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Tecnologia, informatica per l’ambiente
di Franco De Luca
Tecnologia,informatica e ambiente, termini che giorno dopo giorno
sono sempre più legati tra loro: sarebbe impossibile oggi,
infatti, immaginare l’analisi dell’ambiente che ci circonda, lo studio
delle sue caratteristiche e dei sistemi di salvaguardia del suo
equilibrio senza il supporto dell’uso di computer e tecnologie
informatiche capaci di sintetizzare e comparare dati.
Molteplici sono oggi gli utilizzi del mezzo
informatico a servizio dell’ambiente, primo fra tutti la
rappresentazione del territorio, che oggi come in passato rappresenta
un'esigenza importante per l’uomo fin da quando l’homo sapiens ha
iniziato a percorrere grandi distanze e a sfruttare a proprio vantaggio
le risorse naturali. La necessità di descrivere con la maggiore
precisione possibile le caratteristiche dell'ambiente circostante si
concretizza oggi nelle “mappe digitali”. Non più quindi semplici carte
topografiche, anche perché se da un lato la natura si evolve (pensiamo
ad esempio alle linee di costa che possono, per effetto di una
mareggiata, modificare la propria forma, in pochissimo tempo,
stravolgendo la topografia locale), dall’altro gli "oggetti
territoriali" cambiano nel tempo anche per mano dell'uomo (nuove strade
vengono costruite, nuove aree urbanizzate vengono edificate, ecc.). Si
tratta dunque di “carte informatiche” che garantiscono una
rappresentazione fedele della realtà, e soprattutto un costante
aggiornamento, senza contare la possibilità di realizzare carte in
grande scala che concorrono alla migliore definizione dei dettagli.
Al giorno d'oggi, infatti, la maggior parte
delle mappe usate dai tecnici, siano esse topografiche o catastali,
geologiche o geotecniche, sono in formato "digitale", come del resto le
carte stradali impiegate dai navigatori satellitari, sempre più diffusi
anche da chi non è un “addetto ai lavori”.
Le “carte digitali” vengono realizzate a
partire da foto aeree o da tecnologia satellitare (elemento che
garantisce una rigenerazione periodica e automatica), così che quando si
verificano modifiche sul territorio sarà sufficiente apportare le
modifiche strettamente necessarie alla sua rappresentazione.
Due sono i tipi di immagini digitali con le
quali è possibile realizzare “mappe digitali”: quelle “raster”, ossia
costituite da un insieme di piccole aree indivisibili, generalmente
prodotte dalla scansione di una mappa cartacea attraverso l’utilizzo di
scanner; e “vettoriali”, dove ogni cioè punto è rappresentato da un
vettore. Queste ultime sono mappe che in genere vengono realizzate
direttamente a computer o costruite con una strumentazione ad hoc.
Le immagini così realizzate diventano poi la
base su cui potranno agire una serie di software, denominati GIS (Geographic
Information Systems o Sistemi Informativi Territoriali) che consentono
alle immagini di interagire con una serie di informazioni relative agli
oggetti presenti sulle immagini stesse, in base alle loro coordinate
geografiche. Numerose sono poi le applicazioni di queste tecnologie
informatiche, come l’individuazione e la concentrazione di sostanze
inquinanti, il rischio frana e molte altre. I Sistemi Informativi
Territoriali nascono, infatti, proprio con lo scopo di gestire,
elaborare e diffondere informazioni georeferenziate relative al
territorio, rispetto ai sistemi informativi di tipo tradizionale i SIT
necessitano di un’attenta acquisizione dei dati, di condividere le
informazioni che riguardano una stessa porzione di territorio, e di
documentare il processo di acquisizione del dato.
Secondo la definizione che ne diede Burrough,
più di trenta anni fa, “il GIS é composto da una serie di strumenti
software per acquisire, memorizzare, estrarre, trasformare e
visualizzare dati spaziali dal mondo reale". Il fatto stesso che il GIS
sia in grado di produrre, gestire e analizzare dati spaziali associando
a ciascun elemento geografico una o più descrizioni alfanumeriche lo
differenzia dal Database Management System, poiché il GIS consente
l’elaborazione e la manipolazione dei dati georeferenziati, che a loro
volta possono essere memorizzati in un DBMS o in singoli file.
Per rappresentare però i dati in un sistema
informatico occorre realizzare un modello rappresentativo capace di
adattarsi ai fenomeni reali. A tale proposito nel GIS abbiamo tre
tipologie di informazioni: quelle “geometriche”, relative alla
rappresentazione cartografica (punto, linea, poligono, e ancora
dimensione e posizione geografica); “topologiche”, che definiscono cioè
le relazioni tra gli oggetti; e infine quelle “informative”, che
riguardano i dati numerici e testuali associati a ciascun oggetto.
Tutte queste informazioni confluiscono infine in un database
relazionale.
In questo modo il GIS consente di mettere in
relazione tra loro dati diversi, che sulla base del loro comune
riferimento geografico possono restituire nuove informazioni a partire
dai dati esistenti. Negli ultimi anni il GIS ha migliorato le
possibilità di interazione con software-utente, consentendo
personalizzazione, adattamento a specifiche problematiche, e
elaborazioni sempre più specifiche, come l’ “overlay topologico” (in cui
vengono sovrapposti gli elementi di due temi per creare un nuovo
tematismo), le “query spaziali” (interrogazioni di basi di dati a
partire da criteri spaziali, o la “network analysis” (capace di
determinare, ad esempio, dalla rappresentazione della rete stradale il
percorso minimi tra due punti).
Franco De Luca |
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