PROGETTAZIONE DI PROGETTAZIONE DI DATABASEDATABASE E E

GEODATABASEGEODATABASE OPEN SOURCEOPEN SOURCE

Corso base per archeologi/2Corso base per archeologi/2

A cura di Denis Francisci

Verona, 26-27 aprile 2014

Associazione Associazione Archeonaute Archeonaute

ONLUSONLUS

Wikipedia [24.04.2014]: “Una Base di dati spaziale o Database spaziale (o geodatabase) è una base di dati ottimizzata per archiviare e interrogare dati correlati ad oggetti nello spazio, tra cui, punti, linee e poligoni. Nei database spaziali sono integrate quindi delle funzionalità aggiuntive per processare tipi di dati spaziali.”

Geo-database o database spazialeGeo-database o database spaziale

A livello di struttura il geo-database si distingue da un normale RDBMS per la presenza in una o più tabelle di una colonna (geometry) che registra la geometria spaziale (forma, posizione, coordinate, etc.) di punti, linee e poligoni e per la creazioni di tabelle di supporto che gestiscono il dato spaziale, i sistemi di riferimento, gli indici, etc...

SPATIALITESPATIALITE

A livello di software il tutto si traduce con l'aggiunta di una estensione (libreria/software) al normale software RDBMS per la gestione del dato spaziale.

I softwareI software

Geo-database e GISGeo-database e GIS

Generalmente una banca dati spaziale Generalmente una banca dati spaziale presuppone l'utilizzo congiunto di un presuppone l'utilizzo congiunto di un

G.I.S. = Geographic Information SystemG.I.S. = Geographic Information System

BREVE INTRODUZIONE AL

GIS

UN GIS (Geographical Information System) è UN

METODO DI LAVORO!

MULTISCALARITÀ del GIS MULTISCALARITÀ del GIS in ARCHEOLOGIAin ARCHEOLOGIA

Ter

rito

rio

Scav

oStrutture

Reperti (da: Barton et alii 2006)

Vedi: http://bwplus.fzk.de/berichte/ZBer/2003/ZBerbwc21016.pdf

Micro-pedologia

(da: F. Oehler, Ein Anwendungs-

beispiel vonMethoden der

Landschaftsanalys anhand mikro-pedologischer

Anschliffe)

SISTEMI di RIFERIMENTOSISTEMI di RIFERIMENTOUn sistema di riferimento è composto da:

PROIEZIONE = Rappresentazione della terra su un piano attraverso opportune trasformazioni geometriche

UNITÀ DI MISURA = misure angolari/geografiche/polari VS misure cartesiane/metriche.

DATUM = sistema di riferimento da cui le misure sono effettuate e che comprende:ellissoide-centro di emanazione (dove è posizionato l'ellissoide) con vari parametri metrici-meridiano di riferimento -materializzazione a terra (cioè vertici trigonometrici)

Altri parametri metrici (parametri di rototraslazione, etc...)

CODICI EPSG = Il comitato European Petroleum Survey Group ha assegnato dei codici per identificare in modo univoco i sistemi di riferimento geodetici adottati nelle varie realtà nazionali:

Gauss-Boaga Roma 40 = EPSG:3003 (fuso ovest); EPSG:3004 (fuso est)UTM ED50 = EPSG:23032 (zone 32N); EPSG:23033 (zone 33N)ETRS 89 UTM = EPSG:25832 (zone 32N); EPSG:25833 (zone 33N)

I TIPI DI DATII TIPI DI DATIDati RASTER = immagini (foto aeree, infrarosso, DEM, etc.). Dati continui composti da una griglia di pixel ciascuno dei quali recante un'informazione numerica rappresentata dal colore

Dati vettoriali (VECTOR) = punti, linee, poligoni. Valori discreti, scalari memorizzati in sequenza di coordinate e rappresentati da primitive geometriche (punti, linee, poligoni).

VOXEL = dati volumetrici

GEOREFERENZIAZIONEGEOREFERENZIAZIONE

Ogni tipo di dato, raster o vector, deve essere GEORIFERITO, cioè comprendere al suo interno le informazioni topografiche che gli consentono di posizionarsi al giusto posto nello spazio.

Questo SPAZIO può essere un sistema di riferimento

ASSOLUTO = sistema di riferimento geodetico (Roma 40, ED50, WGS84...)

Oppure

RELATIVO = sistema di coordinate cartesiane costruito ad hoc (cantiere di scavo): il sistema cartesiano è impostato dall'operatore, che decide il punto di origine e la direzione degli assi EST (ascissa) e NORD (ordinata). Il sistema relativo può essere agganciato al sistema assoluto.

Analisi SpazialiAnalisi SpazialiModelli insediativi – POLIGONI di THIESSEN

DTMPunti sparsi

Isolinee

LIDAR

Fotogrammetria

SfM

Las

ersa

n

Analisi Morfologiche: Analisi Morfologiche: Mappe derivate di I° ordineMappe derivate di I° ordinehttp://www.vercelli.polito.it/civili/fotostrum01.htm

Analisi Morfologiche: Mappe derivate di I° ordineAnalisi Morfologiche: Mappe derivate di I° ordine

Slope/pendenze Aspect/esposizione

Analisi Morfologiche: Mappe derivate di I° ordineAnalisi Morfologiche: Mappe derivate di I° ordine

Shaded relief

Solar irradiance

Analisi Morfologiche: ViewshedAnalisi Morfologiche: Viewshed

Fonte: Bezzi et alii 2006; Francisci 2012

Creazione e analisi dei volumi - Creazione e analisi dei volumi - voxelvoxel

...e molto altro......e molto altro...

- Cost surface analysis:- Site catchment analysis- Least cost path

- Network analysis: Strumenti per analizzare i punti e le relazioni tra i punti. Una branca ancora poco sfruttata dall'archeologia anche se utile per identificare le località centrali rispetto ad una rete di connettività, analizzare i percorsi interni ad un semplice edificio, etc.

- Image processing: analisi su foto aeree e immagini satellitari multispettrali e pancromatiche

Fonte: Arc-Team s.n.c. (www.arc-team.com)Cfr. Endrizzi et alii 2011

http://dsc.discovery.com/news/2008/10/03/peru-cahuachi.html

- fuzzy logic

- TIS = Temporal Information System

- reti neurali

- predictive modeling

- agent based simulation

...talvolta complicato!...talvolta complicato!

- interno = .DBF - esterno = geodatabase. MIGLIORE: - normalizzazione della struttura

- query più complesse - storage di un maggior numero e tipo di dati

DATABASE e GISDATABASE e GIS

Le query/ricerche sul database sono le prime e più semplici forme di analisi spaziale. Permettono di:- selezionare i dati- creare nuova cartografia

Esistono diversi tipi di query:- qualitative: sulle variabili descrittive (es. tutti i siti di necropoli)- topologiche: sfrutta le qualità topologiche dei vettoriali (es. trova tutti i materiali contenuti in una US)- geometriche/buffering (es: trova tutti i siti nel raggio di 100 m da una fonte d'acqua)

Nuova mappa delle epigrafi dalla selezione dei Nuova mappa delle epigrafi dalla selezione dei siti funerari romani del Trentinositi funerari romani del Trentino

Analisi Spaziali: Query/RicercheAnalisi Spaziali: Query/Ricerche

Analisi Spaziali: StatisticaAnalisi Spaziali: StatisticaL'analisi statistica è una parte fondamentale del GIS e permette di

- esplorare i dati spaziali e non- verificare la significatività delle relazioni tra attributi spaziali e non

Per questo è fondamentale che al GIS sia collegato anche un software di statistica, ad esempio R, e la presenza di un geodatabase.