Informazioni su BGS
Il British Geological Survey (BGS) è un'organizzazione leader a livello mondiale nel campo delle indagini geologiche e delle geoscienze globali, che si occupa di scienza di interesse pubblico per il governo e la ricerca al fine di comprendere i processi terrestri e ambientali.
BGS fornisce informazioni geologiche agli utenti del settore pubblico e privato in settori quali l'edilizia, la produzione di energia (ad esempio, individuazione di siti per l'estrazione di energia geotermica o per lo stoccaggio di anidride carbonica o scorie nucleari) e la riduzione dei rischi legati a calamità naturali quali terremoti o erosione costiera.
Il dottor John A Stevenson è uno sviluppatore software senior per BGS con una formazione in vulcanologia. John è specializzato nello sviluppo di software basati su Python, dati spaziali e ingegneria dei dati. Ci ha parlato del nuovo strumento di acquisizione dati sul campo QGIS di BGS e di come lo utilizzano con Mergin Maps.
Sviluppo di un nuovo strumento di indagine
Dal 2005 BGS effettua l'acquisizione digitale dei dati sul campo utilizzando uno strumento di rilevamento chiamato "System for Integrated Geoscience Mapping" (BGS·SIGMA), sviluppato internamente e basato sulla piattaforma ArcGIS di Esri. Il software funzionava su Windows su tablet robusti in stile Toughbook. La dismissione di ArcGIS da parte di Esri a favore di ArcPro nel marzo 2024 ha reso necessaria la sostituzione di BGS·SIGMA. Dopo una revisione interna, BGS ha deciso di passare a un sistema open source basato su QGIS. Questa opzione è stata scelta perché offriva la massima flessibilità in termini di personalizzazione in base alle proprie esigenze e di condivisione con i collaboratori. QGIS già ampiamente utilizzato all'interno di BGS.
Dopo aver valutato sia Mergin Maps QField per l'integrazione di QGIS rilevamento mobile, BGS ha deciso di utilizzare Mergin Maps consente di eseguire lo stesso QGIS senza modifiche sia su dispositivi mobili che su desktop. Ciò garantisce loro il controllo completo sul progetto e sulla struttura dei dati. Hanno inoltre apprezzato l'interfaccia mobile e la possibilità di unire in modo pulito le modifiche simultanee apportate da più utenti su più piattaforme di dispositivi.
Gli sviluppatori di BGS hanno scritto un QGIS personalizzato per impostare un progetto di mappatura geologica. Il plugin aggiunge livelli a qualsiasi QGIS , con un GeoPackage per memorizzare i dati e tutti gli stili e i moduli configurati secondo necessità. Questi livelli sono semplici QGIS, quindi funzionano semplicemente Mergin Maps . Il plugin fornisce anche strumenti di mappatura personalizzati per modificare in modo efficiente i dati in una relazione padre-figlio in QGIS. È disponibile uno strumento di importazione di foto in blocco per collegare le foto da dispositivi esterni alle posizioni. Include la modifica delle didascalie, la creazione di miniature e il rilevamento di foto non collegate. Il plugin può anche generare report in formato HTML e PDF.
I geologi possono eseguire QGIS tablet Windows, che consentono loro di accedere sul campo agli strumenti GIS per generare mappe di pendenza o misurare distanze e a plugin come qgSurf per prevedere dove è probabile che affiorino formazioni rocciose in superficie. In alternativa, possono utilizzare l'app Mergin Maps con il vantaggio di un dispositivo più portatile con una maggiore durata della batteria. I dispositivi mobili sono anche più adatti per i rilievi nelle aree urbane, dove camminare con un tablet Windows grande e robusto può attirare attenzioni indesiderate. Chiunque utilizzi un telefono cellulare passa inosservato.
Utilizzo dei vincoli del database per garantire la qualità dei dati
I dati raccolti sul campo sono destinati al database relazionale centrale della BGS. Questo presenta dei vincoli a livello di database che garantiscono un'elevata qualità dei dati, imponendo i tipi di dati e le relazioni tra le caratteristiche. Un'indagine viene impostata in modo che le osservazioni, le foto, i campioni e le misurazioni strutturali appartengano tutti a un unico punto "locale" e che tutti i punti appartengano a un unico progetto. I vincoli delle chiavi esterne del database rendono impossibile registrare dati "orfani" che non hanno una località o un progetto. Vengono utilizzati ulteriori vincoli, ad esempio per garantire che gli angoli di "inclinazione" dei letti rocciosi siano compresi tra 0 e 90 gradi.
Gli sviluppatori di BGS volevano applicare gli stessi vincoli ai dati al momento della raccolta. Lo hanno fatto a due livelli: in primo luogo nei QGIS , che comprendono le relazioni tra chiavi esterne e possono impostare vincoli, e in secondo luogo nel GeoPackage sottostante. Un GeoPackage è un database SQLite e può essere configurato con gli stessi vincoli di database presenti nei sistemi di gestione di database relazionali come PostgreSQL o Oracle, garantendo la compatibilità dei dati. L'uso di vincoli a livello SQLite in un GeoPackage rende impossibile registrare dati non validi, ma non si tratta di un flusso di lavoro tipico. BGS e Lutra Consulting collaborato per aggiornare Mergin Maps in modo che i vincoli del database funzionino senza intoppi.
Integrazione perfetta da tablet a cellulare a desktop
Il vantaggio principale dell'integrazione tra lo strumento BGS e Mergin Maps la facilità con cui i dati possono essere trasferiti tra contesti diversi.
I geologi del BGS apprezzano la possibilità di accedere a tutte le mappe di riferimento rilevanti quando sono sul campo e di poter individuare la loro posizione tramite GPS. Queste mappe possono includere mappe dell'Ordnance Survey, mappe geologiche vettorializzate, foto aeree, modelli digitali di elevazione, dati di rilevamenti precedenti, dati di trivellazioni. In alcune località, i geologi portano con sé scansioni di "fieldslips" scritti a mano dai geologi del BGS che hanno lavorato lì oltre 100 anni fa.
I geologi possono impostare QGIS loro QGIS e raccogliere dati di base su un laptop o un PC desktop, quindi trasferirli sul server Mergin per condividerli con i colleghi. A loro volta, possono scaricarli su robusti tablet Windows (tramite QGIS) o su un telefono cellulare (tramite Mergin Maps), a seconda delle loro esigenze. Tutti i livelli e gli stili vengono trasferiti senza problemi e i dati hanno lo stesso aspetto in ogni formato. Al ritorno in ufficio, i dati possono essere sincronizzati tramite il server per continuare a lavorare sul laptop o sul desktop. Uno script Python carica i dati finali nell'archivio dati centrale del BGS.
Prossimi passi
BGS utilizza il nuovo sistema QGIS da oltre un anno e sono stati registrati dati provenienti da oltre 2.000 località. Si prevede di ampliare in modo flessibile i tipi di dati che possono essere acquisiti, in modo che il plugin possa essere utilizzato anche al di là della mappatura geologica. BGS sta inoltre lavorando al rilascio del proprio plugin per un uso più ampio, iniziando dai partner di progetto all'estero e presentandolo infine al QGIS Repository. Continuate a seguirci.
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Crediti fotografici: Tutte le foto sono di John A Stevenson, concesse in licenza ai sensi della Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
