Facoltà di Architettura e Società Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale Centro per lo Sviluppo del Polo di Cremona, Politecnico di Milano Via Sesto 41 – 26100 Cremona Master universitario interfacoltà di II livello in

Governo del territorio e delle risorse fisiche Ingegneria del suolo e delle acque http://www.cremona.polimi.it/msa Direzione del Master universitario: prof. Enrico Larcan (Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale, Politecnico di Milano) prof. Pier Luigi Paolillo (Facoltà di Architettura e Società, Politecnico di Milano) Commissione di Master universitario: prof. Enrico Larcan – Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale, Politecnico di Milano ing. Stefano Loffi – Direttore del Consorzio per l’Incremento dell’Irrigazione nel Territorio Cremonese prof. Claudio Maffezzoni – Presidente del Centro per lo Sviluppo del Polo di Cremona, Politecnico di Milano prof. Enrico Orsi – Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale, Politecnico di Milano prof. Pier Luigi Paolillo (presidente) – Facoltà di Architettura e Società, Politecnico di Milano

Dispense dell’insegnamento di Laboratorio di GIS per la pianificazione Concorrono al Master universitario in Governo del territorio e delle risorse fisiche – Ingegneria del suolo e delle acque:

Consorzio per l’incremento dell’irrigazione nel territorio cremonese http://www.consorzioirrigazioni.it

Ordine degli ingegneri della provincia di Cremona http://www.ording.cr.it

P O L I T E C N I C O D I M I L A N O

Master universitario interfacoltà di II livello in Governo del territorio e delle risorse fisiche Ingegneria del suolo e delle acque http://www.cremona.polimi.it/msa

Indice 1 Il criterio di scelta dei software come strumenti di supporto alle analisi 1 2 Il trattamento del dato: principali differenze tra soluzioni GIS (Geographical

Information System) e CAD (Computer Aided Design) 1

3 I software GIS, l’indispensabilità del loro utilizzo nel governo del territorio 2 3.1. Definizioni di G.I.S 3 3.2. Il modello dei dati 3 4 L’utilizzo dei principali Gis ArcView® vs. MapInfo® per la realizzazione dell’elaborato1.

Accorgimenti e consigli 4

5 Cos’è ArcView®? 5 6 Cosa si può fare con ArcView® 5 7 Cos’è un GIS desktop 6 8 Come lavora un GIS desktop 7 9 Esplorare l’interfaccia di ArcView® 8 10 I documenti di ArcView® 9 11 I progetti di ArcView® 10 12 Introduzione a viste e temi 11 13 Operazione comuni su un tema 12 14 Introduzione alle tabelle 13 15 Introduzione ai diagrammi 14 16 Introduzione ai layout 14 17 Usare gli script 15 18 Usare il sistema di Help di ArcView® 15

1 Si fa riferimento alla tesi “Elementi di valutazione ambientale strategica per la sostenibilità degli assetti produttivi nell’Alto Milanese” (relatore prof. Pier Luigi Paolillo). Vedi sunto presentazione file “Estratto_Presentazione_Tesi.exe”

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1. Il criterio di scelta dei software come strumenti di supporto alle analisi La scelta dei software, anche se potrebbe apparire una parte trascurabile dell’inizio di un qualsiasi progetto, penso invece sia fondamentale e soprattutto irrinunciabile per un’elaborazione efficiente e dinamica1 dei dati acquisiti oppure acquisibili durante le analisi. Quindi si tratta di avere ben chiaro sia la conoscenza e la reale disponibilità dei software che si intendono utilizzare. Credo inoltre si utile richiamare, dato che sono stati risolti problemi non da poco determinati passaggi, per agevolare chi intendesse effettuare in futuro lo stesso tipo di operazioni analitico rappresentative. 2. Il trattamento del dato: principali differenze tra soluzioni GIS2 (Geographical Information System) e CAD3 (Computer Aided Design) Il dato spaziale ha caratteristiche simili a quello gestito in un sistema CAD e questo ha portato spesso alla convinzione che un sistema GIS potesse essere sostituito da un CAD, al quale fossero semplicemente aggiunte delle funzioni specializzate. Nel tempo questo approccio ha però mostrato i suoi notevoli limiti evidenziando che: i. un GIS a differenza di un CAD esige un’integrazione profonda tra la componente descrittiva e quella spaziale e quindi ha sempre bisogno di un motore database4 di appoggio; ii. la componente spaziale ha una strutturazione meno articolata di quella normalmente trattata da un CAD ma l’estensione e la quantità di informazioni sono spesso di qualche ordine di grandezza superiori. L’unità di lavoro non è un foglio che può essere caricato nella memoria centrale di un computer ma un intero territorio da consultare e gestire in modalità continua; iii. il dato spaziale5 viene diffuso non più solo come tipo vettoriale6 ma anche, ed oggi in misura sempre più consistente, come tipo raster7, basti pensare alle rappresentazioni ortofotocartografiche8; anche in questo caso vengono trattate aree di territorio vaste che devono comunque essere presentate all’utente in una visione continua di scala9 e di estensione; iv. i sistemi di misurazione e riferimento sono alla fine ricondotti a quelli di un sistema cartesiano in due o tre dimensioni come nei sistemi CAD tradizionali, ma il processo che porta il dato finale in questa forma, coinvolge branche molto specializzate della geografia come i sistemi di proiezione10 e il passaggio tra i vari sistemi di riferimento11 locali o datum.

1 Con dinamica intendo e credo sia indispensabile la possibilità di trattare un dato mediante software diversi cercando di evitare perdite di tempo in complicate conversioni per rendere leggibile un determinato file. 2 Un insieme complesso di componenti hardware, software, umane ed intellettive per acquisire, processare, analizzare, immagazzinare e restituire in forma grafica ed alfanumerica dati riferiti ad un territorio. 3 Famiglia di sistemi e programmi software per la progettazione assistita dal calcolatore, utilizzati per il disegno architettonico, il rilievo civile, il disegno meccanico e parametrico, il computo metrico, ecc. 4 Per database (base dati, banca dati o archivio) si intende un insieme di informazioni di diverso tipo. Questi dati sono organizzati secondo criteri ben precisi che permettono una rapida consultazione. 5 Per dati spaziali si intendono dati geometrici caratterizzati da un riferimento geografico. 6 E’ un sistema di archiviazione di dati grafici secondo il quale gli oggetti vengono memorizzati in base alle coordinate cartesiane dei punti e linee che li compongono. 7 Qualsiasi immagine può essere pensata come formata da un insieme di piccole aree uguali (pixel), ordinate secondo linee e colonne, tali da costituire una matrice. I valori associati ad ogni cella possono esprimere sia informazioni di tipo grafico (colore, tono di grigio, ecc), sia di tipo descrittivo (temperatura, pendenza, ecc). 8 Rappresentazione metrica del terreno sotto forma di immagini fotografiche. 9 La scala di una carta geografica indica, in pratica, quante volte una porzione della superficie terrestre è stata ridotta per poter essere rappresentata su un foglio di carta. E’ espressa, in genere, come il rapporto tra una distanza sulla carta e la corrispondente distanza sul terreno. Il rapporto di scala utilizzato per una carta geografica determina il contenuto di informazioni e la dimensione dell'area che può ragionevolmente essere rappresentata. Si definiscono carte a grande scala (1:500, 1:1000, 1:2000), a media scala (1:5000, 1:10000) e a piccola scala (da 1:25000 in poi). 10 sono sistemi che consentono di rappresentare la superficie quasi sferica della Terra su un piano, mantenendo alcune conformità (isogonia, equivalenza, equidistanza, ecc.): le più conosciute sono la Geografica, l'UTM, la GAUSS-

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Da quanto detto risulta evidente come le problematiche implicate in un sistema GIS non trovino corrispondenza nelle usuali responsabilità di un sistema CAD. Ciò nonostante ancora oggi non è infrequente l’impiego di soluzioni miste come dimostrano i formati di scambio delle stesse cartografie tecniche, talvolta disponibili quasi solo in formati CAD o comunque in formati il cui contenuto non va molto al di là della semplice componente spaziale. 3. I software GIS, l’indispensabilità del loro utilizzo nel governo del territorio Tra le due denominazioni GIS e SIT (Sistemi Informativi12 Territoriali) esiste una differenza, spesso (quasi sempre) confuse o usate come sinonimi. Si definiscono GIS la tipologia di software e SIT i prodotti finali dei GIS (ad es. sono software GIS: ArcView®, MapInfo®, Grass®, Idrisi®; invece sono SIT: SI per la gestione delle aree agricole; SI per i Beni Ambientali; SI per le acque reflue; ecc.). Il SIT rappresenta uno strumento essenziale per il governo del territorio, basti pensare il territorio di una città come un tessuto connettivo, formato da edifici, servizi, persone e percorso da una complessa maglia di infrastrutture, reti, impianti ed elementi tecnologici, in superficie ed interrati. La creazione di un archivio su supporto informatico che raccolga tutti questi dati territoriali e ne consenta l'elaborazione integrata, costituisce uno strumento indispensabile per chi intenda programmare il razionale e armonico sviluppo del territorio e gestirne con tempestività ed efficacia la manutenzione. Spesso ci si domanda se il GIS è un prodotto o un sistema, se va acquistato o progettato, se è una soluzione standard o va sviluppato di volta in volta. La domanda non è capziosa e non dipende solo dal fatto che il GIS sia una tecnologia matura o meno. Domandiamoci innanzi tutto cosa si intende per GIS. Se per GIS si intende un software di gestione di un data base geografico, allora i prodotti oggi in commercio garantiscono elevati standard qualitativi e una gamma di prezzi (e di rapporto prezzo/prestazioni) estremamente variegata. Si va da applicazioni per personal computer paragonabili anche nel prezzo ai più diffusi pacchetti disponibili sotto Windows® a sofisticati strumenti software operanti in rete locale e geografica su workstation, macchine dipartimentali, mainframes. Se per GIS, invece si intende una soluzione, allora ci dobbiamo porre anche la domanda “a cosa serve?” e includere nel progetto i costi, i tempi ed i metodi di costruzione della base di dati e delle applicazioni. In altre parole, se si vuole visualizzare e riprodurre una mappa ed eseguire le funzioni di base di un GIS (overlay topologici, selezioni spaziali, ecc.), si compra un software se si vuole sopportare delle decisioni e si acquista una soluzione, composta di hardware, software, dati, applicazioni, servizi di formazione, addestramento, manutenzione, ecc. Ecco perché è necessario capire13 cosa si intende quando si parla di topologia, dati georeferenziati raster e vettoriali, attributi, funzioni e operatori, ci ritroviamo ora a parlare di applicazioni. A tal proposito, vorrei affrontare durante il laboratorio di GIS, le diverse problematiche del mondo dei GIS tra cui: il modello dei dati (georeferenziazione14, scale, grafica raster e vettoriale, topologia15, attributi16 e

BOAGA, la LAMBERT, altre sono la Conica, la Polare, la Stereografica, la Cilindrica e la Planare anche variamente combinate. 11 Ogni proiezione ha un proprio sistema di riferimento, dal quale si parte per calcolare le distanze. Ad esempio la Proiezione Geografica ha come riferimenti l'incrocio tra il meridiano di Greenwich e l'Equatore, la UTM prevede spicchi predeterminati di sei gradi, detti fusi, a loro volta divisi in zone (L'italia è a cavallo dei fusi 32, 33 e 34), la GAUSS-BOAGA, tutta italiana, parte da Monte Mario (a Roma) e utilizza coordinate chilometriche misurate convenzionalmente partendo da 1500 a sinistra e da 2520 a destra del meridiano di riferimento. 12 Per Sistema Informativi si intende un’insieme di apparecchiature, procedure e persone che hanno il compito di raccogliere, organizzare, selezionare, archiviare e comunicare i dati riguardanti l'attività di un'organizzazione. Suo obiettivo è quello di mettere a disposizione dei responsabili delle decisioni operative tutte le informazioni necessarie per effettuare le migliori scelte possibili. 13 Si prendano in considerazione le dispense del corso: “Sistemi informativi territoriali e basi di dati” tenuto dal Dott. Massimo Rossati. 14 Procedura software che consiste nel posizionare, mediante punti a coordinate note (punti di controllo), dati vettoriali o un'immagine raster nella rispettiva zona del territorio reale, secondo un determinato sistema di riferimento. 15 Procedura di analisi spaziale che consente di sovrapporre e intersecare gli strati informativi (layer) unendo così le informazioni associate a ciascuno di essi, per produrre un nuovo strato di sintesi.

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data base), i dati (classificazione, fonti, disponibilità, diffusione, integrazione di dati raster e vettoriali), le funzioni e gli operatori GIS (overlay topologico buffering17, interfaccia utente18 e programmabilità) di questa materia che sta diventando sempre più centrale in una sempre più vasta area di applicazioni, dalla pianificazione territoriale al geomarketing19. 3.1. Definizioni di G.I.S Le definizioni di sistema informativo geografico proposte dai vari autori sono innumerevoli, tanto che uno dei maggiori autori in materia (Burrough) le classifica in tre generi: le definizioni di GIS come set di strumenti, come database o come organizzazione di dati. Altre citazioni di autori sono: i. “Un potente insieme di strumenti per raccogliere, archiviare, richiamare a richiesta, trasformare e mostrare dati spaziali (rilevati) dal mondo reale” (Cit. Burrough). ii. “Ogni insieme di procedure manuali o assistite dal computer usate per archiviare e manipolare dati geograficamente riferiti” (Cit. Burrough). iii. “In questo senso un GIS è una qualunque banca dati (anche su supporto cartaceo) i cui dati sono riferiti alla loro posizione nello spazio.” (Cit. Aronoff). 3.2. Il modello dei dati Allo scopo di rappresentare e gestire le informazioni spaziali mediante un GIS, è necessario utilizzare una rappresentazione dei dati che sia sancita dalla realtà fisica; questo viene realizzato definendo un modello di (dati che sia abbastanza ampio da accogliere al suo interno tutti gli oggetti che esistono nel mondo fisico (aree, linee, punti, quote, ecc.) e che sia sufficientemente elastico da permettere di adattarlo a tutte le combinazioni che effettivamente occorrono nella realtà. Rispetto ad una rappresentazione puramente geometrica degli oggetti presenti nella realtà, ad un GIS viene richiesto di mantenere e gestire tutte le informazioni che riguardano le mutue relazioni spaziali tra i diversi elementi, come la connessione, l’adiacenza o l’inclusione, cioè di strutturare i dati definendone anche la topologia. Oltre a questi due aspetti geometrico e topologico, il modello dei dati, per essere efficace, deve prevedere l’inserimento al suo interno dei dati descrittivi dei singoli oggetti reali, definibili come attributi. Questi tre insiemi di informazioni (geometria, topologia, attributi) vengono poi effettivamente implementati in un GIS mediante uno specifico modello fisico, che oggi si basa su strutture dei dati di tipo relazionale, tipiche dei data base più evoluti e su architetture hardware e software di tipo client/server, tipicamente in reti locali di elaboratori. Caratteristica fondamentale di un GIS è la sua capacità di georeferenziare i dati; ovvero di attribuire ad ogni elemento le sue coordinate spaziali reali. In altre parole, le coordinate di un oggetto non sono memorizzate 16 Informazione descrittiva associata ad un oggetto geografico e che lo caratterizza. Generalmente nei GIS indica le caratteristiche non grafiche dell'elemento o quelle grafiche non rappresentabili nella scala d'acquisizione. Ad esempio potrebbero essere attributi di un elemento lineare (arco) in transito, la larghezza, ecc. 17 Procedura d'analisi appartenente all'ambito dell'overlay topologico. Essa permette di creare all'interno di elementi predefiniti dei poligoni (aree di rispetto). Con essa si possono determinare ad esempio le zone di non edificazione all'interno di vie di grande traffico o le zone di rispetto intorno ad aree militari od industriali, ecc. Le dimensioni e quindi il raggio dell'area di rispetto possono essere definiti tramite attributi propri degli elementi bufferizzati ad esempio per le strade (elementi lineari) la larghezza o l'intensità di traffico, per delle antenne (elementi puntuali) la potenza del segnale emesso, per delle zone industriali (elementi areali) il carico inquinante. 18 E’ l'insieme degli strumenti che costituiscono il mezzo di comunicazione tra l'utente e le procedure del sistema hardware e software utilizzato. 19 Applicazione GIS che consente di visualizzare il contenuto di un database associato per mezzo di un geocodice (codice del comune, indirizzo, area di vendita, CAP, ecc.) ad una carta geografica, per visualizzare fenomeni di marketing sul territorio sul quale incidono e sviluppare analisi spaziali (distribuzione, sportelli, bacini d'utenza, raffronto con indicatori demografici, ecc.).

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relativamente ad un sistema di riferimento arbitrario (ad esempio 12 centimetri dal bordo inferiore e 5 da quello sinistro di una mappa) né relativamente al sistema di coordinate della periferica usata, come la tavoletta digitalizzatrice20 o il video, ma sono memorizzate secondo le coordinate del sistema di riferimento in cui realmente è situato l’oggetto (come 121° 27’ lat. E long. N utilizzando il sistema geografico) e nelle reali dimensioni, non in scala. La scala di rappresentazione diventa a questo punto solamente un parametro per definire il grado di accuratezza e la risoluzione delle informazioni grafiche, e quindi utilizzabili ad esempio per definire la densità di rappresentazione: ad una scala minore, elementi come gli edifici non vengono rappresentati e compaiono gli isolati o le aree urbanizzate. 4.21 L’utilizzo dei principali Gis ArcView® vs. MapInfo® per la realizzazione dell’elaborato22. Accorgimenti e consigli Nell’ampio panorama dei sistemi informativi geografici in commercio, quelli più utilizzati e diffusi in ambiente universitario e professionale sono ArcView® della Esri e MapInfo® Professional® della MapInfo® Corporation®. Nel momento in cui ho dovuto consultare, analizzare e sviluppare le informazioni digitali in mio possesso (data base, raster e vettoriali ecc.), mi sono trovato a dover scegliere tra i sopraccitati sistemi informativi geografici. Poiché il maggior numero di dati digitali in mio possesso erano stati precedentemete elaborati ed archiviati utilizzando MapInfo® Professional® ho preferito, per rapidità e soprattutto per evitare di dover convertire tutto il data set di informazioni in un altro formato, di cimentarmi nell’utilizzo di MapInfo® Professional® Ver. 7 inizialmente, e successivamente la Ver. 7.5. È opportuno evidenziare che entrambi i sistemi informativi geografici non hanno alcun problema di dialogo nonostante che, MapInfo® Professional® lavori con il formato (*.Tab) e ArcView® con il formato (*.Shp), mediante le opportune utilità di conversione presenti in entrambi i sistemi informativi geografici, l’operazione di conversione dei formati risulta sufficientemente semplice (unica variabile indipendente è la potenza del calcolatore a disposizione per velocizzare la conversione di files di grosse dimensioni). Personalmente avendo utilizzato entrambi, ritengo che MapInfo® per un neofita, sia molto più intuitivo ed immediato, rispetto a ArcView®. Sicuramente ArcView® è migliore per la parte di output (gestione della stampa ed impaginazione delle informazioni che si vogliono stampare). Un dato da tenere comunque in considerazione è la diffusione dei rispettivi pacchetti, pur constatando la preminenza di ArcView®, largamente più diffuso a partire dai corsi di formazione all’interno dello stesso Politecnico, negli studi professionali e nelle pubbliche amministrazioni.

20 Dispositivo hardware per l'acquisizione manuale di informazioni grafiche (carte, documenti, ecc) in formato vettoriale. Consente ad un operatore di tracciare con un cursore tutti gli elementi grafici che compongono il documento o la mappa da acquisire. 21 Per ulteriori approfondimenti a riguardo dei sistemi informativi geografici citati si consiglia la consultazione dei seguenti siti internet: www.mapinfo.it e www.esriitalia.it 22 Si fa riferimento alla tesi “Elementi di valutazione ambientale strategica per la sostenibilità degli assetti produttivi nell’Alto Milanese” (relatore prof. Pier Luigi Paolillo). Vedi sunto presentazione file “Estratto_Presentazione_Tesi.exe”

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5. Cos’è ArcView®? i. Un sistema informativo geografico (GIS) desktop. ii. Software di facile uso, punta e premi sull’interfaccia grafica utente (GUI). iii. Un insieme di strumenti per vedere, esplorare, interrogare, editare ed analizzare informazioni collegate a posizioni geografiche.

Il software ArcView® GIS è un GIS desktop di facile utilizzo, punta e premi sull’interfaccia grafica per l’utente che permette di caricare facilmente dati spaziali e tabellari in modo da poter vedere i dati come carte, tabelle e diagrammi. ArcView® fornisce gli strumenti necessari per interrogare ed analizzare i dati e presentare i risultati in carte. Il software ArcView® GIS desktop permette di visualizzare le informazioni in modo che rivelano nuove relazioni, andamenti e tendenze non visibili con file di testo, fogli elettronici e database. 6. Cosa si può fare con ArcView® i. Le funzionalità del GIS desktop con una GUI di facile utilizzo: cartografia tematica,creazione ed editing dei dati, analisi spaziale, geocodifica di indirizzi ecc. ii. Accesso ai database esterni. iii. Personalizzare con AveneuTM. iv. Estensioni che forniscono funzionalità GIS aggiuntive: Cad reader, database themes, digitizer, IMAGINE image support, JPEG (JFIF) image support ed altre.

ArcView® oltre ad essere un desktop cartografico, fornisce gli strumenti per eseguire analisi spaziali, geocodifica degli indirizzi e loro visualizzazione su una carta, creazione ed editing dei dati geografici e tabellari, cartografia tematica e creazione di carte. La GUI di ArcView® permette di eseguire le azioni velocemente e facilmente attraverso l'uso di menu a discesa, pulsanti e strumenti. Usando il controllo SQL Connect di ArcViewe®, è possibile connettersi ad un sistema di gestione dei database relazionali (come ORACLE, SYBASE, INGRES o INFORMIX) e lanciare una query SQL per recuperare record. Usando AvenueTM, il linguaggio di

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programmazione di ArcView®, è possibile personalizzare i menu, i pulsanti e gli strumenti di ArcView® per le proprie applicazioni. In oltre, è possibile automatizzare applicazioni comuni e renderle parte dell' ìnterfaccia. Le estensioni sono programmi aggiuntivi che forniscono funzionalità GIS avanzate ad ArcView®. La Versione 3.x fornisce le seguenti estensioni: i. estensione CadReader: fornisce supporti per i disegni CAD;

ii. estensione Database Themes: fornisce l'accesso alla gestione dei dati Spatial Database Engine (SDE) della ESRI. SDE è un prodotto a parte che recupera elementi geografici registrati in tabelle di database relazionali e fornisce gli strumenti per analizzarli. L'estensione Database Themes di ArcView® permette di visualizzare un layer SDE di punti, linee o poligoni;

iii. estensione Digitizer: fornisce supporti per la digitalizzazione da tavoletta;

iv. estensione IMAGINE Image: fornisce supporti per le immagini di ERDAS IMAGINE;

v. estensione JPEG (JFIF) Image: fornisce supporti per le immagini JFIF, il formato file di pubblico dominio per la compressione JPEG. 7. Cos’è un GIS desktop i. Un potente sistema cartografico che gira si computer desktop e portatili. ii. Un software che collega posizioni con informazioni sull’elemento in modo che sia possibile ad esempio: presentare le informazioni come carte, analizzare le posizioni, trovare potenziali siti in base ad un insieme di criteri, creare carte demografiche per obbiettivi di mercato, decidere quando e dove posizionare le risorse, integrare carte con informazioni provenienti da diverse sorgenti, aggiornare facilmente la cartografia prodotta. Un GIS desktop va oltre un sistema cartografico desktop, fornendo gli strumenti di analisi e manipolazioni dei dati trovati in un sistema informativo geografico (SIT) per tutti gli elementi. Con gli strumenti di interrogazione ed analisi del GIS desktop, è possibile indagare sulle relazioni geografiche nei propri dati e definire relazioni su più insiemi di dati. Con gli strumenti di grafica ed editing del GIS desktop, è possibile creare dati ed editare sia dati geografici che dati attributo, le carte del GIS desktop sono dinamiche, così che le modifiche effettuate sui propri dati vengono riflesse automaticamente nelle proprie carte. Se si gestiscono informazioni che possono essere collegate a posizioni geografiche, allora il GIS desktop può aiutare a vedere ed analizzare queste informazioni in un nuovo modo così che è possibile effettuare nuove scoperte ed ottenere ulteriori informazioni. Di seguito vengono mostrate un po’ di possibilità: trovare dove sono i clienti, dove sono i servizi in relazione ai clienti e dove c'è competizione; decidere dove posizionare una struttura, un negozio, un ufficio o un servizio; localizzare un habitat di specie in estinzione o stabilire un'area di conservazione; trovare, aree franabili dopo un incendio; cartografare la popolazione e i venditori e determinare dove definire le aree commerciali ed i potenziali clienti; prendere decisioni su quando e dove posizionare risorse per gestire strade e autostrade, piani di emergenza, prevenzione dei crimini o applicazioni chimiche per i campi; integrare carte, tabelle, diagrammi e immagini da varie fonti; aggiornare automaticamente le carte quando si modificano i propri dati.

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8. Come lavora un GIS desktop i. Collega elementi cartografici a tabelle di attributi, accede agli attributi di qualsiasi elemento della carta, localizza qualsiasi elemento in funzione del suo attributo. ii. Gestisce insieme di elementi e attributi come temi.

Il GIS desktop collega gli elementi su una carta con le loro informazioni, chiamate attributi. Questo collegamento tra elementi cartografici e attributi è la base principale dietro al metodo di lavoro del GIS desktop ed è la fonte della sua potenza. Poiché gli elementi cartografici e gli attributi sono collegati, è possibile accedere agli attributi di qualsiasi elemento o localizzare qualsiasi elemento in base ai suoi attributi. Gli oggetti rappresentati su carte, sia naturali che antropici, sono chiamati elementi cartografici, o semplicemente elementi. Ogni elemento ha una posizione, una forma rappresentativa ed un simbolo che mostra una o più delle sue caratteristiche. Un GIS registra informazioni sugli elementi cartografici in un database e collega, le informazioni agli elementi cartografici. Questa informazione e conosciuta come informazione attributo, o semplicemente attributo. Gli attributi, ad esempio, di un comune della provincia di Cremona potrebbero essere il suo nome, l’area, il perimetro, il codice Istat il codice regionale ecc. Un GIS collega insiemi di elementi con i loro attributi e li gestisce insieme in unità chiamate temi. Un tema è un insieme di elementi geografici, così come strade, fiumi, particelle o luoghi selvaggi, insieme agli attributi, per quegli elementi. Un insieme di temi per una determinata area geografica costituisce un database GIS.

8 9. Esplorare l’interfaccia di ArcView®

Finestra di applicazione

Interfaccia grafica utente (GUI)

Barra dei menu

Barra dei pulsanti

Barra degli strumenti

Finestra di progetto

Finestra documento

Finestra documento

Barra di stato

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La finestra d'Applicazione contiene l’interfaccia grafica utente (GUI) di ArcView®. Come per tutte le finestre ArcView®, è possibile spostarla, ridimensionarla, iconizarla e ingrandirla al massimo. La finestra d’applicazione contiene una finestra Progetto. La finestra Progetto mostra i nomi di tutti i documenti contenuti in un progetto n ArcView®. Per ogni tipo di informazione con cui si lavora in ArcView® c'è una finestra documento e un'interfaccia. La GUI ArcView® consiste di controlli chiamati menu, pulsanti e strumenti sistemati in tre barre nella parte alta della finestra di Applicazione. La barra dei menu permette di accedere alle applicazioni di ArcView® attraverso menu a discesa. La barra dei pulsanti permette di accedere velocemente alle operazioni usate più comunemente. La barra degli strumenti contiene gli strumenti che eseguono operazioni che richiedono come input dati forniti dal mouse. Quando si preme su uno strumento, il cursore cambia forma in funzione dello strumento che si scelto. Quando si posiziona il cursore su una scelta di menu, pulsanti o strumenti, la barra di stato mostra una linea di descrizione dell'operazione che può eseguire. La barra di stato riporta anche misure e mostra una barra che indica la percentuale progressiva dell'operazione in corso, se abbastanza lunga. 10. I documenti di ArcView® Vista Tabella

Layout Diagramma

Script

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ArcView® supporta una varietà di dati sorgente e presenta ognuno in una propria finestra, chiamata finestra documento. Ogni tipo di documento ha anche una propria interfaccia. Una vista mostra temi di informazioni spaziali, così come province, comuni, città, idrografia, viabilità, servizi comunali, particelle catastali, banche o hotel, ecc. Le tabelle mostrano informazioni che descrivono gli elementi osservati in una vista, così come i nomi dei comuni, i nomi delle autostrade, la popolazione della città e la sua altimetria o il numero di banche che ci sono. I diagrammi sono rappresentazioni grafiche di dati tabellari. ArcView® permette di creare sei diversi tipi di diagrammi (a area, a barre, a colonne, a torta, a linee e a punti). I layout permettono di integrare. documenti (viste, tabelle e diagrammi) ed altri elementi grafici in una singola finestra per creare carte di restituzione da stampare o plottare. Gli script sono programmi scritti con AvenueTM, il linguaggio di programmazione di ArcView®. E’ possibile usare AvenueTM per personalizzare l'interfaccia di ArcView®, automatizzare comuni funzioni GIS e creare intere applicazioni. 11. I progetti di ArcView®

In ArcView®, tutte le attività prendono posto in un progetto. Un progetto ArcView® è un insieme di documenti associati con i quali si lavora durante una sessione ArcView®. I progetti possono contenere cinque tipi di documenti: viste, tabelle, diagrammi, layout e script. Un progetto ArcView® organizza e registra lo stato dei documenti che contiene, incluso come e dove sono mostrati, gli insiemi delle attuali selezioni e la rappresentazione della finestra di applicazione. Le informazioni del progetto sono registrate in un file, chiamato file di progetto, tale file è archiviato in formato ASCII che ha sempre un estensione *.apr (per es., cremona.apr). La finestra di Progetto mostra i nomi di tutti i documenti del progetto e agisce come una soglia per tutti i documenti nel progetto. In un qualsiasi momento durante una sessione ArcView®, esiste solo un progetto attivo (il progetto corrente) ed una sola finestra Progetto che mostra il nome del file *.apr. Ogni progetto è costituito da un unico file *.apr e da più file ad esso correalti: *.shp, *.tiff, *.grd, *.jpeg i temi; *.Dbf le tabelle associate ai temi; *.Avl i file di legenda; *.Def i modelli di layout; *.Ave, *.txt gli script utilizzati.

Finestra progettoTabelle

Diagrammi

Viste

Layout

Sript

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L’organizzazione dei dati in ArcView® è realizzata di default nella directory di lavoro (\windows\temp)(è possibile utilizzare una directory diversa da quella di default), dove viene scritto il file *.apr e i files prodotti dalle elaborazioni successive (es. export, creazione di shapefile, analisi, creazione di legende ecc.). Quindi una operazione fondamentale per copiare - salvare completamente un progetto, (ad es. su HDD esterno, chiave Usb, Cd-r ecc.) si rivela quella di non copiare il solo il file *.apr, ma tutti i files ad esso associati. Infatti copiando - salvando il solo file *.apr nell’eventualità di un suo riutilizzo su un alto calcolatore, il software ArcView® non ritroverebbe più i file di lavoro associati al file di progetto *.apr. ArcView® quindi, richiederebbe di specificare la path di dove risiedono i files associati al progetto, ovviamente non presenti nel nuovo calcolatore utilizzato per le nuove elaborazioni. 12. Introduzione a viste e temi i. Un tema è un insieme di elementi geografici simili e dei loro attributi ii. I temi sono mostrati nelle viste. iii. Ogni tema ha un titolo ed una legenda nel Sommario della vista iv. Tipologia di files caricati in una vista: *.shp, *.e00, *.dwg, *.grid, *.tiff, *.jpeg.

ArcView® collega insiemi gli elementi e attributi nei temi e li gestisce in una vista. Un tema ArcView® rappresenta un insieme di oggetti del mondo reale come elementi cartografici insieme ai loro attributi. Ogni tema ha un nome e uno o più simboli usati per mostrare i suoi elementi. E’ possibile vedere molti temi per la stessa area geografica nella stessa vista. Per esempio, la vista mostrata sopra contiene un tema di boschi, un tema di arboricoltura, un tema di strade e un tema di

Visualizzazione cartografica

Sommario Temi GUI della vista

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rete ferroviaria, un tema di idrografia, un tema con i 115 comuni della provincia di Cremona, un tema di cave cessate e in fine un tema di aziende agricole. La finestra della vista ha due parti, il sommario e l'area di visualizzazione cartografica. Il Sommario elenca i temi e mostra le loro legende; la visualizzazione cartografica mostra gli elementi per ogni tema. La GUI della vista contiene menu, pulsanti e strumenti da usare per eseguire operazioni su viste e temi. 13. Operazione comuni su un tema

i. Accendere e spegnere i temi.

ii. Rendere attivi i temi (alzati). iii. Modificare l’ordine di visualizzazione (trascinandoli).

Una volta che si hanno i temi nella vista, è possibile accenderli o spegnerli, renderli attivi per operazioni e modificare il loro ordine di visualizzazione. Per vedere un tema nella vista bisogna accenderlo premendo sul suo tasto di controllo nel Sommario. Premendo di nuovo sul tasto di controllo si spegne il tema. Quando un tema è acceso, ArcView® lo disegna nell'area di visualizzazione cartografica; quando un tema è spento, ArcView® non disegna il tema. L'azione di spegnere un tema influenza solo la visualizzazione; non vengono cancellati gli elementi dal tema. Non è necessario che un tema sia acceso per eseguire delle operazioni sullo stesso tema. Molte operazioni vengono eseguite solo su temi attivi. Quando un tema è attivo, nel Sommario compare alzato. Questo significa che è disponibile per l'esecuzione di operazioni. Per rendere attivo un tema basta premere sul tema nel Sommario. Per rendere attivo più di un tema, tenere premuto il tasto Shift e premere su ogni tema che si vuole rendere attivo. ArcView® disegna i temi in maniera sequenziale, partendo dal tema in basso nel Sommario e terminando con il tema in alto nel Sommario. Per modificare l'ordine nel quale un tema viene disegnato, posizionare il cursore sul tema nel Sommario, tenere premuto il tasto sinistro del mouse e trascinare il tema in una nuova posizione (in alto o in basso) nel Sommario.

Temi attivi

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14. Introduzione alle tabelle i. Un documento per vedere informazioni tabellari. ii. Il formato è il record (righe) i campi (colonne). iii. Contiene informazioni descrittive sugli elementi del tema. iv. Tipologia di files associati: *.dbf, *.info, *.txt (delimitato), *.sql database.

In ArcView®, una tabella è una visualizzazione di dati tabellari. Una tabella contiene informazioni descrittive sugli elementi di una carta (per esempio nomi comuni, superficie degli stessi ecc.) Ogni riga, o record, in una tabella definisce un membro del gruppo rappresentato. Ogni colonna, o campo (field), definisce una singola caratteristica di tutti i membri, così come nome dei comuni, superficie del comune, perimetro del comune, codice Istat del comune ecc. E’ possibile vedere, interrogare ed analizzare le informazioni nelle tabelle. Se una tabella contiene informazioni posizionali come coordinate geografiche o indirizzi, è possibile visualizzarli in una vista per scoprire la forma geografica del proprio dato. La tabella del tema contiene informazioni descrittive sugli elementi geografici di un tema. E’ possibile accedere ad una tabella degli attributi del tema direttamente dalla vista. ArcView® gestisce automaticamente la relazione tra temi e le loro tabelle di attributi, in modo tale che non è necessario caricare queste tabelle separatamente in ArcView®.

Record Campo (Field) GUI della tabella

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15. Introduzione ai diagrammi i. Visualizzano graficamente i dati tabellari. ii. Permettono di confrontare informazioni attributo.

I diagrammi sono rappresentazioni grafiche di dati tabellari e fornisce un ulteriore metodo di visualizzazione dei dati attributo. Un diagramma riporta i dati tabellari di una tabella esistente di ArcView®; il tipo di diagramma definisce come vengono rappresentati i dati. E’ possibile usare i diagrammi per vedere, confrontare e interrogare le informazioni attributo. Ad esempio, è possibile puntare il cursore su una fetta, di un, diagramma a torta per vedere il record di riferimento della fetta. Un diagramma è dinamico dato che riflette il corrente stato dei dati della tabella; qualsiasi modifica fatta ai dati nella tabella viene automaticamente riflessa nel diagramma. ArcView® permette di scegliere tra sei tipi diversi di diagrammi (a area, a barra, a colonna, a linee, a torta e a punti xy). 16. Introduzione ai layout

i. Fornisce un metodo per creare carte di restituzione di qualità. ii. Visualizza più documenti (viste, tabelle, diagrammi) ed elementi grafici. iii. Può essere processato dalla stampante o dal plotter. In un documento layout è possibile inserire più documenti ArcView®, componenti cartografiche come la freccia del Nord e la barra della scala ed elementi grafici come cornici e logo per creare carte di restituzione di alta qualità. Per esempio, un layout potrebbe includere due diverse viste dei

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propri dati, un diagramma di confronto, una freccia del Nord per orientare la carta in lettura e un titolo che dice al lettore lo scopo della propria carta. Una volta creato un layout, è possibile mandarlo al plotter o alla stampante in vari formati ed anche salvarlo come template per future carte da creare. 17. Usare gli script i. Una finestra in cui scrivere programmi Aveneu. ii. Automatizza applicazioni, aggiunge nuove funzioni e crea intere applicazioni. iii. Tipologia di files associati: *.txt e *.ave.

Un documento script è come un editor di testo che si usa per scrivere in codice AvenueTM, gli script di AvenueTM sono programmi che permettono di automatizzare applicazioni, aggiungere nuove funzionalità ad ArcView® e costruire intere applicazioni.

18. Usare il sistema di Help di ArcView®

Help Ondine. Help per pulsanti, strumenti, menu. L'Help di ArcView® rende facile la navigazione tra gli argomenti e il seguire i passi necessari per eseguire una determinata applicazione. Il sistema di Help include anche un; glossario di termini ArcView® e GIS. Per vedere l'Help Topic per un pulsante, uno strumento o una scelta di menu, premere sul pulsante Help, poi premere sul pulsante, lo strumento o la scelta di menu per la quale si richiede aiuto. Per visualizzare l'Help Topic per un’area di dialogo, premere il tasto F1 quando la stessa è aperta. Per consultare il contenuto dell'Help di ArcView®, scegliere Help Topics dal menu Help, poi premere il tasto Contents. I contenuti sono organizzati come dei libri. Usare il pulsante Open per ampliare il contenuto di un libro; usare il pulsante Display per vedere l'Help Topic. Per cercare l'indice dell’Help di ArcView®, scegliere Help Topics dal menu Help, poi premere il tasto Index. Digitando una parola (o le iniziali di una parola) compare un,elenco di scelte per quella parola. Effettuare la scelta più opportuna e poi premere il pulsante Display per visualizzare la spiegazione di quell’argomento. Per cercare l'Help di ArcView® per una particolare parola, scegliere Help Topics dal menu Help, poi premere il tasto Find, che permette di trovare parole e frasi specifiche in Help Topics, invece di fare la ricerca per informazioni di categoria. L'Help di ArcView® usa l'ipertesto per consentire la navigazione nell'Help Topics semplicemente premendo sulle parole che appaiono in verde, chiamate jump.