GFOSS – GIS Free & Open Source SW

Alessandro Furieri(presidente ass.ne GFOSS.it)

BarCamp Sharing Data & Statistical KnowledgeRoma „La Sapienza“ 20 Ottobre 2010

GFOSS – GIS Free & Open Source SW

SW libero: ● free as in free speech● not free as in free beer

un presidio di democrazia e di libertà, non una questione di soldi (… tanto è gratis ...)

Le quattro libertà:1. Libertà di eseguire il programma per

qualsiasi scopo

2. Libertà di studiare il programma e modificarlo

3. Libertà di ridistribuire copie del programma in modo da aiutare il prossimo

4. Libertà di migliorare il programma e di distribuirne pubblicamente i miglioramenti, in modo tale che tutta la comunità ne tragga benefici

Ecosistema GIS FOSS

● L'offerta di SW FOSS è particolarmente ricca in ambito GIS

● Sono disponibili packages per i più svariati ambiti applicativi

● Ancora di più: in molti casi è addirittura possibile scegliere tra più progetti alternativi nel medesimo ambito applicativo

● Il ruolo delle comunità GIS e degli sviluppatori italiani è decisamente rilevante a livello mondiale

Spatial DBMS FOSS

● Basati sugli standard SQL ed OGC-SFS

● PostgreSQL + PostGIS– DBMS client-server di

fascia enterprise– Potente e sofisticato

● SQLite + SpatiaLite– Personal DBMS– Semplice e leggero

Le specifiche OGC-SFS

● Lo standard di riferimento Simple Feature SQL definisce le linee guida per l'implementazione di uno Spatial DBMS

● SFS è uno standard internazionale definito dall'Open Geospatial Consortium

● Sostanzialmente OGC-SFS definisce:– Lo speciale data-type GEOMETRY– Un set esteso di funzioni SQL che consentono di elaborare

e manipolare i dati GEOMETRY● Dal punto di vista SQL-classic il dato GEOMETRY è semplicemente un

banale BLOB: che però tramite SQL-SFS acquisisce una semantica propria assolutamente particolare

Il data-type GEOMETRY

● POINT● LINESTRING● POLYGON● MULTIPOINT● MULTILINESTRING● MULTIPOLYGON● GEOMETRYCOLLECTION

Le notazioni WKT / WKB

● I dati GEOMETRY vengono rappresentati tramite le notazioni standard WKT e WKB

– Well Known Text– Well Known Binary

● 'POINT(1 2)'● 'LINESTRING(0 0, 1 0, 1 1)'● 'POLYGON((0 0, 0 10, 10 10, 10 0, 0 0)(...))'● 'MULTIPOINT(10 10, 100 100, 10 100)'

Le funzioni SQL Spatial

● Funzioni di utilità:

– ST_GeomFromText(), ST_AsText(), ST_IsValid(), ST_GeometryType(), ST_Envelope() ...

● Funzioni di misura:

– ST_Length(), ST_Area() ...● Funzioni di valutazione delle relazioni spaziali:

– ST_Equals(), ST_Disjoint(), ST_Intersects(), ST_Overlaps(), ST_Touches(), ST_Distance() ...

● Funzioni che determinano una geometria derivata:

– ST_Intersection(), ST_Difference(), ST_SymDifference(), ST_Union(), ST_Buffer(), ST_ConvexHull() ...

OGC-SFS = Dati Vettoriali

EPSG: standard per gli SRS

l'Europen Petroleum Survey Group gestisce un dataset contenente oltre 2.500 Spatial Reference Systems normalizzati

● i principali SRS per l'Italia:● 3003 Monte Mario / Italy zone 1● 3004 Monte Mario / Italy zone 2● 4326 WGS 84 [GPS]● 32632 WGS 84 / UTM zone 32N● 32633 WGS 84 / UTM zone 33N

Dati Raster: ortofoto, grids, DTM

Applicazioni desktop GIS

● Offerta veramante ricca (anche troppo): solo per citare i principali:

● GRASS: un GIS molto potente, largamente utilizzato negli ambiti di ricerca

● QGIS: un desktop GIS professionale molto diffuso

● gvSIG: un altro desktop GIS (Java) assai diffuso

Web Services: OGC WMS & WFS

● WMS e WFS sono standard internazionali definiti dall'Open Geospatial Consortium

– un Web Map Service consente di veicolare contenuti cartografici (mappe) sotto forma di immagini raster (GIF, PNG, JPEG)

– un Web Feature Service consente di veicolare direttamente contenuti vettoriali nel formato Geography Markup Language (XML)

– lo standard WFS-T (Transactional) consente addirittura l'editing remoto (inserimento, modifica, cancellazione)

● WMS e WFS garantiscono una piena e totale interoperabilità ● quindi consentono di realizzare architetture molto sofisticate e

complesse (anche in contesti fortemente eterogenei)

Componenti WEB - GIS

● Basati su servizi standard OGC-WMS, WFS e WCS

● GeoServer: un server cartografico in Java

● MapServer: un server cartografico CGI / FastCGI

● OpenLayers: una potente libreria JavaScript client-side

free SW / free data

● in ambito GIS l'offerta di free SW è decisamente ampia

● in genere si tratta di prodotti di alta qualità:

– affidabili– completi– maturi– stabili

● purtroppo il vero fattore critico è l'assenza di free data

● negli USA (da molti anni) si è affermata una cultura di condivisione

● in Europa purtroppo c'è ancora molta strada da fare

● in Italia la situazione è particolarmente critica

USA - Italiaconfronto alla pari ?

● U.S. Census Bureau: TIGER ● U.S. Geological Service: EROS ● National Atlas● offrono una mole di dati

impressionante: fiumi, strade, confini, centri abitati, foto satellitari, foto aeree etc

● tramite consultazione WEB● ma anche in download● a costo zero ed in forma

liberamente utilizzabile

● ISTAT● Min. Ambiente: PCN● SIT Regionali● situazione a macchie di leopardo● discreta offerta di consultazione

WEB (anche WMS/WFS)● ma allergia diffusa al download● preoccupante carenza di

condizioni di licenza chiare● eccezioni: Piemonte e Sardegna

free data: Community resources

● Open Street Map● è un progetto mondiale,

interamente gestito da una variegata comunità di volontari

● il dataset OSM è liberamente disponibile, ed è generalmente assai accurato ed aggiornato

… per fortuna ci sono gli Amerikani (1) ...

● Landsat● progetto NASA / USGS con

oltre 30 anni di vita (30m)● il satellite sorvola la medesima

fascia circa ogni 15 giorni● quindi si è creato nel tempo un

dataset di enormi dimensioni● liberamente accessibile in

download per qualsivoglia utilizzo (ivi inclusi quelli commerciali)

… per fortuna ci sono gli Amerikani (2) ...

● SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)

● modello altimetrico NASA / USGS ad alta precisione / risoluzione (90m)

● radar-altimetro portato in orbita dallo Space Shuttle

● anche questo è liberamente disponibile

Riferimenti utili● Associazione GFOSS.it: http://www.gfoss.it

● Ass.ne Software libero AsSoLi: http://softwarelibero.it/

● DBMS PostgreSQL: http://www.postgresql.org/

– Spatial extension PostGIS: http://postgis.refractions.net/● DBMS SQLite: http://www.sqlite.org/

– Spatial extensione SpatiaLite: http://www.gaia-gis.it/spatialite/● Quantum GIS: http://www.qgis.org/

● gvSIG: http://www.gvsig.org/web/

● GRASS: http://grass.osgeo.org/download/

● MapServer: http://mapserver.org/

● GeoServer: http://geoserver.org/display/GEOS/Welcome

● OpenLayers: http://openlayers.org/

● OpenStreetMap: http://www.openstreetmap.org/