Ad oggi, si assiste ad una sempre maggiore diffusione delle tecnologie satellitari e della cartografia web, in buona parte grazie al loro sempre più largo impiego in diverse applicazioni disponibili per smartphone; l’informazione geografica è così entrata quasi inconsciamente a far parte della nostra quotidianità.

Tuttavia per quei tecnici che operano strettamente a contatto con il territorio come ingeneri, architetti, urbanisti, geologi, biologi, forestali, personale della protezione civile, etc. risulta fondamentale una conoscenza ed una comprensione più approfondita degli strumenti utili per la gestione delle informazioni territoriali.

Tra questi strumenti figurano sicuramente i GIS (Geographic Information System), rappresentando uno dei sistemi sempre più utili per acquisire, aggiornare, gestire ed interrogare dati geografici al fine di fornire supporto alle decisioni e per progettare, gestire, analizzare oggetti e fenomeni che insistono sul territorio.

L’esigenza di un GIS è strettamente legata all’esigenza da parte dell’uomo di poter attribuire ad ogni elemento della realtà fisica una posizione nello spazio; un GIS permette di descrivere ogni elemento presente sul territorio permettendo di rispondere a due sostanziali quesiti, come è? (informazione descrittiva) e dove è? (informazione geografica) consentendo l’archiviazione di dati di localizzazione (coordinate) e dati di descrizione (attributi).

Nel caso dei GIS la stretta correlazione tra software e dati risulta particolarmente evidente, in particolare dal punto di vista prettamente software la tecnologia GIS comprende e integra numerosi ambienti.

  • Un SDBMS (Spatial Database Management System) per la gestione di archivi di dati spaziali e non.
  • Un software CAD (Computer Assisted Design) necessario per la gestione delle cartografie numeriche.
  • Funzionalità di analisi spaziale e geo-statistiche.
  • Funzionalità di output.

Per sua stessa struttura un GIS rappresenta qualcosa di molto più di un CAD applicato alla cartografia, esso infatti permette di integrare dati multi-sorgente, di eseguire analisi spaziali evolute, modellare particolari fenomeni, eseguire analisi di rete (networking), creare carte tematiche, etc. Le informazioni che vengono raccolte ed aggregate, saranno strutturate in più livelli o “layer” informativi, che andranno a costituire un insieme di elementi omogenei cui è correlato un database informativo.

Per le sue caratteristiche sono diversi gli ambiti in cui può essere utile avvalersi di uno strumento quale un GIS, dalla pianificazione territoriale, alle reti di servizi, all’agricoltura, all’inquinamento ambientale, trasporti, Protezione Civile (pianificazione e controllo), catasto, marketing e molti altri ancora; ricoprendo un ruolo fondamentale all’interno di Sistemi di Supporto alle Decisioni (DSS).

Le funzionalità espresse da una piattaforma GIS vanno dall’acquisizione o editing dei dati, alla fase di pre-elaborazione, alla gestione delle banche dati, all’analisi spaziale, alla generazione di prodotti.

L’editing di dati geografici in particolare comprende operazioni quali l’inserimento, la creazione, l’elaborazione e la verifica; si tratta in genere di dati spaziali, quali mappe cartacee, cartografie numeriche, fotografie aeree, immagini satellitari, sequenze di coordinate GPS.

I supporti informativi disponibili per le applicazioni GIS non sono sempre in formato digitale; ne consegue che è necessario costruire nuovi database geografici o convertire in formato digitale quelli disponibili. Un software GIS fornisce in tal senso gli strumenti per generare e trasformare formati grafici digitali (raster e vettoriali), integrando le funzioni di editing più comuni e strumenti di verifica che consentono, anche in modalità automatica (a livello DBMS) l’eliminazione di errori che possono essere generati durante la fase di editing e codifica dei dati (spaziali e non).

Relativamente alla gestione delle banche dati, i software dispongono in genere di un proprio modulo interno per la gestione di database e prevedono funzionalità di collegamento con DBMS esterni. In ogni caso un sw GIS offre tools per le operazioni di creazione tabelle di dati, modifica dei dati inseriti e visualizzazione sulla mappa, operazioni di join tra tabelle, acquisizione di dati da database esterni al GIS, import/export di tabelle in vari formati, nonché creazione di grafici sulla base dei valori di uno o più campi.

Le funzioni di selezione e analisi spaziale dei dati rappresentano gli strumenti principali attraverso i quali un GIS è in grado di generare nuovi livelli informativi individuando o sfruttando le relazioni tra i diversi aspetti della realtà. L’operazione di selezione permette di estrarre una o più entità dal data base geografico, di evidenziare il risultato sulla mappa e di memorizzare le entità in una struttura temporanea per eventuali elaborazioni. La selezione può avvenire tramite puntamento dell’oggetto di interesse sul video con il mouse, attivando la selezione mediante poligono, cerchio o contorno a mano libera, selezionando gli oggetti che posseggono determinate proprietà, ponendo una o più condizioni sugli attributi, oppure selezionando tramite condizione spaziale basandosi su proprietà geometriche, topologiche, insiemistiche e geografiche degli oggetti. La selezione dei dati, in ogni caso, oltre ad evidenziare sul video gli oggetti selezionati, fornisce la relativa tabella di attributi che può essere salvata per successive elaborazioni.

La tecnologia GIS consente di eseguire non solo semplici ricerche di natura grafica e alfanumerica, ma, soprattutto, sofisticate analisi spaziali (implementazione di modelli, individuazione di tendenze, predisposizione di scenari, etc.) nell’elaborazione delle quali dimostra tutte le sue potenzialità. Esempi di applicazioni sono rappresentati dalla selezione/localizzazione in base alle relazioni spaziali ed agli attributi di oggetti geografici, analisi temporali, modellazione di fenomeni, analisi di reti ad esempio per la ricerca del “percorso ottimo” da un’origine ad una destinazione o la ricerca della risorsa più vicina.

Per ultimo, ma non per importanza, la produzione di output grafici e testuali di alta qualità, mappe e report, per “comunicare” i risultati delle elaborazioni come cartografie, mappe tematiche, modelli 3D, grafici e report alfanumerici.

Il GIS rende la cartografia dinamica, in quanto consente di spostarsi sulla carta, cambiare la scala di visualizzazione, cambiare la simbologia, mostrare allo stesso tempo più strati informativi, aprire i contenuti di repository anche multimediali associati alle features.

L’utilizzo di strumenti GIS all’interno delle applicazioni sviluppate da IES, come ad esempio JIXEL, costituiscono un valore aggiunto nella pianificazione e controllo del territorio, nonché nella gestione dei soccorsi in occasione di calamità naturali; contribuendo a fornire soluzioni innovative nella gestione degli interventi di Protezione Civile e nel fornire supporto alle decisioni nell’attuazione degli interventi di soccorso.