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Lezione 3




 Facoltà di Ingegneria

Corso di Elettronica perl'Ambiente

Macera Antonio (797107)

Lezione 3 (07-05-2007)

Il Terrapack è un software la cui struttura può definirsi net-centrica. Ciò vuol dire che il programma è costituito da moduli indipendenti. Tali moduli sono distribuiti in corrispondenza dei singoli nodi della rete e sono in comunicazione tra loro; inoltre i diversi moduli sono interoperanti al fine di svolgere opportune funzioni caratteristiche del sistema. Il sistema non è costituito da un'unica entità: a seconda delle esigenze dell'utente del sistema, i moduli che svolgono le diverse funzioni, sono dispersi sulla rete. La comunicazione tra i vari moduli, in una struttura net-centrica, è garantita mediante l'utilizzo dello stack TCP/IP, tipico delle comunicazioni internet: la comunicazione non avviene internamente ai sistemi che contengono le singole funzioni, ma ogni modulo funzionale (che compone il sistema) interroga gli altri moduli, sparsi sui vari nodi, mediante l'utilizzo della rete.Possiamo quindi definire il Terrapack come un software delocalizzato (ogni singolo comando utilizzato è in grado di attivare procedure e funzionalità che potrebbero risiedere anche a diversi chilometri di distanza dal punto di controllo principale). Nella realtà, può comunque verificarsi che diversi moduli siano posizionati in coincidenza dello stesso nodo. Ciò avviene mediante l'utilizzo di una sorta di artificio come l'auto-indirizzamento che fa si che i vari moduli sembrino delocalizzati (per far ciò si possono utilizzare l'indirizzo di rete 127.0.0.1 con 256 porte).

Passiamo ora all'analisi di alcune funzionalità del Terrapack.Prima di avviare il Terrapack, sulle macchine che utilizziamo noi studenti, è necessaria l'attivazione di alcuni database i quali consentono l'utilizzo delle funzionalità del software. Per far ciò è necessario richiamare questi database i quali sono contenuti in dei server che restituiscono delle funzioni qualora queste vengono richiamate da un opportuno indirizzamento. Questi server, come è logico, possono essere dislocati in qualsiasi punto della rete e l'accesso è consentito a coloro che nefando richiesta mediante indirizzamento. Per quanto riguarda l'utilizzo del Terrapack sui nostri calcolatori, i server in questione, che contengono databese relativi all'altimetria e agli sfondi, risiedono all'interno del calcolatore stesso in cui gira il programma. Quindi occore fare una sorta di auto-indirizzamento per avere accesso alle informazioni necessarie: prima di lanciare il Terrapack, occorre avviare due programmino che simulano l'esistenza di due server all'interno del nostro calcolatore.

La tecnologia che oggi è utilizzabile per la gestione, a livello geografico, di problemi relativi alla progettazione, controllo e gestione di situazioni svariate, ha sostituito quello che fino a qualche anno fa era costituito da un database cartaceo. I database elettronici consentono una consultazione molto più rapida e precisa soprattutto in ambito geografico. Prima, per ottenere una risoluzione alta, del territorio da monitorare, era necessario disporre di una notevole quantità di cartografia (carte ad alta scala). Ciò rendeva praticamente impossibile, la consultazione, l'elaborazione e l'attuazione, di un intervanto in tempo reale.Per questo, uno strumento che deve essere in grado di gestire processi territoriali, di tipo complesso ed in tempo reale, deve disporre di una cartografia consultabile nel modo più semplice e veloce possibile. Quindi, la cartografia continua (gestione in modo continuo della cartografia) rappresenta uno dei cardini per un sistema interattivo di gestione territoriale a supporto delle decisioni.

Aprendo il Terrapack, viene visualizzata sul monitor la schermata riportata in figura. A questo punto, è possibile scegliere la regione di interesse per la nostra consultazione. Con la selezione di una determinata area, tra quelle disponibili, il programma provvede a caricare i dati relativi all'altimetria e alla grafica, dai server simulati aperti in precedenza sul calcolatore. (Mediante un collegamento, si potrebbe accedere ad altri database cartografici, mediante la rete).

 database cartografici

Nei database a nostra disposizione, sono presenti dati relativi alla cartografia italiana.

Nella schermata iniziale, in particolar modo nel riquadro in alto a destra si può vedere il tipo di cartografia a nostra disposizione mentre nel mezzo della dinestra sono evidenziate le aree per le quali la cartografia è disponibile. Una volta individuata la regione di nostro interesse mediante il puntatore rettangolare possiamo avere il dettaglio della zona desiderata. La carta che possiamo consultare ha una definizione di 250000 m/pix ma sono disponibili cartografie che arrivano ad una risoluzione migliore di 1 m/pix.Qualora si volesse cambiare la cartografia che il Terrapack carica come dafault basta caricarne una nuova da un server dislocato sulla rete.

Analizziamo ora alcune funzionalità del Terrapack le quali sono utili per la progettazione e gestione di applicazioni dedicate a vari fenomeni di tipo territoriale.Vediamo ora alcune funzionalità e i relativi comandi che consentono di attivarle.Visualizzazione coordinate e altimetria

Visualizzazione coordinate e altimetria 

Tale funzione consente la visualizzazione di informazioni relative al pixel sul quale è puntato il mouse. La posizione del dispositivo di puntamento viene decodificata in termini di coordinate che è possibile visualizzare in diversi formati Greenwich, UTM, UTM MGRS, Lambert(Greenwich, UTM, UTM MGRS, Lambert). Inoltre, per ogni punto della carta è possibile disporre dell'informazione relativa all'altimetria (quota sul livello del mare). In passato (utilizzando database cartacei) le informazioni sull'altimetria venivano ricavate mediante le curve isolivello riportate sulle carte geografiche (era necessaria un'interpolazione lineare tra le due curve isolivello più vicine al punto d'interesse).Nella voce datum, della finestra che contiene le informazioni, vi è l'indicazione relativa al sistema di riferimento utilizzato: WGS84 indica la recente cartografia nata con l'uso del sistema GPSED50 è il datum associato alla cartografia in uso prima agli anni '50.

Distanza e profilo altimetrico Oltre alla potenzialità di ottenere informazioni relative all'altimetria in un punto, è possibile, mediante questo comando, valutare il profilo altimetrico di un percorso prescelto mediante una retta o una seri di segmenti sulla carta.

Distanza e profilo altimetrico 

Una volta prescelto il percorso, è possibile vedere, nella finestra di informazione, i dati relativi al percorso scelto (coordinate dei punti di partenza e arrivo, varie valutazioni di distanza).

finestra di informazione con i dati relativi al percorso scelto Ciccando sul tasto "profilo altimetrico" si apre una finestra in cui è possibile apprezzare l'andamento del profilo altimetrico in maniera grafica. In tale rappresentazione è possibile distinguere la visualizzazione di due profili:

• Gravimetrico il quale rappresenta l'altimetria ricavata imponendo come riferimento il centro della Terra• Altimetrico di visibilità per il quale vengono prese in considerazione le correzioni da apportare per via della curvatura terrestre (ciò consente un'analisi della visibilità dei punti).

in cui è possibile apprezzare l’andamento del profilo altimetrico in maniera grafica

profilo altimetrico in forma grafica 

Lo studio del profilo altimetrico di visibilità (prendendo in considerazione la curvatura terrestre) è fondamentale nel caso in cui in determinate applicazioni sia necessario disporre di informazioni relative alla visibilità in linea retta di due punti: è il caso di un collegamento radio punto-punto per il quale è necessaria la visibilità a prescindere dalla curvatura del globo. Come si puù vedere dalla figura di questo profilo, il programma evidenzia in rosso quelli che sono i tratti del percorso visibili in linea retta dal punto di partenza.Nella stessa finestra, sul grafico del profilo altimetrico, è possibile attivare un cursore mediante il quale si ricavano le informazioni di distanza dal collegamento e quota del punto considerato.

Area otticaindicazione posizione del pulsante per accedere all'area otticaCon questo comando, è possibile scegliere un punto sulla carta geografica e ricavare le informazioni sulla visibilità dell'area circostante. Scelto il punto (per esempio dove si vuole piazzare un trasmettitore) viene evidenziata, dal programma, l'area visibile ovvero libera da ostacoli.

La scelta del punto rispetto al quale effettuare il calcolo dell'area visibile, può essere effettuata in vari modi, mediante la finestra che ne consente la scelta: da tastiera (qualora si conoscano le coordinate esatte del punto di osservazione), oppure con il mouse ciccando su un punto della carta.È inoltre possibile comparare questi risultato, che riguardano un angolo di 360°, con quanto ricavato per il profilo altimetrico visto prima.

Scelta della modalità di selezione del punto per il calcolo dell'area visibile.

Cordinate di allimetria

riepilogo parametri generali

L'immagine rappresenta il risultato grafico dei parametri inseriti 

Vista 3D della zona videoL'immagine indica la posizione del pulsante: vista 3d della zona videoTale funzione consente una ricostruzione grafica tridimensionale del territorio mediante le informazioni relativeal database altimetrico. Questa funzione risulta però condizionata dalla risoluzione grafica a disposizione del Terrapack, ma può essere molto fedele alla realtà qualora vengano utilizzate scale molto elevate.

 

L'immagine rappresenta un esempio della vista 3d 

Utilizzando contemporaneamente la vista 3D e l'area ottica ci si rende conto del fatto che alcune zone siano visibili e altre no da un punto.

Area ottica & Vista 3D del territorioLa ricostruzione tridimensionale del territorio è un valido supporto ai fini della programmazione di interventi così come nella fase progettuale.Come visto è possibile sfruttare contemporaneamente alcune funzionalità del Terrapack aumentando quelli che sono gli obbiettivi perseguibili mediante il suo uso.

Va sottolineato che l'uso dei comandi visti, così come altri messi a disposizione degli utenti di Terrapack, è possibile in base ad una particolare configurazione cartografica di tipo Raster ovvero Matriciale. Il sistema finora visto, che consente una gestione territoriale delle informazioni,

l'immagine rappresenta un'applicazione di configurazione matriciale

 

consiste in un grande insieme di simulazioni: viene riprodotto l'ambiente in modo più realistico mediante i colori, oppure rappresentato in modo tridimensionale rendendo grafica la riproduzione delle grandezze associate ad ogni pixel. Ciò è possibile, come detto in apertura, grazie ai database in cui le associazioni vengono fatte in modo matriciale: righe e colonne della matrice rappresentano le coordinate per le quali immagazzinare i dati relativi alle grandezze di interesse per ogni punto dell'area grafica. È possibile quindi disporre di una distribuzione continua di informazioni e proprietà le quali descrivono graficamente le caratteristiche del territorio ( in modo molto accurato). Una volta che si dispone di questi database matriciali, è possibile analizzare le informazioni lungo dei segmenti oppure delle aree che interessano solo parte della matrice. È inoltre possibile creare database specifici per singole aree o porzioni della matrice fondamentale, ai quali database si accede mediante riferimenti geografici. Facendo riferimento ad una configurazione di tipo vettoriale delle informazioni, è possibile sovrappore alla cartografia dei simboli che evidenziano determinati punti. Trami questi simboli che riguardano solo alcuni punti dell'intera mappa a disposizione, si puù accedere ad altri database che contengono informazioni georeferenziate (relative a qual singolo punto).Quello che detto così sembra molto complicato, si chiarisce con un esempio.Prendiamo in considerazione l'archivio dei centri abitati italiani: database che contiene informazioni relativa ad ogni centro abitato italiano (nome, numero di abitanti, coordinate, quota...), messoci a disposizione col pacchetto Terrpack. Vediamo quindi un nuovo comando:

Aggiunge tematismo objMediante questa funzione, è possibile riportare sul video, delle informazioni contenute in un altri file.

L'immagine indica il pulsante per la gestione dei tematismi 

Prendendo in considerazione i centri abitati italiani (sono presentio anche database relativi ai laghi, fiumi, città...) questi vengono evidenziati sulla cartografia sottoforma di puntini colorati. Ad ognuno di questi puntini sono associate delle informazioni. A differenza di prima, le informazioni non sono associate ad ogni punto della cartografia, ma solo a dei simboli. È facile capire che il database che contiene le informazioni relative ai centri abitati è meno esteso di quello cartografico relativo all'altimetri (è facile convincersi che i centri abitati disposti sulla carta sono minori dei singoli pixel che compongono la carata stessa). Ogni singolo simbolo che rappresenta un centro abitato, punta in modo vettoriale alla riga di un database che contiene le informazioni; sulle colonno di questo stesso database sono riportati i nomi delle tipologie di informazioni immagazzinate.Mediante il comando di interrogazione, ciccando su un simbolo che indica un centro abitato, è possibile visualizzare le informazioni relative al centro stesso.

ciccando su un simbolo che indica un centro abitato, è possibile visualizzare le informazioni relative al centro stesso. 

L'immagine rappresenta la visualizzazione di varie tabelle delle basi di dati mettendole in relazione tra di loro 

 Questo sistema di tipo vettoriale sfrutta il cosiddetto campo configurazionale, il quale consente di accedere alle varie tabelle delle basi di dati mettendole in relazione tra di loro. Nel database dei centri abitati ci sarà sicuramente un campo che lo mette in relazione con le coordinate geografiche della cartografia e che consente l'associazione dei pixel rappresentativi del centro abitato con le relativa informazioni. Sarà quindi possibile sfruttare un nuovo strumento di analisi dei dati come le query geografiche: possibilità di fare analisi di dati complesse su dati selezionati in maniera geografica.

 

 

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