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 da utilizzare in settori quali la pianificazione di progetti di costruzione, la ricerca di siti per l'estrazione di energia geotermica o per lo stoccaggio di anidride carbonica o scorie nucleari, la riduzione del rischio di pericoli 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
BGS si occupa di acquisizione digitale dei dati sul campo dal 2005 utilizzando uno strumento di rilevamento chiamato System for Integrated Geoscience Mapping (BGS-SIGMA), sviluppato internamente e basato sulla piattaforma ArcGIS di ESRI. 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, abbiamo 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 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, abbiamo deciso di utilizzare Mergin Maps la semplicità della piattaforma e la possibilità di eseguire i progetti su QGIS desktop QGIS un tablet PC basato su Windows. Si tratta di un flusso di lavoro simile a quello che avevamo con SIGMA, ma con la possibilità aggiuntiva di sincronizzare gli utenti tramite Mergin Maps.
Gli sviluppatori di BGS hanno scritto un plugin 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. Inoltre, rende più veloce l'aggiunta di dati in una relazione padre-figlio in QGIS. È disponibile uno strumento di importazione di foto in blocco che consente ai topografi di collegare le foto alle posizioni con la possibilità di includere didascalie e miniature e che è in grado di rilevare le foto non collegate. Il plugin dispone anche di uno strumento per generare report in formato HTML e PDF.
Il plugin configura il progetto con QGIS standard supportati da un GeoPackage, in modo che i dati possano essere modificati tramite QGIS con o senza il plugin BGS) o con l'app Mergin Maps . L'utilizzo QGIS tablet Windows offre ai topografi l'accesso a strumenti GIS avanzati per la generazione di mappe di pendenza o ombreggiatura, la misurazione delle distanze o l'utilizzo di superfici piane per prevedere dove potrebbero affiorare in superficie le formazioni rocciose. L'utilizzo dell'app mobile offre il vantaggio di un dispositivo più portatile con una maggiore durata della batteria per i rilievi in luoghi come le aree, che sono più adatte ai dispositivi mobili. Una persona che cammina con un grande tablet Windows robusto al collo può attirare attenzioni indesiderate, mentre una persona che digita su un telefono può semplicemente confondersi tra la folla.
Utilizzo dei vincoli del database per garantire la qualità dei dati
I dati raccolti sul campo sono destinati al database relazionale centrale del BGS, che presenta vincoli a livello di database. Questi garantiscono un'elevata qualità dei dati, imponendo i tipi di dati e le relazioni tra le caratteristiche. Il rilevamento è impostato in modo tale che le osservazioni, le foto, i campioni e le misurazioni strutturali appartengano tutti a un unico punto "locale", con i punti appartenenti 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 dei 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 nostri geologi 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, foto aeree, modelli digitali di elevazione, dati di rilevamenti precedenti, dati di trivellazioni e persino scansioni di "fieldslips" scritti a mano dai geologi del BGS nel corso dei nostri quasi 200 anni di storia.
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, con l'intenzione di ampliare in modo flessibile i tipi di dati che possono essere acquisiti in ciascun punto. Stiamo ora lavorando al rilascio del loro plugin per un uso più ampio, iniziando dai partner di progetto stranieri e successivamente inviandolo 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)
