Sistemi innovativi in zootecnia CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (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 CENNI DI CARTOGRAFIA Dott.ssa Maurizia Sigura - DISA tel 0432/558658 maurizia.sigura@uniud.it Dott.ssa Pasqualina Sacco IIA Milano

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

CARTOGRAFIA DI SINTESI CARTOGRAFIA DI BASE CARTOGRAFIA TEMATICA CARTOGRAFIA DI SINTESI

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)

Classificazione dell’informazione territoriale

INFORMAZIONE TERRITORIALE DI BASE Prima parte INFORMAZIONE TERRITORIALE DI BASE Predomina la componente geometrica - cartografia IGM: (25.000 - 50.000 - 100.000) 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)

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

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

Meridiani = linee di Longitudine, si estendono tra i poli SISTEMI DI COORDINATE GEOGRAFICHE (sferiche) CARTESIANE (o piane) X Y X- Y+ Y- X+ 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 l’ubicazione di qualsiasi punto sulla superficie terrestre. 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° all’Equatore, 90° N e –90° S; 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 = linee di Longitudine, si estendono tra i poli Paralleli = linee di Latitudine, circondano il globo con anelli paralleli. Per semplicità i dati geografici vengono proiettati in sistemi di coordinate piane, o cartesiane. Le ubicazioni sono identificate da una griglia di coordinate x,y (X specifica posizione orizzontale, Y quella verticale) con l’origine al centro della griglia.

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

DATUM IL DATUM DI UN SISTEMA DI RIFERIMENTO È COSTITUITO DA UN PRECISO SFEROIDE ED IL SUO ORIENTAMENTO la superficie terrestre deve essere rappresentata in un sistema regolare (elissoide) di coordinate geometriche la superficie di riferimento (geoide) è irregolare il DATUM identifica l’elissoide che meglio approssima - localmente - il geoide Un DATUM è costituito da 8 parametri dell’elissoide locale - 2 di forma e 6 di posizione ed orientamento - e da una rete compensata di punti, estesa sull’area di interesse, che lo materializza 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

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

ELISSOIDE LOCALE

ELISSOIDE INTERNAZIONALE b Elissoide internazionale di Hayford (1924) a = 6.378.388,000 m usato nei sistemi UTM e Gauss-Boaga b = 6.356.911,946 m f = (a-b)/a = 0,003367003 (schiacciamento)

ELISSOIDE GEOCENTRICO 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. centro di massa della terra a b Elissoide WGS84 (1984) usato nei sistemi di posizionamento GPS a = 6.378.137,000 m b = 6.356.752,310 m Geometricamente è costituito da una terna cartesiana con l’origine nel centro della Terra, l’asse Z parallelo all’asse di rotazione terrestre e l’asse X passante per il meridiano di Greenwich. L’asse di rotazione dell’elissoide coincide con l’asse Z. f = (a-b)/a = 0,0033528113303 (schiacciamento)

ELISSOIDI E DATUM IN ITALIA Elissoide di Bessel orientamento Genova IIM CATASTO 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

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

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

PROIEZIONI GEOMETRICHE PIÙ COMUNI 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 CILINDRICA CONICA PIANA

PROIEZIONI PROSPETTICHE il quadro di proiezione è un PIANO polari: piano tangente ad un polo meridiane: piano tangente all’equatore azimutali: piano tangente ad un punto qualsiasi normale ortografica gnomoniche: centro di proiezione (V) nel centro dell’elisse stereografiche: V sulla superficie dell’elisse nel punto opposto a quello di tg scenografiche: V fuori dalla superficie sulla normale al quadro ortografiche: all’infinito nella direzione della normale al quadro stereografica

PROIEZIONI CILINDRICHE il quadro di proiezione è un CILINDRO TANGENTE ALL’ELISSOIDE diretta: l’asse del cilindro coincide con l’asse di rotazione inversa: l’asse del cilindro è posto sul piano equatoriale obliqua: l’asse del cilindro è posta in altre direzioni diretta inversa obliqua

PROIEZIONI CONICHE il quadro di proiezione è un CONO TANGENTE ALL’ELISSOIDE diretta: l’asse del cilindro coincide con l’asse di rotazione inversa: l’asse del cilindro è posto sul piano equatoriale obliqua: l’asse del cilindro è posta in altre direzioni diretta inversa obliqua

PROIEZIONE DI MERCATORE PROIEZIONE CILINDRICA DIRETTA CONFORME usata per la navigazione poiché la distanza tra due punti è data da un segmento che mantiene costante l’angolo con i meridiani normale di Mercatore

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

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

PROIEZIONE UTM (2) fuso zona fascia Universale Trasversa di Mercatore la superficie terrestre è divisa in 60 FUSI DI 6° e 20 FASCE PARALLELE DI 8° i FUSI sono numerati da 1 a 60 in senso antiorario partendo dall’antimeridiano di Greenwich le FASCE sono identificate da lettere l’incrocio di un fuso ed una fascia identifica una ZONA l’ITALIA è situata nei fusi 32, 33 ed in parte 34 e nelle fasce T ed S ogni zona di 6° x 8° viene divisa in quadrati da 100 km di lato identificati da 2 lettere fuso zona fascia

PROIEZIONE UTM (3) 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): X = coord. EST = distanza dal meridiano centrale del fuso Y = coord. NORD = distanza dall’equatore all’equatore il “Northing” è 0 per l’emisfero boreale e 10000 km per quello australe per avere sempre valori positivi al meridiano centrale del fuso viene assegnata una falsa origine (“Easting”) di 500 km

PROIEZIONE UTM E GAUSS-BOAGA in Italia matematicamente sono uguali (proiezione conforme di Gauss) stesso elissoide di riferimento: elissoide internazionale (Hayford) cambia il sistema geodetico di riferimento UTM Gauss-Boaga Datum European Datum 1950 – ED50 (Potsdam) Origine longitudine da Greenwich Roma M. Mario 1940 Lat. 41°55’25,51’’ Long. 0°0’0’’ (12°27’08,400’’ 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°27’08,400’’ e 2°32’51,600’’ di long. falsa origine coord. Est: 1500 km fuso O e 2520 km fuso E

DIFFERENZA SISTEMI DI RIFERIMENTO Coordinate di Monte Mario Datum Latitudine Longitudine Roma (< 40) 41°55’24,399” 0°=12°27’06,840” Roma 40 41°55’25,510” 0°=12°27’08,400” ED 50 41°55’31,487” 0°=12°27’08,933”

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

SISTEMA WGS84 è un sistema elissoidico internazionale Datum l’elissoide 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: 10000 km (emisfero australe)

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 1:100.000, 1:50.000, 1:25.000 con rif. elissoide di Bessel Gauss-Boaga Mercatore Lambert IGM Gauss-Boaga CTR 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. Mercatore IIM

INFORMAZIONE TERRITORIALE TEMATICA 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

Cartografia di base privilegia CARTOGRAFIA DI BASE CARTOGRAFIA DI TEMATICA Cartografia di base privilegia Visione d’insieme; 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

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

USI E COPERTURE DEL SUOLO Esempio cartografia TEMATICA USI E COPERTURE DEL SUOLO

Elaborazione di carte tematiche da carta tecnica

Rilievo di viabilità

Esempio cartografia TEMATICA quota

Elaborazione di carte tematiche da ortofoto Utilizzo dell’ortofoto come base per il rilievo dell’uso del suolo Carta dell’uso del suolo ottenuta dall’interpretazione a video dell’ortofoto utilizzata come base per l’analisi dell’impatto delle politiche di sviluppo agricolo sulla complessità del paesaggio

Approccio operativo

Approccio operativo

CARTOGRAFIA TEMATICA DA INTEGRAZIONE DI DATI DA FONTI DIVERSE SALDO DEMOGRAFICO

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

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

CARTOGRAFIA TEMATICA Ha carattere descrittivo, estrapola informazione dalla cartografia di base e l’arricchisce 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 SALDO DEMOGRAFICO

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 l’utilizzo di algoritmi che esprimono le relazioni tra le diverse componenti IL PROCESSO DEVE ESSERE BEN CONOSCIUTO

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

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

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

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

CARTA CARICO DI AZOTO DI ORIGINE ZOOTECNICA

CARTA APPORTO DI AZOTO DI ORIGINE AGRICOLA

Esempio: CARTA DELLA QUALITA’ AMBIENTALE Il valore naturalistico di un’area è dato dalla somma di Valore degli habitat Valore della fauna SALDO DEMOGRAFICO

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

MAP OF HABITATS (1:25.000)

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

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

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 ES: RARITY only process at regional scale 5 rare process at regional scale 3 common process at regional scale 1 common process Storie-Villa Index (modified)

CARTA QUALITA’ HABITAT CARTA DELLA QUALITA’ AMBIENTALE CARTA QUALITA’ FAUNA

MAP OF ENVIRONMENTAL QUALITY 1 5