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LOGOUNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRIESTE

Creazione di un database georeferenziato relativo alla volumetria degli edifici di

Villa Santina

 

Relatore: Prof.ssa Raffaela Cefalo Laureanda: Maja Crljenko

Sommario

• Obiettivi • Soluzione proposta e implementata• Struttura dell’Arcgis Desktop• Prima fase dello sviluppo - Raccolta dei dati• Seconda fase dello sviluppo – Organizzazione dei dati• Terza fase dello sviluppo - Georenziazione• Quarta fase dello sviluppo - Unione dei dati• Conclusioni e Sviluppi futuri

Obiettivi

• Illustrare le potenzialità degli strumenti GIS (per l’elaborazione e la manipolazione di grande quantità di dati georeferenziati organizzati all’interno di un geodatabase specifico)

• Creazione del Personal Geodatabase georeferenziato (dimensioni max 2GB) che contiene la volumetria degli edifici di Villa Santina e Tolmezzo

• Gestire formati di dati AutoCad - dxf (drawing exchange format) e GIS - shapefiles al fine di produrre un

database esportabile anche in Microsoft Access.

Soluzione

• In questo progetto applicativo ArcGis Desktop rappresenta una piattaforma, un ponte, tra AutoCAD (Computer Aided Design), AutoCAD MAP e Microsoft Access.

• L’uso dell’ArcGis Dektop è risultato necessario per unire dati di vario tipo e creare un database basato su informazioni spaziali.

• Gli altri strumenti ‘classici’ di basi di dati non hanno questa potenzialità.

Struttura dell’ArcgisDesktop

• Strumenti usati (applicazioni di ArcGisDktop)• ArcMap,ArcCatalog, ArcToolbox

Prima fase dello sviluppo - Raccolta dei dati• Raccolta e ricerca dei dati utili per il

progetto sul sito IRDAT (Infrastruttura regionale dei dati ambientale e territoriali) del FVG

• Consultazione del “Manuale utente WebGis”, “Manuale dei servizi IRDAT”, Linee guida per la costruzione delle banche dati territoriali

• Sviluppo del sistema concettuale e logico per la seconda fase

Seconda fase dello sviluppo - Organizzazione dei dati

Dati raccolti per la Villa Santina e Tolmezzo:

a) Nel formato shapefile:• CTRN5000_Edificato_Villa_Santina.shp• CTRN5000_Enemonzo.shp• CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_Nord.shp• CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_Sud.shp

b) Nel formato dxf:• “031163_Q.dxf” per la Villa Santina• “031152_Q.dxf” per l’Enemonzo • “032133_Q.dxf” per il Tolmezzo Nord • “043014_Q.dxf” per il Tolmezzo Sud

Formato dei dati usati

• Tutti i dati utilizzati sono dati vettoriali.

• I dati vettoriali prendono il nome dal concetto matematico di vettore. Il vettore è una linea che ha come estremi due punti ed è

caratterizzato da intensità, direzione e verso.

Una volta acquisiti i punti e loro coordinate si hanno informazioni relative alla loro localizzazione e alla forma di qualsiasi elemento geometrico. Oggetti o entità sono rappresentai in modo numerico, discreto e garantiscono un grande livello di dettaglio.

Elementi del MODELLO VETTORIALE

• Punti: elementi geometrici caratterizzati da una terna di coordinate• Linee: sequenza ordinata da due o più punti, a una dimensione.

Graficamente caratterizzate da uno spessore, uno stile e un colore • Poligoni: oggetto bidimensionale che descrivono un'area o una

superficie dove il punto iniziale di una o più linee connesse coincide con il punto finale.

Formato shapefile• ESRI shapefile - i dati vengono divisi in tre parti a ciascuna delle quali

è associato un file: una tabella per le geometrie (.shp), una per gli attributi (.dbf) e una per gli indici delle relazioni fra le prime due (.shx).

Formato dxf (Drawing Interchange Format)

La struttura di base di un file DFX è la seguente:

• HEADER. In questa sezione sono precisate le variabili generali associate al disegno (limiti, estensione, variabili di quotatura, etc…)

• CLASSES. Vengono definite le classi (dizionario, tratteggio, immagini raster, ecc..)

• TABLES. Contiene delle tabelle contenenti le caratteristiche di diversi oggetti (layer, stili di quota, tipi di linea, viste, etc...)

• BLOCKS. Vengono descritti i singoli blocchi contenuti nel disegno• ENTITIES. E' la sezione più importante: riporta tutti gli oggetti grafici

presenti nel disegno (linnee, polilinee, archi, cerchi, tratteggi, ecc...)• OBJECTS. Contiene tutti gli oggetti non grafici associati al disegno

(ad esempio un dizionario).

Organizzazione dei dati

• Dopo aver verificato tutti gli attributi nelle tabelle di dati di ogni set di informazioni si procede con l’eliminazione di quelli che non servono per il progetto.

• Selezionando «Cad Feature Data Set Properties», nel file dxf e «delete field» dentro i dati tabellari dello shapefile.

Proiezione Cartografica

• Il Sistema di proiezione utilizzato nel progetto è quello Gauss-Boaga identificato come EPSG 3004 (fuso Est).

• Con ArcToolBox nel “Data Management Tools” selezionando lo strumento “Projections and Transformations” e “Define Projection”, viene definita la proiezione, digitando il codice 3004

• Lo stesso sistema di proiezione viene impostato su tutti i file del progetto.

Terza e quarta fase

Terza fase dello sviluppo - Georeferenziazione

• Georeferenziazione:“ Processo attraverso il quale si stabilisce una corrispondenza tra la superficie terrestre e oggetti, fatti o concetti rappresentabili come punti, linee, forme o volumi”.

“ Consiste nell’assegnare all’oggetto che si vuole geo-referenziare delle coordinate, calcolate rispetto a un sistema di riferimento dato, mediante le quali è possibile posizionare correttamente l’elemento in una rappresentazione spaziale”.

Spatial adjustment

Il calcolo delle coordinate

• A questo punto shapefile e dxf, sono uniti , esattamente sovrapposti.

• E possibile assegnare le corrispondenti coordinate Gauss-Boaga ad ogni elemento del file.

• Viene creato un campo vuoto , nel quale tramite il comando «Calculate geometry», viene scelta la voce “X Coordinate of Centroid” per la coordinata Est e “Y Coordinate of Centroid” per la coordinata Nord.

Quarta fase dello sviluppo – Unione dei dati• Esaminando tutti gli attributi per ogni file si verifica che non esiste un

identificatore unico.

• Es. Nella slide successiva si vede che nello shapefile “CTRN5000_Villa_Santina.shp” un poligono ha FID 667, mentre nel file dxf “ 031163_Q.dxf” lo stesso poligono ha FID 436.

• Soluzione "Operazioni spaziali" - operazioni necessari per unire elementi in base alla loro posizione, per ottenere il database dove elementi di entrambi i data set sono collegati con identificatore unico.

CTRN5000_Villa_Santina.shp

031163_Q.dxf

L’unione spaziale

• Selezionando lo shapefile , con il tasto destro del mouse nella sezione “Join and Relates” viene selezionata la voce “ Join”.

• Viene scelto il layer “4914_Q.dxf” per unirlo con il layer scelto prima, “CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_sud.shp e poi lo stesso procedimento viene fatto su tutti file del progetto.

• Dal file dxf viene scelto il poligono come classe di entità da associare allo shapefile che contiene le informazioni degli edifici.

Creazione degli shapefiles

Con questo procedimento vengono creati quattro nuovi shape file:

• Join_Output_Villa_Santina.shp (Prodotto dal file 031163_Q.dxf e CTRN5000_Edificato_Villa_Santina.shp)• Join_Output_Enemonzo.shp (Prodotto dal file 031152_Q.dxf e CTRN5000_Edificato_Enemonzo.shp)• Join_Output_Tolmezzo_sud.shp (Prodotto dal file 049014_Q.dxf eCTRN5000_Edificato_Tolmezzo_sud.shp)• Join_Output_Tolmezzo_nord.shp (Prodotto dal file 032133_Q.dxf e CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_norad.shp)

Esportazione nel Personal Geodatabase• La conversione degli shapefile in ArcMap e ArcCatalog è possibile

con lo strumento “Conversion tools”, selezionando “To Geodatabase”. In questo gruppo di strumenti viene usato il metodo “Feature Class to Feature Class” .

• Bisogna scegliere le features di input e le features di output. • La feature di input è lo shapefile che contiene le informazioni che

vogliamo siano inserite nel Personal Geodatabase• Personal Geodatabase creati: “Villa Santina.mdb” “Enemonzo.mdb”

“Tolmezzo_sud.mdb” “Tolmezzo_nord.mdb”

Fusione dei risultati dell’unione spaziale

• Dopo l’ultima operazione tutti I dati necessari vengono uniti con tutti gli attributi, però rimangono divisi in due parti Tolmezzo Sud e Tolmezzo Nord e Villa Santina con una parte di Villa Santina nella località Enemonzo.

• Nell’immagine seguente si vede il risultato dell’operazione, dove ogni colore rappresenta il risultato di un’unione spaziale.

• Per risolvere questo problema viene usato lo strumento “Merge”, che si trova nella sezione “Data Management Tools”, sotto il gruppo “General”. Questa operazione unisce due o più dataset in un nuovo data set. Nel progetto il nuovo dataset è rappresentato come shapefile.

Risultato dell’unione spaziale

Risultati

• Dopo aver effettuato l’operazione di unione di elementi «merge» i risultati sono due shapefiles:

" Join_Output_Merge_Villa_Santina " " Join_Output_Merge_Tolmezzo "

• Prima di concludere si ripete l’esportazione dei dati creati nel Personal Geodatabase.

• Tutti dati creati nel Personal Geodatabase sono esportabili in Microsoft Access.

Conclusioni e sviluppi futuri• Sono stati raggiunti gli obiettivi prefissati:

• Creazione di un Personal Geodatabase georeferenziato che contiene la volumetria degli edifici di Villa Santina e Tolmezzo

• Gestione dei formati di dati AutoCad - dxf (drawing exchange format) e GIS - shapefiles al fine di produrre un database esportabile anche in Microsoft Access.

Il Geodatabase creato può costituire una base ottimale per ulteriori sviluppi e aggiornamenti, estendendo l’area coinvolta dall’analisi e/o includendo altri Comuni limitrofi.