Convegno “Sicurezza informatica e strumenti GIS Free e Open Source per l’Ingegneria” Matera, 4 Maggio 2012 Overview sul software libero GRASS GIS e applicazioni per l’analisi di dati territoriali ed ambientali.

1. Matera, 4 Maggio 2012
Convegno “Sicurezza informatica e strumenti GIS Free e Open Source per l’Ingegneria”
Dr. Ing. Margherita Di Leo
Overview sul software libero GRASS GIS e applicazioni
per l’analisi di dati territoriali ed ambientali.

2. GRASS (Geographic Resources Analysis Support
System)
● Sviluppato dal 1984 al USArmy CERL come sistema di
supporto alla gestione territoriale, evolutosi poi in GIS.
● Dal 1999 e` sviluppato da un team internazionale e rilasciato
sotto licenza GPL.
● Attualmente il centro di sviluppo del software ha sede a San
Michele all'Adige (TN), presso la Fondazione Edmund
Mach, ma si avvale prevalentemente di collaboratori
volontari esterni.
● Il coordinatore del progetto è Markus Neteler.
● Piu` di 400 moduli a disposizione per la gestione,
elaborazione, modellazione spaziale e visualizzazione di dati
geografici.
● Add-ons (moduli scritti dagli utenti).

3. GRASS : dove trovare cosa
● URL del progetto: http://grass.osgeo.org/
● Download: http://grass.osgeo.org/download/
● Add-ons (estensioni degli utenti):
http://grass.osgeo.org/wiki/GRASS_AddOns
● Wiki: http://grass.osgeo.org/wiki/
● Manuali: http://grass.osgeo.org/gdp/manuals.php
● Trac per bugs: http://trac.osgeo.org/grass
● IRC: server: freenode , channel: #grass
● Mailing Lists inglese - italiano:
http://grass.osgeo.org/community/support.php

4. OSGeo
(Open Source Geospatial Foundation)
● L'idea nasce alla fine del 2005 dall'esigenza di selezionare ed organizzare
piu` di 200 progetti FOSS4G.
● Progetti fondatori (Febbraio 2006):
GDAL/OGR, GeoTools, GRASS, Mapbender, MapBuilder, MapGuide Open
Source (Autodesk), MapServer, OSSIM
● Mission: Supportare lo sviluppo di software geografico open source e
promuoverne la diffusione.
Progetti OSGeo
● Web Mapping: deegree, geomajas, GeoServer, GeoMoose, MapBuilder,
Mapbender, MapFish, MapGuide Open Source, MapServer, OpenLayers
● Desktop Applications: GRASS GIS, Quantum GIS, gvSIG
● Geospatial Libraries: FDO (feature data objects), GDAL/OGR, GEOS,
GeoTools, MetaCRS, OSSIM, PostGIS, rasdaman
● Metadata Catalog: GeoNetwork
Incubation: Piccoli problemi di licenza nel codice.

5. Community
Supporto
● GFOSS.it: Associazione Italiana
per il software geografico libero
www.gfoss.it
Sviluppo
● GSoC: Google Summer of Code
● GRASS Community Sprint
GRASS Community Sprint Prague 2011

7. Tipi di dato
Vettoriali 2D, raster 2D, immagini satellitari, LiDAR, vettoriali 3D e raster 3D
Screenshots: M.Neteler, H.Mitasova, H.Bowman

8. Gestione dei dati
● GRASS data:
E` la cartella contenente le
location.
● Location:
Contiene i mapset.
● Mapset:
Contiene le mappe e i dati.
Ogni LOCATION e` definita da una proiezione, e puo` contenere
uno o piu` MAPSET. Ogni location contiene sempre un mapset
speciale, denominato PERMANENT, che serve per conservare la
cartografia di base.

9. Comandi
I comandi di GRASS hanno normalmente un prefisso
che caratterizza la classe della funzione che
espletano.
● g.: general – gestione generale dei dati;
● d.: display – output grafico;
● r.: raster – processing dei dati raster;
● v.: vector – processing dei dati vettoriali;
● i.: imagery – processing di immagini;
● db.: database – gestione dei database;
● r3.: voxel – processing di raster 3D;
● ps.: postscript – creazione di mappe in formato postscript.

10. Interfaccia grafica (GUI)
Percorso
GRASS data set
Location
Mapset
Avvio

11. Interfaccia grafica (GUI)
Map Display
Layer Manager
Command console
Python shell
Map Layers
Terminal
Search module

12. Interfaccia grafica (GUI)
Layer Manager
Ricerca dei comandi
per argomenti

13. Linea di comando (CLI)

14. Visualizzazione dei dati
Add new raster map
Show attribute table Display map Zoom
Query Analyze map
Add new vector layer (profilo, misure)
Pan

15. Visualizzazione 3D (nviz)

16. Strumenti grafici
Digitizer

17. Strumenti grafici
Map algebra
Screenshot: L.Delucchi

18. Strumenti grafici
Graphical modeler
Screenshot: L.Delucchi

19. Strumenti grafici
Cartographic composer
Screenshot: L.Delucchi

20. Strumenti grafici
Cartographic composer
Screenshot: L.Delucchi

21. Strumenti grafici Cartographic composer
Screenshot: M.Neteler

22. Strumenti grafici
Georectifier
Screenshot: M.Neteler

23. Esempi di applicazione
● Analisi idrologica
● Mappe di pericolosita` (sismico, idraulico, idrogeologico)
● Piani di protezione civile
● Reti (viarie, impianti di comunicazione, linee elettriche,
acquedotti, fognature)
● Analisi territoriale (es. Definizione di aree di piano paesistico
interessate da aree urbanizzate in espansione, calcolo delle
percentuali di aree abitate interessate da rischio idrogelogico)
● Pianificazione territoriale
● Piani urbanistici
● Analisi di impatto ambientale
● Analisi di visibilita`
● Interpretazione dei vincoli paesaggistici
● Analisi del paesaggio (patrimonio naturalistico)
● Energia (insolazione)

24. Analisi idrologica
La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin

25. Analisi idrologica
La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
Delimitazione
del bacino
idrografico
Mappe prodotte
Raster...

26. Analisi idrologica
La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
Delimitazione del bacino idrografico
Mappe prodotte
… e vettoriali

27. Analisi idrologica
La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
Delimitazione del bacino idrografico
Grafici....
… e statistiche

28. Analisi idrologica
La caratterizzazione morfometrica del bacino: r.basin
Calcolo dei parametri morfometrici:
-Rettangolo contenente il bacino
-Baricentro del bacino
-Area
-Perimetro
-Quote caratteristiche
-Lunghezza del vettore di orientamento
-Orientamento prevalente
-Pendenza media
-Lunghezza dell'asta principale
-Pendenza media dell'asta principale
-Longest Drainage Path Length LDP
-Fattori di forma (Rapporto di circolarità,
Rapporto di allungamento, Coefficiente di
compattezza, Fattore di forma)
-Magnitudine
-Diametro topologico
-Numerazione di Horton-Strahler
-Rapporti di Horton
-Lunghezza complessiva delle aste
-Densità di drenaggio

29. Mappe di pericolosita` idraulica
Per determinare le aree
esposte al pericolo di
inondazione sono
necessari studi idrologico-
idraulici:
● Complessi (richiedono una
diffusa conoscenza dell'area, il
rilievo delle sezioni fluviali,
ecc.)
Perimetrazione delle aree inondabili del fiume Arno, contenuta nel
● Non sempre possibili Piano stralcio per l'Assetto Idrogeologico (PAI)
(esempio: zone non facilmente Obiettivo prioritario del Piano stralcio per l’Assetto
raggiungibili) Idrogeologico è la riduzione del rischio idrogeologico
entro valori compatibili con gli usi del suolo in atto, in
modo tale da salvaguardare l’incolumità delle persone e
ridurre al minimo i danni ai beni esposti.
● Costosi

30. Mappe di pericolosita` idraulica
Presso l'Universita` della Basilicata abbiamo messo a punto una procedura
speditiva per determinare le aree soggette a pericolo basandosi solo sull'uso di
DEM, che sono facilmente disponibili (es. SRTM, ASTER GDEM).
La procedura e` basata su un indice
topografico che tiene in conto le caratteristiche
topografiche intrinseche della morfologia del
territorio.
La procedura e` stata implementata in GRASS
GIS (modulo r.hazard.flood).
Indice topografico Pericolosita`
Interfaccia r.hazard.flood

31. Mappe di pericolosita` idraulica
Applicazione di
r.hazard.flood alla provincia
di Potenza.
La mappa in formato
originale A0 e` stata ottenuta
utilizzando il cartographic
composer di GRASS.

32. Domande?