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Sistemi di riferimento
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Sistemi di rappresentazione
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• 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
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Sistemi di rappresentazione
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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
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Tipi di errore• Le differenze tra la superficie terrestre reale
e il modello che la approssima è mostrata in figura:
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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
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Datum locali
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Datum
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• Datum globali– WGS84
• Datum locali– Roma40 (Italia), ED50 (Europa)
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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
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Sistemi di proiezione
– Cilindrica diretta o trasversa
– Stereografica (tangente o secante)
– Conica
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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
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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)
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Sistemi cartografici
Proiezione planimetrica
Policentrica (849 origini)
Ellissoide: Bessel con 3 orientamenti
Scale utilizzate:
• 1:1000
• 1:2000
• 1:4000
Sistema catastale (Cassini-Soldner)
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Sistemi cartograficiSistema 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
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Sistemi cartograficiSistema UTM-ED50
Proiezione: Cilindrica Trasversa di Mercatore
Tre fusi (32, 33, 34)
Ellissoide: Internazionale
Datum: ED50
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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
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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
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Codici EPSG
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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
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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)
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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
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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
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Trasformazione di Datum
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• 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
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Trasformazione di Datum
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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
I file corretti per le trasformazioni di Datum sono