1. 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

2. (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.

3. 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

4. (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.

5. 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

6. 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

7. 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

8. (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.

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. (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.

14. 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

15. 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

16. 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

17. 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

18. 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

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

20. 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

21. 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

22. 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

23. 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

24. 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

25. 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

26. 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

27. 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

28. 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

29. 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

30. (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

31. 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

32. 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

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

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

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

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

37. (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.

38. 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

39. 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

40. (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.

41. 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

42. (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

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

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

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

46. 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