Per informazione georeferenziata si intende che il dato rilevato è riferito ad una collocazione fisica sulla superficie terrestre attraverso delle coordinate relative ad un sistema di riferimento geografico. La georeferenziazione o geocoding si può definire come l’insieme di tecniche che permettono di identificare la posizione di ina tale informazione all’interno di un sistema di riferimento. Possiamo distinguere due tipi di georeferenziazione: la georeferenziazione diretta consiste nella rilevazione, tramite opportuna strumentazione della posizione dell’oggetto di interesse. La georeferenziazione indiretta mira a identificare la posizione di un oggetto in base alla relazione tra questo e altre posizioni già identificate nel sistema di riferimento
Il ricorso ai dati georeferenziati è diventato sempre più intenso e comune in tempi recenti. Questo soprattutto grazie a dispositivi che utilizzano questa tecnica per posizionare informazione sul territorio a fini turistici o economici. Questo strumento fornisce spesso la chiave per estendere l’informazione disponibile ben oltre a quella programmata al momento della raccolta dei dati. Essa, infatti, permette di aggiungere al dataset originale enormi quantità di informazioni da fonti diverse rese omogenee e comunicati usando come chiave la locazione spaziale. Oggigiorno le informazioni sulle infrastrutture sono facilmente reperibili sui portali web per esempio dei comuni o delle regioni o dell’ISTAT. Questo permette di associare ad ogni locazione territoriale informazioni censuarie socio-demografiche.
La georeferenziazione posiziona ogni osservazione sulla superficie terrestre. Come viste questa operazione richiede dei sistemi di riferimento o datum. Un datum è un sistema di riferimento che consente di definire in termini matematici la posizione di punti sulla terra, permettendo, quindi, la georeferenziazione di luoghi o oggetti. Questo strumento è sempre definito da un modello matematico creato allo scopo di approssimare più o meno in modo preciso la superficie della terra. #### Geoide Il geoide è un solido la cui forma non è descrivibili in termini geometrici tramite una formula matematica esplicita. Può essere definito invece in termini fisici come la superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre, cioè quella superficie che unisce tutti i punti con uguale forza di gravità. L’andamento della superficie del geoide risente della delle masse e reagisce quindi alla presenza o mancanza di massa (montagne o depressioni). Il geoide nell’ambito della geolocalizzazione sulla superficie terrestre risulta poco trattabile in quanto occorre servirebbe conoscere in ogni punto la direzione della forza di gravità che a sua volta dipende anche dai materiali costituenti il territorio. #### Ellissoide
Il modello più utilizzato per definire sistemi di riferimento è quello dell’ellissoide in particolare un sferoide oblato, ovvero un ellissoide che si ottiene per rotazione di n ellisse attorno al suo asse minore ossia assumendo la tipica forma schiacciata sui poli tipica del nostro pianeta. L’equazione che definisce tale ellissoide in forma canonica dipende da due parametri \(a\) e \(c\) dove \(a\) è la lunghezza del semiasse maggiore detto “equatoriale” e \(c\) è la lunghezza del semiasse minor, detto polare. \[ \frac{x^2+y^2}{a^2} + \frac{z^2}{c^2}=1 \space \space \space t.c. \space \space a>c \] L’ellissoide è definito da particolati parametri quali la lunghezza dell’asse equatoriale e polare oppure da parametri adimensionali quali: L’eccentricità definita come: \[ e = \sqrt{\frac{a^2 – c^2}{a^2}} \] Lo schiacciamento definito come: \[ f = \frac{a-c}{a}\] Dato che la terra non è un ellissoide perfetto i modelli ellissoidali non sono unici i due più importanti modelli di ellissoide sono quello si Bessel (\(a=6377397.155m\) e \(e^2=0.006674372\)) e quello di Hayford (\(a=6378388m\) e \(e^2=0.00672267\)). In questo modello ogni punto P sull’ellissoide può essere espresso tramite una coppia di coordinate geografiche, dette latitudine (che costituisce l’angolo formato dal vettore congiungente al cento dell’ellissoide con il piano passante per l’origine e ortogonale all’asse di rotazione terrestre ossia nel modello il piano equatoriale) e longitudine (l’angolo formato tra il piano uscente dall’asse di rotazione e passante per il centro e un altro piano passante per l’origine e ortogonale al piano equatoriale assunto come riferimento. Tali gradi sono rappresentati in gradi sessagesimali e la latitudine può assumere valori da 0° a 90° mentre per quanto riguarda la longitudine summe valori compresi tra 0° e 180°. Ad esempio: Milano ha una latitudine di 45.4636707 ed una longitudine di 9.1881263. Ovviamente la completa identificazione della locazione di un punto richiede anche la conoscenza della sua altitudine.
Il sistema di rappresentazione cartografica consiste nella trasformazione, tramite opportune operazioni matematiche dette proiezioni cartografiche, delle coordinate geografiche angolari (long, lat) in coordinate piane o cartografiche (x,y), espresse in unità di lunghezza. Tali relazioni sono dette di equazioni di rappresentazione. In altri termini la rappresentazione dell’ellissoide sul piano è definita da due funzioni (x = X(long, lat) e y = Y(long, lat)) che stabiliscono la corrispondenza biunivoca tra la posizione di un punto P sull’ellissoide e la corrispondente posizione del punto P’ sulla rappresentazione e consentono quindi la conversione da un punto di vista numerico. Tali funzioni sono determinate implicitamente in modo complesso e sono costruite per garantire opportune proprietà alla proiezione riportate nel seguito.
Un sistema informativo geografico (GIS) è un sistema integrato di dati e programmi software che permette l’acquisizione, la registrazione, l’analisi, la visualizzazione e la restituzione di informazioni derivanti da dati georeferenziati. La tecnologia GIS è composta da una serie di strumenti software in grado di associare a ciascun elemento geografico una o più descrizioni alfanumeriche che definiscono la posizione geografica dell’oggetto. Il GIS di fatto è una forma di Database Management System in grado di gestire dati geografici. I campi di maggior utilizzo del GIS sono la pianificazione urbana, la cartografia, il marketing, le vendite e le valutazioni di impatto ambientale. Dal punto di vista informativo il GIS gestisce l’informazione tramite un database relazionale in cui l’informazione spaziale e non spaziale è immagazzinata in tabelle che possono essere interconnesse tra loro mediante opportuni campi chiave. L’informazione non spaziale di ogni elemento è immagazzinata in una tabella dati e identificata univocamente da un campo identificativo (ID). Il mondo reale può essere rappresentato in un sistema informativo geografico attraverso due tipologie principali di dati: i dati vettoriali (sono costituiti da elementi semplici quali punti, linee e poligoni, codificati e memorizzati sulla base delle loro coordinate.) e il dati raster (permettono di rappresentare il mondo reale attraverso una matrice di celle, generalmente di forma quadrata, dette pixel [elementi puntuali sono rappresentati da una singola cella, gli elementi lineari sono rappresentati da una serie di celle adiacenti]). I GIS consentono l’elaborazione e l’analisi dei dati geografici, nel formato vettoriale e raster, sfruttandone la naturale complementarietà e forniscono la possibilità di passare da un formato all’altro e viceversa. Tra i vari formati con cui il dato spaziale può essere inserito in un GIS il più utilizzato e lo shapefile, è stato sviluppato da ESRI allo scopo di accrescere l’interscambiabilità fra i sistemi implementati dalla società e altri GIS. Oggi è diventato uno standard e viene usato da una grande varietà di sistemi GIS. Collegato allo shape file si possono trovare molti altri file che consento di avere piu informazioni rigurdo il territorio: ogni record del file .shp rappresenta un’entità spaziale tramite una lista di vertici; ogni riga del .dbf corrisponde ad un oggetto codificato nel file .shp.; Il file .prj riportano informazioni sul sistema di riferimento e la proiezione della mappa.