Tecnologia GIS (geographic information system), cos’è e a cosa serve

Il GIS, sistema informativo geografico, consente di associare informazioni a una mappa. Ecco di cosa si tratta e quali sono le applicazioni

Quando utilizziamo un’app o visitiamo un sito in cui ci vengono mostrate delle informazioni su una mappa, per esempio quando interagiamo col nostro navigatore satellitare, o cerchiamo il miglior ristorante in zona, stiamo utilizzando una tecnologia basata su un’idea semplice di oltre un secolo fa, il GIS.

GIS è l’acronimo di Geographic information system, sistema informativo geografico.

Un sistema o GIS localizza nello spazio, e quindi su una mappa, oggetti contenuti in un database e raggruppati in base a caratteristiche simili, gestendoli come strati informativi tematici (layer) georeferenziati.

Si tratta di sistemi informatici/geografici studiati principalmente per:

  • la gestione del territorio
  • la pianificazione urbanistica ed infrastrutturale
  • lo studio delle trasformazioni del territorio nel tempo
  • la realizzazione di piani di Protezione Civile
  • la realizzazione di cartografie tematiche (idrografiche, simiche,demografiche, sul traffico, etc..)
  • la statistica, la demografia
  • lo studio del patrimonio archeologico-culturale/ambientale/edilizio
  • applicazioni GPS

Questi sistemi permettono quindi un’accurata pianificazione del territorio e degli interventi da svolgere su di esso, casa per casa,strada dopo strada, in maniera estremamente dettagliata e complessa.

I sistemi GPS si basano sulle tecnologie GIS

Il GIS, cenni storici

Per comprendere realmente cosa sia il GIS, possiamo mettere da parte tutte le nozioni informatiche, poiché la sua origine risale al 1854, quando nel quartiere londinese di Soho si era diffusa un’epidemia.

Fu allora che un dottore di nome John Snow fece uno studio che localizzava sulle cartografie della città di Londra i vari casi di contagio, mettendo quindi in relazione la distribuzione geografica ed il numero dei contagiati.

Monitorandone l’andamento nel tempo, il dottore capì che alcune zone rappresentavano punti di innesco dell’epidemia: nasceva così l’idea di georeferenziare una determinata caratteristica, in modo da poter trarre conclusioni su come operare.  E’ questa una delle prime applicazioni reali del GIS.

 

Le cartografie storiche del quartiere londinese di SOHO

Il GIS quindi è un sistema che mette in relazione delle informazioni geografiche con altre informazioni presenti in un database (demografiche, ambientali, urbanistiche, ecc.).

Una delle prime definizioni del GIS nell’era digitale fu coniata nel 1986 da Peter A. Burrough, un professore dell’università di Oxford (UK):

“il GIS è composto da una serie di strumenti software per acquisire, archiviare, estrarre, elaborare e visualizzare dati spaziali del mondo reale” 

Gli elementi che caratterizzano il GIS

Il GIS viene oggi integrato in software che legano operazioni tipiche su database ad analisi di tipo geografico, ossia uniscono informazioni alfanumeriche con informazioni spaziali, ottenendo informazioni georeferenziate.

Le informazioni geografiche (mappe, foto, ecc.) svolgono un ruolo importante nel processo decisionale, essendo facilmente ed immediatamente comprensibili, anche per le persone non tecniche.

Un sistema GIS è composto dai seguenti elementi:

  • strumenti software (software GIS, reti, archivi)
  • apparati hardware (computer, stampanti, plotter, GPS)
  • dati (informazioni, immagini, ecc.)
  • metodi (procedure di analisi spaziale, ecc.)
  • risorse umane  (analisti, fruitori)

Questi sistemi permettono l’interazione di diversi sistemi informatici:

  • DBMS – sistemi di gestione delle banche dati alfanumeriche
  • Image processing – sistemi di processamento di immagini raster
  • Statistical software – sistemi di analisi statistica

I dati e le procedure per la loro acquisizione

I dati sono la componente fondamentale di un sistema informativo territoriale; essi si distinguono in:

  • dati geografici digitali (vettori, raster, tabelle, database) possono essere integrati con altri tipi di risorse informative (mixed-data system)
  • dati analogici, utilizzabili tramite digitalizzazione come: cartografie storiche nel formato cartaceo, fotografie, ecc.

Si individuano due tipologie di dati:

  • dati spaziali  (geometrici, topologici)
  • dati non spaziali (tematici, attributi)

Questi dati, possono essere espressi attraverso cartogrammi o tabelle e possono essere riferiti a porzioni di territorio più o meno estese, in base alle diverse applicazioni.

Su queste cartografie ogni simbolo, ogni linea, ogni colore o layer ha un significato e tutte le informazioni/dati sono raggruppati in un database.

Proprio per queste peculiarità, i GIS sono diversi dagli altri sistemi informatici, offrendo infinite possibilità di utilizzo per tutte le esigenze correlate a componenti geografiche.

il sistema dei LAYERS alla base del GIS

Le procedure applicative e le metodologie di lavoro di un sistema GIS si sviluppano nelle seguenti fasi:

  1. acquisizione dati
  2. restituzione dei dati
  3. aggiornamento dei dati
  4. elaborazione dei dati
  5. creazione di modelli di simulazione
  6. elaborazione di modelli di rappresentazione.

Esistono differenti livelli di complessità di un GIS:

  • livello 1, costituito da un’archivio di dati che opera su unico layer con analisi e interrogazioni di tipo semplice
  • livello 2, organizzato su più layer con operazioni analitiche più complesse
  • livello 3, operante con tecniche di modellizzazione dati più sofisticate, come sistema di supporto alle decisioni

 

Di seguito proponiamo un breve video (in lingua inglese) che illustra brevemente cos’è il GIS.

 

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