Analisi spaziale

Questa operazione consente di operare sulla componente non spaziale , sugli attributi, dell’informazione territoriale. L’operazione viene compiuta solo sui dati tabellari, con un linguaggio semplice, che richiama il linguaggio SQL.

L’operazione di query è eseguita ponendo delle condizioni sulla componente spaziale dei dati territoriali, utilizzando le proprietà e le relazioni spaziali. La query spaziale viene effettuata sempre su una mappa, che rappresenta le entità dell’insieme informativo, visualizzata a schermo. La selezione può avvenire attraverso differenti query spaziali:

• selezione attraverso il puntatore: posizionando il puntatore in corrispondenza dell’entità da selezionare;
• selezione sulla base della distanza: operazione per la selezione di entità puntuali, lineari o areali entro una determinata distanza rispetto ad un elemento dato o tracciato oppure elementi oltre una certa distanza rispetto ad un elemento dato o tracciato. Nel compiere questa operazione occorre definire con attenzione i termini “oltre”, “entro”, “completamente entro”, “parzialmente entro”.

Queste operazioni, basate sulle relazioni topologiche, permettono di visualizzare la sovrapposizione di diversi livelli informativi e consentono di riportare gli attributi associati alle entità geografiche da un livello informativo all'altro, in corrispondenza degli elementi corrispondenti. Le sovrapposizioni possono essere suddivise in tre categorie principali:

• punti su poligoni,
• linee su poligoni
• poligoni su poligoni

Almeno uno dei due tematismi considerati deve essere di tipo poligonale. Ad esempio: con il livello poligonale della carta dell'uso del suolo, possiamo individuare la tipologia del suolo è ubicato un traliccio elettrico (punto su poligono), un tratto di strada (linea su poligono), o un fabbricato (poligono su poligono). Il livello informativo risultato conterrà, oltre a tutti gli attributi rispettivamente del traliccio, della strada o del fabbricato, anche le informazioni che sono associate alla carta poligonale dell'uso del suolo.
Mediante questi operatori sono possibili sofisticate analisi di tipo ambientale e scientifico: in campo geologico, dà la possibilità di sovrapporre carte diverse riportanti informazioni sulla geologia, la copertura vegetale, l'acclività, la fratturazione della roccia, per determinare le zone potenzialmente predisposte al dissesto.

L’operazione di overlay consiste nell’assegnare ad ogni cella della mappa risultato un valore funzione dei valori delle corrispondenti mappe di origine. Si tratta di semplici operazioni di Map Algebra. Requisito fondamentale è che le mappe raster utilizzate posseggano le stesse caratteristiche: numero e dimensione delle cella, risoluzione spaziale e georeferenziazione. L’operazione di overlay con i raster ricade nella tipologia operatori locali; essi consentono di attribuire ad ogni elemento del layer risultato un valore in funzione dei layer di input. L'operazione di overlay può essere combinato con operazioni algebriche o statistiche, riclassificazioni, conversione di unita di misura.

Si assegna a ciascun punto di valore non noto, il valore della grandezza misurato nel punto più vicino. Il piano viene suddiviso in poligoni di Thiessen, costruiti in modo che ogni poligono contenga al suo interno un solo punto di valore noto e che tutti gli altri punti interni siano più vicini al punto di valore noto rispetto a qualsiasi altro punto noto.

La superficie risultato di interpolazione è un piano. Viene ottenuto suddividendo lo spazio in triangoli aventi i vertici dove era stata misurata la variabile. Si riportano lungo la z i valori dei punti noti, i punti nello spazio corrispondenti ai vertici del triangolo consentono di individuare il piano interpolante. Solitamente si utilizzano i Triangoli di Delaunay, triangoli il più equiangoli possibile, inscritti in un cerchio che non contiene altri punti.

Viene attribuito ai punti di valore non noto un valore ottenuto pesando i valori noti dei punti adiacenti in base ad una determinata funzione. Spesso si utilizza la distanza del punto di interesse dai punti di valore noto ottenendo così un valore interpolato funzione dei punti assunti in un intorno e della funzione utilizzata. Si applica quando i valori misurati sono variabili a livello locale, soggetti a errori o non affidabili. Molto usati sono gli operatori a media mobile nei quali l’operazione di interpolazione viene effettuata su tutti i punti del dominio, sia quelli di valore noto che sconosciuto. Il più usato è l’IDW (Inverse Distance Weighting) nel quale è possibile attribuire pesi inversi alle distanze tra i punti, moltiplicandoli per vari coefficienti a seconda delle esigenze.

Sono superfici che non tengono conto delle irregolarità locali ma descrivono bene l’andamento di fondo del fenomeno rappresentato. E’ una superficie polinomiale, la cui scelta del grado del polinomio prescelto dipende dalle caratteristiche del fenomeno considerato.