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Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dellallevamento (corso SUPAG) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie.

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1 Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dellallevamento (corso SUPAG) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE

2 CENNI DI CARTOGRAFIA Dott.ssa Maurizia Sigura - DISA tel 0432/ Dott.ssa Maurizia Sigura - DISA tel 0432/ Dott.ssa Pasqualina Sacco IIA Milano CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE

3 CARTOGRAFIA STRUMENTO FONDAMENTALE PER LA RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO - rappresenta una modello del mondo reale ovvero dello spazio terrestre - raccoglie oggetti diversi vegetazione strade fiumi reti tecnologiche manufatti edilizi -raccoglie processi diversi conoidi di deiezione

4 CARTOGRAFIA DI BASE CARTOGRAFIA TEMATICA CARTOGRAFIA DI SINTESI

5 Punti fondamentali: cartografia è la rappresentazione della realtà complessa ossia la riproduzione planimetrica e ad una determinata scala di elementi, fenomeni, … esigenze applicative si ricorre alla rappresentazione cartografica più utile (tipologia, scala e dettaglio) per rappresentare una specifica realtà geografica/territoriale la cartografia implica un processo di interpretazione della realtà (semplificazione)

6 Classificazione dellinformazione territoriale

7 Prima parte INFORMAZIONE TERRITORIALE DI BASE Predomina la componente geometrica - cartografia IGM: ( ) -modello digitale di elevazione (DTM) - ISTATsezioni di censimento del 1991 (1:25.000) - Regione: carte tecniche numeriche (1:25.000, 1:10.000, 1:5.000)

8 ASSEGNARE AGLI ELEMENTI GEOGRAFICI POSIZIONE CORRETTA IN MAPPA LA LORO POSIZIONE CORRETTA SULLA SUPERFICIE TERRESTRE SISTEMA DI COORDINATE sferoide datum proiezione unità di misura GEOREFERENZIAZIONE

9 … PERCHÉ LO DEVO SAPERE ? cosè il DATUM? cosa sono queste sigle? cosa si intende per PROIEZIONE? ?? ?? ?? ?? Perché prima o poi lavorando con un G.I.S. troverò una finestra di dialogo simile a questa ed INSERENDO I PARAMETRI ERRATI LANALISI CHE SEGUE RISULTERÀ DEL TUTTO COMPROMESSA

10 X Y X- Y+ X- Y- X+ Y+ X+ Y- SISTEMI DI COORDINATEGEOGRAFICHE(sferiche)CARTESIANE (o piane) S.R. più comune, in cui la superficie terrestre è assimilata ad un elissoide di rotazione. Le misure sono espresse in Longitudine e Latitudine (angoli misurati dal centro della terra in DMS) e permettono di caratterizzare lubicazione di qualsiasi punto sulla superficie terrestre. Latitudine di P Latitudine di P = angolo che la normale in P alla superficie elissoidica forma con il piano equatoriale; misurato dal centro della terra in direzione N e S; vale 0° allEquatore, 90° N e –90° S; Longitudine di P Longitudine di P = angolo formato dal piano meridiano contenete P con il piano meridiano di riferimento (convenzionalmente quello passante per Greenwich); misurato dal centro della terra in direzione E e O; vale 0° al primo meridiano (Greenwich), 180° E e –180° O. Meridiani Meridiani = linee di Longitudine, si estendono tra i poli Paralleli Paralleli = linee di Latitudine, circondano il globo con anelli paralleli. Per semplicità i dati geografici vengono proiettati in sistemi di coordinate piane, o cartesiane. X specifica posizione orizzontale, Y quella verticale origine Le ubicazioni sono identificate da una griglia di coordinate x,y (X specifica posizione orizzontale, Y quella verticale) con lorigine al centro della griglia.

11 superficie terrestre GEOIDE E SFEROIDE FORMULAZIONI MATEMATICHE FORMULAZIONI MATEMATICHE UTILIZZATE PER RAPPRESENTARE LA SUPERFICIE TERRESTRE IN MODO DA POTERLA PROIETTARE SULLE MAPPE GEOIDE Superficie equipotenziale di gravità che meglio approssima la superficie terrestre, identificata come il livello medio del mare SFEROIDE Superficie matematica di rotazione (intorno allasse minore), biassiale, che meglio approssima la forma della terra. la quota s.l.m. è riferita al geoide i sistemi GPS fanno riferimento allelissoide

12 DATUM IL DATUM DI UN SISTEMA DI RIFERIMENTO SFEROIDE ORIENTAMENTO È COSTITUITO DA UN PRECISO SFEROIDE ED IL SUO ORIENTAMENTO DATUM DATUM 8 parametri 2 di forma6 di posizione ed orientamento Un DATUM è costituito da 8 parametri dellelissoide locale - 2 di forma e 6 di posizione ed orientamento - e da una rete compensata di punti, estesa sullarea di interesse, che lo materializza elissoidela superficie terrestre deve essere rappresentata in un sistema regolare (elissoide) di coordinate geometriche geoidela superficie di riferimento (geoide) è irregolare DATUMil DATUM identifica lelissoide che meglio approssima - localmente - il geoide stesso datum e diversi sistemi di coordinate: trasformazioni puramente matematiche tra essi datum diversi: trasformazioni approssimate che necessitano di un numero sufficiente di misure che legano i punti tra i due sistemi

13 geoide area di interesse locale punto di emanazione elissoide geocentrico elissoide locale centro di massa della terra ELISSOIDE LOCALE punto in posizione centrale rispetto allarea di interesse in cui viene imposta la tangenza dellelissoide al geoide Il punto di emanazione del sistema geodetico locale italiano, basato sullelissoide internazionale, è individuato in Roma-Monte Mario con orientamento Monte Soratte. Il punto di emanazione del sistema europeo ED 50 (European Datum 1950), basato sullelissoide internazionale, è a Potsdam in Germania

14 ELISSOIDE LOCALE

15 a b Elissoide internazionale diHayford Elissoide internazionale di Hayford (1924) a = ,000 m f = (a-b)/a = 0, (schiacciamento) b = ,946 m usato nei sistemi UTMGauss-Boaga UTM e Gauss-Boaga ELISSOIDE INTERNAZIONALE

16 centro di massa della terra b Elissoide WGS84 Elissoide WGS84 (1984) a = ,000 m f = (a-b)/a = 0, (schiacciamento) a usato nei sistemi di GPS posizionamento GPS b = ,310 m ELISSOIDE GEOCENTRICO Geometricamente è costituito da una terna cartesiana con lorigine nel centro della Terra, lasse Z parallelo allasse di rotazione terrestre e lasse X passante per il meridiano di Greenwich. Lasse di rotazione dellelissoide coincide con lasse Z. Il sistema globale WGS (World Geodetic System) è stato sviluppato dal dipartimento della difesa degli stati uniti. Nasce dalla necessità di unificare il sistema di riferimento per uniformare le coordinate, anche molto diverse tra loro, utilizzando i sistemi geodetici locali.

17 Elissoide di Bessel orientamento Genova IIM CATASTO ELISSOIDI E DATUM IN ITALIA Elissoide di Hayford orientamento Roma Monte Mario ROMA40 GAUSS-BOAGA Elissoide di Hayford orientamento Postdam medio europeo ED50 UTM Elissoide GRS orientamento coincidenza centro geoide WGS84

18 CORRISPONDENZA BIUNIVOCA TRA LA SUPERFICIE DELLELISSOIDE ED IL PIANO DELLA RAPPRESENTAZIONE CARTOGRAFICA CARTESIANA PROIEZIONI: DEFINIZIONE X Y X- Y+ X- Y- X+ Y+ X+ Y- x = f (, ) y = g (, ) x = f (, ) y = g (, ) geografichecartesiane trasformazione coord. geografiche in cartesiane geometricheproiez. geometriche sul piano o su superfici intermedie da algoritmiproiez. da algoritmi per minimizzare deformazioni param. elissoide Datum

19 forma forma area area distanza distanza direzione direzione A B A B PROIEZIONI E DISTORSIONI DISTORSIONI PROPRIETÀ SPAZIALI LE PROIEZIONI PROVOCANO DISTORSIONI IN UNA O PIÙ PROPRIETÀ SPAZIALI

20 PROIEZIONI GEOMETRICHE PIÙ COMUNI forma differente paralleli I tre tipi di proiezioni danno una forma differente ai paralleli: rettilinei per la cilindrica cerchi concentrici per la conica cerchi eccentrici per la piana CILINDRICACILINDRICA CONICACONICA PIANAPIANA

21 PIANO il quadro di proiezione è un PIANO gnomonichegnomoniche: centro di proiezione (V) nel centro dellelisse stereografichestereografiche: V sulla superficie dellelisse nel punto opposto a quello di tg scenografichescenografiche: V fuori dalla superficie sulla normale al quadro ortograficheortografiche: allinfinito nella direzione della normale al quadro normalenormale ortograficaortografica stereograficastereografica PROIEZIONI PROSPETTICHE polari polari: piano tangente ad un polo meridiane meridiane: piano tangente allequatore azimutali azimutali: piano tangente ad un punto qualsiasi

22 il quadro di proiezione è un CILINDRO TANGENTE ALLELISSOIDE PROIEZIONI CILINDRICHE direttadiretta: lasse del cilindro coincide con lasse di rotazione inversainversa: lasse del cilindro è posto sul piano equatoriale obliquaobliqua: lasse del cilindro è posta in altre direzioni direttadirettainversainversaobliquaobliqua

23 il quadro di proiezione è un CONO TANGENTE ALLELISSOIDE PROIEZIONI CONICHE direttadiretta: lasse del cilindro coincide con lasse di rotazione inversainversa: lasse del cilindro è posto sul piano equatoriale obliquaobliqua: lasse del cilindro è posta in altre direzioni direttadirettainversainversaobliquaobliqua

24 PROIEZIONE CILINDRICA DIRETTA CONFORME costante langolo con i meridiani usata per la navigazione poiché la distanza tra due punti è data da un segmento che mantiene costante langolo con i meridiani PROIEZIONE DI MERCATOREnormalenormale di Mercatore

25 PROIEZIONE CILINDRICA INVERSA CONFORME è considerata la stessa proiezione di Mercatore, con la differenza che il cilindro è orizzontale PROIEZIONE DI GAUSS Gauss-Boaga in Italia è detta anche di Gauss-Boaga

26 60 FUSI6°Terra divisa in 60 FUSI di ampiezza 6° PROIEZIONE CONFORME DI GAUSS (Trasversa Mercatore)applicare ad ogni fuso la PROIEZIONE CONFORME DI GAUSS (Trasversa Mercatore) intorno al meridiano centrale Universale Trasversa di Mercatore limita il problema delle deformazioni della proiezione di Gauss non è applicata a latitudini superiori a 80° PROIEZIONE UTM (1) fuso fascia zona

27 Universale Trasversa di Mercatore 60 FUSI DI 6°la superficie terrestre è divisa in 60 FUSI DI 6° e 20 FASCE PARALLELE DI 8° FUSInumerati da 1 a 60i FUSI sono numerati da 1 a 60 in senso antiorario partendo dallantimeridiano di Greenwich FASCEidentificate da letterele FASCE sono identificate da lettere ZONAlincrocio di un fuso ed una fascia identifica una ZONA ITALIAfusi 32, 33 ed in parte 34fasce T ed SlITALIA è situata nei fusi 32, 33 ed in parte 34 e nelle fasce T ed S quadrati da 100 km di latoogni zona di 6° x 8° viene divisa in quadrati da 100 km di lato identificati da 2 lettere PROIEZIONE UTM (2) fuso fascia zona

28 METRI le coordinate di un punto sono espresse in METRI e sono sempre positive, esse sono riferite ad un sistema cartesiano con: asse X = equatore asse Y = meridiano centrale del fuso quindi P(x,y): Xcoord. EST X = coord. EST = distanza dal meridiano centrale del fuso Ycoord. NORD Y = coord. NORD = distanza dallequatore per avere sempre valori positivi al meridiano centrale del fuso viene assegnata una falsa origine (Easting) di 500 km PROIEZIONE UTM (3) allequatore il Northing è 0 per lemisfero boreale e km per quello australe

29 matematicamente sono uguali (proiezione conforme di Gauss) stesso elissoide di riferimento: elissoide internazionale (Hayford) cambia il sistema geodetico di riferimento in Italia PROIEZIONE UTM E GAUSS-BOAGA UTMGauss-Boaga Datum European Datum 1950 – ED50 (Potsdam) Origine longitudine da Greenwich Roma M. Mario 1940 Lat. 41°5525,51 Long. 0°00 (12°2708,400 da Greenwich) Rapp. cartografica UTM, comprende i fusi 32 e 33 di ampiezza 6° con merifdiani centrali a 9° e 15° di long. E fatt. contrazione = 0,9996 falsa origine coord. Est: 500 km falsa origine coord. Nord: 0 km (emisfero boreale) Gauss con 2 fusi O ed E di ampiezza 6° con meridiani centrali a –3°2708,400 e 2°3251,600 di long. fatt. contrazione = 0,9996 falsa origine coord. Est: 1500 km fuso O e 2520 km fuso E

30 Coordinate di Monte Mario DatumLatitudineLongitudine Roma (< 40) 41°5524,3990°=12°2706,840 Roma 40 41°5525,5100°=12°2708,400 ED 50 41°5531,4870°=12°2708,933 DIFFERENZA SISTEMI DI RIFERIMENTO

31 FUSI 32 E 33 I due fusi corrispondono ai FUSI 32 E 33 DEL SISTEMA UTM a meno delle differenze tra i due Datum qualche decina di metri la differenza è dellordine di qualche decina di metri I DUE FUSI DEL SISTEMA GAUSS-BOAGA

32 è un sistema elissoidico internazionale SISTEMA WGS84 Datum lelissoide è geocentrico ed unico per tutta la superficie terrestre Rapp. cartografica ufficialmente nessuna in pratica utilizzata UTM, comprende 60 fusi di ampiezza 6° numerati verso E partendo da quello con meridiano centrale a 177° di long. O (Oceano pacifico) fatt. contrazione = 0,9996 falsa origine coord,. Est: 500 km falsa origine coord. Nord: 0 km (emisfero boreale) falsa origine coord. Nord: km (emisfero australe)

33 TIPI DI PROIEZIONI IN ITALIA Soldner-Cassini ( sferica, policentrica ) Gauss-Boaga dal 1980 circa problema di sovrapposizione tra fogli adiacenti CATASTO Samson-Flamsted ( sinusoidale, policentrica ) utilizzata fino al 1942 per 1: , 1:50.000, 1: con rif. elissoide di Bessel Gauss-Boaga Mercatore Lambert IGM Gauss-Boaga CTR Mercatore IIM Cambiano tipo di proiezione e/o rappresentazione (es. da Lambert a Mercatore) e lasciando inalterato il sistema di riferimento (es. ED50) le coordinate geografiche di un punto non variano. Cambiando il sistema di riferimento (es. da ED50 a WGS84) la variazione delle coordinate geografiche può essere notevole.

34 Seconda parte INFORMAZIONE TERRITORIALE TEMATICA La carta tematica è una rappresentazione che evidenzia, graficamente, aspetti e caratteristiche degli elementi territoriali che vanno oltre la semplice rappresentazione geometrica della realtà fisica si riferisce ad un particolare ambito applicativo, ad un argomento, cioè ad uno SPECIFICO TEMA

35 CARTOGRAFIA DI BASE CARTOGRAFIA DI TEMATICA Cartografia di base privilegia –Visione dinsieme; –Inventario; –Localizzazione degli elementi costituenti la realtà rappresentata Cartografia tematica –Deriva da analisi specifica –Implica classificazione dei dati –Considera soprattutto variabili qualitative/quantitative rispetto a schemi di riferimento spaziali

36 Classificazione dei dati nella carta tematica 3 requisiti 1.Esaustività delle categorie - tutte le osservazioni devono essere collocate allinterno delle classi previste 2.Esclusività delle categorie – la stessa osservazione ( poligono) non può comparire in più classi (NON sovrapposizione) 3.Sistematicità delle unità di osservazione – lattribuzione alle categorie deve basarsi su un criterio logico e metodologico chiaro e definito

37 Esempio cartografia TEMATICA USI E COPERTURE DEL SUOLO

38 Elaborazione di carte tematiche da carta tecnica

39 Rilievo di viabilità

40 Esempio cartografia TEMATICA quota

41 Elaborazione di carte tematiche da ortofoto Utilizzo dellortofoto come base per il rilievo delluso del suolo Carta delluso del suolo ottenuta dallinterpretazione a video dellortofoto utilizzata come base per lanalisi dellimpatto delle politiche di sviluppo agricolo sulla complessità del paesaggio

42 Approccio operativo

43

44 CARTOGRAFIA TEMATICA DA INTEGRAZIONE DI DATI DA FONTI DIVERSE SALDO DEMOGRAFICO

45 distanza fonti inquinamento cartografia tematica da integrazione di dati cartografici ed ambientali ARPA

46 cartografia tematica da integrazione di dati socio-economici SALDO DEMOGRAFICO Gemona 145 Lusevera 94 Montenars 128 Nimis 129 Povoletto 165 Reana del R. 148 Taipana 81 Tarcento 131 ISTAT

47 CARTOGRAFIA TEMATICA SALDO DEMOGRAFICO - Ha carattere descrittivo, estrapola informazione dalla cartografia di base e larricchisce di ulteriori contenuti -Deve essere finalizzata ed il processo di costruzione della legenda codificato, tuttavia esistono legende guida -Corine Land Cover -Corine Biotopes -Dal punto di vista grafico può essere realizzata seguendo diverse tecniche di rappresentazione

48 CARTOGRAFIA DI SINTESI - E il risultato della elaborazione delle informazioni derivate da cartografia di base e cartografia tematica - Descrive un fenomeno o un processo che si conosce in termini di componenti e di relazioni tra le stesse - Esprime il modello del fenomeno o processo considerato poiché implica lutilizzo di algoritmi che esprimono le relazioni tra le diverse componenti IL PROCESSO DEVE ESSERE BEN CONOSCIUTO

49 Esempio: CARTA APPORTO DI AZOTO DI ORIGINE AGRICOLA -un eccesso di azoto nel terreno può provocare inquinamento delle falde per percolazione -lapporto di azoto avviene mediante fertilizzanti chimici -lapporto di azoto avviene mediante spandimento di liquami di origine zootecnica (N organico)

50 CATEGORIE AGRICOLE ALTRE CATEGORIE Seminativi in aree non irrigue Superfici artificiali Vigneti Foreste e veget. naturale Frutteti e frutti minori Zone umide Oliveti Corpi dacqua Prati stabili Sistemi colturali complessi Colture agrarie miste a veget. naturale CARICO AZOTO SU BASE COMUNALE DA FERTILIZZANTI CHIMICI (PAC) USO SUOLO CORINE LAND COVER Kg / ha di N

51 USO SUOLO CORINE LAND COVER CARTA CARICO DI AZOTO DA FERTILIZZANTI CHIMICI

52 CATEGORIE AGRICOLE ALTRE CATEGORIE Seminativi in aree non irrigue Superfici artificiali Vigneti Foreste e veget. naturale Frutteti e frutti minori Zone umide Oliveti Corpi dacqua Prati stabili Sistemi colturali complessi Colture agrarie miste a veget. naturale Kg / ha di N ORGANICO Uso del suolo da CORINE LAND COVER Produzione azoto di origine animale calcolata a livello comunale

53 CARTA CARICO DI AZOTO DI ORIGINE ZOOTECNICA

54 CARTA APPORTO DI AZOTO DI ORIGINE AGRICOLA

55 Esempio: CARTA DELLA QUALITA AMBIENTALE Il valore naturalistico di unarea è dato dalla somma di -Valore degli habitat -Valore della fauna SALDO DEMOGRAFICO

56 MAP OF ENVIRONMENTAL QUALITY VALUE OF FAUNA VALUE OF HABITAT MAP OF ENVIRONMENTAL QUALITY FAUNA 30 SPECIES BIARDS, MAMMALS, AMPHIBIANS REPTILES HABITAT 44 TYPES 5 PRIORITY

57 MAP OF HABITATS (1:25.000)

58 MAP OF FAUNA (es. COTURNICE ) BASE OF DATA SURVEY: GRID, 1 KM SQUARE WE JOINED THE DATA (PRESENCE OF SPECIE) AT THE GRID LEVEL AND THE EXTENSION OF THE SUITABLE HABITAT OF THAT SPECIE

59 MAP OF COTURNICE THE FINAL MAP GIVE INFORMATIONS ABOUT THE SUITABLE HABITAT WITH INSIDE THE SPECIE

60 EVALUATION SYSTEM: EsAmbI (Estimo Ambientale Intrinseco) 1) To define a set of parameters: - rarity - endemic - fragmentation of presence area - fidelity to the habitat ….. 2) To impute a value to each parameter on the base of a fixed range of values (0-5) 3)To join the values by the Storie-Villa Index (modified) the reasult is a number that show the quality of : fauna, habitat Storie-Villa Index (modified) only process at regional scale 5 rare process at regional scale 3 common process at regional scale 1 common process0 ES: RARITY

61 CARTA QUALITA HABITAT CARTA QUALITA FAUNA CARTA DELLA QUALITA AMBIENTALE

62 MAP OF ENVIRONMENTAL QUALITY 1 5


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