convegno “sicurezza informatica e strumenti gis free e open source per l’ingegneria”
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Convegno “Sicurezza informatica e strumenti GIS Free e Open Source per l’Ingegneria”Matera, 4 Maggio 2012Overview sul software libero GRASS GIS e applicazioni per l’analisi di dati territoriali ed ambientali.TRANSCRIPT
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Overview sul software libero GRASS GIS e applicazioni per l’analisi di dati territoriali ed ambientali.
Dr. Ing. Margherita Di Leo
Matera, 4 Maggio 2012Convegno “Sicurezza informatica e strumenti GIS Free e Open Source per l’Ingegneria”
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GRASS (Geographic Resources Analysis Support System)
● Sviluppato dal 1984 al USArmy CERL come sistema di supporto alla gestione territoriale, evolutosi poi in GIS.
● Dal 1999 e` sviluppato da un team internazionale e rilasciato sotto licenza GPL.
● Attualmente il centro di sviluppo del software ha sede a San Michele all'Adige (TN), presso la Fondazione Edmund Mach, ma si avvale prevalentemente di collaboratori volontari esterni.
● Il coordinatore del progetto è Markus Neteler.● Piu` di 400 moduli a disposizione per la gestione,
elaborazione, modellazione spaziale e visualizzazione di dati geografici.
● Add-ons (moduli scritti dagli utenti).
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GRASS : dove trovare cosa
● URL del progetto: http://grass.osgeo.org/● Download: http://grass.osgeo.org/download/● Add-ons (estensioni degli utenti):
http://grass.osgeo.org/wiki/GRASS_AddOns● Wiki: http://grass.osgeo.org/wiki/● Manuali: http://grass.osgeo.org/gdp/manuals.php● Trac per bugs: http://trac.osgeo.org/grass● IRC: server: freenode , channel: #grass● Mailing Lists inglese - italiano:
http://grass.osgeo.org/community/support.php
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OSGeo (Open Source Geospatial Foundation)
● L'idea nasce alla fine del 2005 dall'esigenza di selezionare ed organizzare piu` di 200 progetti FOSS4G.
● Progetti fondatori (Febbraio 2006):
GDAL/OGR, GeoTools, GRASS, Mapbender, MapBuilder, MapGuide Open Source (Autodesk), MapServer, OSSIM
● Mission: Supportare lo sviluppo di software geografico open source e promuoverne la diffusione.
Progetti OSGeo ● Web Mapping: deegree, geomajas, GeoServer, GeoMoose, MapBuilder,
Mapbender, MapFish, MapGuide Open Source, MapServer, OpenLayers● Desktop Applications: GRASS GIS, Quantum GIS, gvSIG● Geospatial Libraries: FDO (feature data objects), GDAL/OGR, GEOS,
GeoTools, MetaCRS, OSSIM, PostGIS, rasdaman● Metadata Catalog: GeoNetwork
Incubation: Piccoli problemi di licenza nel codice.
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Community
Supporto● GFOSS.it: Associazione Italiana
per il software geografico libero
www.gfoss.it
Sviluppo● GSoC: Google Summer of Code● GRASS Community Sprint
GRASS Community Sprint Prague 2011
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Tipi di dato
Vettoriali 2D, raster 2D, immagini satellitari, LiDAR, vettoriali 3D e raster 3D
Screenshots: M.Neteler, H.Mitasova, H.Bowman
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Gestione dei dati
● GRASS data:
E` la cartella contenente le location.
● Location:
Contiene i mapset.● Mapset:
Contiene le mappe e i dati.
Ogni LOCATION e` definita da una proiezione, e puo` contenere uno o piu` MAPSET. Ogni location contiene sempre un mapset speciale, denominato PERMANENT, che serve per conservare la cartografia di base.
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Comandi
I comandi di GRASS hanno normalmente un prefisso che caratterizza la classe della funzione che espletano.
● g.: general – gestione generale dei dati;● d.: display – output grafico;● r.: raster – processing dei dati raster;● v.: vector – processing dei dati vettoriali;● i.: imagery – processing di immagini;● db.: database – gestione dei database;● r3.: voxel – processing di raster 3D;● ps.: postscript – creazione di mappe in formato postscript.
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Interfaccia grafica (GUI)
Percorso GRASS data set
Location
Mapset
Avvio
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Interfaccia grafica (GUI)
Map Display
Layer Manager
TerminalMap Layers
Command console
Search module
Python shell
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Interfaccia grafica (GUI)
Layer Manager
Ricerca dei comandi per argomenti
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Linea di comando (CLI)
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Visualizzazione dei dati
Add new vector layer
Show attribute table Display mapQuery
Zoom Analyze map (profilo, misure)
Add new raster map
Pan
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Visualizzazione 3D (nviz)
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Strumenti graficiDigitizer
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Strumenti graficiMap algebra
Screenshot: L.Delucchi
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Strumenti graficiGraphical modeler
Screenshot: L.Delucchi
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Strumenti graficiCartographic composer
Screenshot: L.Delucchi
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Strumenti graficiCartographic composer
Screenshot: L.Delucchi
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Strumenti grafici Cartographic composer
Screenshot: M.Neteler
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Strumenti graficiGeorectifier
Screenshot: M.Neteler
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Esempi di applicazione
● Analisi idrologica● Mappe di pericolosita` (sismico, idraulico, idrogeologico)● Piani di protezione civile ● Reti (viarie, impianti di comunicazione, linee elettriche,
acquedotti, fognature)● Analisi territoriale (es. Definizione di aree di piano paesistico
interessate da aree urbanizzate in espansione, calcolo delle percentuali di aree abitate interessate da rischio idrogelogico)
● Pianificazione territoriale ● Piani urbanistici● Analisi di impatto ambientale● Analisi di visibilita`● Interpretazione dei vincoli paesaggistici● Analisi del paesaggio (patrimonio naturalistico)● Energia (insolazione)
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Analisi idrologica La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
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Analisi idrologica La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
Delimitazione del bacino idrografico
Mappe prodotteRaster...
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Delimitazione del bacino idrografico
Mappe prodotte… e vettoriali
Analisi idrologica La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
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Delimitazione del bacino idrograficoGrafici....
… e statistiche
Analisi idrologica La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
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-Rettangolo contenente il bacino
-Baricentro del bacino
-Area
-Perimetro
-Quote caratteristiche
-Lunghezza del vettore di orientamento
-Orientamento prevalente
-Pendenza media
-Lunghezza dell'asta principale
-Pendenza media dell'asta principale
-Longest Drainage Path Length LDP
-Fattori di forma (Rapporto di circolarità,
Rapporto di allungamento, Coefficiente di
compattezza, Fattore di forma)
-Magnitudine
-Diametro topologico
-Numerazione di Horton-Strahler
-Rapporti di Horton
-Lunghezza complessiva delle aste
-Densità di drenaggio
Analisi idrologica La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
Calcolo dei parametri morfometrici:
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Mappe di pericolosita` idraulica
Per determinare le aree esposte al pericolo di inondazione sono necessari studi idrologico-idraulici:
● Complessi (richiedono una diffusa conoscenza dell'area, il rilievo delle sezioni fluviali, ecc.)
● Non sempre possibili (esempio: zone non facilmente raggiungibili)
● Costosi
Perimetrazione delle aree inondabili del fiume Arno, contenuta nel Piano stralcio per l'Assetto Idrogeologico (PAI)
Obiettivo prioritario del Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico è la riduzione del rischio idrogeologico entro valori compatibili con gli usi del suolo in atto, in modo tale da salvaguardare l’incolumità delle persone e ridurre al minimo i danni ai beni esposti.
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Mappe di pericolosita` idraulica
Presso l'Universita` della Basilicata abbiamo messo a punto una procedura speditiva per determinare le aree soggette a pericolo basandosi solo sull'uso di DEM, che sono facilmente disponibili (es. SRTM, ASTER GDEM).
La procedura e` basata su un indice topografico che tiene in conto le caratteristiche topografiche intrinseche della morfologia del territorio.
La procedura e` stata implementata in GRASS GIS (modulo r.hazard.flood).
Interfaccia r.hazard.floodIndice topografico Pericolosita`
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Mappe di pericolosita` idraulica
Applicazione di r.hazard.flood alla provincia di Potenza.
La mappa in formato originale A0 e` stata ottenuta utilizzando il cartographic composer di GRASS.
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