclusioni
Compounds: difficoltà e stato dell’arte
A. Niekamp — 2013Pietrele, Romania
39
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6 Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
Conclusioni
Compounds: difficoltà e stato dell’arte
A. Niekamp — 2013Pietrele, Romania
A. Laterza — 2013Tavoliere, Puglia
39
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6 Compounds
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Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Compounds: difficoltà e stato dell’arte
A. Niekamp — 2013Pietrele, Romania
perimetro
area
orientazione(accesso)
A. Laterza — 2013Tavoliere, Puglia
39
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Orientazione
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Conclusioni
Compounds: difficoltà e stato dell’arte
A. Niekamp — 2013Pietrele, Romania
perimetro
area
orientazione(accesso)
A. Laterza — 2013Tavoliere, Puglia
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Area, perim.
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Orientazione
Codice
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Conclusioni
Compounds: difficoltà e stato dell’arte
A. Niekamp — 2013Pietrele, Romania
A. Laterza — 2013Tavoliere, Puglia
39
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7 Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
Conclusioni
Distinzione di ditches e compounds: Jenks
Anglisano (Lucera): 47 geometrie
Dati geografici di partenza
39
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Compounds
8 Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
Conclusioni
Distinzione di ditches e compounds: Jenks
Anglisano (Lucera): 47 geometrie
Classificazione dei perimetri con intervalli naturali di Jenks, k = 5ditches: classi 1, 2 compounds: classi 3, 4, 5
39
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Compounds
9 Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
Conclusioni
Distinzione di ditches e compounds: Jenks
Anglisano (Lucera): 47 geometrie = 3 ditches + 44 compounds
ditches
compounds
39
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9 Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Conclusioni
Distinzione di ditches e compounds: Jenks
Anglisano (Lucera): 47 geometrie = 3 ditches + 44 compounds
ditches
compounds
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Distinzione
10 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
Ccentroide
Fpunto piùdistante daC
Bbuffer da F
C
F
B
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11 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
P1
P2
P3
P4
D C
B
� = 1�
xp = xC + r � cos�
yp = yC + r � cos�
39
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Distinzione
12 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
P1
P2
P3
P4
D C
Bi1
i2
I = fi1(xi1 ; yi1)g
di2C < di1C
39
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Distinzione
13 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
P1
P2
P3
P4
D C
B
I = fi1(xi1 ; yi1); i2(xi2 ; yi2)g
39
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Distinzione
14 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
P1
P2
P3
P4
D C
B
I = fi1(xi1 ; yi1); i2(xi2 ; yi2); i3(xi3 ; yi3)g
39
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Distinzione
15 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
P1
P2
P3
P4
D C
B
I = fi1(xi1 ; yi1); i2(xi2 ; yi2); i3(xi3 ; yi3); i4(xi4 ; yi4); : : :g
39
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Distinzione
16 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
I = fi1(xi1 ; yi1); i2(xi2 ; yi2); i3(xi3 ; yi3); i4(xi4 ; yi4); : : :g
39
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Distinzione
17 Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione aree e perimetro
I = fi1(xi1 ; yi1); i2(xi2 ; yi2); i3(xi3 ; yi3); i4(xi4 ; yi4); : : :g
39
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Area, perim.
18 Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione dell’accesso
Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono ilperimetro.
d = 0d < dp3;p4
d = dp3;p4
p3p4
39
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Distinzione
Area, perim.
19 Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione dell’accesso
Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono ilperimetro.
d = dp3;p4
d > dp6;p7
d = dp3;p4
p6p7
39
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Distinzione
Area, perim.
20 Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione dell’accesso
Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono ilperimetro.
d = dp3;p4
d < dp9;p10
d = dp9;p10
p9
p10
39
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Distinzione
Area, perim.
21 Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione dell’accesso
Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono ilperimetro.
d = dp9;p10
d > dp12;p13
d = dp9;p10
p12p13
39
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Distinzione
Area, perim.
22 Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione dell’accesso
Segmento rettilineo più lungo tra quelli che compongono ilperimetro.
d = dp9;p10
d < dp14;p1
d = dp14;p1
p1
p14
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
23 Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Derivazione dell’accesso
d = 0
d = din ;in+1
in = in+1
get in+1
fin (xin ; yin ) j in 2 I and n = 1g
din ;in+1 > d
register d , in
F
T F
T
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
24 Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Calcolo dell’orientazione
C
B
a1
a2
e
(xe ; ye) = ( 12 (x1 + x2) ; 12 (y1 + y2))
39
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Distinzione
Area, perim.
Accesso
25 Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Calcolo dell’orientazione
e
N
NW
W
SW
S
SE
E
NE
�
� = 45�
xp = xC + r � cos�
yp = yC + r � cos�
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
26 Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Calcolo dell’orientazione
e
N
NW
W
SW
S
SE
E
NE
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
27 Codice
WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Dalla logica al codice
d = 0
d = din;in+1
in = in+1
get in+1
fin (xin ; yin) j in 2 I and n = 1g
din;in+1 > d
register d , in
F
T F
T
1 # i t e r a t e on a l l open compounds2 f o r compound i n cur_shp . he l p e r compoundsa r ea_se t \3 . f i l t e r ( t ype= ’ compound ’ , open=True ) :4 # get s i d e s and r e l a t i v e l e n g t h s as d i c t i o n a r y5 s i d e s = ge t_s i d e_d i c t ( compound , 3857)6 # get l o n g e s t s i d e i n a r e a po l y gon as a L i n e S t r i n g7 a c c e s s_ l i n e s t r = max ( s i d e s , key= s i d e s . ge t )89 # get a c c e s s l e n g h t as p r o j e c t e d v a l u e10 p r o j_ a c c e s s_ l i n e s t r = a c c e s s_ l i n e s t r11 p r o j_ a c c e s s_ l i n e s t r . t r a n s f o rm ( cur_shp . p r o j )1213 # get the c e n t r o i d o f the a c c e s s s i d e14 f e a t u r e_ c e n t r o i d = compound . p o l y . c e n t r o i d1516 # get compound ’ s f a r t h e s t p o i n t from c e n t r o i d17 max_point = Po i n t ( compound . p o l y . c on v e x_hu l l . e x t e n t [ 2 ] ,18 compound . p o l y . c on v e x_hu l l . e x t e n t [ 3 ] ,19 s r i d =3857)20 r a d i u s = max_point . d i s t a n c e ( f e a t u r e_ c e n t r o i d )2122 # draw c a r d i n a l p o i n t s a round the compound e v e r y23 # 45 degree , and r o t a t e them by 12 deg r e e24 # to a l i g n p e r p e n d i c u l a r l y to N25 c a r d i n a l_ p t s = get_round_ver tex (26 45 ,27 r a d i u s ,28 f e a t u r e_ c e n t r o i d . x ,29 f e a t u r e_ c e n t r o i d . y ,30 3857 ,31 12)3233 # c r e a t e " cake s l i c e s " u s i n g c a r d i n a l p o i n t s34 p o l y g o n_ l i s t = [ ]35 f o r i , i t em i n enumerate ( c a r d i n a l_ p t s ) :36 p o i n t s = ( f e a t u r e_ c e n t r o i d . coords ,37 i t em . coords ,38 c a r d i n a l_ p t s [ i � 1 ] . coords ,39 f e a t u r e_ c e n t r o i d . c oo r d s )40 p o l y g o n_ l i s t . append ( Po lygon ( p o i n t s , s r i d =3857))41 s e c t o r s = Mu l t i Po l y gon ( p o l y g o n_ l i s t , s r i d =3857)4243 # get a c c e s s s i d e c e n t r o i d44 a c c e s s_c e n t r o i d = a c c e s s_ l i n e s t r . c e n t r o i d45 a c c e s s_c e n t r o i d . t r a n s f o rm (3857)
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
28 WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Interfaccia alle funzioni: webGIS
39
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Compounds
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Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
29 WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Interfaccia alle funzioni: webGIS
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
30 WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Interfaccia alle funzioni: webGIS
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
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31 WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Interfaccia alle funzioni: webGIS
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
32 WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Interfaccia alle funzioni: webGIS
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
33 WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Interfaccia alle funzioni: webGIS
39
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Area, perim.
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Orientazione
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34 WebGIS
Statistiche
Conclusioni
Interfaccia alle funzioni: webGIS
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
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Orientazione
Codice
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35 Statistiche
Conclusioni
Affidabilità: numero di ditches e compounds
ang1
ang2 ipp
omlr1
mlr2 mt
o
plm10
plm11 pn
tsln1
sln2
0
20
40
60
80
compounds
(n) Lat13
current
ang1
ang2 ipp
omlr1
mlr2 mt
o
plm10
plm11 pn
tsln1
sln2
0
2
4
6
insediamenti
ditches(n)
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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36 Statistiche
Conclusioni
Affidabilità: aree e perimetri
ang1
ang2 ipp
omlr1
mlr2 mt
o
plm10
plm11 pn
tsln1
sln2
0
2
4
�105
area
(m2)
Lat13
current
ang1
ang2 ipp
omlr1
mlr2 mt
o
plm10
plm11 pn
tsln1
sln2
0
1;000
2;000
insediamenti
perim
etro
(m)
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
37 Statistiche
Conclusioni
Affidabilità: aree e perimetri
N NE E SE SSW W NW
0
20
40
60
orientazione dei compounds
frequenza(n)
Lat13
current
H0 : �21 = �22 s2 =
1N � 1
N∑i=1
(xi � x)2 Fcal =s22s21
= 1:07
Ha : �21 6= �22 s21 = 438:79 Fcal < Ftab
s22 = 470:84 H0 verificata
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
37 Statistiche
Conclusioni
Affidabilità: aree e perimetri
N NE E SE SSW W NW
0
20
40
60
orientazione dei compounds
frequenza(n)
Lat13
current
H0 : �21 = �22 s2 =
1N � 1
N∑i=1
(xi � x)2 Fcal =s22s21
= 1:07
Ha : �21 6= �22 s21 = 438:79 Fcal < Ftab
s22 = 470:84 H0 verificata
39
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Workflow
Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
38 Conclusioni
Conclusioni
Dati: 11 insediamenti – 155 compounds
Metodo standard Metodo proposto
tempi � 2 mesi � 30min
affidabilità 100% 100%riproducibilità parziale completa
software installazione locale internet (webGIS)costi licenza GIS (e 2850) open source: e 0
39
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Workflow
Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
38 Conclusioni
Conclusioni
Dati: 11 insediamenti – 155 compounds
Metodo standard Metodo proposto
tempi � 2 mesi � 30minaffidabilità 100% 100%
riproducibilità parziale completasoftware installazione locale internet (webGIS)costi licenza GIS (e 2850) open source: e 0
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
38 Conclusioni
Conclusioni
Dati: 11 insediamenti – 155 compounds
Metodo standard Metodo proposto
tempi � 2 mesi � 30minaffidabilità 100% 100%
riproducibilità parziale completa
software installazione locale internet (webGIS)costi licenza GIS (e 2850) open source: e 0
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
38 Conclusioni
Conclusioni
Dati: 11 insediamenti – 155 compounds
Metodo standard Metodo proposto
tempi � 2 mesi � 30minaffidabilità 100% 100%
riproducibilità parziale completasoftware installazione locale internet (webGIS)
costi licenza GIS (e 2850) open source: e 0
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
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Statistiche
38 Conclusioni
Conclusioni
Dati: 11 insediamenti – 155 compounds
Metodo standard Metodo proposto
tempi � 2 mesi � 30minaffidabilità 100% 100%
riproducibilità parziale completasoftware installazione locale internet (webGIS)costi licenza GIS (e 2850) open source: e 0
39
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Compounds
Distinzione
Area, perim.
Accesso
Orientazione
Codice
WebGIS
Statistiche
39 Conclusioni
Grazie
So Long, and Thanks for All the Fish(D. Adams)