geomàtica

geomàtica Tecnologia di rilevamento e trattamento informatico dei dati relativi alla Terra e all’ambiente.

Abstract di approfondimento da Geomatica per la gestione del territorio di Maurizio Fea e Mario Angelo Gomarasca (Enciclopedia della Scienza e della Tecnica)

La geografia è oggi una disciplina autonoma, capace di fornire una visione sintetica del nostro pianeta e delle complesse relazioni che intercorrono tra fenomeni fisici e fenomeni antropogenetici, vale a dire tra fenomeni naturali e fenomeni indotti in varia misura dall’uomo, direttamente o indirettamente.

Le attività di osservazione della Terra in ambito scientifico hanno avuto una rapida espansione, con un’accelerazione notevole soprattutto nella seconda metà del XX sec., anche se esiste tuttora una scarsa consapevolezza di come utilizzare correttamente e in modo proficuo le potenzialità a disposizione. Settori economici sempre più ampi accedono all’utilizzo di dati di natura e caratteristiche diverse, rilevati con una crescente molteplicità di procedure, quali il posizionamento satellitare, la fotogrammetria digitale, la scansione laser, il telerilevamento multi- e iperspettrale da aereo e da satellite a diverse risoluzioni geometriche, spettrali, radiometriche, temporali in varie bande dello spettro elettromagnetico, sia nelle bande ottiche sia nelle microonde con i radar: si tratta di grandi quantità di dati e di informazioni da questi derivate che devono essere necessariamente organizzati, elaborati, gestiti, rappresentati in cartografie digitali e numeriche e utilizzati in tempi brevi per una corretta rappresentazione e conoscenza della situazione territoriale.

La risposta a tutte queste esigenze è data dalla geomatica. Questo termine è nato nell’università di Laval in Canada nei primi anni Ottanta dello scorso secolo, a seguito della precisa cognizione che le crescenti potenzialità offerte dal calcolo elettronico stavano rivoluzionando le scienze del rilevamento e della rappresentazione e che l’uso del disegno computerizzato, vale a dire della video-grafica, era compatibile con il trattamento di quantità, fino a quel momento impensabili, di dati.

La rivoluzionaria e geniale intuizione di quel periodo fu imperniata sulla georeferenziazione, vale a dire sull’attribuzione delle corrette coordinate geografiche a tutto ciò che è posizionato sul nostro pianeta. La geomatica è definita, quindi, come un approccio sistemico, integrato e multidisciplinare per selezionare gli strumenti e le tecniche appropriate per acquisire in modo metrico e tematico, integrare, trattare, analizzare, archiviare e distribuire dati spaziali georiferiti con continuità in formato digitale. Una precisa testimonianza della fondamentale importanza di questi temi viene dal fatto che in Europa sono in fase di sviluppo iniziative che tengono largamente conto delle discipline e delle tecniche della geomatica per regolamentare l’uso dell’informazione geo-spaziale nel senso tridimensionale (Geo-spatial information, o più semplicemente Spatial information, SI) e per utilizzare adeguatamente i dati di osservazione della Terra per la conoscenza e la gestione dei rischi ambientali. Il progetto della Commissione Europea chiamato INSPIRE (Infrastructure of spatial information in the European Community) è in fase di evoluzione e aspira a diventare una direttiva dell’Unione Europea. Questa attività si sviluppa in parallelo a quella di un altro progetto europeo chiamato GMES (Global monitoring for environment and security), che ha l’ambizione di studiare soluzioni per proporre un sistema articolato finalizzato alla gestione globale del rischio su scala europea, soprattutto attraverso l’osservazione della Terra dallo spazio.

La geomatica è dunque un insieme di discipline e tecniche che mira a fornire un vitale supporto nella gestione del territorio per un’adeguata misura delle condizioni territoriali statiche e per l’identificazione e l’analisi delle possibili evoluzioni dinamiche, in modo da conoscere e prevedere situazioni di pericolosità e di rischio al servizio di possibili attività di allerta in condizioni operative prossime a quelle del tempo reale. Un esempio è dato dalla costituzione di un sistema per il monitoraggio di aree esondate. Il sistema, basato sulla raccolta di dati, sia immagini sia dati numerici puntuali rilevati a terra, da aereo e da satellite con strumenti attivi e passivi, pur nascendo in ambiente SIT, vale a dire come sistema informativo territoriale, si configura, in effetti, come un DSS, perché è costituito da sistemi informativi in grado di creare scenari possibili attraverso la modellizzazione della realtà e di offrire una scelta di soluzioni al decisore: il sistema per il monitoraggio di aree esondate è, infatti, un potente insieme di strumenti in grado di ricevere opportuni dati georeferiti, accoglierli, memorizzarli, richiamarli, elaborarli, trasformarli e soprattutto rappresentarli in forma di scenari possibili per fornire ai decisori elementi oggettivi di valutazione sulle possibili conseguenze di un evento.

Il DSS sviluppato è quindi molto più di un mezzo per codificare, memorizzare, richiamare dati, perché è concepito come un modello di rappresentazione del mondo reale. Usando tale sistema è possibile rappresentare e ipotizzare scenari di eventi legati al territorio ed esplorare l’insieme delle possibili conseguenze: nel caso specifico, la capacità di prevedere quando si verificherà un’alluvione, che intensità avrà o quale area ne sarà interessata, può aiutare nella definizione di un piano di interventi nelle zone potenzialmente interessate. Il luogo ideale di adozione di un sistema di questo tipo è dunque quello di una sala operativa. In tale ottica, il sistema è basato su tecniche congiunte di SIT e di ingegneria delle reti informatiche che lo predispongono a un grado di autonomia sufficiente ad affrontare condizioni di emergenza.

Il quadro generale in cui si colloca il DSS prevede che, a seguito di misura o di stima delle precipitazioni (ottenute nel primo caso da centraline meteorologiche, nel secondo dall’interpretazione del ritardo troposferico del segnale GPS), un modello idrologico/idraulico produca scenari di piena, per esempio sotto forma di idrogrammi relativi a sezioni fluviali specifiche, dai quali derivare scenari di esondazione. Queste rappresentazioni dinamiche, interagendo con i numerosi piani informativi statici risiedenti nel DSS, quali edifici, viabilità, ecc., evidenziano in modo autonomo situazioni di rischio e procedono a una prima stima delle risorse territoriali coinvolte, vale a dire a una prima valutazione di impatto territoriale.

L’importante sviluppo della geomatica, l’accresciuto interesse nel campo dell’informazione spaziale, la complementarità, l’integrazione e il sinergismo tra le discipline e le tecniche che la caratterizzano, hanno recentemente portato a delineare una nuova figura professionale: il geomatico. Si avverte, infatti, sempre più concretamente la necessità di dover fornire una sufficientemente convincente motivazione culturale per la conoscenza scientifica e tecnologica nelle discipline che si occupano del rilevamento, dell’elaborazione e della restituzione dei dati avendo come obbiettivo la rappresentazione del territorio e il supporto alle decisioni. Una figura professionale di questo tipo esiste nel Nord America dagli inizi degli anni Ottanta del XX sec. e in alcuni paesi d’Europa si sta progressivamente affermando: è l’evoluzione del chartered surveyor nei paesi di lingua inglese, del géomètre expert in quelli francofoni, del Vermessungsingenieur in quelli di lingua tedesca, del Geodetisch Ingeniur nei Paesi Bassi.

Una lettura attenta dell’itinerario storico e dei differenti percorsi avvenuti nei diversi paesi dell’Unione Europea e non, individua nella matematica, nella fisica e in particolare nell’astronomia la comune origine, a partire dal XVII sec., delle discipline del rilevamento, elevate poi a scienze collocate nell’agrimensura. La prima differenziazione ha luogo, fra la fine del Settecento e l’inizio dell’Ottocento, nella Francia della rivoluzione e dell’impero, quando le discipline del rilevamento vengono collocate nella, allora nascente, ingegneria civile. Solo nel corso del XIX sec. altre differenziazioni intervengono, in tutti i paesi dell’Europa centro-settentrionale e orientale; in quel periodo, in Italia, si assiste alla progressiva scomparsa delle discipline del rilevamento dal mondo delle scienze matematiche, fisiche (e naturali) e al loro progressivo inserimento nell’ingegneria civile.

Negli ultimi decenni, lo sviluppo delle discipline del rilevamento è stato prorompente: dalla geodesia spaziale alla topografia di precisione, dalla fotogrammetria al telerilevamento, dalla cartografia numerica al trattamento delle osservazioni, ai sistemi informativi territoriali ed ai sistemi di supporto alle decisioni. Le regioni e le province, oltre agli storici enti cartografici dello Stato, hanno assunto responsabilità istituzionali per la cartografia e il problema della certificazione di qualità, tanto nel rilevamento quanto nella restituzione, è in costante e progressiva estensione. Le prospettive professionali per l’esperto del rilevamento e del controllo di qualità sono quindi in continua e progressiva crescita. Si può pertanto facilmente pronosticare l’emergere rapido, costante e progressivo della figura professionale del geomatico.