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Una piattaforma software Open Source per il supporto operativo alla pianificazione, gestione e monitoraggio del territorio e dell’ambiente, convegno nazionale matematica senza frontiere, 17 febbraio 2005, lecce

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Technology

Published on March 4, 2014

Author: gieolab

Source: slideshare.net

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Una piattaforma software Open Source per il supporto operativo alla pianificazione, gestione e monitoraggio del territorio e dell’ambiente M. Palazzo, L. Vasanelli Area di Ricerca “Tecnologie Fisiche per l’ambiente ed il Territorio” Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione, Università di Lecce Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia Contenuti Palazzo, Vasanelli - Grande, Immagine DI LECCE – acquisita Febbraio 2005 Porto Cesareo, Isola DII – UNIVERSITA’multispettrale Lecce, 17dal satellite Quick Bird il 6 Giugno 2004.

Contenuti  I Sistemi Informativi “Geografici”  Il Progetto Pilota  Il Web GIS  Risultati  Conclusioni  Riusabilità  Sviluppi Futuri Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia I Sistemi Informativi “Geografici” Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005 Porto Cesareo, Bacino Grande, Immagine multispettrale acquisita dal satellite Quick Bird il 6 Giugno 2004.

I Sistemi Informativi “Geografici”   Lo stato dell’ambiente, qualsiasi sia il tema ed il tipo di fatto o fenomeno in esso considerato, è misurato e valutato attraverso serie di valori assunti da selezionate grandezze quantitative, ovvero Indici/Indicatori/Parametri , ritenute allo scopo significative ed efficaci. Al pari degli Oggetti Strutture Territoriali (edifici, corsi d’acqua, ecc.), è spesso possibile associare ai fatti e fenomeni ambientali una IMPRONTA. Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

I Sistemi Informativi “Geografici”   L’IMPRONTA di un oggetto, struttura o fenomeno è la porzione di spazio intercettata, sul piano spaziale di rappresentazione del territorio, dalle linee di proiezione a questo ortogonali, generate dal contorno esterno dell’oggetto, struttura o fenomeno. Quando è possibile attribuire ad un oggetto struttura o fenomeno una impronta il GEOCODICE ne fornisce il punto di applicazione. Esso può coincidere con il baricentro dell’oggetto, con il baricentro di determinate figure ad esso circoscritte, con il geocodice di particolari elementi caratteristici (quali sono ad esempio il punto di inizio e di fine di un corso d’acqua, ecc.). Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

I Sistemi Informativi “Geografici” Un Sistema Informativo “Geografico” è un sistema informativo basato su dati georiferiti che consente di    Rappresentare le impronte di oggetti, strutture, fatti, e fenomeni di interesse ambientale Referenziare i geocodici delle suddette forme o impronte Fornire ai decisori, mediante impronte e geocodici, una rappresentazione spazialmente esplicita dello stato dell’ambiente indispensabile strumento di supporto operativo alla pianificazione, gestione e controllo del territorio Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia Il Progetto Pilota Palazzo, Area Agricola, – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, satellite Quick Bird Trepuzzi, Vasanelli - DII Immagine multispettrale acquisita dal17 Febbraio 2005 il 12 Luglio 2003.

Il Progetto PilotaObiettivo Obiettivo del progetto pilota è stato la realizzazione di un Sistema Informativo “Geografico” a supporto delle P.A.L. nelle attività di  Monitoraggio dello stato dell’ambiente  Monitoraggio dell’attività urbanistica-edilizia Il C.U.I.S. (Consorzio Universitario Interprovinciale Salentino) ha selezionato il progetto in un bando finanziandolo per € 10000 Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Il Progetto PilotaAOI L’area di interesse è stato il territorio relativo ai comuni della Penisola Salentina appartenenti al Gruppo di Azione Locale denominato “Valle della Cupa”   1a Fase (2003-2004) Comune di Trepuzzi 2a Fase (2005) Comune di San Cesario Comune di San Donato Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Il Progetto PilotaWork Package  Acquisizione ed elaborazione immagine satellitare ad alta risoluzione Quick Bird (Pancromatica e Multispettrale)  Correzione geometrica e radiometrica immagine Quick Bird  Classificazione e redazione della carta di uso del suolo  Aggiornamento speditivo della cartografia tecnica di dettaglio Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Il Progetto PilotaWeb-GIS Al termine del progetto è emersa una scarsa fruibilità dei risultati (Cartografie e Immagini) in quanto la PAL destinataria del progetto non disponeva del necessario    Personale tecnico qualificato (Operatori GIS) Hardware dedicato (Stazioni Cartografiche) Software specifico (Desktop GIS) Per questo si è deciso di realizzare, come servizio a valore aggiunto, un Sistema Informativo Geografico Web Based (Web-GIS) che consentisse ad Amministratori, Tecnici, Cittadini, Professionisti di fruire via Internet dei prodotti del progetto mediante un semplice Web Browser Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia Web-GIS Palazzo, Area Industriale, Immagine multispettrale acquisita 17 Febbraio 2005 Trepuzzi, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce,dal satellite Quick Bird il 12 Luglio 2003.

Web-GISSW Libero Poiché il costo minimo di una piattaforma Web-GIS basata su Software Commerciale è apparso da subito proibitivo e non coperto dal budget di progetto ……. Software Costo [k€] Relational DataBase Management System Spatial Data Server 5 1,5 Map Server 1/2 ………si è adottata una soluzione basata su Software Libero Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISSW Libero Il concetto di Software Libero si concretizza nella definizione dei seguenti quattro principi di libertà:     Libertà 0: libertà di eseguire il programma per qualunque scopo, senza vincoli sul suo utilizzo Libertà 1: libertà di studiare il funzionamento del programma e di adattarlo alle proprie esigenze Libertà 2: libertà di ridistribuire copie del programma Libertà 3: libertà di migliorare il programma e di distribuire i miglioramenti Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISSW Libero Il software libero viene per lo più distribuito con una licenza GPL (General Public Licence), definita dalla Free Software Foundation, sebbene tale licenza non sia l'unica disponibile per il settore Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISArchitettura Client Tier Thin Client L’architettura del sistema è di tipo 5-tier Web Server «call» PhpNuke  Livello Client «call» phpMyAdmin Web Tier  «call» Livello Web «call» «call» phpPgAdmin «use» «use» WMS/WFS «use»  Livello Applicativo «use» Application Tier   Livello di Accesso ai Dati Livello Dati Map Server php Engine «use» «access» Data Access Tier Data Tier «access» PostGIS «access» MySQL Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005 PostgreSQL File System

Web-GISWeb tier Il Livello web è basato sul Content Management System denominato phpNuke il quale è un software gratuito rilasciato sotto licenza GPLche integra al suo interno tutti i servizi utili a creare un portale di informazione. I servizi forniti da phpNuke sono essenzialmente  Servizi di Autenticazione, Autorizzazione, Profiling degli utenti  Servizi di supporto alla Gestione dei Contenuti  Servizi di supporto alla Ricerca delle Informazioni  Servizi di community e web collaborativ phpNuke è il capostipite di una serie di software dello stesso tipo : Envolution, MaxDevPro, Open CMS…. Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISWeb tier I servizi di phpNuke si gestiscono mediante un menu di grafico Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISWeb tier I servizi di Autenticazione, Autorizzazione, Profiling consentono la gestione avanzata degli utenti, dei gruppi e dei relativi diritti di accesso alle risorse informative ed ai servizi del portale.   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISWeb tier I servizi di supporto alla Gestione dei Contenuti forniscono i meccanismi per creare, modificare, aggiungere i contenuti alle pagine web   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISWeb tier I servizi di supporto alla Ricerca delle Informazioni forniscono strumenti di ricerca avanzati, necessari a consentire agli utenti la ricerca veloce ed efficace delle informazioni e argomenti di interesse segnalando eventuali contenuti tassonomicamente correlati.   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISWeb tier I servizi di Community e Web Collaborativo forniscono le funzionalità di news, download, forum, FAQ, Chat, sondaggi, statistiche……   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISApplication tier Il livello di applicazione è basato sul web-mapping engine MapServer sviluppato dall’Università del Minnesota (UMN) in collaborazione con la NASA e con il Dip. delle Risorse Naturali del Minnesota; I componenti del Minnesota MapServer sono      Programma CGI Map File Template File Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISApplication tier Il Programma CGI, chiamato mapserv (attualmente alla versione 4.4.0), è il “cuore” del complesso sistema Mapserver e genera le mappe sulla base dei parametri contenuti nelle richieste HTTP provenienti dal web server.   Il programma fornisce anche pieno supporta le specifiche di interoperabilità definite dall’Open GIS Consortium e può essere configurato per esporre un Web Map Service Web Feature Service (non transazionale)  utilizzabili per la cooperazione applicativa Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISApplication tier Il Map File è un file ASCII in cui sono configurati unità di mappa, proiezioni, layer informativi, legende, web services,ecc….   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISApplication tier Il template File è un file HTML utilizzato da MapServer per effettuare il rendering delle mappe sul web browser   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISData access tier Il livello di accesso ai dati è basato sul Php Engine del sistema phpNuke che consente di interrogare/aggiornare su database relazionale tutti i dati non geografici di sistema  sul middleware PostGIS che consente di interrogare/aggiornare su database relazionale i dati gegrafici di sistema nella forma di Simple Feature conformi alle specifiche definite dall’Open GIS Consortium (Point, Linestring, Polygon, Multipoint, Multilinestring, Multipolygon, Geometry Collection).    Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Web-GISData tier Il livello di servizio dati è basato su RDBMS MySQL utilizzato come supporto alla gestione dei contenuti (di tipo non geografico), degli utenti e dei servizi del portale territoriale  RDBMS PostgreSQL utilizzato per lo storage dei dati geografici vettoriali    File System utilizzato principalmente per mantenere i dati raster, ovvero essenzialmente per le immagini ad alta risoluzione acquisite dal satellite Quick Bird, in modalità pancromatica e multispettrale, il 23 Luglio 2003.  Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia Risultati Palazzo, Carta di - DII – Suolo derivata dalla classificazione di Febbraio 2005 Trepuzzi, VasanelliUso del UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 immagini satellitari ad alta risoluzione

RisultatiPortale territoriale   Il risultato del progetto è stato lo sviluppo di un portale territoriale altamente configurabile dal punto di vista dei contenuti, ma anche dei servizi il quale è attualmente in esercizio su infrastruttura hardware dell’Area di Ricerca “Tecnologie fisiche per l’ambiente ed il territorio” del Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione dell’Università degli Studi di Lecce. Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

RisultatiPortale territoriale Nel portale è possibile consultare le immagini satellitari Quick Bird (pancromatica e multispettrale) del 2003  la carta di uso del suolo CORINE del 1990 ed il suo aggiornamento al 2003    la cartografia vettoriale numerica del 1998 ed il suo aggiornamento speditivo al 2003   dettagli di alcuni beni culturali (chiese) Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Risultati Portale territoriale   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Risultati Portale territoriale   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

RisultatiPortale territoriale   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

RisultatiPortale territoriale   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia Conclusioni Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE dal satellite Quick Bird il 19 Tricase, La Costa, Immagine pancromatica acquisita – Lecce, 17 Febbraio 2005 Maggio 2004.

Conclusioni In questo lavoro è stato mostrato che attraverso una opportuna integrazione di componenti di tipo open source è possibile realizzare una piattaforma completa di webmapping senza sostenere alcun costo relativo a licenze di software di base ed applicativo    sostenendo uno sforzo di sviluppo software minimo  Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Conclusioni E’ stato verificato che la piattaforma realizzata ha ottime performance, anche nella pubblicazione di pesanti immagini satellitari ad alta risoluzione;     portabilità totale su Unix, Linux, Windows  elevata scalabilità completo supporto agli standard di interoperabilità definiti dell’Open GIS Consortium   notevole riusabilità Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia Riusabilità Palazzo, Porto, Immagine pancromatica acquisita dal satellite Quick Bird 2005 Tricase, IlVasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio il 19 Maggio 2004.

Riusabilità L’area di interesse del progetto di riuso è stato territorio del comune di “Tricase” su cui è stata condotta una analisi del biotopo unico della Quercia Vallonea Il progetto è stato Finanziato nell’ambito del Programma Operativo Regionale 2000-2006 della Regione Puglia Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005 il

(C) Copyright DigitalGlobe, Inc., 2004 - Telespazio per l'Italia Riusabilità Ripristino   pSIC Aree di Diffusione e Buffer Zone Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Riusabilità   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Riusabilità   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Riusabilità   Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

Sviluppi Futuri La naturale evoluzione del progetto sarà l’estensione del progetto pilota ed il riuso della piattaforma su altri comuni della Valle della Cupa. Il C.U.I.S. ha già finanziato la successiva fase del programma di ricerca per il periodo 2004-2005  l’utilizzo della piattaforma software sviluppata per la pubblicazione in rete di strumenti di pianificazione urbanistica    la messa a punto di una metodologia di Fast Prototyping per le Web-GIS Application  Palazzo, Vasanelli - DII – UNIVERSITA’ DI LECCE – Lecce, 17 Febbraio 2005

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