CAD & GIS per la Cartografia Tematica - 2012 - Porto Torres

GeoInformatiX di Antinori Alberto.

CAD & GIS per la cartografia tematica

Alberto Antinori

GeoInformatiX

Porto Torres 66--6-2012 1

Cartografia: distinzioni  Cartografia

di riferimento (Topografia):

“rappresentazione oggettiva e fedele del territorio nella sua forma fisica, fisica che fornisce informazioni metriche e descrittive di interesse generale della superficie terrestre”. terrestre”.  Cartografia Tematica

(Mapping Mapping)):

“rappresentazione

su base di riferimento (cartografia topografica) di informazioni spaziali su circoscritti fenomeni geografici g g f di p particolare interesse” interesse”..  Immagini Telerilevate

(satellitari, foto aeree)

Riprese di porzioni della superficie terrestre da piattaforme aeree o satellitari su pellicola o su supporti digitali dalle quali si produce la maggior parte delle suddette cartografie 2

1 1

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L’informazione geografica: contenuto Identificabile in ogni informazione relativa a una posizione in un sistema di riferimento geografico Elementi geografici (singoli oggetti) hanno:  Posizione  Forma

(coordinate)

(estensione)

 Attributi

(dati tabellari)

 Relazioni

spaziali (Topologia) 3

Rappresentare elementi geografici  Modello

dati Vettoriale Vettoriale:: (i (irregolarmente l t distribuiti) di t ib iti)

basato

su

vertici

 Modello

dati Raster Raster:: basato su celle omogenee ed equispaziate l’informazione è organizzata in matrici regolari di pixel

 Modello

dati TIN TIN:: rappresenta superfici per mezzo di una rete tridimensionale di triangoli irregolari

Ogni modello ha le sue peculiarità geometriche, informative e di elaborazione conseguenti 4

2 2

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Categorie di Dati Geografici Numerici (1) Raster Matrici regolari di m x n (righe e colonne) punti (pixel pixel)) di valori equispaziati (campionamento regolare)  Immagini Satellitari, OrtoFoto  Scansioni di Foto Aeree o Mappe  Superfici S fi i interpolate i t interpolate: l t : DTM a griglia i li e derivati d i ti pendenza, esposizione shades shades), ), superfici di falda, … Formati:: Tif, Jpg, rlc, …(tipo immagine o “bitmap”), Formati grid, img, grd, spot, dem ... (tipo griglia) griglia).. 5

Categorie di Dati Geografici Numerici (2) Vector Vector



3 elementi geometrici fondamentali costituiti da vertici non regolarmente distribuiti: Punto (x,y)



Arco



Poligono {(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),…,(x1,y1)}

{(x1, y1),(x2,y2),…,(xn,yn)}

Formati:: dwg, dxf (CAD), shape file, GeoDB, ... Formati

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3 3

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Categorie di Dati Geografici Numerici (3) TIN Triangulated i l ted Irregular e l Network et k  Rete

3D di triangoli incernierati ai lati e il più possibile equilateri

 Consiste

in una “Semina Semina”” non ordinata di punti quotati vertici dei suddetti triangoli q g

 E’

un tipo di DTM (Digital Terrain Model Model)); è il modo + fedele (senza interpolazioni) e consistente per registrare l’informazione orografica. orografica. 7

Feature classes e formati  

V E C T O R

Elementi geografici della stessa classe geometrica possono essere raggruppati in feature classes omogenee ArcGIS ppuò lavorare con formati: formati: – Raster (immagini, GRID, DEM) – CAD (DWG, DXF, DGN) – Coverage – ShapeFile – GeoDatabase (MDB) – Ta Tabe belle lle (DBF, ( , INFO,, via ODBC da Oracle, Informix) – TIN (Triangulated Irregular Network) – InterNet Map Services

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4 4

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Formati vector: ShapeFile   

Formato vettoriale a singola feature class (linee, poligoni o punti vedi figura) 2D e 3D Gli attributi sono in una tabella DBase Il dato sorgente è registrato in 3 file fondamentali con lo stesso prefisso nel nome nome:: – DBF: DBF: la tabella con il campo shape con cui si accede alla geometria degli elementi – SHP SHP:: che contiene le coordinate – SHX SHX:: che h mantiene i il collegamento ll tra coordinate di edd attributi ib i



Altri file accessori contengono indici (SBX, SBN, IDX), informazioni sul sistema di riferimento (PRJ), simbologia da usare con il file (AVL) o altro … 9

Formati vector: Cover 

Una cartella con il nome della cover contiene + classi di features vettoriali come:: annotazioni, punti, linee, poligoni e derivate (routes come routes,, regions regions,, labels labels,, nodi e altro)



Gli attributi sono memorizzati in tabelle INFO separate per ogni classe o sottoclasse derivata con attributi automaticamente assegnati (come lunghezza, area, perimetro e 2 identificativi)



La cover codifica anche le informazioni topologiche (come adiacenza di poligoni nella PAT o connessione di archi nella AAT)



Possono essere editate solo con ArcInfo o ArcEditor; ArcEditor; non possono esistere punti insieme a poligoni e sono solo in 2D



Devono essere all’interno di un workspace dentro al quale c’è una cartella INFO dove ci sono files necessari a ricostruire l’informazione spaziale e tabellare:: usare gli appositi strumenti per manipolare i files di una cover tabellare (copy, move, kill in ArcInfo desktop) 10

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F. vector: GeoDatabase 









Registra l’informazione spaziale e gli attributi nello stesso database relazionale (RDBMS (RDBMS:: Relational DataBase Management System come Access, Oracle, Informix, …) Viene registrata non solo la topologia, ma anche il comportamento degli elementi geografici e dei loro attributi (validazione, versioni di editing, complex behaviour) behaviour) ArcView99 può editare solo personal GeoDatabase (MDB) senza ArcView bisogno di altro SW (Access) (Access);; ArcEditor e ArcInfo possono editare anche h database d t b SDE (Oracle, (O l Informix, I f i …) Le feature classes vettoriali sono di 4 tipi tipi:: point point,, multipoint multipoint,, polilines e poligoni poligoni;; possono essere isolate o raggruppate in feature dataset (se hanno stesso sistema di coordinate) Esistono poi le sottoclassi derivate (es (es.. network network,, …) 11

Formati vector: files CAD  







Sono files progetto di sistemi per il Computer Aided Design (AutoCAD, MicroStation) Sono files unici contenenti tutte le componenti di progetto inclusi i dati organizzati in layers che possono avere un contenuto eterogeneo L’accesso per ogni file CAD (DXF, DWG, DGN) avviene attraverso 4 feature classes classes:: testi, punti, polilinee e poligoni (sono le polilinee chiuse) L’intero file,, incluse le tabelle degli g attributi,, che di solito contengono solo proprietà grafiche (tra cui il nome e colore del layer), si apre in modalità di sola lettura Le singole feature classes si possono convertire in shapes o layers di geodatabase per averne versioni in formato editabile 12

6 6

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Formati tabellari tabellari:: • Tabelle Geodatabase Geodatabase: sono inserite in un personal o SDE GeoDatabase.. Non vengono salvate su singoli files, ma GeoDatabase all’interno del file (MDB se personal GeoDatabase) • DBF: DBF: sono il + diffuso formato di database già adottato da ArcView GIS, PCPC-ArcInfo, ArcCAD (tra i prodotti ESRI) ESRI);; è a singola tabella e si può manipolare (con attenzione) in excel excel.. • Tabelle Info: Info: sono il formato tabellare nativo di ArcInfo e quello proprietario del DBMS INFO della Info SW che è incorporato in AI AI;; necessitano di un workspace (cartella Info) e hanno estensione DAT DAT.. • Files TXT TXT:: sono files di testo delimitato (incolonnato) che contengono tabelle nei quali la prima riga contiene l’intestazione dei campi campi:: accetta diversi tipi di separatori 13

Formati: Tabelle con posizioni 

Si possono generare dei punti 2D da tabelle contenenti i campi X e Y; le coordinate possono essere in qualsiasi sistema di riferimento ed unità di misura



Con appositi comandi si trasformano in un layer temporaneo puntuale con il nome della tabella e suffisso Events (ArcGIS)



Possono poi essere salvati come layer LYR o esportati come shapefiles e personal geodatabase o SDE feature class



Con l’ l address matching sii possono georeferenziare degli l’address d li indirizzi da 1 o + campi di una tabella creando un file di punti dai records della tabella usando grafi stradali opportunamente codificati con nome della via e range di numeri civici a destra e a sinistra (CAP opzionale) 14

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Formati raster raster:: immagini e GRID      



Insieme costituiscono la famiglia dei dati Raster Sono matrici regolari costituite da righe e colonne di celle quadrate Ogni cella contiene uno o + valori non necessariamente di misure di radiazione elettromagnetica Il dettaglio dipende dalla dimensione del pixel Files di tipo immagine immagine:: TIFF, BMP, IMG, SID, Jpeg, ECW, … Sono spesso multibanda (RGB o TM TM1 1 -7 ); Files GRID GRIDss: formato nativo proprietario ESRI per i dati raster sia in singolo strato che multistrato (grid grid--stacks stacks)); possono essere di molti tipi diversi e contenere qualsiasi tipo di valori In ArcGIS non si possono importare cataloghi di immagini, immagini, ma queste si possono raggruppare come gli altri layers e salvare come gruppo di layer (LYR) per usarlo in altre mappe

15

CAD & GIS: dove sono i dati?  Nei

sistemi CAD i dati sono contenuti nel file di

progetto (a parte files di riferimento esterni). Comporta che aggiornamenti di dati da condividere vanno eseguiti su ogni file che li contiene.  Nei

sistemi GIS i dati sono esterni al file di progetto

che contiene solo i riferimenti di percorso e le modalità d li à di composizione i i delle d ll mappe (viste) ( i ) con la l disposizione, la simbolizzazione e le eventuali selezioni attive. 16

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Attributi e proprietà  Nel

GIS gli elementi geografici vettoriali hanno

attributi alfanumerici editabili in una tabella associata che ne descrivono grandezze e qualità; possono generare etichette e legende automatiche

 Nel

CAD gli elementi geografici vettoriali hanno solo

proprietà grafiche che li descrivono limitatatamente: si usano poi etichette e legenda costruite per lo più manualmente 17

Organizzazione in strati  Sia

in AutoCAD che in ArcGIS ci sono i Layers,

ma:  Nel

progetto CAD gli elementi sono dentro il file e distribuiti in layers dal contenuto eterogeneo (punti, linee, testi, immagini, retini, …)

 Il

progetto GIS carica i layers da files esterni, strati informativi omogenei: omogenei: strati puntuali, lineari, poligonali o di annotazioni oltre a raster e altri formati speciali 18

9 9

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Import CAD > GIS: 4 feature classes fondamentali  ArcGIS

accede al contenuto di 1 file CAD attraverso 4 classi di oggetti:  Punti Punti:: entità CAD puntuali e punti di inserimento di blocchi semplici, come quelli per rappresentare quote, alberi, …  Linee Linee:: linee e polilinee 2D e 3D, perimetri  Poligoni Poligoni:: tutte le polilinee che sono chiuse, con primo ed ultimo vertice coincidente (snappate (snappate o chiuse con l’opzione CH CH))  Annotazioni Annotazioni:: tutte le entità testuali del file CAD 19

2 logiche diverse… 

Un progetto CAD di una mappa tematica contiene elementi organizzati in una logica di presentazione visuale: visuale: conta il risultato grafico della stampa



Un progetto GIS di una mappa tematica contiene strati informativi e relativi attributi in una logica di sistema informativo geografico interrogabile e tematizzabile automaticamente: la stampa mostra solo una parte del suo contenuto informativo composto da strati omogenei sovrapposti

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10 10

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Topologia degli strati informativi 

Un SIT basato sul GIS, raccoglie informazioni tematiche organizzate in strati omogenei che sono ordinati anche nella presentazione, dal basso verso l’alto



La visualizzazione che risulta da questo ordine deve permettere di trasmettere tutte le informazioni geografiche attraverso gli elementi rappresentati e stratificati con un ordine che tiene conto non solo della stampa



Con ArcGIS abbiamo la ppossibilità di cambiare il tradizionale ordine di sovrapposizione (immagine > poligoni > linee > punti) grazie alla trasparenza regolabile, che consente di sovrapporre + di uno strato coprente con ottimi effetti (es rilievo ombreggiato sopra gli strati poligonali) 21

Editing di dati CAD importati  Una

volta importati, i dati sono editabili come i file GIS del formato scelto

 ArcView

GIS (3.X) non permetteva l’editing grafico di ShapeFiles 3D ottenuti dall’import di files CAD 3D

 ArcGIS

ha aumentato le capacità di editing di questi files, ma si consiglia di editarne versioni spianate (trasformate in 2D), se le quote dei singoli vertici sono inutili o senza significato 22

11 11

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Conversione CAD>GIS Nell’importare un progetto esistente su CAD si dovrà: 

Isolare la base cartografica (topografia) che va convertita una tantum in formato GIS e sarà condivisa nelle tavole e negli altri progetti



Identificare e separare gli strati informativi tematici poligonali, lineari, puntuali e testuali presenti



Verificare e chiudere i poligoni necessari: essi non esistono nel CAD (solo quelli regolari: le retinature non necessitano di polilinee chiuse)



Controllare la non sovrapposizione e contiguità dei poligoni: ciò che è sufficiente ffi i per la l stampa in i ambiente bi CAD CA non va bene b in i un sistema i informativo geografico che consente di sommare aree e fare statistiche



Le etichette che in AutoCAD vengono inserite manualmente, in ArcGIS saranno generate automaticamente dagli attributi della tabella degli elementi rappresentati 23

La tabella di Attributi Grafici  

Nella conversione ArcGIS importa qualche decina di attributi dalle proprietà grafiche degli elementi vettoriali N ll pratica Nella ti sii rivelano i l utili tili solo l layer, l color l e linetype li t che h possono servire a distinguere il contenuto: per importare solo i campi desiderati esportare da ArcCatalog



Esistono anche estensioni e strumenti che danno al poligono come attributo il testo (se unico) che esso contiene nel formato CAD, anche se in un altro layer



Con selezioni manuali o attraverso query sugli attributi si raggruppano e salvano in strati informativi separati i contenuti dei poligoni importati verificandone il contenuto con il file di partenza (molto utile il doppio monitor o la stampa da CAD) 24

12 12

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CTR: formati numerici  Da

quando (anni ’80) 80) si è passati all’uso degli stereorestitutori analitici per la creazione degli elementi cartografici la topografia nasce in formato numerico vettoriale 3D.

I

formati di produzione + diffusi sono formati CAD o formati dedicati con tracciato record (es (es.. i g Toscana) Toscana). ). formati RT o RTE della Regione

 Questi

formati detti Map oriented vengono poi spesso trasformati in GIS oriented proprietari del sw GIS utilizzato utilizzato.. 25

Cartografia digitale Map oriented  Organizzazione

dell’ dell’informazione informazione geografica in livelli di contenuto tematico omogeneo. omogeneo.  Contenuto C t t i f informativo: informativo ti : geometrico ti e grafico fi (coordinate e simbologie grafiche grafiche,, o di vestizione vestizione)).  Tagliata Tagliata:: ha i limiti del taglio cartografico della rappresentazione e scala scelti. scelti.  Scala Nominale: Nominale: presentano una S. di allestimento definita e un contenuto informativo equivalente equivalente..  Categorie Categorie:: CAD (formati DXF, DXF DWG, DWG DWF, DWF DGN), tracciato record (RT, RTE, ecc. ecc.).  Finalità principale è quella di produrre stampe (cartografie analogiche) alla scala nominale su cui eventualmente rappresentare tematismi. tematismi. 26

13 13

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Cartografia digitale GIS oriented  Organizzazione

dell’ dell’informazione informazione geografica in strati informativi di oggetti omogenei. omogenei.  Contenuto informativo: informativo: g geometrico e alfanumerico (coordinate e tabelle di attributi attributi)).  Continua Continua:: non ha necessariamente i limiti del taglio cartografico.. cartografico  Scala variabile: variabile: la S. fissa è sostituita dalla S. di acquisizione (o S. equivalente) equivalente)..  Categorie Categorie:: raster, vettoriale, TIN (vari formati proprietari) proprietari i i) i) .  Finalità principale è quella di far parte di basi dati territoriali numeriche su cui eseguire analisi di supporto alla gestione (pianificazione) del territorio. territorio. 27

Separazione degli strati informativi 

Per trasformare in sistema informativo il contenuto di uno o più files CAD,, bisogna g strutturarne il contenuto:



Separando le entità del file CAD in differenti strati di elementi puntuali, lineari e poligonali



Questi strati informativi dovranno avere contenuto anche tematicamente omogeneo, coerentemente con la topologia dell’informazione da rappresentare



Ad es. si dovranno evitare strati informativi poligonali in cui ci sono poligoni che si sovrappongono separandoli in strati diversi (es. i vincoli vanno messi in uno strato diverso dalle zonizzazioni del PRG) 28

14 14

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Sistema Cartografico di Riferimento Risulta determinato dall’insieme di: 1. 2. 3. 



Ellissoide di rotazione Punto di emanazione delle coordinate Proiezione Cartografica Datum: Determinato dall’ellissoide prescelto posto Datum: tangente e correttamente orientato nel punto di emanazione:: consiste nella rete geodetica di punti emanazione con coordinate di t ellissoidiche lli idi h (geografiche) geografiche fi h ) note. note t . Con l’aggiunta della proiezione, alle coordinate geografiche ( e ) dei capisaldi della rete geodetica si possono calcolare e aggiungere quelle piane (cartesiane X, Y) corrispondenti corrispondenti.. 29

Componenti di un sistema di coordinate  Ellissoide

o sferoide  Proiezione  Datum  Unità di misura  Meridiano centrale  Eventuale Zona o Fuso (UTM, Est e Ovest)  Falsa l origine i i (di solito li solo l Delta l X, detta d f l false easting)) easting  Eventuale contrazione di scala (scale factor) factor) 30

15 15

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Datum 

Sono delle reti di punti noti di inquadramento usate per localizzare gli elementi della superficie terrestre



N Nascono d ll giustapposizione dalla i t i i d ll’ lli id rispetto dell’ellissoide i tt all geoide per meglio seguire l’andamento della superficie da mappare;; esistono: mappare esistono: 1. Datum Globali con ellissoide centrato sul geoide es. es. WGS WGS84 84 (earth centered con 3 parametri o gradi di libertà) 2. Datum Locali nei quali l’ellissoide viene posto tangente nell’area di interesse e il suo centro non coincide con quello del geoide es. es. GaussBoaga Roma 40, 40, ED ED50 50 (non centrati, con 6 gradi di libertà) – Ne risulta una rete di punti noti con coordinate diverse a cui fa riferimento la topografia nelle rispettive proiezioni 31

Sistemi Geodetici in uso in Italia

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World Geodetic System 1984 sistema Geodetico Globale e Geocentrico

33

Creazione ed Analisi di superfici: 







Un task molto importante nella analisi GIS è la modellazione di superfici, prima fra tutte la superficie morfologica. g Chiamiamo DTM (Digital Terrain Model) Model) uno strato informativo che registra le quote a terra del cosiddetto piano di campagna. campagna. Chiamiamo DSM (Digital Surface Model) Model) uno strato informativo che include anche le quote degli oggetti + elevati sopra il piano di campagna (tetti, boschi, rilevati). L’uso dell’uno o dell’altro dipende dal tipo di analisi da effettuare: un’analisi di un bacino idrografico richiede il DTM mentre un’analisi di visibilità di antenne in ambiente urbano ha bisogno del DSM DSM.. 34

17 17

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Creazione di superfici 



1.

2.

3.

Gli strati informativi di superfici (es. Morfologica, di falda,…) si ottengono sempre per interpolazione di dati puntuali tipo terne di coordinate (X,Y,Z). Gli algoritmi l it i più iù diffusi diff i eseguono questa t interpolazione i t l i per triangolazione e ricampionamento. Possiamo distinguere 3 tipi di modellazione: TIN - campionamento irregolare: conserva l’informazione delle terne di coordinate che possono esserne riestratte. Raster - campionamento regolare delle quote: perde l’informazione dei punti quotati originali (quota e posizione). Curve di livello: livello: con l’interpolazione vengono generate delle curve di livello con attributo di quota. Anche qui si perde l’informazione delle quote originali. 35

Isolinee isopieze da punti quotati

36

18 18

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DTM e superfici derivate  



1. 2 2.

3.

Input basilari per la generazione di un DTM sono punti quotati e curve di livello. Il modo per non perdere l’informazione altimetrica di partenza e quello ll di digenerare il TIN e poii ricampionare i i il raster. Una volta ottenuto il DTM raster possiamo derivare automaticamente i seguenti strati raster che in ogni pixel hanno valori continui di: Pendenza (detta anche clivometria o slope slope). ). Si può produrre in gradi ((°°) o percentuale (%). Esposizione:: ll’azimut Esposizione l’azimut azimut,, ovvero ll’angolo angolo in senso orario con il nord, della proiezione a terra della normale alla superficie in corrispondenza di ogni pixel. Rilievo ombreggiato (hillshading hillshading): ): è un’elaborazione automatica della riflettanza in funzione della direzione (settabile) della sorgente di illuminazione. 37

DTM: raster 10m + isoipse 10m

38

19 19

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DTM + isoipse + shade trasparente

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Dal DTM: clivometria e shade trasparente

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20 20

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Dal DTM: esposizione e shade trasparente

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Hill shading: variare ll’azimut azimut

EsposiEsposizione: legenda delle 8 classi 42

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Analisi di visibilità  Un

caso particolare di strato raster derivato automaticamente dal DTM o DEM è quello generato dall dall’analisi analisi di visibilità della superficie morfologica a partire da un punto selezionato.  Per il dato ottenuto, detto viewshed (letteralmente bacino di visibilità) con gli algoritmi + perfezionati si può settare anche un’altezza dal suolo del punto di vista.  Una ulteriore specializzazione è la possibilità di analizzare la visibilità di oggetti estesi: ed es. strade, ferrovie, perimetri di discariche, …  Molto utile nelle analisi di VIA (Valutazione di Impatto Ambientale) di grandi opere. 43

Sul DTM: analisi di visibilità (viewshed viewshed)) dal punto evidenziato

44

22 22

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Altre analisi sul DTM  Esistono

molte altre funzionalità di analisi raster sulla superficie morfologica + complesse e non sempre disponibili nei SW GIS. Alcuni esempi:  Individuazioni di id i i di bacini b i i idrografici id fi i (spartiacque) ( i )e reti di deflusso superficiale (idrografia).  Analisi della convessità e concavità della superficie morfologica (utili nelle analisi di stabilità del versanti).  Analisi cut cut--fill che evidenziano con differenze tra superfici le aree di erosione e di accumulo o le diverse fasi di coltivazione di una cava.  Ulteriori possibilità ci sono offerte dall’uso di dati vettoriali 3D per modellare + efficacemente il mondo reale in 3 dimensioni. dimensioni. 45

Analisi cut--fill di cut p superfici

46

23 23

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Viste 2D & 3D  Rappresentare

il territorio in 2 dimensioni, dimensioni, pur con l’ausilio di ombreggiature della superficie morfologica, costituisce comunque una limitazione d l nostra visione del ii del d l mondo d reale. l  Per un’analisi quantitativa di oggetti, fenomeni e loro relazioni spaziali è sufficiente la rappresenta rappresenta-zione della cartografia in 2D, ma questa non è sempre idonea ad una valutazione qualitativa. qualitativa.  Soprattutto nella pianificazione territoriale si sente il bisogno di una visione d’insieme che non sia limitata alle 2 dimensioni e a un punto di vista e direzione verticali molto diversa dalla visione naturale prospettica. 47

Rendering e dati 3D 







Prima in sistemi CAD e poi GIS (con estensioni al SW di base) sono da anni disponibili sia viste 3D prospettiche che funzionalità di rendering rendering,, ovvero generazione di immagini con punto di vista variabile + o – fotorealistiche. fotorealistiche Mentre dati CAD 3D esistono da sempre (es. la topografia numerica vettoriale) nel mondo GIS (es. ESRI) sino a 20 anni fa l’unico dato realmente tridimensionale era il TIN. Il primo formato ESRI vettoriale 3D è stato lo shapefile di ArcView GIS (versione 3 con l’estensione 3D Analyst). Analyst). Anche il nuovo formato proprietario di ArcGIS (il (il geodatabase) geodatabase d t b ) permette tt di gestire ti files fil 3D. 3D Dalla sua comparsa si possono importare e visualizzare in viste prospettiche dati CAD 3D. Un altro modo di generarli è di appoggiarli su superfici (raster o TIN).

48

24 24

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Image draping 







In viste prospettiche, oltre ai dati vector, possono essere appoggiati (drappeggiati) su superfici anche dati di tipo raster come le ortofoto. ortofoto. In questo modo possiamo visualizzare cartografie tematiche per le + svariare applicazioni: dall’analisi dall’analisi 3d di una carta geologica o di uso del suolo alla generazione di immagini fotorealistiche con ortofoto aeree o immagini satellitari. satellitari. L’aggiunta poi di oggetti vettoriali come edifici, strade, reticolo idrografico, linee elettriche reali o ipotetici, dighe, ponti, … permettono di valutare il prima e il dopo la realizzazione di un un’opera opera importante che ha un un’impatto impatto visivo difficilmente quantificabile. Questo tipo di applicazione si è evoluta parallelamente in ambienti CAD CAD,, di modellazione 3D (es 3DStudio) e GIS GIS;; solo recentemente i 3 mondi hanno iniziato a comunicare con formati di scambio spesso ancora inefficienti. 49

Carta Geologica 3D

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25 25

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Analisi con viste prospettiche (1999) Si possono creare viste prospettiche del DTM con qualsiasi strato informativo e da qualsiasi punto di vista. vista.  Le possibilità di questo tipo di analisi sono ancora in gran parte da scoprire e sperimentare data la recente disponibilità di queste funzionalità nei GIS. 

51

Analisi delle giaciture di piani geologici 1999

Vista laterale

Vista dall’alto

Allineamenti paralleli di fratture in prossimità della cima del Monte Sella (Apuane). Si può risolvere la giacitura del piano di f tt fratturazione i con (x,y,z) ( ) di tre punti della linea. Viste prospettiche dall’alto confermano la giacitura molto inclinata

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Viste Prospettiche 

Solo l’attuale potenza di calcolo disponibile nei personal computer odierni consente di realizzare viste 3D per aree di sufficiente ampiezza e con sufficiente dettaglio.



Anche se tutti i pc sono ormai dotati di schede grafiche 3D con molta memoria che supportano applicazioni in OpenGL necessario per questo tipo di applicazioni, è bene non risparmiare troppo nell’HW. E’ interessante notare che tra gli utenti di pc questo standard fece la sua prima comparsa nel mondo dei giochi 3D (Quake (Quake,, Flyght Synulators, ...).



Il punto e la direzione di vista possono essere variati a piacimento e ci si può spostare sul modello in maniera + o – fluida, in funzione della complessità (risoluzione & area) del modello tridimensionale. 53

Image draping Immagine LandSat TM 321 30m 12/05/92 h 8.33 su DTM raster

Olbia 54

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Fly through  Oltre

che viste prospettiche con drappeggio delle immagini da un modello 3D si possono sviluppare applicazioni fly through cioè animazioni dette a volo d’uccello (bird’s eye eye). ). Ne esistono 2 tipi:  Interattive con possibilità di movimento guidato: guidato: es. applicativo In volo sull’Italia (distribuito 2 anni fa con la rivista Focus), In volo sull’Elba (realiz. Regione Toscana e FlyThrough della Provincia di Massa--Carrara (realiz. Massa (realiz GeoInformatiX)  Filmati lungo percorsi stabiliti: stabiliti: possono essere aggiunti effetti audio (musica e/o commento), video (zoom, dissolvenze) e altro. 55

Modello 3d con ortofoto 10+50 cm: DTM da CTR 1+2+5k, edifici estrusi dalle piante per l’altezza in gronda e modelli 3DS dei ponti

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Visualizzazione interattiva del Comune di matelica con e senza una strada di progetto

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