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Sistemi di riferimento
Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II
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
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)
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
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
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