Gli sforzi per spiegare ciò che il GIS in realtà è quasi invariabilmente filosofico. Nella sua forma più essenziale, GIS è un sistema per sposare set di dati con la geografia. Ma può essere meglio compreso come il prodotto di uno specifico momento storico il cui frutto sta per nascere - un momento derivante dall'amalgama spontanea di diverse tecnologie che raggiungono la loro apparente apoteosi. E iniziò quando un giovane Roger Tomlinson - e altri - volevano valutare geograficamente più informazioni che mai. Mentre l'ascesa della cultura digitale è servita a erodere innumerevoli confini nelle discipline tradizionali, quella corrosione iniziò in parte in un aeroplano nel 1962 con la situazione di far diventare le informazioni in una piccola mappa.
Nel maggio di quell'anno, Tomlinson salì a bordo di un aereo in volo da Ottawa a Toronto, in Canada. Era in viaggio d'affari come geografo di 28 anni per Spartan Air Services, una società di rilevamento aereo. Seduto accanto a lui sul volo c'era Lee Pratt, un funzionario del governo che era stato appena nominato capo del Canada Land Inventory e incaricato di compilare un catalogo basato su mappe delle risorse produttive della nazione.
Il Canada può essere un grande paese, ma il volo da Ottawa a Toronto è breve - solo un'ora. Tuttavia, a quel tempo, Pratt e Tomlinson iniziarono una conversazione e iniziarono a parlare del loro lavoro. Mentre Tomlinson ascoltava Pratt descriveva il suo piano per raccogliere e sintetizzare migliaia di mappe per documentare la ricchezza del vasto paesaggio canadese, sentì un impeto di serendipità. Dopotutto, aveva pensato alla sfida di rappresentare una moltitudine di dati in una mappa per gran parte della sua breve carriera ed era sul punto di programmare un sistema informatico per l'informazione geografica.
"Sai quanto costerà tutto questo?" Ricorda Tomlinson chiedendo a Pratt.
No, è stata la risposta: il progetto era appena iniziato.
"Va bene", disse Tomlinson. "Chiamami se scopri che il tuo piano è troppo costoso per funzionare."
Tre mesi dopo, Pratt telefonò al suo compagno di aereo.
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A Tomlinson, morto a febbraio all'età di 80 anni, è ora ampiamente riconosciuto il concetto del primo sistema di informazione geografica funzionale, il programma per computer responsabile del cambiamento sbalorditivo nel modo in cui concettualizziamo le informazioni spaziali. Decenni dopo la svolta di Tomlinson, il GIS è ovunque. Alla fine di maggio, la Casa Bianca ha annunciato un accordo con la più grande azienda GIS del mondo, Esri, per fornire il software gratuitamente a tutte le scuole di K-12 negli Stati Uniti - un'iniziativa guidata dal fondatore dell'azienda e stimata in oltre 1 miliardo di dollari . (Divulgazione: Smithsonian.com collabora con la società GIS Esri come un modo innovativo per raccontare storie sul sito.) Il New York Times assume i tecnici GIS per il loro ufficio stampa digitale. Le aziende analizzano i dati demografici del reddito familiare e il flusso di traffico con i GIS per determinare dove espandere le loro catene di vendita al dettaglio. La città di Covington, in Georgia, ha recentemente annunciato un'iniziativa per digitalizzare i loro cimiteri locali utilizzando GIS per mappare database online di marcatori gravi.
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Uno dei principali problemi con le mappe è sempre stata la loro dimensionalità. In un senso puramente topografico, la cosa che una mappa sta cercando di rappresentare è almeno una dimensione maggiore di se stessa. Quell'enigma ha stimolato una miriade di tentativi di soluzione e ha spaccato i cartografi per centinaia di anni: le proiezioni cartografiche della Terra sono ancora divise tra quelle che dicono che il pianeta è una sfera e quelle che lo descrivono come un'ellisse.
Ma la topografia è solo una storia di spazio. Immagina un uomo in piedi su una strada. Chiesto di descrivere dove si trova nel mondo, l'uomo potrebbe parlare del pendio della collina su cui si trova o delle dimensioni delle rocce che lo circondano. Potrebbe anche dire di essere su una strada, tra un campo di grano e un frutteto da una parte e un piccolo villaggio dall'altra. Quindi, senza nemmeno menzionare gli uccelli che ha visto volare sentiti per caso, o la direzione del vento, o la temperatura, o anche la sua latitudine e longitudine, ha già ottenuto sei cose che descrivono il suo mondo. L'esperienza umana nello spazio è troppo complicata per essere ridotta alle vette e alle valli di un paesaggio.
Questa situazione ha afflitto i produttori di mappe con crescente urgenza almeno dal 1854, quando un dottore londinese di nome John Snow rimase sgomento per l'assalto implacabile del colera che infuriava in città. La neve è ora salutata da alcuni come il padre dell'epidemiologia per aver evitato la percezione comunemente diffusa che il colera fosse trasmesso da aria cattiva e per sradicare scrupolosamente la vera causa dell'epidemia: l'acqua potabile contaminata dalle pompe pubbliche. La storia si profila negli annali della salute pubblica, ma altrettanto critico è stato il modo in cui Snow ha rintracciato la fonte dell'epidemia: mappandola.
Snow ha seguito il progetto con precisione medica, camminando per i quartieri con un reverendo locale per documentare ogni morte di colera per posizione. Hanno graffiato una macchia di inchiostro per ogni morte su una mappa, e quando si sono fermati a guardare, hanno visto macchie di inchiostri raggruppate attorno a una pompa dell'acqua su Broad Street. L'insistenza di Snow sulla rilevanza geografica del fenomeno che fino a quel momento era sembrata troppo effimera per la creazione di mappe consentiva un nuovo modo di vedere.
In un'era di raccolta di dati sparsi, il risultato è stato rivelatore. Ma da allora i dati sono proliferati e la questione di cosa mappare è limitata solo dal tipo di serie di numeri che la gente si è presa la briga di raccogliere. La capacità di contare variabili quantitative - potenza di calcolo - fu catalizzata in misura non minore dall'invenzione nel 1890 di una macchina tabulatrice per codificare numericamente le statistiche generate dal censimento degli Stati Uniti. Introdotta per risolvere l'elaborazione di grandi quantità, la tabulatrice, inventata dal fondatore di IBM Herman Hollerith, divenne infine il database moderno - lo strumento che rendeva possibile un sistema di informazione geografica e, risolvendo la questione del conteggio, rese necessario tale sistema .
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"Uno dei vantaggi, se ce ne sono, di essere una [ex] colonia britannica è che si ottengono molte mappe", ha spiegato Tomlinson durante un'intervista con Smithsonian prima della sua morte. "Gli inglesi sono eccellenti creatori di mappe". L'abbondanza di mappe vale tanto per il Canada quanto per il Kenya, e faceva parte di uno sforzo internazionale di aiuto per quest'ultima ex colonia britannica che portò Tomlinson al suo fatidico incontro con Lee Pratt. La cellulosa e la carta sono una delle industrie più importanti del Canada e il governo canadese ha deciso di condividere la propria esperienza nell'ambito di tale sforzo di aiuto. Ma il Kenya non ha molti alberi adatti alla fabbricazione della carta. La soluzione, decise il Canada, fu quella di coltivare piantagioni di alberi in Kenya e, nel 1960, Tomlinson fu incaricato (attraverso un contratto governativo con la sua compagnia) di trovare i posti migliori per metterli.
Dopo aver raccolto le mappe di tutte le variabili di cui aveva bisogno per rendere conto nella scelta della posizione di una piantagione - informazioni topografiche, informazioni demografiche, modelli di precipitazioni, qualità del suolo, condizioni atmosferiche, rotte di migrazione degli animali - Tomlinson ha colpito un vicolo cieco. Ce n'erano troppi.
"Quando metti sei cose sulla tua scrivania e le sovrapponi", ha detto, "anche quando sono su fogli di Mylar, quando inizi a guardarle in basso, ottieni un disordine terribile di linee."
Il progetto fu ritenuto troppo costoso e abbandonato nel 1961, ma Tomlinson era irritato. L'elaborazione dei computer aveva fatto passi da gigante alla fine degli anni '50 e Tomlinson era sicuro che ci fosse un modo per far funzionare le grandi macchine nuove nella valutazione di tutti i dati. Se le aree della mappa, chiamate poligoni, possono essere convertite in punti dati e correlate geometricamente ad altri punti dati, allora ogni posizione su una mappa potrebbe contenere infinite dimensioni di informazioni. Il dilemma perenne dei mapmakers dello spazio bidimensionale si dissolverebbe nella sconfinatezza.
Tomlinson iniziò con cinque poligoni su una mappa digitale delle dimensioni di un tovagliolo da cocktail. Mise la mappa sopra un'altra di uguale dimensione e scoprì che il composito poteva ancora avere un senso geografico. Aveva risolto il problema delle variabili isolate costruendo un sandwich digitale.
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Quando Tomlinson accettò di aiutare Pratt con il suo pantano di inventario del territorio - un progetto che portò al Canada Geographic Information System, riconosciuto come il primo progetto GIS - si imbatterono in troppi dati. Guardando indietro, Tomlinson attribuisce il suo successo alle nuove frontiere tecnologiche che hanno trasformato i computer da calcolatori sovraccarichi a dispositivi di archiviazione ed elaborazione dei dati.
Il team di Tomlinson e Pratt ha portato IBM per aiutare a creare software di programmazione in grado di districare tutti i dati che stavano raccogliendo. Allo stesso tempo, Howard Fisher ad Harvard stava sviluppando un programma per sintetizzare i dati mappati in un nuovo laboratorio per la computer grafica e l'analisi spaziale. A New Haven, nel Connecticut, l'US Census Bureau ha iniziato a sperimentare un sistema per tracciare dati demografici per blocco di quartiere.
Quando finalmente Tomlinson aveva in mano il suo sistema, che rimane in uso per inventario delle risorse terrestri canadesi, erano sorte numerose sacche di innovatori per dare un senso all'espansione della potenza di calcolo e dal desiderio di comprendere le cose in termini di spazio.
Ora nell'era dei dati, GIS ha influenzato quasi ogni sfera della comprensione spaziale e ha contribuito a definire un nuovo concetto di geografia. È usato per mappare le piantagioni forestali, certamente - ma anche per tracciare le epidemie e valutare i cambiamenti demografici. Gli analisti politici decifrano le tendenze al voto; gli operatori umanitari prevedono la scarsità di cibo. Esistono mappe delle rimesse degli immigrati, obesità, crisi indotte dai cambiamenti climatici, check-in Foursquare.
In un manuale commerciale del 1993 per ottenere profitti finanziari dal GIS, una compagnia assicurativa (che ha rifiutato di essere identificata) ha delineato la politica della compagnia di rifiutare di estendere l'assicurazione in aree soggette a determinati rischi naturali. Quando l'uragano Andrew ha colpito, la società non è stata "colpita negativamente", perché aveva semplicemente trattenuto le politiche in locali a rischio.
Alcuni degli usi più lodati del software, tuttavia, includono obiettivi di attivisti espressamente sociali. Ushahidi, per esempio, è uno sforzo di mappatura collettiva e open source per documentare la violenza che è iniziata dopo le elezioni presidenziali del Kenya del 2007. La piattaforma è stata utilizzata per mappare la violenza in Sudafrica e le notizie di corruzione politica in Macedonia. In un cenno alla storia, uno dei successi più tangibili di Ushahidi fu la sua applicazione nell'Haiti post-terremoto per determinare dove fosse necessario un aiuto mentre il colera imperversava nella nazione insulare.
La domanda persistente è se le mappe guidate dai dati sposino la creatività umana o riflettano un'espansione nell'applicazione dei limiti ancora considerevoli dei computer. A seconda di ciò che il proprietario di GIS desidera vedere, la tecnologia può essere arruolata per appiattire i quartieri in frittelle formali o estrapolare una storia collettiva. In una mappa, il dispositivo narrativo principale diventa non tempo, ma spazio. Come rappresentazione visiva, un GIS è come un palinsesto, che, invece di cancellare il passato per trascriverne uno nuovo, assorbe semplicemente tutti i momenti del passato in un'immagine del presente.
