1 ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO* 4 - APPLICAZIONE DI AUTOCAD MAP: GEOREFERENZIAZIONE UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA ANNO ACCADEMICO ERNESTO CRAVERO * Con l’ausilio di dati, informazioni, testi reperiti da network e reti informatiche

2 GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE 2 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA Con la digitalizzazione delle carte geotopografiche, sia in formato Vettoriale che in formato Raster si pone il problema della GEOREFERENZIAZIONE. Lo stesso accade quando dobbiamo importare un’ortofoto che ci serve come base di lavoro. Se dispongo di una carta in semplice formato raster senza nessun’altra indicazione, posso almeno cercare di georeferenziarla, semplicemente importandola in ambiente AUTOCAD MAP e conferirle le coordinate piane o geografiche che compaiono ai vertici del foglio. Se dispongo di carte diverse impostate con DATUM diversi, è possibile cambiare il sistema di riferimento semplicemente ricorrendo all’ausilio di un programma di conversione delle coordinate, per esempio ECONVERT, CCONV, CARTLAB1 ecc. Se sto lavorando con AUTODESK MAP, la georeferenziazione mi sarà assicurata dall’applicativo RASTER DESIGN in automatico. Il processo di georeferenziazione si può eseguire tanto con le coordinate piane quanto con le coordinate geografiche. GEOREFERENZIAZIONE

3 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE GEOREFERENZIARE UNA CARTA CON LE COORDINATE PROPRIE RICORDA: Le coordinate UTM si riferiscono ad una superficie piana e pertanto si definiscono COORDINATE PIANE (o impropriamente METRICHE o CHILOMETRICHE) e si esprimono in metri. Le COORDINATE GEOGRAFICHE sono riferite ad una superficie curva (quella dell’ellissoide di riferimento) e si esprimono in gradi e frazioni di grado : latitudine e longitudine. GEOREFERENZIARE CON AUTOCAD D: Apri disegno  Formato  Unità  METRI INSERISCI  Riferimento Immagine raster. Eseguire il percorso per inserire l’immagine con estensione.tif oppure.jpg. IMMAGINE  Apri. Compare : Punto di inserimento e scala  Specifica sullo schermo (perché non è georeferenziata)  INVIO  L’immagine si inserisce nel foglio di lavoro dove si vuole e in qualunque scala.  ZOOM ESTENSIONI (oppure digitare z e) per ingrandirla nella sua interezza. ORA DEVO GEOREFERENZIARLA.

4 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE SEGUE GEOREFERENZIARE 1.1: Nello spazio superiore del Raster cartografico che ho inserito, con il comando LINEA e in modalità ORTO, traccio un segmento qualsiasi. Seleziono la linea  tasto destro del mouse  e apro PROPRIETA’. Mi compare la tabella delle proprietà dell’immagine a sx del disegno. Opziono la tendina. Vado su GEOMETRIA. Nel riquadro GEOMETRIA compare: X iniziale e Y iniziale. Vi leggo le coordinate arbitrarie attribuite da Autocad al punto iniziale del segmento. MODIFICO la proprietà geometrica del punto d’inizio del segmento (X iniziale, Y iniziale) attribuendovi il valore che leggo sul bordo NW del raster topografico. ATTENZIONE! Alla X digitare sempre il valore E (corrispettivo piano della longitudine); alla Y digitare sempre il valore N (corrispettivo piano della latitudine). Compiuta questa prima operazione modifico la proprietà geometrica del punto finale del segmento (X finale, Y finale) riportando nel riquadro GEOMETRIA delle Proprietà questa volta i valori del bordo NE del raster topografico. Il SEGMENTO che ho tracciato adesso si è posizionato automaticamente sulle nuove coordinate che ho battuto.

5 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE SEGUE GEOREFERENZIARE 1.2: Per vedere cosa è accaduto eseguo  ZOOM ESTENSIONI. Il Disegno mi appare come VUOTO. Osservando meglio noterò due minuscole presenze sul lato superiore e sul lato inferiore del foglio di lavoro. E’ accaduto che la linea, con la nuova georeferenziazione, si è posizionata molto lontana dal raster cartografico. Devo riavvicinare i due elementi. Seleziono il Raster cartografico sul bordo e con il comando SPOSTA lo avvicino quanto più è possibile al segmento georeferenziato. Mi occorrerà più di uno spostamento e di un comando ESTENSIONE per avvicinarli. Quasi certamente dovrò ora SCALARE il raster cartografico per portare i due elementi grosso modo alle stesse dimensioni: lo farò con il comando SCALA e indicando di volta in volta il fattore d’ingrandimento che ritengo il più adeguato. Avvicinando i due elementi, la posizione più comoda per il passo successivo è quella della carta raster sottoposta appena alla linea georeferenziata. Avrò nel frattempo scalato il raster cartografico in modo da rendere quasi corrispondenti il bordo superiore della carta e la linea di riferimento georeferenziata. Dal Menu EDITA eseguo  OPERAZIONI 3D  ALLINEA.

6 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE SEGUE GEOREFERENZIARE 1.3: Dal menu EDITA  OPERAZIONI 3D  ALLINEA. Nella riga di comando compare: SELEZIONARE OGGETTI. Seleziono prima il bordo della carta e poi la linea georeferenziata  INVIO. Riga di comando: SPECIFICARE PRIMO PUNTO DI ORIGINE. Si seleziona accuratamente il vertice NW della carta (E NON dell’intelaiatura del foglio). Per es. lavorando su 53 PALINURO.tif batterò: , Riga di comando: SPECIFICARE PRIMO PUNTO DI DESTINAZIONE. Si selezionerà esattamente il punto iniziale del segmento georeferenziato (lo SNAP inserito aiuterà in questo: visualizzerà un quadrato di corrispondenza). Riga di comando: SPECIFICARE SECONDO PUNTO DI ORIGINE. Si seleziona esattamente il vertice NE della carta (E NON dell’intelaiatura del foglio). Per es., per Palinuro, batterò , Riga di comando: SPECIFICARE SECONDO PUNTO DI DESTINAZIONE. Si seleziona esattamente il punto finale del segmento georeferenziato. Riga di comando: SCALARE GLI OGGETTI IN BASE AL PUNTO DI INSERIMENTO: SI. La carta adesso E’ GEOREFERENZIATA e scalata alla realtà geografica. Per una maggiore precisione geoferenziare altri punti della carta con lo stesso procedimento, per es. battendo i vertici bassi , e , La linea di riferimento, non più utile, si può anche cancellare.

7 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE GEOREFERENZIARE UNA CARTA CON LE COORDINATE PROPRIE GEOREFERENZIARECON AUTOCAD MAP SERIES 2004: Aprire il Disegno  Formato  Unità  METRI. Inserire una carta raster, per esempio 53 Palinuro.tif non georeferenziato. Map  Immagine  Inserisci  seguire il percorso per trovare la carta  Apri  Compare la finestra di dialogo. (Correggere le unità se è il caso)  Applica. Inserimento  Ok  (se richiede dove  specifica sullo schermo perché non è georeferenziata). A carta aperta si seleziona il bordo perché devo ‘accendere’ il raster per attivare la funzione vettoriale che voglio riferirvi. Seleziona bordo carta  Map  Immagine  Correla  Trasforma a foglio di gomma). Questo adattamento elastico è necessario perchè le carte di origine scansite, generalmente cartacee, possono aver subito precedenti deformazioni igrometriche o anche casuali. Il comando ‘a foglio di gomma’ riadatta i vertici del raster aggiustandoli con l’immissione delle nuove coordinate.

8 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE GEOREFERENZIARE UNA CARTA CON LE COORDINATE PROPRIE SEGUE GEOREFERENZIARE 2.1: La deformazione elettronica che se ne ricava è generalmente tollerabile (1-2 metri su circa 10 km lineari). Occorre però tenere presente nel corso della digitazione che basta un minimo spostamento del cursore per provocare una variazione anche sensibile del posizionamento del punto coordinato. TRASFORMAZIONE A FOGLIO DI GOMMA Proseguendo: Compare una finestra: scegliere il metodo ‘Polinomiale’ e battere ‘Aggiungi punti’, Sulla barra di comando compare: Specifica il punto di origine #1 (per es , : foglio 53 Palinuro). Digitare le coordinate piane (cartesiane) del primo vertice della carta Compare: specificare il punto di destinazione #1 con indicatore di dove posizionarlo Far combaciare l’indicatore con il vertice dei punti battuti. Digitare le coordinate dei vertici successivi #2, #3 (#4 o altri ancora se ve ne sono e si vuole immetterli: è sufficiente solo tre).

9 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE GEOREFERENZIARE UNA CARTA CON LE COORDINATE PROPRIE SEGUE GEOREFERENZIARE 2.2: Al terzo punto battuto compare automaticamente la finestra con l’impostazione dei punti di controllo della trasformazione a foglio di gomma. Cliccare su ‘Aggiungi punti’ per continuare: si batte il #4 per chiudere i vertici e altri ancora (se si vuole) di cui si conoscono esattamente le coordinate. A operazione conclusa col tasto destro del mouse si clicca su FATTO, quindi OK INVIO. Si avvia l’elaborazione dell’immagine con la conversione nelle nuove coordinate. Digitare ESTENSIONE per trovare l’immagine nelle nuove coordinate. Per la VERIFICA, si clicca sugli apici e si spazia all’interno della carta. Sulla barra di stato in basso a sinistra compaiono i valori delle nuove coordinate assegnate.

10 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE INDICIZZARE LA GEOREFERENZIAZIONE PER POTER RICHIAMARE la carta georeferenziata in altre applicazioni e in altri ambienti di lavoro, è opportuno CREARE UN FILE DI SCRITTURA ASSOCIATO con la definizione delle coordinate di posizionamento, cioè un file con estensione.tfw. In via breve, anche se non corretta nella dicitura, dobbiamo creare un geo.tif. A immagine elaborata si esegue: Immagine  Esporta  Immagine Compare la finestra ESPORTA. Si seleziona l’immagine da salvare. Il metodo di codifica è: NON COMPRESSO  AFFIANCATO  SCRIVI CORRELAZIONE  FILE WORD. Esempio di scrittura del FILE di georeferenziazione tfw. Le ultime due righe indicano le coordinate UTM del punto centrale della carta (o dell’ortofotocarta):

11 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE GEOREFERENZIARE UNA CARTA CON UNA GIA’ GEOREFERENZIATA Aprire il Disegno  Formato  Unità  METRI. Dalla tendina MAP richiamo la carta raster da georeferenziare : Immagine  Inserisci ecc. (Si inserisce un’immagine con estensione.Tif). Richiamata la carta, si seleziona il bordo. Dal menu MODIFICA si seleziona ‘copia con punto base’. Si apre il progetto con la carta già georeferenziata. Si incolla A LATO della carta esistente quella precedentemente copiata con il comando dal menu MODIFICA ‘incolla come blocco’. Se le carte sono nella medesima scala, con il comando SPOSTA si seleziona un punto di riferimento della carta da georeferenziare e si sovrappone sull’identico punto di riferimento della carta già georeferenziata. Si ottiene la sovrapposizione delle due carte. Qualora le due carte non fossero egualmente orientate, si deve ruotare la carta da georeferenziare con il comando RUOTA, scegliendo almeno due punti di riferimento. Ripetere l’operazione se il risultato non è stato soddisfacente.

12 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE GEOREFERENZIARE UNA CARTA CON UNA GIA’ GEOREFERENZIATA SEGUE GEOREFERENZIARE 3.1: Qualora le carte pur isoorientate non abbiano la stessa scala, OCCORRE SCALARE la carta da georeferenziare. Si seleziona sul margine la carta (trasformata in blocco se non è un raster) da scalare EDITA  SCALA. La barra di comando chiede: SELEZIONARE OGGETTI  si seleziona  SPECIFICARE PUNTO BASE  eseguire  SPECIFICARE FATTORE DI SCALA o riferimento. Se si conosce il fattore di scala da attivare, lo si digita nella barra di comando in basso (per es ; 0.95 ecc.) Se non lo si conosce allora bisogna far corrispondere MANUALMENTE due punti di riferimento: nella barra di comando si digita r  Invio. Compare: ‘specificare lunghezza di riferimento’. Per far ciò basta unire due punti di riferimento corrispondenti (poichè il primo già corrisponde in virtù del comando ‘incolla’ o ‘sposta’. E’ sufficiente far corrispondere i due punti del secondo riferimento).

13 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE GEOREFERENZIARE UNA CARTA CON UNA GIA’ GEOREFERENZIATA SEGUE GEOREFERENZIARE 3.2: Se non si è soddisfatti, ripetere l’operazione con altri due punti fino ad ottenere una corrispondenza perfetta. La carta sovrapposta ora è georeferenziata e si può archiviare in un file a parte. Per recuperare il blocco (la carta selezionata per la georeferenziazione), si seleziona sul bordo, quindi dal menu MODIFICA  copia con punto base  si seleziona il punto base  NUOVO (si apre un nuovo foglio-progetto generico acad)  INCOLLA SULLE COORDINATE ORIGINALI. Infine si attiva Menu EDITA  comando ESPLODI per rendere di nuovo la carta disponibile nella modalità ‘vettoriale’. Si archivia senza più ruotare la carta altrimenti si perde la georeferenziazione.

14 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE RICORDA Le nostre carte topografiche ufficiali vengono rappresentate con il metodo della proiezione conforme di Gauss (proiezione inversa di Mercatore) adattata dal Gen. Boaga (reticolato isogonico, equidistante lungo il meridiano centale). Il nostro territorio nazionale è suddiviso in due fusi dell’ampiezza di 6° ciascuno: un Fuso Ovest (il cui meridiano centrale misura 9° E da Greenwich) e un Fuso Est (il cui meridiano centrale misura 15° E da Greenwich). Il riferimento formale per entrambi è il meridiano che passa per Monte Mario (Roma) che accusa una longitudine assoluta di 12° 27’ 13 “ E (Datum 1940). Le carte topografiche italiane sono dotate anche di un reticolato metrico/chilometrico, sistema di coordinate cartesiane con meridiani che hanno origine nel meridiano centrale del fuso e con paralleli che hanno origine nell’Equatore. L’origine per il meridiano centrale del Fuso Ovest è indicato convenzionalmente con il numero Se la prima cifra della coordinata longitudine inizia con 1, ci troviamo nel fuso Ovest. L’origine per il meridiano centrale del Fuso Est è indicato convenzionalmente con il numero Se la prima cifra della coordinata longitudine inizia con 2, ci troviamo nel fuso Est.

15 E. CRAVERO - ELEMENTI DI PIANIFICAZIONE TERRITORIALE E GEOAMBIENTALE CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA E GEOLOGIA APPLICATA UNINA GEOPIANIFICAZIONE LAB : L’APPLICAZIONE AUTODESK MAP - GEOREFERENZIAZIONE SEGUE RICORDA I meridiani del reticolato chilometrico indicano la distanza convenzionale in chilometri da quello centrale del fuso. Ma per ottenere la distanza effettiva occorre tener conto del numero di origine convenzionale (1500 o 2520). I valori, in metri, vanno a decrescere procedendo verso Ovest e crescono procedendo verso Est. I paralleli del reticolato chilometrico indicano invece l’effettiva distanza dall’Equatore espressa in metri. In virtù della convergenza dei meridiani dell’ellissoide, si determina un disorientamento fra questi e il reticolato chilometrico i cui meridiani, pertanto, NON INDICANO L’ESATTA DIREZIONE DEL NORD.