Creation of personal geo-referenced database using ArcGis Desktop

1. Company
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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRIESTE
Creazione di un database georeferenziato
relativo alla volumetria degli edifici di
Villa Santina
Relatore: Prof.ssa Raffaela Cefalo Laureanda: Maja Crljenko

2. Sommario
• Obiettivi
• Soluzione proposta e implementata
• Struttura dell’Arcgis Desktop
• Prima fase dello sviluppo - Raccolta dei dati
• Seconda fase dello sviluppo – Organizzazione dei dati
• Terza fase dello sviluppo - Georenziazione
• Quarta fase dello sviluppo - Unione dei dati
• Conclusioni e Sviluppi futuri

3. Obiettivi
• Illustrare le potenzialità degli strumenti GIS (per
l’elaborazione e la manipolazione di grande quantità di dati georeferenziati
organizzati all’interno di un geodatabase specifico)
• Creazione del Personal Geodatabase
georeferenziato (dimensioni max 2GB) che contiene la volumetria
degli edifici di Villa Santina e Tolmezzo
• Gestire formati di dati AutoCad - dxf (drawing
exchange format) e GIS - shapefiles al fine di produrre un
database esportabile anche in Microsoft Access.

4. Soluzione
• In questo progetto applicativo ArcGis Desktop rappresenta una
piattaforma, un ponte, tra AutoCAD (Computer Aided Design),
AutoCAD MAP e Microsoft Access.
• L’uso dell’ArcGis Dektop è risultato necessario per unire dati di
vario tipo e creare un database basato su informazioni
spaziali.
• Gli altri strumenti ‘classici’ di basi di dati non hanno questa
potenzialità.

5. Struttura dell’ArcgisDesktop
• Strumenti usati (applicazioni di ArcGisDktop)
• ArcMap,ArcCatalog, ArcToolbox

6. Prima fase dello sviluppo - Raccolta dei dati
• Raccolta e ricerca dei dati utili per il
progetto sul sito IRDAT (Infrastruttura
regionale dei dati ambientale e territoriali)
del FVG
• Consultazione del “Manuale utente
WebGis”, “Manuale dei servizi IRDAT”,
Linee guida per la costruzione delle
banche dati territoriali
• Sviluppo del sistema concettuale e logico
per la seconda fase

7. Seconda fase dello sviluppo - Organizzazione dei dati
Dati raccolti per la Villa Santina e Tolmezzo:
a) Nel formato shapefile:
• CTRN5000_Edificato_Villa_Santina.shp
• CTRN5000_Enemonzo.shp
• CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_Nord.shp
• CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_Sud.shp
b) Nel formato dxf:
• “031163_Q.dxf” per la Villa Santina
• “031152_Q.dxf” per l’Enemonzo
• “032133_Q.dxf” per il Tolmezzo Nord
• “043014_Q.dxf” per il Tolmezzo Sud

8. Formato dei dati usati
• Tutti i dati utilizzati sono dati vettoriali.
• I dati vettoriali prendono il nome dal concetto matematico di vettore.
Il vettore è una linea che ha come estremi due punti ed è
caratterizzato da intensità, direzione e verso.
Una volta acquisiti i punti e loro coordinate si hanno informazioni relative alla
loro localizzazione e alla forma di qualsiasi elemento geometrico.
Oggetti o entità sono rappresentai in modo numerico, discreto e garantiscono
un grande livello di dettaglio.

9. Elementi del MODELLO VETTORIALE
• Punti: elementi geometrici caratterizzati da una terna di coordinate
• Linee: sequenza ordinata da due o più punti, a una dimensione.
Graficamente caratterizzate da uno spessore, uno stile e un colore
• Poligoni: oggetto bidimensionale che descrivono un'area o una
superficie dove il punto iniziale di una o più linee connesse coincide
con il punto finale.

10. Formato shapefile
• ESRI shapefile - i dati vengono divisi in tre parti a ciascuna delle quali
è associato un file: una tabella per le geometrie (.shp), una per gli
attributi (.dbf) e una per gli indici delle relazioni fra le prime due
(.shx).

11. Formato dxf (Drawing Interchange Format)
La struttura di base di un file DFX è la seguente:
• HEADER. In questa sezione sono precisate le variabili generali
associate al disegno (limiti, estensione, variabili di quotatura, etc…)
• CLASSES. Vengono definite le classi (dizionario, tratteggio,
immagini raster, ecc..)
• TABLES. Contiene delle tabelle contenenti le caratteristiche di
diversi oggetti (layer, stili di quota, tipi di linea, viste, etc...)
• BLOCKS. Vengono descritti i singoli blocchi contenuti nel disegno
• ENTITIES. E' la sezione più importante: riporta tutti gli oggetti grafici
presenti nel disegno (linnee, polilinee, archi, cerchi, tratteggi, ecc...)
• OBJECTS. Contiene tutti gli oggetti non grafici associati al disegno
(ad esempio un dizionario).

13. Organizzazione dei dati
• Dopo aver verificato tutti gli attributi nelle tabelle di
dati di ogni set di informazioni si procede con
l’eliminazione di quelli che non servono per il
progetto.
• Selezionando «Cad Feature Data Set Properties»,
nel file dxf e «delete field» dentro i dati tabellari
dello shapefile.

14. Proiezione Cartografica
• Il Sistema di proiezione utilizzato nel progetto è quello
Gauss-Boaga identificato come EPSG 3004 (fuso Est).
• Con ArcToolBox nel “Data Management Tools”
selezionando lo strumento “Projections and
Transformations” e “Define Projection”, viene definita la
proiezione, digitando il codice 3004
• Lo stesso sistema di proiezione viene impostato su tutti i
file del progetto.

15. Terza e quarta fase

17. Terza fase dello sviluppo - Georeferenziazione
• Georeferenziazione:
“ Processo attraverso il quale si stabilisce una corrispondenza
tra la superficie terrestre e oggetti, fatti o concetti
rappresentabili come punti, linee, forme o volumi”.
“ Consiste nell’assegnare all’oggetto che si vuole geo-referenziare delle
coordinate, calcolate rispetto a un sistema di riferimento dato, mediante le
quali è possibile posizionare correttamente l’elemento in una
rappresentazione spaziale”.

18. Spatial adjustment

19. Il calcolo delle coordinate
• A questo punto shapefile e
dxf, sono uniti , esattamente
sovrapposti.
• E possibile assegnare le
corrispondenti coordinate
Gauss-Boaga ad ogni
elemento del file.
• Viene creato un campo vuoto
, nel quale tramite il comando
«Calculate geometry», viene
scelta la voce “X Coordinate
of Centroid” per la coordinata
Est e “Y Coordinate of
Centroid” per la coordinata
Nord.

20. Quarta fase dello sviluppo – Unione dei dati
• Esaminando tutti gli attributi per ogni file si verifica che non esiste un
identificatore unico.
• Es. Nella slide successiva si vede che nello shapefile
“CTRN5000_Villa_Santina.shp” un poligono ha FID 667, mentre nel
file dxf “ 031163_Q.dxf” lo stesso poligono ha FID 436.
• Soluzione "Operazioni spaziali" - operazioni necessari per unire
elementi in base alla loro posizione, per ottenere il database dove
elementi di entrambi i data set sono collegati con identificatore unico.

21. CTRN5000_Villa_Santina.shp
031163_Q.dxf

22. L’unione spaziale
• Selezionando lo shapefile , con il tasto destro del mouse
nella sezione “Join and Relates” viene selezionata la
voce “ Join”.
• Viene scelto il layer “4914_Q.dxf” per unirlo con il layer scelto
prima, “CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_sud.shp e poi lo stesso
procedimento viene fatto su tutti file del progetto.
• Dal file dxf viene scelto il poligono come classe di entità da
associare allo shapefile che contiene le informazioni degli edifici.

24. Creazione degli shapefiles
Con questo procedimento vengono creati quattro nuovi shape file:
• Join_Output_Villa_Santina.shp
(Prodotto dal file 031163_Q.dxf e CTRN5000_Edificato_Villa_Santina.shp)
• Join_Output_Enemonzo.shp
(Prodotto dal file 031152_Q.dxf e CTRN5000_Edificato_Enemonzo.shp)
• Join_Output_Tolmezzo_sud.shp
(Prodotto dal file 049014_Q.dxf eCTRN5000_Edificato_Tolmezzo_sud.shp)
• Join_Output_Tolmezzo_nord.shp
(Prodotto dal file 032133_Q.dxf e CTRN5000_Edificato_Tolmezzo_norad.shp)

25. Esportazione nel Personal Geodatabase
• La conversione degli shapefile in ArcMap e ArcCatalog è possibile
con lo strumento “Conversion tools”, selezionando “To Geodatabase”.
In questo gruppo di strumenti viene usato il metodo “Feature Class
to Feature Class” .
• Bisogna scegliere le features di input e le features di output.
• La feature di input è lo shapefile che contiene le informazioni che
vogliamo siano inserite nel Personal Geodatabase
• Personal Geodatabase creati:
“Villa Santina.mdb”
“Enemonzo.mdb”
“Tolmezzo_sud.mdb”
“Tolmezzo_nord.mdb”

26. Fusione dei risultati dell’unione spaziale
• Dopo l’ultima operazione tutti I dati necessari vengono uniti con tutti
gli attributi, però rimangono divisi in due parti Tolmezzo Sud e
Tolmezzo Nord e Villa Santina con una parte di Villa Santina nella
località Enemonzo.
• Nell’immagine seguente si vede il risultato dell’operazione, dove ogni
colore rappresenta il risultato di un’unione spaziale.
• Per risolvere questo problema viene usato lo strumento “Merge”, che
si trova nella sezione “Data Management Tools”, sotto il gruppo
“General”. Questa operazione unisce due o più dataset in un nuovo
data set. Nel progetto il nuovo dataset è rappresentato come
shapefile.

27. Risultato dell’unione spaziale

29. Risultati
• Dopo aver effettuato l’operazione di unione di elementi
«merge» i risultati sono due shapefiles:
" Join_Output_Merge_Villa_Santina "
" Join_Output_Merge_Tolmezzo "
• Prima di concludere si ripete l’esportazione dei dati creati
nel Personal Geodatabase.
• Tutti dati creati nel Personal Geodatabase sono esportabili
in Microsoft Access.

30. Conclusioni e sviluppi futuri
• Sono stati raggiunti gli obiettivi prefissati:
• Creazione di un Personal Geodatabase georeferenziato che
contiene la volumetria degli edifici di Villa Santina e Tolmezzo
• Gestione dei formati di dati AutoCad - dxf (drawing exchange
format) e GIS - shapefiles al fine di produrre un database esportabile
anche in Microsoft Access.
Il Geodatabase creato può costituire una base ottimale per ulteriori
sviluppi e aggiornamenti, estendendo l’area coinvolta dall’analisi e/o
includendo altri Comuni limitrofi.