Sistemi GIS: cosa sono e come funzionano i moderni sistemi digitali di analisi geografica

L'impennata nello sviluppo delle tecnologie digitali degli ultimi decenni ha interessato ogni settore della nostra esistenza, fornendoci strumenti sempre più avanzati per svolgere le nostre attività con efficienza sempre crescente. Spesso questi cambiamenti sono stati così veloci da costringere professionisti e addetti ai lavori a improvvisi adattamenti per evitare un’estinzione in piena concezione darwiniana. Lo sviluppo tecnologico ha investito anche il settore geografico, rivoluzionando il modo in cui si studia e si gestisce il territorio e il modo in cui si progetta il suo sviluppo. In particolare, sistemi informatici, conosciuti con l'acronimo GIS (Sistemi Informativi Geografici), ci permettono oggi di svolgere diverse funzioni legate all'organizzazione, all'analisi e alla visualizzazione dei dati geografici. Vediamo di cosa si tratta.

La cartografia moderna

Che la cartografia sia stata coinvolta, addirittura travolta, dall’applicazione delle moderne tecnologie non è certo un mistero. Insomma, è davvero difficile non essersi accorti negli ultimi anni della presenza di carte digitali interattive in cui informazioni di ogni genere vengono sovrapposte a magnifiche immagini aeree o satellitari.

Carte di questo genere, di cui Google Maps e Google Earth sono gli esempi più noti ma non certo gli unici, integrano la tecnologia GPS e consentono una navigazione in tempo reale in grado di guidarci in tutti i continenti abitati della Terra, indicandoci posizione, destinazione e tempi di percorrenza.

non perderti questo articolo

SPID, cos’è e come funziona il Sistema Pubblico di Identità Digitale

Queste carte ci permettono di esplorare, trovare informazioni, ma anche letteralmente di vedere ogni angolo del mondo: dalle coste del Mare di Smeraldo, in Madagascar, all’ininterrotto agglomerato urbano che corre da Osaka a Tokyo, nel Giappone sud-orientale, e dalle frastagliate coste della Terra del Fuoco al mirabile progetto urbanistico della città di Barcellona. Ma lo sviluppo tecnologico si è spinto ancora più in là quando parliamo di geografia e digitalizzazione.

I sistemi GIS

Le carte sono ancora oggi uno strumento importante nella gestione e nella pianificazione del territorio, ma la vecchia concezione di carta geografica è stata sostituita da qualcosa di più complesso ed efficiente: un insieme di tecnologie integrate che permette di unire al supporto visivo – la carta geografica vera e propria – funzionalità supplementari per analizzare il territorio su basi logiche, statistiche e matematiche.

Stiamo parlando dei cosiddetti sistemi GIS (dall’inglese Geographic Information System, cioè Sistema Informativo Geografico). Ma che cos’è di preciso un sistema GIS? Un sistema GIS è un complesso di tecnologie informatiche che consente di archiviare, organizzare, analizzare, condividere e visualizzare in una mappa le informazioni che riguardano il territorio.

Come funzionano i sistemi GIS?

I GIS sono formati da diverse “componenti”. Innanzitutto serve un comparto hardware, necessario al funzionamento di tutto il sistema e fondamentale per l’utilizzo dei diversi software GIS disponibili, alcuni free e open source, che possono cioè essere modificati dagli utenti, altri a pagamento.

Un software GIS contiene un database relazionale, cioè un database in cui poter archiviare grandi quantità di dati georeferenziati, dati a cui sono associate delle posizioni geografiche all’interno di un sistema di riferimento, che consente agli utenti di estrapolare i dati nelle forme e nei modi che ritiene più consoni all’analisi che intende fare.

Il software contiene inoltre un’interfaccia attraverso cui è possibile osservare questi dati, esattamente come se fossero elementi geografici all’interno di una carta. Attraverso questa interfaccia gli utenti possono “vedere” i dati geografici, analizzarli, incrociarli e creare una carta che mostri i risultati dei propri studi.

Facciamo un esempio pratico: un utente potrebbe caricare nel database del software GIS che sta utilizzando i dati che riguardano gli elementi urbani di un determinato comune ed effettuare uno studio sulla viabilità. Questi dati potrebbero riguardare la posizione delle strade, dei semafori, delle fermate dei mezzi di trasporto, delle piste ciclabili e delle stazioni di bike-sharing. A quel punto potrebbe scegliere di visualizzare nell’interfaccia la posizione di questi elementi in un quartiere della città e di incrociarli con altri dati, riguardanti magari il traffico e la posizione degli edifici pubblici. Quindi potrebbe determinare quali zone del comune sono più adatte per realizzare altre piste ciclabili oppure stazioni di bike-sharing supplementari.

L’esempio ovviamente è molto riduttivo e serve a dare un’idea del funzionamento di base di questi sistemi, ma quando si parla di gestione e sviluppo del territorio le applicazioni sono davvero innumerevoli.

Quali sono le applicazioni?

Oltre alla pianificazione delle città e della viabilità, questi sistemi sono estremamente utili nell’analisi e nella gestione del rischio ambientale, come per esempio lo studio delle aree soggette a terremoti e al rischio idrogeologico o per il monitoraggio dei fenomeni vulcanici e lo sviluppo dei piani di evacuazione.

Un'altra applicazione riguarda la gestione delle aree protette, come i parchi nazionali o regionali: quindi fondamentale per la salvaguardia dell’ambiente e degli equilibri degli ecosistemi. Oppure, ancora, per la gestione delle risorse naturali del territorio, per attività come l’agricoltura, per la tutela dei beni culturali e per le ricerche archeologiche, per lo studio della demografia, per il monitoraggio dell’inquinamento e per tante altre finalità.

Altre possibili applicazioni emergeranno sicuramente in futuro, anche tenendo conto del fatto che le tecnologie sono in continua evoluzione e, come le persone, dovranno essere in grado di adattarsi per non estinguersi. Al momento stiamo assistendo all’ascesa delle intelligenze artificiali, che in questo campo potrebbero avere il potenziale per rivoluzionare tutto ancora una volta.