Questa è un'altra domanda da ombrellone che mi è venuta in mente, dopo quella sui siti archeologici italiani. La risposta ha richiesto un po' di lavoro sul dato grezzo e visto che è da un po' che non scrivo un tutorial per QGIS, mi sono detto, perchè no?! 

1. Dati di base

Per eseguire l'analisi che segue abbiamo bisogno di un DEM dell'Italia. Io ho usato il TIN Italy v1.1 dell'INGV prendendo i dati usando il servizio WCS. Il raster finale pesa la bellezza di 51GB, quindi occhio allo spazio sul PC! Nell'usare questo dato mi sono accorto che lontano dalla coste italiane i NoData erano impostati a 0, quindi ho dovuto effettuare una pulizia di quelle aree eseguendo un clip con il poligono dei confini territoriali italiani prelevato da ISTAT(ho eseguito un dissolve sul vettore delle regioni italiane).

2. Esposizione dei versanti

Come primo passo ho usato il geoalgoritmo per il calcolo dell'esposizione dei versanti(Aspect) come da immagini che seguono.

Al termine dell'elaborazione verrà fuori un bestione(immagine che segue) da altrettanti 51GB.

Vi premetto che, viste le dimensioni del dato di base che ho usato, i tempi di analisi per ognuno dei passaggi che andremo a vedere sono risultati molto lunghi.

Facendo un check all'elaborazione mi sono accorto della presenza dei triangoli che vedete nell'immagine che segue.

Presenti per lo più in pianura in prossimità della aree urbane, sono il prodotto della rimozione proprio di queste ultime perchè, come riportato anche nel sito dedicato dell'INGV, i dati presenti nel raster sono riferiti al suolo nudo. La presenza di questi triangoli però, nel mio caso, falsano l'analisi riportandomi esposizioni che nella realtà non esistono.

Per risolvere il problema mi sono ingegnato ed ho deciso di usare le pendenze come maschera di filtro.

3. Pendenze

Il geolagoritmo di slope calcola la pendenza di un DEM, è molto semplice da usare.

Ed al termine dell'elaborazione il risultato è il seguente.

Cosa ci facciamo con le pendenze?

Creaiamo una maschera binaria impostando un filtro sul raster calculator per estrarre tutti i pixel che hanno valori di pendenza inferiori a 5°. Ho usato questo valore perchè è quello che approssima meglio la rimozione dei triangoli di cui sopra.

Il risultato è il raster che segue in cui in bianco abbiamo i valori pari a 1 ed in nero quelli pari a 0. E' un raster binario, il valore del singolo pixel o è 1 o è 0; in questo caso ad 1 corrispondono i valori da noi ricercati.

Siccome lo sfondo della mappa era bianco e si sarebbe confuso con i valori 1, l'ho impostato sul blu.

Ed ora? Che ne ne facciamo di questi nuovi dati?

Vediamolo insieme!

4. Classificazione del territorio

Siamo all'ultimo passaggio di questo tutorial, quello che ci porterà a rispondere alla domanda iniziale. In quale direzione guarda l'Italia, Nord, Est, Sud, Ovest o nessuna? Ancora una volta useremo il raster calculator!

Prima però dobbiamo fare un ragionamento sulla rosa dei venti.

Il Nord è compreso tra 0° - 45° e 315° - 360°, l'Est è compreso tra 45° - 135°, il Sud tra 135° - 225° e l'Ovest è compreso tra 225° - 315°. Questi range saranno il target della nostra analisi.

Nel raster calculator andrò ad inserire la seguente formula:

(("aspect_italia@1" * ("slope_italia_mask@1"=0)) = 0)
+ (
(("aspect_italia@1" >= 0 AND "aspect_italia@1" < 45) * 2) + (("aspect_italia@1" >= 315) * 2) 
) * ("slope_italia_mask@1"= 0)
+ (
(("aspect_italia@1" >= 45  AND "aspect_italia@1"< 135) * 3)
) * ("slope_italia_mask@1"= 0)
+ (
(("aspect_italia@1" >= 135  AND "aspect_italia@1"< 225) * 4)
) * ("slope_italia_mask@1"= 0)
+ (
(("aspect_italia@1" >= 225  AND "aspect_italia@1"< 315) * 5)
) * ("slope_italia_mask@1"= 0) 

Finalmente abbiamo capito a che serve la maschera binaria!

Il bestione in uscita dal processo è quello che segue.

Con la formula precedente ho impostato i range di classificazione in questo modo:

• Ovest -> 5
• Sud -> 4
• Est -> 3
• Nord -> 2
• Nessuna esposizione -> 1

Quel rosso diffuso che vedete nell'immagine precedente corrisponde ai valori del raster pari ad 1 che, questo caso, evidenziano le aree piane, quelle che quindi non hanno alcuna esposizione.

Ad occhio possiamo già dire che la direzione in cui guarda l'Italia è...nessuna! Ma andiamo ad approfondire meglio la cosa.

Usando un particolare geoalgoritmo il Raster layer unique values report ho ottenuto il conteggio dei pixel che ricadono in ognuna delle classi individuate. 

E' un tool molto interessante perchè in output si ottiene sia un file .html che vari formati file tabellari tra cui io ho scelto .xls per poter create il grafico che segue.

Dai dati e dal grafico abbiamo la conferma della nostra prima impressione. Il 36.49% del nostro Paese è piano e quindi risulta che effettivamente l'Italia non guarda da nessuna parte. Le direzioni cardinali estratte con la classificazione precedente dicono che la restante parte del territorio italiano è rivolto a Sud con il 16.19%, ad Est con il 16.03%, ad Ovest con il 15.83% ed a Nord con il 15.47%.