GIS in edilizia

Esempi pratici per territorio, spazio e ambiente
Prestazioni energetiche - Energie rinnovabili - Rischio sismico - Gestione beni architettonici - Applicazioni per VIA e VAS - Servizi per la P.A.

Il volume, redatto in un linguaggio semplice e chiaro, illustra l’uso di strumenti GIS free e open-source in ambiti applicativi inerenti il territorio, l’edilizia, l’architettura e l’ambiente.

Fortemente votato alla praticità, il testo illustra come affrontare problematiche tecnico applicative con strumenti GIS attraverso la realizzazione di esempi pratici. Ognuno di tali esempi è stato appositamente elaborato ed adattato dall’autore al fine di rendere chiari i concetti ed i criteri di elaborazione cartografica ed alfanumerica con i GIS.

L’obiettivo è quello di illustrare al lettore le potenzialità offerte da moderni strumenti GIS in un contesto tecnico-pratico, orientandosi a delineare un quadro generale di come sia possibile utilizzare i software GIS per ottenere determinati risultati di interesse tecnico-pratico. Per ogni argomento è stato specificato lo strumento (o più strumenti insieme) scelto tra: QGIS, GRASS e gvSIG.

Per la cartografia di base, il volume si concentra sulle informazioni cartografiche reperibili dai servizi WMS, WFS, WCS messi a disposizione dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare e/o dai servizi web di Regioni e Comuni italiani.

Il volume, che si compone di 8 capitoli, si apre con una trattazione sintetica e generale dei GIS e degli strumenti free e open-source usati per realizzare gli esempi riportati nel testo. A seguire, la trattazione di argomenti di grande interesse ed importanza per i tecnici impegnati in ambito edile, urbanistico ed ambientale. Il volume si completa con l’esame della crescente disponibilità di sorgenti dati cartografiche messe a disposizione dalle amministrazioni a tutti i livelli territoriali, facendo una breve trattazione di alcuni portali cartografici di Comuni, Regioni e Ministeri italiani.

NOTE SUL SOFTWARE INCLUSO

Il software incluso consente la gestione delle seguenti utilità:

• Link per il download dei software GIS free ed open-source analizzati nel volume;
• File dei progetti riportati nel volume che il lettore può aprire ed analizzare nello specifico (i file dei progetti sono compressi in formato .zip);
• Applicazione web-GIS client che consente di visionare alcuni layers provenienti dai servizi WMS del portale cartografico nazionale del Ministero dell’Ambiente, della Tutela del Territorio e del Mare.

Requisiti hardware e software: processore da 2.00 GHz; MS Windows Vista/7/8 (per utenti MS Windows Vista/7/8 sono necessari i privilegi di “amministratore”); 250 MB liberi sull’HDD; 1 GB di RAM.

Vincenzo Carella, geologo, ha lavorato per diverse società che si occupano di Sistemi Informativi Territoriali e di GIS per le Pubbliche Amministrazioni. Attualmente è dipendente presso una nota società che produce software per l’edilizia.

Indice

Introduzione

1. Introduzione ai GIS
1.1. Cosa è un GIS
1.2. La storia dei GIS
1.3. La logica basata sui layers
1.3.1. Tipi di layer e formati delle informazioni geografiche
1.4. Gli Shapefile
1.5. Il GeoDatabase
1.6. I Formati raster
1.7. Il DTM ed il DEM
1.7.1. I dati LIDAR
1.7.2. Come scegliere fra DEM e DTM
1.8. Le relazioni spaziali
1.9. L’analisi spaziale
1.10. La buffer-zone
1.11. L’analisi degli attributi
1.12. L’analisi statistica
1.12.1. Autocorrelazione
1.12.2. Il concetto di vicinanza
1.12.3. Nearest neighbor
1.12.4. Regressione polinomiale
1.12.5. Interpolazione tramite spline
1.12.6. Media mobile
1.12.7. Metodo IDW
1.12.8. Metodo della triangolazione
1.12.9. Metodo di Kriging
1.13. L’analisi dei dati raster
1.13.1. Operazioni locali nei raster
1.13.2. Operazioni focali
1.13.3. Operazioni zonali
1.13.4. Operazioni globali
1.14. La georeferenziazione
1.15. Elaborazione dei dati cartografici
1.16. I tematismi
1.17. Il fattore tempo nei GIS
1.18. Integrazione tra GIS, CAD ed altre tecnologie

2. I GIS free e open source: QGIS, GRASS E GVSIG
2.1. Gli strumenti Free e Open-Source
2.2. QGIS
2.2.1. La logica di QGIS
2.2.2. Il progetto in QGIS
2.2.3. Elementi principali dell’interfaccia grafica
2.2.4. QGIS Browser
2.2.5. Un “alleato” di QGIS
2.3. GRASS
2.3.1. La logica di GRASS
2.3.2. L’interfaccia grafica
2.3.3. Il funzionamento dei moduli
2.4. gvSIG
2.4.1. Le viste
2.4.2. Le mappe
2.4.3. Le tabelle ed i grafici

3. Valutazione delle prestazioni energetiche degli edifici con i GIS
3.1. Prestazioni energetiche degli edifici
3.1.1. La normativa
3.2. Alcuni richiami sui calcoli
3.3. L’applicazione dei GIS
3.3.1. I progetti GIS per le prestazioni energetiche
3.4. Il nostro progetto GIS di esempio
3.4.1. I dati di input
3.4.2. La struttura del dato cartografico
3.4.3. Gli attributi del layer degli edifici
3.5. L’analisi GIS

4. Il GIS nelle energie rinnovabili
4.1. Esempi GIS nelle energie rinnovabili
4.2. Il calcolo della radiazione solare
4.2.1. Fattori naturali ed astronomici
4.2.2. Criteri e principi di calcolo della radiazione solare al suolo
4.2.3. Esempi di uso dei GIS nel fotovoltaico
4.3. Un esempio di progetto GIS per la creazione di mappe di irraggiamento
4.3.1. Le mappe di base
4.3.2. Il primo passo nel calcolo: le pendenze e le esposizioni
4.3.3. Il calcolo dell’irraggiamento
4.4. Analisi della producibilità fotovoltaica
4.5. Estensione del metodo ad altre casistiche

5. Valutazione del rischio sismico in un’area urbana
5.1. Il rischio sismico
5.1.1. La definizione di rischio sismico
5.2. La pericolosità sismica
5.2.1. La mappa della pericolosità sismica
5.2.2. Risposta sismica locale
5.2.3. Microzonazione sismica
5.2.4. Le amplificazioni di sito secondo le NTC 2008
5.3. La valutazione dell’esposizione
5.4. La valutazione della vulnerabilità sismica
5.5. Stima del rischio sismico
5.6. Il progetto GIS di esempio
5.6.1. I layers cartografici di base
5.6.2. La mappa delle accelerazioni di base
5.6.3. La mappa delle amplificazioni topografiche
5.6.4. La mappa di amplificazione stratigrafica
5.6.5. Il calcolo del raster delle accelerazioni finali
5.7. Analisi dell’esposizione
5.8. La vulnerabilità
5.9. La stima del rischio sismico

6. Gestione dei beni architettonici con i GIS
6.1. Normativa sui beni culturali
6.2. I progetti nazionali del Ministero dei Beni Culturali
6.3. Catalogazione degli edifici nei centri storici
6.4. La storia del paese
6.5. La creazione delle schede di raccolta dati
6.6. I layers cartografici
6.7. Gestione delle facciate con i GIS
6.8. Prodotti cartografici dello stato di fatto
6.9. Il piano di recupero
6.10. Creazione dei layout di stampa

7. Applicazioni GIS per VIA e VAS
7.1. Introduzione alle procedure VAS e VIA
7.1.1. La normativa a livello europeo e nazionale
7.1.2. Sintesi sulle procedure VIA e VAS
7.2. La documentazione della VAS
7.3. La documentazione della VIA
7.4. Panoramica sul processo di analisi degli effetti
7.4.1. Gli elementi dell’analisi
7.4.2. Gli strumenti usati per l’analisi di impatto
7.5. La valutazione ambientale con i GIS
7.6. Valutazione della qualità dell’aria
7.6.1. Modelli di valutazione della qualità dell’aria
7.6.2. La valutazione con i GIS
7.7. Effetti sul clima
7.8. Acque
7.8.1. I dati pluviomerici e gli apporti meteorici
7.8.2. Analisi dei bacini idrografici
7.8.3. Analisi della qualità delle acque
7.9. Suolo e sottosuolo
7.10. Flora e fauna
7.11. Agenti fisici (rumore, radiazioni, vibrazioni)
7.11.1. Il raster delle distanze
7.11.2. Il raster dell’attenuazione per divergenza geometrica
7.11.3. Il raster dell’attenuazione atmosferica
7.11.4. Il raster dell’attenuazione del terreno
7.11.5. Il raster finale dell’attenuazione
7.11.6. Il raster della propagazione del rumore con la distanza
7.12. Gli effetti cumulativi
7.13. I recettori ambientali
7.14. La fase di pubblicazione attraverso strumenti GIS (l’esempio della Regione Lombardia)
7.15. Il monitoraggio esecutivo con i GIS

8. Servizi GIS nelle P.A.
8.1. Il GIS nel settore pubblico
8.2. Il GIS nel web
8.3. Il portale cartografico nazionale
8.4. Portali cartografici regionali
8.5. Portali GIS nei comuni
8.6. Come si produce un portale cartografico

9. Installazione del software incluso
9.1. Note sul software incluso
9.2. Requisiti hardware e software
9.3. Download del software e richiesta della password di attivazione
9.4. Installazione ed attivazione del software

BIBLIOGRAFIA

FONTI DIGITALI DAL WEB

INDICE DELLE TABELLE

INDICE DELLE FIGURE