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Sistemi di riferimento


Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II


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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


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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 • 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 Sistema catastale (CassiniSoldner)  Proiezione planimetrica  Policentrica (849 origini)  Ellissoide: Bessel con 3 orientamenti  Scale utilizzate: • 1:1000 • 1:2000 • 1:4000


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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


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Sistemi cartografici Sistema 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 Sistema Gauss Boaga Ovest

Codice EPSG 3003

(Monte Mario Italy 1)

Gauss Boaga Est

3004

(Monte Mario Italy 2)

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 • 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 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


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