I sistemi GIS e GPS sono sempre più diffusi e utilizzati, anche per raccogliere dati e informazioni utili a definire strategie di business data driven.
Il GIS, acronimo di Geographical Information System, è un sistema di informazione geografica che permette di acquisire e analizzare dati geo-riferiti. Il GPS, o Global Position System, è un sistema di posizionamento e navigazione satellitare che permette di inviare informazioni molto precise su qualunque luogo.
GIS e GPS quindi sono due sistemi strettamente connessi: il GIS analizza ed estrae informazioni dai dati prodotti dal GPS.
Approfondiamo allora di seguito come funzionano questi due sistemi.
Che cos’è il GIS
Il Geographic Information System o GIS è un sistema informativo geografico territoriale grazie al quale è possibile acquisire, registrare, analizzare, visualizzare, e condividere informazioni derivanti da dati geografici (geo-riferiti)
Il sistema informativo GIS associa i dati alla loro posizione geografica sulla terra, e di conseguenza permette di elaborarli ed estrarne informazioni.
Il principale utilizzo del GIS è legato a questi ambiti:
- la cartografia digitale;
- la graficizzazione e lo studio di fenomeni umani e naturali terrestri;
- pianificazione e gestione urbanistica e territoriale;
- studi di impatto ambientale;
- mappature geologiche;
- mappature sismiche;
- realizzazione di piani regolatori;
- monitoraggio delle fonti di inquinamento (ambientale o acustico);
- gestione e controllo di reti tecnologiche per l’erogazione di gas, elettricità, acqua.
Come funziona il Geographic Information System?
I dati raccolti con la tecnologia GIS vengono rappresentati con tabelle e cartogrammi e hanno infinite possibilità di utilizzo. Perché uno degli aspetti interessanti di questa tecnologia è proprio legato all’integrazione tra il CAD, il software di disegno computerizzato, e i database Management System.
Ecco i principali esempi di elaborazioni con il sistema GIS:
- Overlay topologico: si tratta di una sovrapposizione tra gli elementi dei due temi per crearne uno nuovo (ad esempio per sovrapporre i confini di un parco con i confini dei comuni per indicare le superfici di competenza di ogni amministrazione).
- Interrogazioni spaziali, ovvero delle interrogazioni di basi di dati a partire da criteri spaziali (vicinanza, inclusione, sovrapposizione etc.)
- Buffering: da un tema puntuale, lineare o poligonale si definisce un poligono di rispetto ad una distanza fissa o variabile in funzione degli attributi dell’elemento.
- Segmentazione: algoritmi di solito applicati su temi lineari per determinare un punto ad una determinata lunghezza dall’inizio del tema.
- Network analysis: algoritmi che da una rete di elementi lineari (es. rete stradale) determinano i percorsi minimi tra due punti.
- Analisi spaziale: algoritmi che utilizzando modelli dati raster effettuano analisi spaziali di vari tipi.
- Analisi geostatistiche: algoritmi di analisi della correlazione spaziale di variabili georiferite.
fonte: Wikipedia
Grazie ai sistemi GIS è possibile quindi mettere in relazione tra loro dati diversi, sulla base del riferimento geografico. E quindi è utile per creare nuove informazioni, sulla base di dati esistenti. Inoltre tutti i software GIS, grazie a dashboard semplificate, sono piuttosto semplici da utilizzare, e si possono adattare e personalizzare sulle richieste del cliente.
Satellite – Photo by SpaceX on Unsplash
Che cos’è il GPS
Il GPS Global Positioning System è un sistema di posizionamento e navigazione satellitare. Utilizzato inizialmente come strumento per la navigazione aerea e marittima, oggi il suo campo di applicazione è ormai diffuso in svariati ambiti.
Grazie a una serie di satelliti in orbita, il sistema fornisce a un ricevitore GPS presente sulla terra una serie di informazioni su coordinate geografiche.
La localizzazione avviene con una trasmissione di segnali radio da parte di ogni satellite. Questi segnali vengono poi rielaborati da parte del ricevitore GPS presente sulla terra.
Il Global Positioning System è di proprietà e viene gestito direttamente dagli Stati Uniti d’America. Ma è un sistema accessibile a tutti.
Il sistema GPS è composto da 24 satelliti (oltre a 3 di riserva) che sono distribuiti su sei piani orbitali ad un’altezza di circa 20.000 chilometri. Questi satelliti sono tutti controllati dalle stazioni presenti sulla terra. Ogni singolo satellite ha un orologio al suo interno e ogni volta che il satellite entra in funzione invia una serie di segnali digitali a precisi intervalli di tempo. Questi segnali trasmettono informazioni su posizione e orario.
Poiché tutti i satelliti sono sincronizzati tra loro, il ricevitore calcola il tempo di trasmissione dal segnale al ricevitore e questo calcolo viene replicato per ogni satellite. Incrociando poi questo valore con calcoli trigonometrici di triangolazione il ricevitore è in grado di definire la sua posizione.
Questo processo è quello che avviene quando utilizziamo anche noi quotidianamente il navigatore in auto o sul nostro smartphone.
Ambiti di applicazione
Oggi i sistemi GPS hanno raggiunto ormai un livello altissimo di precisione nella definizione della posizione, indipendentemente dalle condizioni meteo, dalla disponibilità e dalla posizione dei satelliti rispetto al ricevitore, e dalla qualità e dal tipo di ricevitore.
I più recenti ricevitori GPS sono ormai parte della nostra quotidianità, perchè presenti in smartphone, tablet, pc, e strettamente connessi con l’uso di diverse app.
Le soluzioni più diffuse sono:
- GPS integrati: tutti quei dispositivi portatili all-in-one che hanno già al loro interno un ricevitore GPS, uno schermo LCD, un altoparlante, un processore che esegue le istruzioni,
- GPS ibridi: i dispositivi portatili (PC, tablet, smartphone) che, nati per scopi diversi, sono anche strumenti per la navigazione satellitare grazie a un ricevitore GPS integrato oppure con il collegamento di un ricevitore GPS esterno (Bluetooth o via cavo). E adottano un software dedicato per gestire la cartografia.
Le applicazioni GPS sono molto utilizzate per i sistemi di navigazione di terra, di mare e d’aria.
Più precisamente si può parlare di
- navigazione satellitare assistita passiva: si basa sulla rilevazione delle coordinate geografiche;
- navigazione satellitare assistita attiva, ovvero la ricezione di indicazioni stradali con l’aiuto di un opportuno algoritmo che sulla base della mappa stradale memorizzata sul dispositivo, calcola il percorso stradale più breve per raggiungere la destinazione impostata.
Oltre all’uso per la navigazione i sistemi GPS si sono rivelati di fondamentale importanza e utilità per la localizzazione di persone in difficoltà o infortunio a seguito di incidenti stradali, alpinismo, escursionismo, catastrofi, ecc…
