una piattaforma software open source per il supporto operativo alla pianificazione, gestione e...

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

Una piattaforma software Open Source Una piattaforma software Open Source per il supporto operativo alla per il supporto operativo alla pianificazione, gestione e monitoraggio pianificazione, gestione e monitoraggio del territorio e dell’ambientedel territorio e dell’ambiente

M. Palazzo, L. VasanelliArea di Ricerca “Tecnologie Fisiche per l’ambiente ed il Territorio”Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione, Università di Lecce


Contenuti

Porto Cesareo, Isola Grande, Immagine multispettrale acquisita dal satellite Quick Bird il 6 Giugno 2004.

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Contenuti I Sistemi Informativi “Geografici”

Il Progetto Pilota

Il Web GIS

Risultati

Conclusioni

Riusabilità

Sviluppi Futuri


I Sistemi Informativi “Geografici”

Porto Cesareo, Bacino Grande, Immagine multispettrale acquisita dal satellite Quick Bird il 6 Giugno 2004.

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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.



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.).



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


Il Progetto Pilota

Trepuzzi, Area Agricola, Immagine multispettrale acquisita dal satellite Quick Bird il 12 Luglio 2003.

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Il Progetto Pilota\Obiettivo

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


Il Progetto Pilota\AOI

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 CesarioComune di San Donato


Il Progetto Pilota\Work 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


Il Progetto Pilota\Web-GISAl 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


Web-GIS

Trepuzzi, Area Industriale, Immagine multispettrale acquisita dal satellite Quick Bird il 12 Luglio 2003.

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Web-GIS\SW LiberoPoiché il costo minimo di una piattaforma Web-GIS basata su Software

Commerciale è apparso da subito proibitivo e non coperto dal budget di progetto …….

………si è adottata una soluzione basata su Software Libero

Software Costo

[k€]

Relational DataBase Management System

5

Spatial Data Server 1,5

Map Server 1/2


Web-GIS\SW LiberoIl 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


Web-GIS\SW 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


Web-GIS\ArchitetturaL’architettura del sistema è di

tipo 5-tier

Livello Client

Livello Web

Livello Applicativo

Livello di Accesso ai Dati

Livello Dati

Thin Client

Web Server

Map Server

PostGIS

«call»

PhpNuke

File System

php Engine

«use»

«access»«access»

«use»

«access»

ClientTier

ApplicationTier

DataAccess

Tier

DataTier

WebTier

WMS/WFS

«use»

«call»

PostgreSQLMySQL

phpMyAdmin

phpPgAdmin

«use»

«use»

«call»

«call» «call»


Web-GIS\Web tierIl 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….


Web-GIS\Web tierI servizi di phpNuke si gestiscono mediante un menu di grafico


Web-GIS\Web 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.


Web-GIS\Web tier

I servizi di supporto alla Gestione dei Contenuti forniscono i meccanismi per creare, modificare, aggiungere i contenuti alle pagine web


Web-GIS\Web 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.


Web-GIS\Web tier

I servizi di Community e Web Collaborativo

forniscono le funzionalità di news, download, forum, FAQ, Chat, sondaggi, statistiche……


Web-GIS\Application 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



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 ServiceWeb Feature Service (non transazionale)

utilizzabili per la cooperazione applicativa



Il Map File è un file ASCII in cui sono configurati unità di mappa, proiezioni, layer informativi, legende, web services,ecc….



Il template File è un file HTML utilizzato da MapServer per effettuare il rendering delle mappe sul web browser


Web-GIS\Data 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).


Web-GIS\Data 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.


Risultati

Trepuzzi, Carta di Uso del Suolo derivata dalla classificazione di immagini satellitari ad alta risoluzione

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Risultati\Portale 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.



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)


Risultati \Portale territoriale


Conclusioni

Tricase, La Costa, Immagine pancromatica acquisita dal satellite Quick Bird il 19 Maggio 2004.

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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 web-mapping

senza sostenere alcun costo relativo a licenze di software di base ed applicativo

sostenendo uno sforzo di sviluppo software minimo


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


Riusabilità

Tricase, Il Porto, Immagine pancromatica acquisita dal satellite Quick Bird il 19 Maggio 2004.

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RiusabilitàL’area di interesse del progetto di riuso è stato

il territorio del comune di “Tricase”su cui è stata condotta una analisidel biotopo unico dellaQuercia Vallonea

Il progetto è statoFinanziato nell’ambito del ProgrammaOperativoRegionale2000-2006della Regione Puglia


Riusabilità

Buffer Zone

pSIC Aree di Diffusione e Ripristino

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Riusabilità


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

una piattaforma software open source per il supporto operativo alla pianificazione, gestione e...

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