Sistemi di riferimento

Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II

Sistemi di rappresentazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi di rappresentazione Gli oggetti del mondo reale che vengono normalmente rappresentati in un GIS si trovano sulla superficie terrestre che è curva La rappresentazione cartografica di tali elementi avviene invece su un piano La conversione tra superfici curve e piane introduce necessariamente degli errori la cui entità dipende da vari fattori

Sistemi di rappresentazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi di rappresentazione

Tipi di errore Alcuni di questi fattori sono: Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Tipi di errore Alcuni di questi fattori sono: Estensione dell’area considerata Sistema di proiezione utilizzato Differenze tra il mondo reale e il modello di geoide utilizzato Semplificazioni degli algoritmi di proiezione Gli errori di conversione non sono eliminabili completamente ma comunque riducibili

Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Tipi di errore Le differenze tra la superficie terrestre reale e il modello che la approssima è mostrata in figura:

Datum Ellissoide: figura geometrica rappresentata da 2 parametri Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Datum Ellissoide: figura geometrica rappresentata da 2 parametri Geoide: approssimazione discreta della superficie terrestre (circa coincidente con il livello medio del mare) Datum: è dato dall’ellissoide, dal centro di emanazione e dall’orientamento per approssimare meglio la superficie terrestre

Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Datum locali

Datum Datum globali Datum locali WGS84 Roma40 (Italia), ED50 (Europa) Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Datum Datum globali WGS84 Datum locali Roma40 (Italia), ED50 (Europa)

Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi di proiezione Una volta definito il Datum si dovrà scegliere il sistema di proiezione per la rappresentazione dei punti del Datum su un piano con il minimo errore possibile Esistono differenti sistemi di proiezione, classificati in base alla disposizione del piano rispetto alla Terra I dati non proiettati sono nel sistema di coordinate geografiche

Sistemi di proiezione Cilindrica diretta o trasversa Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi di proiezione Cilindrica diretta o trasversa Stereografica (tangente o secante) Conica Ovviamente gli errori saranno ridotti in corrispondenza ai punti di tangenza mentre aumenteranno all’aumentare della distanza da questi

Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi di proiezione In Italia vengono utilizzati normalmente tre diversi tipi di Datum: Roma 40 (chiamato anche “Monte Mario”) European Datum 50 – ED50 WGS 84 I sistemi di proiezione sono due: Gauss Boaga UTM Orientamenti del sistema catastale: Genova, Monte Mario, Castanea delle Furie

Rappresentazioni cartografiche Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Rappresentazioni cartografiche Combinando insieme il Datum e il sistema di proiezione si ottiene un sistema di riferimento di coordinate (CRS) In Italia generalmente si usano: Sistema catastale (catasto - planimetrico) Gauss Boaga (Roma40 - Cilindrica trasversa) UTM (ED50 o WGS84 - Cilindrica trasversa)

Sistemi cartografici Sistema catastale (Cassini-Soldner) Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi cartografici Sistema catastale (Cassini-Soldner) Proiezione planimetrica Policentrica (849 origini) Ellissoide: Bessel con 3 orientamenti Scale utilizzate: 1:1000 1:2000 1:4000

Sistemi cartografici Sistema Gauss Boaga-Roma40 Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi cartografici Sistema Gauss Boaga-Roma40 Proiezione: Cilindrica Trasversa di Mercatore Due fusi (9° – 15°) con zona di sovrapposizione, detti fuso ovest e fuso est Ellissoide: Internazionale Datum: Roma 40 L’UTM è simile al Gauss-Boaga ma utilizza i fusi standard 32-33-34, diversi falsi nelle origini delle coordinate, datum ED50

Sistemi cartografici Sistema UTM-ED50 Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Sistemi cartografici Sistema UTM-ED50 Proiezione: Cilindrica Trasversa di Mercatore Tre fusi (32, 33, 34) Ellissoide: Internazionale Datum: ED50 L’UTM è simile al Gauss-Boaga ma utilizza i fusi standard 32-33-34, diversi falsi nelle origini delle coordinate, datum ED50

Definizione di un sistema Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Definizione di un sistema I software GIS gestiscono i sistemi di riferimento e i relativi passaggi tra essi Il passaggio da un sistema di riferimento ad un altro comporta la riproiezione dei dati Il Datum e il tipo di proiezione associati a uno strato informativo presente in un SIT DEVONO essere correttamente definiti Maggiore difficoltà a gestire sistemi “locali” come il Cassini o il Gauss, data l’origine straniera del software

Definizione di un sistema Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Definizione di un sistema Uno standard utilizzato per la definizione dei sistemi di riferimento è fornito dall’EPSG (European Petroleum Survey Group) Esistono diversi formati file per la definizione di uno stesso sistema (dipendenti dal software utilizzato) Informazioni sui codici EPSG: http://spatialreference.org

Codici EPSG Sistema Codice EPSG Gauss Boaga Ovest 3003 Gauss Boaga Est Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Codici EPSG Sistema Codice EPSG Gauss Boaga Ovest (Monte Mario Italy 1) 3003 Gauss Boaga Est (Monte Mario Italy 2) 3004 UTM 32 – ED 50 23032 UTM 33 – ED 50 23033 UTM 32 – WGS 84 32632 UTM 33 – WGS 84 32633

Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Passaggio tra Sistemi Dopo aver correttamente definito un sistema di coordinate (datum e proiezione) di uno strato informativo si può effettuare una riproiezione La riproiezione dei dati comporta 2 step: Scelta del Datum e della proiezione di output Trasformazione del Datum (opzionale)

Trasformazione di Datum Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Trasformazione di Datum La Trasformazione del Datum è necessaria per evitare il disallineamento tra i dati La trasformazione può avvenire secondo due modalità: Traslazione dell’ellissoide “Geocentric Translation” - 3 parametri Roto-traslazione dell’ellissoide “Position Vector” – 7 parametri

Trasformazione di Datum Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Trasformazione di Datum La scelta del tipo di trasformazione di Datum dipende dalla zona di interesse In Italia si considerano tre zone: Italia (penisola) Sicilia Sardegna

Trasformazione di Datum Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Trasformazione di Datum Le trasformazioni di Datum sono definite rispetto al WGS 84 Esempio: Il passaggio da Gauss Boaga Ovest a UTM 32-WGS 84 comporta la trasformazione del Datum da Roma 40 (“Monte Mario”) a WGS 84 Se l’area interessata dalla trasformazione si trova nell’Italia peninsulare si sceglierà la trasformazione: Monte_Mario_To_WGS_1984_4

Trasformazione di Datum Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II Trasformazione di Datum I file corretti per le trasformazioni di Datum sono ED 50 – WGS 84 Monte Mario – WGS 84 Italia Penisola ED_1950_To_WGS_1984_1 Monte_Mario_To_WGS_1984_4 Sardegna ED_1950_To_WGS_1984_10 Monte_Mario_To_WGS_1984_2 Sicilia ED_1950_To_WGS_1984_11 Monte_Mario_To_WGS_1984_3