Compito principale della cartografia è quello di rappresentare su carta la realtà tridimensionale: per poter analizzare e rappresentare i dati territoriali bisogna trasferire le coordinate riferite alla superficie della Terra (modello Terra curva) su di un foglio piano: Questo processo è detto proiezione e porta alla costruzione di una mappa.
La costruzione di una mappa ovviamente comporta anche la riduzione delle dimensioni rispetto al mondo reale.
Il rapporto tra le dimensioni degli oggetti riportati sulla mappa e gli oggetti nel mondo reale è detto scala ed è rappresentato mediante una frazione numerica in cui il numeratore è uguale a 1.
Esempio: mappe 1:10 000 → 1 cm sulla mappa equivale a 10 000 cm nel mondo reale.
Distorsioni delle proiezioni
Non esistono proiezioni o trasformazioni matematiche di qualsiasi tipo che permettano di “sviluppare” fedelmente una superficie curva su di una superficie piana senza introdurre una o più distorsioni; in particolare la distorsione può ripercuotersi su:
È possibile classificare le proiezioni in base a:
Metodi geometrici (usati per generare la proiezione stessa):
Cilindriche
Generate mediante proiezione di una superficie sferica su un cilindro.
A seconda della posizione relativa del cilindro rispetto alla sfera si hanno proiezioni cilindriche secanti, tangenti, trasverse, oblique.
Metodi di proiezioni. Fonte: Argis
Azimutali
Generate mediante proiezione proiezione di una superficie sferica direttamente su di un piano.
A seconda della posizione del centro di proiezione si dividono in centrografiche, ortografiche, stereografiche, scenografiche.
Metodi di proiezioni. Fonte: Sapere
La proiezione UTM (Cassini-Gauss) è una modifica della proiezione di Mercatore (a sua volta definibile come cilindrica modificata); essa UTM rappresenta in modo corretto gran parte delle regioni abitate sulla Terra.
Crea un mosaico di proiezioni centrate sul meridiano centrale della zona di interesse di dimensione contenute.
Ogni elemento del mosaico minimizza gli errori lineari, angolari e superficiali.
La deformazione cresce verso i lati di ogni elemento del mosaico e ne rende difficile l’accostamento.
Il mosaico di proiezioni su cui si basa la cartografia UTM è costituito da strisce verticali che si allungano allontanandosi dall’equatore e strisce orizzontali che suddividono ogni emisfero in 10 sottozone.
In dettaglio, presi come riferimento il meridiano di Greenwich e dall’equatore, per costruire il reticolo si sceglie un meridiano ogni 6° di longitudine ed un parallelo ogni 8° di latitudine.
Il reticolo non copre l’intera superficie terrestre ma lascia fuori i poli (ci si ferma a circa 80°). Questo porta ad ottenere un reticolo di 60×20 elementi, ciascuno “largo” 6° ed “alto” 8°.
All’interno di ogni zona, le coordinate (espresse in metri) sono descritte in forma cartesiana in cui la y è rappresentata sulla direzione Nord-Sud.
Nell’emisfero nord l’equatore rappresenta l’origine della coordinata y e la latitudine si misura come distanza positiva dall’equatore.
Nell’emisfero sud il polo Sud rappresenta l’origine delle y e la latitudine si misura come distanza positiva dal polo: in questo modo anche nell’emisfero Sud abbiamo latitudini positive.
Come origine dell’asse x si assume il meridiano centrale della zona stessa spostato convenzionalmente a ovest di 500 Km: in questo modo si lavora sempre con valori positivi delle x all’interno di ciascuna zona.
Esempio:
La cima del monte Galero ha
Coordinate geografiche: 44°09′22″N – 8°00′56″E
Coordinate UTM: 32T , 0421274 east , 4889679 north
mappa 32T; distanza 78726 metri dal meridiano centrale di mappa (ovvero 500000 – 421274); distanza 4889679 metri dall’equatore.
In un GIS una mappa è il risultato della sovrapposizione di più mappe elementari dette strati informativi.
I vari strati informativi hanno la caratteristica di essere georeferenziati attribuendo informazioni diverse ai punti del territorio
Mappe raster
Svantaggi:
Rappresenta le informazioni territoriali con i 3 elementi: punti, linee, poligoni.
Ogni elemento (o feature) è caratterizzato dalle sue coordinate geografiche:
TIN (Triangulated Irregular Network)
Il TIN viene costruito rispettando la regola di triangolazione di Delaunay: il cerchio che passa per i 3 vertici di un triangolo non contiene alcun altro vertice (significa che i triangoli sono il più possibile “vicini” ad essere equilateri).
C’è un teorema che dimostra che: comunque siano dati un insieme di punti nel piano esiste sempre almeno una triangolazione che verifica la regola di Delaunay.
Con il termine mappe tematiche si identificano diverse tecniche di rappresentazione in mappa dei dati:
Si possono classificare a seconda della natura dei dati utilizzati, della tecnica di visualizzazione e del modello di mappa in 5 tipi:
Sono molto usate e visualizzano la distribuzione di un attributo nello spazio in forma classificata attraverso l’uso di scale cromatiche.
Vengono costruite attraverso un processo di classificazione della variabile quantitativa.
Decidere il numero e l’ampiezza delle classi non e’ un problema banale.
I metodi di classificazione si basano su diversi schemi:
Nella prima figura viene rappresentata la distribuzione della densità abitativa tra i comuni della provincia di Napoli: si può notare la forte disomogeneità dell’indicatore tra i diversi comuni.
La seconda figura rappresenta la distribuzione della percentuale di bambini sempre all’interno della provincia di Napoli: si può notare la maggiore regolarità della distribuzione.
L’andamento della distribuzione dell’indicatore influenzerà la scelta del metodo di classificazione della variabile da visualizzare.
Distribuzione della densità abitativa tra i comuni della provincia di Napoli. Fonte: Mario Boffi, Scienza dell'Informazione Geografica, Bologna, 2004, Zanichelli. Fig. 3.9
Distribuzione della percentuale di bambini tra i comuni della provincia di Napoli. Fonte: Mario Boffi, Scienza dell'Informazione Geografica, Bologna, 2004, Zanichelli. Fig. 3.10
Si suddivide la distribuzione della variabile in intervalli della stessa ampiezza.
Si divide il range della variabile (distanza tra il min ed il max) per il numero delle classi che si vuole utilizzare e si ottiene l’ampiezza della classe.
Non funziona per variabili distribuite disoogeneamente.
Produce una mappa appiattita dove spiccano solo le unità con i valori estremi.
Presuppone che la distribuzione sia uniformemente distribuita.
Le classi sono create come la media della distribuzione +- multipli della deviazione standard.
Offre una buona analisi comparativa del fenomeno.
Detto anche di equinumerosità delle osservazioni.
Crea delle classi di ampiezza variabile e tale da avere lo stesso numero di osservazioni su ogni classe.
Le classi possono avere un range dell’indicatore anche molto grande.
Per distribuzioni fortemente disomogenee sono fuorvianti.
Visualizzano la distribuzione nello spazio di un attributo nello spazio sotto forma di simboli grafici in numero proporzionale al valore dell’attributo.
All’interno di un comune ad esempio si può visualizzare il numero di abitanti creando un punto disposto casualmente sul territorio ogni un determinato numero di abitanti (al limite un punto per abitante).
Forniscono una visualizzazione della densità molto efficace.
I simboli assumono una dimensione proporzionale all’entità’ della variabile che rappresentano.
La riproduzione proporzionale viene solitamente fatta in modo tale che il raggio del cerchio (simbolo) sia proporzionale al dato e non alla sua superficie come sarebbe matematicamente corretto per limitare l’errore visuale di sottostima dei simboli di maggiore dimensione.
Le variabili categoriali sono visualizzate con simboli o colori che identificano individualmente i diversi valori.
Le mappe categoriali evidenziano intuitivamente il grado di dispersione o di concentrazione dei fenomeni nello spazio.
Vengono disegnate linee che congiungono zone a ugual valore della variabile formando degli anelli.
In relazione alla grandezza che descrivono assumono diversi nomi:
Si utilizzano serie di isolinee ottenute dividendo la variabile in intervalli regolari.
1. Introduzione
2. Tipologia e formati dei dati MultiMediali. Il testo
3. Tipologia e formati dei dati MultiMediali. L'audio
4. Tipologia e formati dei dati MultiMediali. Grafica e video
5. Progetto di DB Multimediali
6. Indicizzazione e recupero dei documenti di testo
7. Indicizzazione e recupero dell'audio
8. Metodi di classificazione dell'audio
9. Colori
10. Indicizzazione e recupero delle immagini
11. Esempi reali di image retrieval
12. Video
13. Strutture dati efficienti per la ricerca della similarità - pa...
14. Strutture dati efficienti per la ricerca della similarità - pa...
15. Sistemi di supporto e misure di efficacia
17. Geographical Information System - parte prima
18. Geographical Information System -parte seconda
19. Geographical Information System - parte terza