La cartografia di base

Ecco così che l'esigenza di disporre di un modello dati e di descrittori specifici (sia geometrici che alfanumerici oltre che multimediali) per una singola applicazione può essere resa compatibile con quella di condividere tra diverse applicazioni una parte della base di dati, che rappresenta la cartografia di base, che non è essa stessa un'applicazione (salvo che l'utente non sia un centro servizi dedicato alla produzione di cartografia numerica...).

Un altro elemento importante delle applicazioni, ma anche più in generale di ogni installazione di un GIS, è costituito dalla necessaria interdipendenza delle applicazioni con altre, anche non GIS, e del loro impatto nell'organizzazione del lavoro. Quando si progetta la costruzione di un ponte, anche se l'azienda appaltatrice ha l'incarico della sola costruzione del ponte medesimo (e indipendentemente dalla valutazione di impatto ambientale cui l'impresa progettista è tenuta per legge), è evidente che l'amministrazione dovrà aver proceduto, prima dell'inizio dei lavori, ad inserire quel manufatto nel più ampio contesto della viabilità interessata.

In altre parole avrà dovuto tenere conto degli eventuali vincoli e svincoli necessari, di come quell'opera influirà sulle direttrici di traffico, sugli eventuali parcheggi o nodi di scambio, sull'impatto ambientale (dail'idrogeologia al rumore), ecc. per inserire quel singolo manufatto nel più ampio sistema viario interessato.

Analogamente non si può pensare di introdurre un'applicazione GIS senza tenere conto da una parte della struttura di sistemi e processi già presenti nell'amministrazione e potenzialmente "allacciabili" ad essa per consentire di disporre dei dati necessari alle analisi da effettuare e dall'altra delle procedure organizzative presenti e di come dette procedure possano modificarsi per trarre utilità dal sistema GIS (e quindi anche delle connesse esigenze formative del personale).

Altrimenti si corre il rischio di " più efficiente l'inefficienza preesistente".

Raster della Carta Topografica Austriaca (1:86.400)

L'integrazione tecnologica

Un'ultima considerazione in merito alle applicazioni GIS riguarda l'integrazione con altre tecnologie. La finalizzazione di un GIS a specifiche esigenze applicative rende utile, possibile e a volte necessario ricorrere anche ad altre tecnologie quali centraline di raccolta dati (ad esempio per la misura della qualità dell'aria), GPS (per la radiolocalizzazione di mezzi mobili), Videotel (per l'aggiornamento remoto degli attributi), ATM (per la distribuzione al pubblico delle informazioni per mezzo di sportelli tipo bancomat), reti locali e/o geografiche (per la condivisione della cartografia di base con altri enti e/o dipartimenti), ipertesti (per la lettura intelligente delle disposizioni amministrative relative agli oggetti geografici), multimedialità (per l'integrazione di basi dati diverse, documenti, fotografie, filmati, ecc.), RDBMS (per l'accesso geografico ad informazioni contenute in altri sistemi), fino ad ipotizzare, per specifiche applicazioni, sconfinamenti nella robotica, nella realtà virtuale, nelle autostrade elettroniche, nei sistemi esperti o nella televisione interattiva. Tutto ciò, pur apparendo futuribile, può essere invece realtà di oggi se ritagliata attorno ad una applicazione GIS che, non ci stancheremo mai di ripetere, ha una domanda precisa a cui rispondere e quindi può mettere in campo risorse dedicate.

Va di moda, in altri settori, pensare ad applicazioni verticali, e quindi, per contro, ad applicazioni orizzontali. Nel GIS si potrebbero ad esempio definire verticali le applicazioni mirate ad uno specifico settore (monitoraggio, valutazione di impatto, simulazione del traffico) ed orizzontali quelle legate ad una tecnologia (mosaicatura di mappe, fotointerpretazione, condivisione di data base). In realtà un'applicazione è sempre specifica e ciò che ci deve guidare è sempre la domanda di servizi (simulazioni, previsioni, dimensionamenti) cui risponde.

Sono applicazioni ad esempio quelle che calcolano i percorsi ottimali per la raccolta di rifiuti o la distribuzione di merci, quelle che monitorizzano l'inquinamento, quelle che calcolano domanda e offerta di servizi, quelle che simulano l'effetto di piani di riconversione, ecc.

Non vale quindi tanto la pena tentare di individuare delle tipologie, quanto dare una panoramica generale, non certo esaustiva, della ricchezza di utilizzi che presenta oggi questa tecnologia.

Il futuro presente

Ma prima di illustrare le principali applicazioni, un'ultima considerazione tecnologica.

Il GIS è ormai una tecnologia matura, eppure sembrerebbe a questo punto che ciascuna installazione sia "unica" e quindi non replicabile.

E' vero che ogni esigenza è diversa ed è per questo che l'economia di scala, ricercata da tutti i mercati di tecnologia, non può essere trovata in campo applicativo.

Ma ciò non significa che ogni utente deve sempre ricominciare da capo.

Primo perché in realtà il grosso del lavoro in un'applicazione non è nella scrittura di programmi ma nell'attività di analisi che è unica per ciascun utente ma che utilizza strumentazioni simili per tutti. Secondo perché l'attuale evoluzione non sta tanto nella maggiore disponibilità di singole applicazioni quanto nella sempre maggiore disponibilità di strumenti (standard e per tanto replicabili) per svilupparle.

Terzo perché gli attuali strumenti GIS sono talmente flessibili che, a volte, l'applicazione non è un programma ma quasi esclusivamente una modalità di utilizzo del GIS.

In futuro possiamo ipotizzare che l'utente, con semplici e potenti prodotti integrati object-oriented, possa estrarre dati da un server, rimodellarli, arricchirli con dati prelevati da altri archivi, organizzarli in un proprio schema, lanciare in cascata una serie di funzioni e memorizzare il tutto (connessioni, modelli, dati e procedure) in un "oggetto", magari legato ad un'icona e riprocessato quotidianamente.

Queste potrebbero essere le applicazioni del futuro: un futuro che è gia cominciato, dato che la tecnologia GIS presente oggi sul mercato già consente di fare cose simili su un semplice personal computer.

Le applicazioni esistenti e previste

Secondo il più recente studio di Teknibank (marzo 1993), le applicazioni GIS più diffuse in assoluto sono quelle di gestione di reti tecnologiche (29%), di pianificazione e gestione urbanistica (23%) e del territorio (22%).

In generale, le Regioni sono in prevalenza dotate di applicazioni per la gestione del territorio, mentre si intravede uno sforzo per le applicazioni di monitoraggio ambientale e per attività GIS in relazione alla pianificazione e gestione della rete dei trasporti.

Le Province sono in prevalenza dotate di applicazioni di pianificazione e omogenizzazione degli strumenti urbanistici e nel medio periodo dovrebbero orientarsi verso soluzioni per la pianificazione e gestione del territorio, incluso il controllo delle realizzazioni ambientali e le reti tecnologiche connesse ai trasporti.

I Comuni evidenziano il ruolo prioritario delle applicazioni di pianificazione e gestione urbanistica (piani regolatori comunali) e al secondo posto quelle connesse alle reti tecnologiche.

Le aziende di servizi pubblici, nazionali e locali, hanno per lo più realizzato applicazioni per interventi di progettazione, gestione e controllo di reti tecnologiche per l'erogazione di gas, elettricità, acqua e di monitoraggio ambientale.

Ma accanto a questi utenti e a queste applicazioni che potremmo definire più tradizionali, sono presenti realtà nuove.

Alcuni potenziali utenti GIS stanno emergendo prepotentemente, anche grazie alla disponibilità di nuove tecnologie GIS a basso costo, tra i quali istituti di credito, assicurazioni, servizi socio-sanitari, società di trasporto, di distribuzione e di manutenzione, strutture del turismo, studi di ingegneria e singoli professionisti che si aggiungono sempre più numerosi ai tradizionali utenti quali i ministeri, gli enti cartografici, le regioni, le province, i comuni, le comunità montane, i consorzi, le aziende municipalizzate, le università e gli istituti di ricerca.

Questa varietà di utenti vecchi e nuovi riflette una sempre più diversificata domanda di applicazioni: a quelle già citate e a quelle di gestione di parchi, foreste, uso del suolo, catasto (edilizio e terreni), certificazioni, monitoraggio ambientale, ecc. si aggiungono applicazioni sulla viabilità, piani del traffico, simulazioni, telecontrollo, studi di impatto ambientale, analisi socio-economiche e della domanda, reti di servizi di distribuzione, posizionamento sportelli, analisi della concorrenza, ottimizzazione trasporti, terminali di sportello, percorsi turistici, applicazioni multimediali, ....

Il geomarketing

Non è possibile, tanto più in questo spazio, procedere ad una descrizione di tutte le applicazioni esistenti e previste.

Vogliamo perciò presentare, a titolo esemplificativo, una nuova famiglia di applicazioni che viene generalmente ricompresa nel termine "geomarketing", per dare un'idea al lettore della ricchezza insita nel concetto di applicazione GIS. Per geomarketing si intendono le analisi di marketing condotte su dati georeferenziati.

Facciamo alcuni esempi.

Tutti gli automobilisti che entrano in autostrada ritirano uno scontrino che presentano all'uscita: è quindi possibile calcolare il pedaggio pagato, ma è anche possibile conoscere il percorso effettuato. Assumendo in prima approssimazione che tutti gli automobilisti scelgano il percorso più breve e conoscendo l'ora e il giorno di ingresso e di uscita, è possibile anche calcolare a ciascuna ora di ciascun giorno quanta gente passa in un dato tratto autostradale.

E di quella gente sappiamo da quanto tempo è in macchina e quanto mediamente ci rimarrà prima di uscire dall'autostrada.

Ecco che i servizi venduti da ciascun operatore economico presente in autostrada (autogrill, benzinai, meccanici, ecc.) possono essere adeguati alla domanda.

Il direttore marketing di un'azienda di prodotti di larga distribuzione si vede consegnare ogni settimana un lungo tabulato che riporta le vendite di tutti i prodotti divisi per regione e provincia ed un altro che li vede divisi per agente.

E' evidente che alcuni agenti vendono meno di altri e che su alcune provincie la domanda è maggiore che in altre.

Ma, a parte le esigenze contabili, come può il nostro direttore marketing prendere delle decisioni nell'ottimizzare la sua rete di agenti? Intanto le vendite potrebbero essere visualizzate su una carta geografica, per evidenziare le zone di minore penetrazione.

Ma, dato che il prodotto si rivolge ad utenti di reddito medio-alto, forse è meglio usare un denominatore appropriato, ovvero dividere le vendite per la popolazione di un certo reddito ed ecco che la carta cambia colore! E' evidente che non è in gioco quanto si vende provincia per provincia ma quanto si vende rispetto ai potenziale mercato. Una banca intende aprire dei nuovi sportelli. Il prodotto che gode del migliore posizionamento di mercato è, poniamo, il credito alla piccola e media impresa.

Naturalmente lo sportello deve insistere in locali poco costosi, in zone dove non sono già presenti altri sportelli della stessa banca e dove sia presente la piccola e media impresa.

E la concorrenza? Ecco allora che possiamo riportare su una carta geografica, colorata in base alla densità di imprese per tipologia (dati della Camera di Commercio o del censimento ISTAT delle unità produttive), la posizione degli sportelli della concorrenza e calcolare le zone migliori. Naturalmente possiamo anche rappresentare gli sportelli attualmente in esercizio attribuendogli un peso calcolato sulla base delle date anagrafiche degli attuali clienti a loro volta divisi per tipologie. Tutti questi dati (anagrafiche dei clienti, sportelli bancari ABI, dati censuari) sono già disponibili e acquistabili se non addirittura gia presenti sui computer della banca!

Una USL intende nazionalizzare la collocazione dei propri servizi territoriali per consentire un accesso medio più efficiente a tutti i cittadini. Sulla pianta della città i servizi sembrano ben distribuiti: i simboli che li rappresentano sono ben sparpagliati su tutta la mappa. Eppure alcuni servizi registrano una domanda maggiore di altri, come mai? Prima di tutto si può colorare la mappa in funzione della densità della popolazione, magari divisa per fasce d'età in modo da evidenziare la densità di anziani (se si tratta di centri per anziani), di donne in età fertile (consultori), di bambini, sempre per applicare il corretto denominatore, come detto sopra. Poi bisogna ricordare che il bacino d'utenza di un servizio non equivale a un cerchio attorno al palazzo, ma ad una distanza lungo le vie di accesso al servizio stesso. Ecco che si possono colorare le strade di accesso con colori diversi per i primi cento metri, i successivi cento e così via, fino a rappresentare le zone in funzione della densità di domanda e della distanza di accesso ai servizi, per trarne le nostre decisioni. Questi esempi, realmente praticati, sono oggi alla portata di tutti: esistono oggi tecnologie (programmi, dati e applicazioni) che consentono di realizzare queste ed altre applicazioni cominciando con poche centinaia di migliaia di lire!

Conclusioni

Speriamo di essere riusciti a dare al lettore un'idea di cos'è il modello dati di un GIS, cosa si intende per geometria, topologia e attributi, cos'è la georeferenziazione, una proiezione e un sistema di riferimento, che differenza c'è tra dati raster e dati vettoriali, cos'è un modello tridimensionale del terreno e a cosa servono gli attributi, cosa sono gli standard di qualità dei dati topologici sia raster che vettoriali, cosa significa classificazione, fonti, scale, disponibilità di dati territoriali (anche a catalogo), controlli di qualità sia geometrici che semantici, strumenti di acquisizione, interpretazione di immagini da satellite, ecc. e quali sono gli strumenti con cui manipolare questi dati.

E' naturale infatti che la prima esigenza di chi avvia un proprio GIS sia quella di dotarsi di dati geografici pertinenti, ma è anche evidente che questi dati dovranno poi essere utilizzati, ovvero resi disponibili per quelle elaborazioni tematiche, di analisi spaziale, di simulazione che costituiscono in effetti lo scopo ultimo di un sistema GIS.

Ed ecco quindi la necessità di capire cos'è un overlay, un buffer, un grafo di rete, per comprendere le funzionalità tipiche di un GIS, funzionalità che contribuiscono a differenziare un sistema GIS da uno CAD per la marcata utilizzazione che fanno dei concetti di georeferenziazione, topologia, attributi e integrazione dei dati raster che caratterizzano il modello dati di un GIS.

Ma è anche vero che tutto ciò, senza una finalizzazione al supporto di processi decisionali è inutile, non genera cioè quell'aumento di conoscenze che è il vero scopo di un sistema informativo.

Dopo aver quindi discusso di applicazioni, averne presentato una panoramica (che non ha certo la pretesa di essere esaustiva ma solo l'obiettivo di introdurre il lettore ai molteplici utilizzi di un sistema GIS) e aver approfondito a titolo di esempio una nuova famiglia di applicazioni, quella del geomarketing, vorremmo, per concludere, riepilogare i più significativi campi di applicazione di un GIS: si va dalla pianificazione territoriale alla gestione di reti tecnologiche, dal monitoraggio ambientale alla salvaguardia dei beni culturali, simulazione del traffico, piani di disinquinamento, cartografie tematiche, geologiche, sismiche, di uso del suolo, Piani Regolatori Urbanistici e di settore, gestione di pratiche catastali, studi di impatto ambientale, gestione del patrimonio edilizio, controllo della produzione agricola, marketing territoriale, analisi socio-economiche, pianificazione di reti distributive, analisi della domanda di servizi, e così via.

Riferimenti bibliografici

· Carlo Michele Cortellessa - Breve Corso sul GIS - Supplemento ai numeri 5/93, 1/94, 2/94, 3/94, 4/94 di Mondo AutoCAD