1. MRRT – Indicare le principali caratteristiche delle cartografie realizzate dalla regione FVG.

La regione F-VG ha prodotto una serie di cartografie che si dividono tra carte tecniche regionali CTR e carte tecniche regionali numeriche CTRN. In particolare per le prime è stata prodotta cartografia 1:5000 rilevata a de essa è stata derivata per riduzione fotomeccanica cartografia del tipo 1:10000. Per quanto riguarda le CTRN la regione ha prodotto carte 1:5000 rilevate, 1:10000 derivate dalle prime tramite un operazione di digitalizzazione e infine carte 1:25000 rilevate. La CTRN invece viene prodotta con fotogrammi alla scala media di 1:8000-9000 che garantiscono una precisione metrica equivalente a quella della scala 1:2000. La cartografia della regione F-VG utilizza come sistema di rappresentazione e sistema di coordinate piane il sistema di coordinate Gauss-Boaga e come sistema di coordinate geografiche il sistema di coordinate UTM – ED50. Il territorio regionale risulta interamente compreso nel fuso E.Le CTR risultano conformi pertanto gli angoli misurati sulla carta sono gli stessi rilevati nella realtà mentre le distanze tra la carta e la realtà non son esattamente le stesse tant’è che per distanze notevoli è necessario applicare il modulo di deformazione lineare pari a 0,9996 (0,9997 nelle zone più ad est che presentano maggiori deformazioni).La squadratura che si ritrova nella cartografia regionale è sottomultipla della carta 1:50000 dell’IGMI ed è proprio per questo motivo che le coordinate geografiche della CTR sono riferite all’elissoide internazionale con orientamento medio europeo (UTM-ED50) e le longitudini sono calcolate dal meridiano di Greenwich.Tale squadratura è tale che 16 sezioni al 10000 (64 elementi al 5000) costituiscono un foglio al 50000 dell’IGMI. Ogni sezione al 10000 o elemento al 5000 è designato da un numero di 6 cifre del tipo XXXYYZ dove:

XXX: designano il foglio al 50000 dell’IGMI YY: da 01 a 16 designano la posizione della sezione al 10000 entro il foglio al

50000 Z: da 1 a 4 designa la posizione dell’elemento al 5000 entro la sezione al

10000 (se Z=0 resta designata la sezione al 10000 stessa)Le coordinate geografiche della CTR sono omogenee con quelle del 50000 e del 250000 dell’IGMI (tutte riferite all’UTM-ED50) ma non sono omogenee con quelle al 25000 e al 100000 che utilizzano il sistema nazionale.Le coordinate piane della CTR non sono omogenee con quelle riportate in color magenta nelle cartografie dell’IGMI in quanto sono coordinate UTM e non nazionali utilizzate dalla regine F-VG.

2. MRRT – Come si può calcolare la scala media di un fotogramma aereo.

La scala media di un fotogramma aereo 1/fs si può valutare in due modi diversi: Supposta la nadiralità del velivolo si ricava lascala media dalla relazione

c/H=l/L=1/fs introducendo i valori di c e H (rispettivamente altezza focale del teleobiettivo e altezza di volo) o di l ed L (rispettivamente lato del fotogramma 23 cm e lato della zona ripresa a terra).

Nel caso in cui manchino parametri visibili si effettua una correlazione diretta tra foto e carta valutando delle distanze sulla foto e sulla carta di elementi facilmente distinguibili previa individuazione su quest’ultima della zona interessata dalla foto procedendo infine con una proporzione del tipo ABcarta : AB foto = 1/fs carta : 1/fs foto.

3. MRRT – Nella tecnica di rilievo aereo con laser scanner per mezzo di quali sistemi viene definita la posizione di un punto.

La posizione di un punto nel rilievo LS (LIDAR o LASM) si basa su tre strumenti che permettono di ricavare la posizione del velivolo (aereo o elicottero) dalla quale è poi ricavabile la posizione dei punti rilevati. Questi tre strumenti sono:

Distanziometro laser GPS master (a terra) e GPS on board (modalità cinematica) INS (Inertial Navigation System) o IMU

I due GPS permettono di sapere dove si trova il velivolo mentre il sensore INS permette di sapere in che direzione sta “guardando” il sensore LS e quindi il distanziometro permette di sapere l’esatta ubicazione del punto sulla superficie rilevata.Si ottiene una nuvola di punti rilevati. Il laser scanner ha un’elevata risoluzione (0,5 – 3 m) ed accuratezza (5 – 20 cm).

4. MRRT – Cosa si intende per firme spettrali ed in quale fase dell’elaborazione delle immagini ottenute con sensori passivi possono essere utilizzate.

Per firma spettrale si intende l’impronta che lascia l’oggetto nella sua analisi spettrografica effettuata con uno spettrofotometro ovvero uno strumento che illumina un oggetto con particolari lunghezze d’onda e misura l’energia che l’oggetto illuminato riflette. Sono importanti per la fase di restituzione dell’immagine nel telerilevamento con notevoli applicazioni nel campo del riconoscimento delle essenze forestali in funzione dei pigmenti fogliari, della struttura delle foglie e del contenuto d’acqua delle piante stesse (necessità di test a terra per convalidare la correlazione firma spettrale-essenza).

5. MRRT – Dovendo rilevare la posizione di una centralina per il rilievo di dati meteorologici per l’inserimento nella cartografia numerica della regione FVG

in scala 1:5000 quale metodo di rilievo ritenete sia più opportuno e quali operazioni di rilievo devo eseguire.

La CTRN al 5000 presenta un livello di dettaglio al suolo tale che 1 mm sulla carta risulta pari a 5 m sul terreno. Con un tale livello di dettaglio il metodo di rilievo che utilizzerei è il rilievo GPS con posizionamento assoluto visto che esso presenta una precisione che va dai 5 ai 10 metri intervallo questo più che soddisfacente in termini di costi e di obiettivi.

6. MRRT – Descrivere la tecnica di posizionamento del rilievo GPS che consente di ottenere la migliore precisione nel posizionamento dei punti

Il posizionamento relativo permette di ottenere precisioni molto elevate permettendo di eliminare gli errori che si possono riscontrare nel rilevamento assoluto. Il metodo consiste nell’uso di due ricevitori che vedono gli stessi satelliti e ricevono gli stessi dati nello stesso periodo di tempo. Essi registrano quindi le stesse misure comprese le misure grezze permettendo di ottenere la posizione relativa del ricevitore A rispetto al ricevitore B che possono essere distanti fino a 20 Km. Le misure grezze sono dei dati non elaborati dai satelliti che possono venire riprocessati dai ricevitori originando coordinate più precise arrivando a precisioni dell’ordine dei 1-2 m.

7. MRRT – Dovendo realizzare una carta delle aree forestali del FVG in scala 1:25000 quale sensore su base satellitare e quali elaborazioni delle immagini possono dare i migliori risultati.

Visto il dettaglio richiesto, non troppo elevato, e la notevole superficie da rilevare utilizzerei sicuramente un sensore satellitare che mi permette di ottenere dati più che soddisfacenti in termini di costi e obiettivi.Personalmente utilizzerei un sensore satellitare multi spettrale TM come quello presente sul satellite LANDSAT-5 che presenta tra l’altro una risoluzione spaziale che varia dai 7 ai 30 metri e quindi più che sufficiente per le bande che intendo utilizzare. In questo modo potrei effettuare una scansione con le bande 1, 4 e 5 corrispondenti rispettivamente alle bande del R, dell’ IR vicino e dell’IR medio. Con questa composizione di bande e un apposito SW potrei elaborare delle immagini in falso colore che mi permetterebbero di evidenziare zone boschive (colore rosso, arancione) da zone a vegetazione bassa (verde chiaro) e zone edificate o ghiaiose (blu, azzurro). Oltre a questo potrei utilizzare l’operatore matematico NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) il quale mi permetterebbe di valutare tramite una scala da -1 (assenza di vegetazione) a +1 (vegetazione rigogliosa) il

grado di copertura vegetazionale. Il passaggio del satellite lo fisserei nel periodo vegetativo di massimo rigoglio in modo da ottenere dati molto precisi e sicuri.

8. MRRT – Quali sono i dati ausiliari contenuti in uno strip di un fotogramma aereo e quale la loro utilizzazione.

In uno strip di un fotogramma aereo sono presenti dati relativi a: Proprietario o nome di chi ha commissionato il volo Identificazione dei lotti interessati dal rilievo aerofotogrammetrico Numero del fotogramma sul rullino (bobina) a bordo Numero della strisciata Numero del fotogramma all’interno di una strisciata accompagnato

eventualmente da una lettera al fine di comunicare che la stessa zona è stata sorvolata più volte (di solito succede per rilievi in zone montane o pedemontane dove si effettuano due voli: uno per il fondovalle ed uno per le alture al fine di ridurre l’imprecisione)

Altezza: stampa del dato fornito dall’altimetro, fornisce l’altezza dell’aereo s.l.m.m.

Ora: stampa del dato fornito dall’orologio Livellamento: stampa della bolla della livella sferica al fine di valutare lo

sfalsamento indotto dalla posizione del velivolo rispetto alla superficie rilevata Numero relativo al valore dell’altezza focale del teleobiettivo (es. c = 151.77

mm).

9. MRRT – Quali sono i principali tipi di proiezioni utilizzate in cartografia.

Vi sono tre tipi di proiezioni principali: Coniche (tangenti o secanti) (Albers, Lambert)

Azimutali: polari (punto di tangenza in corrispondenza dei poli), equatoriali (punto di tangenza sull’equatore) o oblique (punto di tangenza in un punto qualunque)

Cilindriche (trasverse, tangenti, secanti, oblique) (p.e. Mercatore)

In senso cartografico una proiezione è rappresentazione della superficie curvilinea terrestre su un piano utilizzando vari metodi grafici ed analitici in funzione del risultato che si desidera ottenere. Una proiezione comporta sempre una deformazione obbligata che porta alla necessità di definire una scala di mappa utile a valutare il rapporto tra una medesima distanza valutata sulla mappa e sulla superficie terrestre. La scala di fatto è un coefficiente adimensionale. Le proiezioni conservano alcune proprietà fisiche e geometriche della Terra (solitamente due) ma solitamente all’aumentare della precisione su una proprietà si ha un corrispondente calo nella precisione delle altre. Tali proprietà sono:

Area

Forma (shape) Direzione Distanza

A seconda della qualità della precisione sulle proprietà della Terra si possono avere delle proiezioni:

Equivalenti (mantengono inalterato il rapporto tra aree, superfici) Conformi (mantengono inalterato il rapporto tra gli angoli) Equidistanti (mantengono inalterato il rapporto tra le distanze, sono tipiche di

rappresentazioni lungo particolari direzioni p.e. l’equatore, un meridiano) Afilattiche (carte che presentano entrambe le deformazioni relative a distanze

ed angoli ma di solito di entità contenuta)

10.MRRT – Definire sinteticamente i concetti di geoide ed ellissoide indicando le principali caratteristiche e/o differenze.

Il geoide è un complesso modello della Terra che consta di un’immaginaria superficie equipotenziale rispetto al campo gravitazionale terrestre in cui ogni punto presenta le direttrici del campo gravitazionale normali alla superficie stessa del geoide (principio del filo a piombo). Basandosi quindi sull’intensità dell’attrazione gravitazionale il geoide risulta essere una superficie che tiene conto della diversa distribuzione delle masse sul pianeta in particolare nelle zone oceaniche dove le rocce del fondale risultano molto dense il geoide si trova al di sotto del livello del mare per poi risalire in superficie in corrispondenza della terraferma che presenta rocce con densità e quindi masse inferiori. La necessità di rappresentare la Terra posizionando ogni suo punto tramite un processo matematico ha portato alla definizione dell’elissoide di rotazione che risulta la superficie geometrica che meglio approssima il geoide.Gli errori riguardanti l’elissoide di rotazione sono stati determinati soprattutto in passato dalla ricerca dei valori più esatti possibili degli assi minore e maggiore e quindi del coefficiente di schiacciamento. Attualmente è stata raggiunta una notevole precisione che ha portato alla definizione dell’elissoide del sistema geodetico geocentrico WGS84.

11.MRRT – Quali dati riportati in un fotogramma aereo permettono di calcolare la scala media e con quale relazione.

La relazione che permette di calcolare la scala media di un fotogramma è c/H=l/L=1/fs dove c e H sono rispettivamente l’altezza focale del teleobiettivo e l’altezza di volo e l ed L sono rispettivamente il lato del fotogramma e il lato della zona ripresa a terra.Da questa relazione risultano chiare le grandezze utili alla determinazione della scala media.

Nello strip di un fotogramma si ritrovano l’altezza focale del teleobiettivo e l’altezza del velivolo s.l.m.m. (nel caso del primo rapporto) dove l’altezza di volo è ricavabile come differenza tra il dato dell’altimetro e la quota di un punto sorvolato e noto. I valori del secondo rapporto sono valutabili misurando con una riga il lato del fotogramma che generalmente è pari a 23 cm mentre il lato dell’aerea impressionata è ricavabile sempre indirettamente valutando la distanza dei vertici del fotogramma su una cartografia che riguarda la zona sorvolata.Noti i valori del primo o del secondo rapporto e supposta la nadiralità del velivolo nei confronti della superficie sorvolata è sufficiente calcolare il valore della scala media.Nel caso in cui manchino dei parametri visibili si effettua una correlazione diretta tra foto e carta valutando delle distanze sulla foto e sulla carta di elementi facilmente distinguibili previa individuazione su quest’ultima della zona interessata dalla foto procedendo infine con una proporzione del tipo ABcarta : AB foto = 1/fs carta : 1/fs foto.Quindi se ad esempio suppongo di avere: c = 151.77 mm, H = 1203 m, l = 23 cm la scala media in questo caso sarà: 0.15177/1203 = 0.23/L = 1/fs (riportando tutto in metri) fs = 7926.47.Se invece ad esempio mi vengono date la distanza tra due punti nel fotogramma pari a 125 mm e la stessa distanza nella carta al 5000 pari a 16 cm, il calcolo da eseguire per calcolare la scala media è 16x5000/12.5 = 6400.

12.MRRT – Definire il concetto di datum di una cartografia.

Con il termine datum si definisce un particolare elissoide definendone la posizione e l’orientamento rispetto al geoide.È un parametro utilizzato dalla geodesia ed è possibile distinguere un datum verticale da uno orizzontale. Il datum verticale ha lo scopo di determinare l’elevazione z di un punto e fa riferimento al geoide (es. datum relativo alle quote, cioè alla distanza dal geoide, cioè dal livello medio dei mari; il più usato è il NGVD29) mentre il datum orizzontale è definito da un’ellisse e da un asse di rotazione. Attualmente il datum orizzontale più utilizzato è il WGS84. Per ridurre gli errori ci si riferisce al meridiano più vicino i modo da ottenere un datum il più aderente alle condizioni locali (p.e. il datum Roma40 ed il datum ED-50 utilizzano entrambi l’elissoide internazionale di Hayford ma Roma40 presenta un orientamento rispetto a MM con origine delle longitudini dallo stesso MM e l’ED50 si riferisce all’orientamento medio europeo con origine delle longitudini da Greenwich).

13.MRRT – Utilizzando un rilievo GPS per georiferire la posizione di un pozzo inquinato nella CTRN del FVG in scala 1:5000 inserita in un GIS, quali operazioni di rilievo e inserimento dovranno essere eseguite.

La CTRN al 5000 presenta un livello di dettaglio al suolo tale che 1 mm sulla carta risulta pari a 5 m sul terreno. Con un tale livello di dettaglio il metodo di rilievo che utilizzerei è il rilievo GPS con posizionamento assoluto visto che esso presenta una precisione che va dai 5 ai 10 metri intervallo questo più che soddisfacente in termini di costi e di obiettivi.

14.MRRT – Per predisporre un piano di volo per un rilievo aerofotogrammetrico quali sono i principali parametri da considerare.

I parametri di volo che bisogna considerare per redarre un piano di volo sono: Velocità del velivolo Schema delle strisciate Altezza di volo

Questi tre parametri si rifanno a delle grandezze di carattere tecnico ovvero alle esigenze cartografiche che si vogliono conseguire con il rilievo aerofotogrammetrico.Lo schema delle strisciate deve tenere conto del principio generale secondo il quale al fine di poter restituire un punto (ovvero la sua posizione) è necessaria la presenza dello stesso punto in almeno due fotogrammi con una sovrapposizione minima tra due fotogrammi contigui nella stessa strisciata pari al 60 % ed una sovrapposizione tra fotogrammi di strisciate laterali pari almeno al 20 %. L’altezza di volo e la velocità del velivolo hanno conseguenze sulla vastità della zona impressionata sul singolo fotogramma (proporzionalità diretta tra quota di volo e superficie impressionata nel fotogramma) e sul tempo che deve trascorrere tra uno scatto e l’altro tenendo sempre conto della necessità di sovrapposizione dei fotogrammi. L’altezza di volo ha una notevole influenza anche sulla qualità della carta che si vuole produrre dalle informazioni che si ricaveranno dal rilievo in particolare quanto più il velivolo volerà basso tanto minore sarà l’area coinvolta e quindi maggiore sarà il dettaglio e maggiore sarà la scala della cartografia. La scala della carta Sc è collegabile agli altri parametri di volo in base alla relazione che la lega con la scala media del fotogramma fs: fs = sqrt(Sc). Da qui la scala media del fotogramma può interagire con gli altri parametri di volo in base alla catena di rapporti c/H=l/L=1/fs.Oltre a queste caratteristiche di carattere tecnico-cartografico è necessario riconsiderare il tutto in base alle potenzialità dell’apparecchiatura caricata a bordo valutando p.e. l’altezza focale dell’obiettivo.

15.MRRT – Quali sono le principali differenze tra sensori attivi e passivi.

I sensori attivi sono composti da una emittente che emette un segnale che ritorna e viene captato dallo stesso sensore che li aveva inviati (p.e. laser scanner, radar, sonar).I sensori passivi captano la riflessione delle onde che illuminano un oggetto (p.e. macchina fotografica).

16.MRRT – Definire l’indice INDVI ed indicare le possibili applicazioni.

L’indice NDVI (Normalized Difference Vegetation Index o Indice di Vegetazione Normalizzato) è un l’operatore matematico che permette di valutare tramite una scala da -1 (assenza di vegetazione) a +1 (vegetazione rigogliosa) il grado di copertura vegetazionale. Esso viene definito dalla relazione: NDVI = (IR-R)/(IR+R) dove per IR si intende la riflettività dell’IR vicino e per R la riflettività del rosso. In sintesi questo indice permette di correlare la riflettività rilevata da un sensore con le condizioni fisiologiche della vegetazione ed al livello della biomassa considerando l’assorbimento spettrale della clorofilla nel rosso, la riflessione nell’IR vicino e la struttura fogliare.Il suo impiego è vasto a va da utilizzi in campo agricolo

17.MRRT – Definire i segmenti spaziali, di controllo e dell’utenza del sistema GPS.

Il GPS è il sistema di posizionamento globale più utilizzato e fa parte della ben più vasta famiglia dei GNSS (Global Navigation Satellite System). È un sistema complesso divisibile in 3 componenti fondamentali:

Segmento spaziale: costituito da 24-30 satelliti che descrivono 6 piani orbitali equidistribuiti attorno alla Terra (orbite sfasate tra loro di 60° con un’inclinazione di 55° sul piano equatoriale). Il numero minimo di satelliti che un utente deve poter visualizzare per determinare correttamente una posizione è 4. I satelliti stanno a una distanza di almeno 22000 km dalla superficie terrestre per evitare interferenze con il campo magnetico terrestre e per garantire una buona visibilità.

Segmento di controllo: rete di controllo che include 5 stazioni di controllo a terra che controllano l’andamento orbitale dei satelliti tramite i segnali inviati a terra dai satelliti stessi (almanacco della navigazione ed effemeridi)

Segmento dell’utenza: gli utenti sono ricevitori per l’elaborazione dei segnali inviati dai satelliti: la posizione viene espressa in un sistema di riferimento globale WGS84. Ci sono tre categorie di ricevitori: palmari (funzionalità unica di posizionamento), GPS con funzionalità GIS (funzionalità di posizionamento con tecnologia GIS integrata) e geodetici (uso topografico).

18.MRRT – Cosa si intende per risoluzione spaziale e spettrale di un sensore per telerilevamento.

Risoluzione spaziale: corrisponde alla possibilità di identificare due punti separati. Riducendo la risoluzione spaziale si ha più informazione.

Risoluzione spettrale: corrisponde alla capacità di un sensore di identificare due bande spettrali come separate con lunghezze d’onda medie diverse, che devono essere distinguibili e non continue.

19.MRRT – Nel rilievo GPS quali sono le tecniche di posizionamento e quale precisione si può ottenere.

Il rilievo GPS prevede due tipi di posizionamento: assoluto e relativo. Il primo risulta meno preciso del secondo riuscendo comunque ad arrivare a precisioni dell’ordine dei 5-10 metri. Il posizionamento assoluto si basa sulla presenza nell’arco di cielo sovrastante lo strumento di ricezione di 4 satelliti (minimo) al fine di poter ottenere una localizzazione del punto precisa. La presenza del quarto satellite permette di avere un controllo sul tempo, sull’ora e quindi sul tempo di volo del segnale che va a sommarsi all’indicazione di distanza tra gli altri tre satelliti ottenuta conoscendo sempre il tempo di volo del segnale e la velocità del segnale stesso (pari a c). Eventuali imprecisioni possono essere causate dall’effetto deviante che hanno le particelle cariche, ionizzate presenti nella ionosfera e nella troposfera nei confronti del segnale e dalla disposizione geometrica dei satelliti nel cielo (più sono distribuiti migliore sarà la precisione del posizionamento) oltre che dalla diversa precisione dell’orologio atomico dei satelliti e l’orologio dei ricevitori che non raggiunge nemmeno precisioni dell’ordine del centesimo di secondo.Il posizionamento relativo permette di ottenere precisioni molto elevate permettendo di eliminare gli errori che si possono riscontrare nel primo tipo di rilevamento. Il metodo consiste nell’uso di due ricevitori che vedono gli stessi satelliti e ricevono gli stessi dati nello stesso periodo di tempo. Essi registrano quindi le stesse misure comprese le misure grezze permettendo di ottenere la posizione relativa del ricevitore A rispetto al ricevitore B che possono essere distanti fino a 20 Km. Le misure grezze son dei dati non elaborati dai satelliti che possono venire riprocessati originando coordinate più precise arrivando a precisioni dell’ordine dei 1-2 m.

20.MRRT – Quali possono essere le principali applicazioni del rilievo laser scanner nelle analisi del territorio e dell’ambiente.

In campo ambientale e territoriale le applicazioni sono molteplici includendo la mappatura di aree alluvionali, pianificazione urbana, monitoraggio di frane e

dissesti, per la modellazione dei rischi idrogeologici, per il monitoraggio delle coste e il rilievo di pareti. Nelle scienze forestali invece è applicato per quanto riguarda la copertura forestale, la stima dei parametri utili alla pianificazione forestale, per la stima della produttività, della visualizzazione e della modellazione 3D e dello studio della vegetazione.

21.MRRT – Quali sistemi di coordinate si possono trovare in una cartografia.Un sistema di coordinata è un sistema in grado di identificare univocamente un punto sulla superficie terrestre o sul globo considerato elissoidico. Esso è costituito sempre da un origine, un unità di misura e due o tre assi di riferimento. Si possono avere diversi tipi di sistemi di coordinate:

Coordinate geografiche (o geodetiche o elissoidiche): è un sistema di riferimento basato su grandezze angolari determinate da due misure angolari di latitudine φ (N-S, S-N) e longitudine λ (E-O, O-E) e dalla quota elissoidica (z) espressa in metri. L’origine per la latitudine è l’equatore (φ varia da +90° al polo Nord a -90° al polo Sud con φ=0° all’equatore). L’origine per la longitudine è il meridiano passante per Greenwich (λ è compresa tra ±180° verso Est o verso Ovest con λ=0° sul meridiano di Greenwich)

Coordinate cartesiane geocentriche: è un sistema di riferimento che si basa su una terna di coordinate cartesiane (x,y,z) riferite a un sistema con origine al centro dell’elissoide. Un esempio di coordinate cartesiane geocentriche è quello del sistema di riferimento WGS84 in cui si ha una terna cartesiana di riferimento xWGS84, y WGS84, z WGS84 sulla quale si basa il sistema di GNSS del tipo NAVSTAR GPS (NAVigation System Time And Ranging Global Positioning System).

Coordinate cartografiche piane: è un sistema di riferimento che si basa su due coordinate: Est o ascisse (E, easting) e Nord o ordinate (N, northing). Questo sistema di coordinate viene utilizzato principalmente su aree locali della superficie terrestre. In questo caso l’elevazione (z) viene misurata gravitazionalmente mentre nei due sistemi precedenti l’elevazione era definita geometricamente.

22.MRRT – Confrontare la risoluzione spaziale e spettrale di alcuni sensori dei satelliti per telerilevamento.

Per quanto riguarda la risoluzione spaziale è possibile confrontare il satellite LANDSAT 5TM con quello IRS-1D. Si sa che il sensore analizza un’area a seconda dell’unità minima di riferimento, espressa in metri. Il LANDSAT ha un’unità minima di riferimento di 30x30 m, mentre l’IRS-1D di 25x25 m. quindi è possibile dire che il satellite IRS-1D fornirà più informazioni rispetto al satellite LANDSAT.

Per quanto riguarda invece la risoluzione spettrale (numero di bande) il LANDSAT lavora su 7 bande mentre l’IRS-1D su 5. Questo comporta una maggiore risoluzione spaziale per il LANDSAT che potrà fornire dati multispettrali molo più precisi per intervalli di EM minori rispetto all’IRS.

23.MRRT - Nel caso di uno studio ambientale in quali strati tematici utilizzabili in un GIS può trovare applicazione il rilievo laser scanner.

Il rilievo laser scanner nel caso di uno studio ambientale può trovare applicazione in un DSM (modello digitale della superficie) o DTM (modello digitale del terreno). Il passaggio dal DSM al DTM prevede un azione di filtraggio che tende a ricostruire l’andamento della superficie (DSM) o del terreno (DTM) attraverso i punti e i dati rilevati eliminando dati aberranti o incoerenti.

24.MRRT – Quali elementi definiscono la precisione di un rilievo laser scanner.

La precisione in un rilievo laser scanner è data dalla densità di campionamento (punti rilevati/m2). Attualmente si lavora con 5 punti/m2 ovvero 5000000 punti/Km2. LA densità di campionamento è funzione delle frequenza di pulsazione del sensore LS.Oltre a questo parametro di frequenza relativo alla raccolta di un numero ottimale di dati una buona precisione è assicurata anche dall’ottimale posizionamento dei punti rilevati. Quest’ultimo obiettivo è ottenibile valutando la precisione dei tre strumenti che posizionano un punto nel rilievo LS ovvero:

Distanziometro laser GPS master (a terra) e GPS on board (modalità cinematica) INS (Inertial Navigation System) o IMU

I due GPS permettono di sapere dove si trova il velivolo mentre il sensore INS permette di sapere in che direzione sta “guardando” il sensore LS e quindi il distanziometro permette di sapere l’esatta ubicazione del punto sulla superficie rilevata.Si ottiene una nuvola di punti rilevati. Il laser scanner ha un’elevata risoluzione (0,5 – 3 m) ed accuratezza (5 – 20 cm).

25.MRRT – Nella CT del FVG quali sono le possibili proiezioni e sistemi di coordinate utilizzati.

La cartografia della regione F-VG utilizza come sistema di rappresentazione il sistema Gauss-Boaga. Il sistema di rappresentazione Gauss-Boaga è una proiezione policilindrica trasversa. La regione F-VG utilizza come sistema di coordinate piane il

sistema di coordinate Gauss-Boaga e come sistema di coordinate geografiche il sistema di coordinate UTM – ED50.

26.MRRT – Quali sono le differenze tra un fotogramma scattato da aereo e un’ortofotocarta.

Un fotogramma scattato da aereo, anche detto ortofoto, è una foto che ha subito un processo di raddrizzamento essendo stata portata su un piano ortogonale di proiezione. La differenza tra un’ortofoto ed un’ortofotocarta dipende dalle quote. Infatti queste non sono presenti nell’ortofoto, ma ci sono invece nell’ortofotocarta. Quest’ultima infatti oltre all’informazione della fotografia riporta anche le quote, le curve di livello. Dall’ortofoto posso ottenere un’ortofotocarta sovrapponendo altre cartografie, come ad esempio la carta tecnica regionale o le tavolette I.G.M.I.

1. SITA – Definire un dato territoriale e indicare e descrivere le sue componenti nel database del GIS.

I dati territoriali sono caratterizzati da una posizione nello spazio, sono definiti dall’ESRI come l’insieme della posizione e della descrizione delle entità geografiche, cioè come l’insieme di dato spaziale (dato sulla posizione, forma e relazione tra le entità geografiche, solitamente archiviato come coordinate e topologia) e dato descrittivo (attributo, dato che descrive le caratteristiche delle entità geografiche come numeri, testi, immagini o disegni). Altra possibile definizione è quella dell’ISO che chiama dato territoriale il dato che riguarda i fenomeni associati in modo implicito o esplicito ad una posizione sulla superficie terrestre.

2. SITA – Allo scopo di creare un file di proiezione in un GIS per il sistema di coordinate Gauss-Boaga EST, il SW mi chiede di compilare i valori dei seguenti parametri:

Nome datum: Roma40Parallelo centrale del fuso (latitudine): 41° 55’ 25,51’’Meridiano centrale del fuso (longitudine): 15° E (da Greenwich)Fattore di contrazione (o fattore di scala): 0,9996Falsa origine coordinata Est: 2520000 mFalsa origine coordinata Nord (emisfero boreale): 0 mUnità di misura: metri

3. SITA - Allo scopo di creare un file di proiezione in un GIS per il sistema di coordinate Gauss-Boaga OVEST il SW mi chiede di indicare i valori dei seguenti parametri:

Nome datum: Roma40Parallelo centrale del fuso (latitudine): 41° 55’ 25,51’’Meridiano centrale del fuso (longitudine): 9° E (da Greenwich)Fattore di contrazione (o fattore di scala): 0,9996Falsa origine coordinata Est: 1500000 mFalsa origine coordinata Nord (emisfero boreale): 0 mUnità di misura: metri

4. SITA - Allo scopo di creare un file di proiezione in un GIS per il sistema di coordinate UTM fuso 33 NORD con datum globale il SW mi chiede di indicare i valori dei seguenti parametri

Nome datum: ED50

Parallelo centrale del fuso (latitudine): 41° 55’ 31,487’’Meridiano centrale del fuso (longitudine): 15° E (da Greenwich)Fattore di contrazione (o fattore di scala): 0,9996Falsa origine coordinata Est: 500000 mFalsa origine coordinata Nord (emisfero boreale): 0 mUnità di misura: metri

5. SITA - Allo scopo di creare un file di proiezione in un GIS per il sistema di coordinate UTM fuso 32 NORD con datum globale il SW mi chiede di indicare i valori dei seguenti parametri

Nome datum: ED50Parallelo centrale del fuso (latitudine): 41° 55’ 31,487’’Meridiano centrale del fuso (longitudine): 9° E (da Greenwich)Fattore di contrazione (o fattore di scala): 0,9996Falsa origine coordinata Est: 500000 mFalsa origine coordinata Nord (emisfero boreale): 0 mUnità di misura: metri

6. SITA - Allo scopo di creare un file di proiezione in un GIS per il sistema di coordinate UTM fuso 34 NORD con datum globale il SW mi chiede di indicare i valori dei seguenti parametri

Nome datum: ED50Parallelo centrale del fuso (latitudine): 41° 55’ 31,487’’Meridiano centrale del fuso (longitudine): 21° E (da Greenwich)Fattore di contrazione (o fattore di scala): 0,9996Falsa origine coordinata Est: 500000 mFalsa origine coordinata Nord (emisfero boreale): 0 mUnità di misura: metri

7. SITA – Ho due mappe in formato cartaceo che rappresentano le stesse entità. La mappa 1 è a scala 1:25000 e la mappa 2 è allascala di 1 cm = 100 m. Nel processo di digitalizzazione manuale delle mappe quale delle due mappe fornisce i dati più dettagliati? Motivare la risposta.

La seconda mappa è in scala 1:10000. Nel processo di digitalizzazione la mappa che fornisce informazioni più dettagliate è la mappa 2 poiché ha una scala maggiore (1:10000 > 1:25000) o un fattore di scala minore (10000 < 25000) e quindi un maggiore dettaglio.

8. SITA – Che cosa indica l’acronimo RMSE e qual è il principale scopo della sua implementazione in un GIS.

RMSE sta per Root Mean Square Error, cioè lo scarto quadratico medio. Misura la deviazione tra il valore delle coordinate reali e delle coordinate stimate nella trasformazione geometrica per la georeferenziazione. Esprime l’accuratezza della trasformazione, misura la bontà dei punti di controllo calcolando lo scarto per ogni punto. Lo scarto deve rientrare nella tolleranza e viene implementato nel software GIS per scegliere i migliori punti di controllo e scartare invece quelli meno buoni così da ottenere delle buone approssimazioni dei coefficienti da inserire all’interno delle equazioni per le trasformazioni. Si può calcolare inoltre l’RMSE di ogni singolo punto oppure quello totale per n punti.

9. Perché si imposta una falsa origine e che cosa si intende per falsa origine?Il parallelo centrale e il meridiano centrale definiscono l’origine del sistema di coordinate e dividono il fuso in 4 quadranti. Si avrebbero quindi coordinate positive e negative nel secondo, terzo e quarto quadrante. Per questo motivo vengono introdotte due false origini (Nord ed Est) che permettono di lavorare solo con numeri positivi. Per falsa origine si intende genericamente l’assegnazione di un valore di distanza al merdiano centrale in modo che da quel meridiano e procedendo verso est non si abbiano coordinate negative bensì coordinate che vanno da quel numero fissato a zero. In particolare per l’Italia non essendo presente il problema di coordinate N negative si fissa solo la falsa origine relativa al meridiano centrale del fuso.

10.SITA – Elencare almeno tre vantaggi riscontrabili nell’uso del modello di rappresentazione di tipo raster.

- Ottimo per dati continui- Buona capacità analitica per analisi di prossimità- Overlay rapidi- Semplice struttura dei dati.

11.SITA – Spiegare la differenza tra sistema informatico, sistema informativo e sistema informativo territoriale dopo averli definiti.

Il sistema informativo è l’insieme delle persone, delle apparecchiature e delle procedure che compongono un’organizzazione. Serve a trasformare una grande massa di dati in poche informazioni, altamente significative per lo scopo cui sono finalizzate. Il sistema informatico invece è semplicemente un tipo di sistema

informativo che si ha nel caso in cui le apparecchiature sono di tipo informatico, cioè hardware e software. Esso fa parte del sistema informativo e gestisce le informazioni per mezzo della tecnologia informatica. Infine un sistema informativo territoriale (es. GIS) è invece un insieme ordinato intorno ad un computer di hardware, software e persone per l’input, l’archiviazione, l’aggiornamento, la visualizzazione, il trattamento, l’analisi e l’integrazione di tutti i tipi di dati geografici.

12.SITA – Si indichino i numeri di ID dei record che soddisfano le seguenti condizioni:

A. [(suolo = limoso) OR (Copertura = latifoglie)] AND (Area < 400)B. NOT [(suolo = argilloso) OR (Copertura = conifere)]

(A): 2, 5, 6(B): 2, 6

13.SITA – Scrivere le espressione Booleane che useresti rispettivamente nel caso 1 e nel caso 2 per selezionare le regioni evidenziate.

14.SITA – Cita un sistema per digitalizzare cartografia basato sul formato vettoriale e uno sul formato raster, citando le periferiche usate nei singoli casi.

La digitalizzazione dei dati territoriali consiste nella conversione dei dati da formato cartaceo a digitale. Un metodo basato sul formato raster è dato dalla scannerizzazione del dato cartaceo mentre un metodo basato sul formato vettoriale è costituito dalla digitalizzazione tramite tavolo digitalizzatore (superficie rigida con all’interno una rete di fili elettrici + cursore). Il primo metodo si basa sull’emissione di luce sul documento e successivo rilevamento della luce riflessa tramite un sensore fotosensibile, risulta applicabile nel caso di carte in buono stato, di buona qualità cartografica e con spessori grafici maggiori a 0,1 mm.Il secondo metodo prevede una vettorializzazione manuale tramite cursore.Molto spesso vengono scannerizzate le carte e si procede alla digitalizzazione vettoriale a video il che permette di ottenere una cartografia molto dettagliata se l’operazione viene effettuate bene a scanso di errori dovuti dall’operatore visto che risulta un metodo molto noioso ma più conveniente dal punto di vista economico visto che permette di risparmiare il notevole costo di un tavolo digitalizzatore oltre al fatto che la settorializzazione su video permette all’operatore di lavorare con ingrandimenti a piacere (zoom).

15.SITA – A partire da una carta cartacea della vegetazione che operazioni sono necessarie per ottenere la sua versione digitale utilizzando la digitalizzazione a video?

La digitalizzazione a video prevede l’uso di HW di base quali monitor, tastiera e mouse. Precedentemente alla digitalizzazione a video la carta deve essere portata in formato digitale tramite scannerizzazione e successiva georeferenziazione. Il passo successivo vede la vettorializzazione delle entità che in questo caso saranno aree con modello concettuale field based vettoriale.

16.SITA – Per rappresentare il reticolo idrografico che modello di rappresentazione utilizzeresti. Motiva la risposta.

Per rappresentare un reticolo idrografico utilizzerei un modello di rappresentazione vettoriale e addirittura un modello vettoriale a rete, basato quindi su attributi e topologie tra gli archi che compongono la rete (ognuno con una sua identità), nel caso in cui possa esserci la necessità di effettuare simulazioni di flusso come nel caso del monitoraggio ambientale per simulazione di sversamenti inquinanti nei corsi d’acqua.Nel caso in cui fosse necessaria una sinottica 3D del reticolo idrografico utilizzerei un rilievo LS al fine di produrre un DSM e successivamente un DTM della zona interessata.

17.SITA – Nell’ambito della georeferenziazione di dati raster spiegare che cosa si intende per ricampionamento e perché viene utilizzato. A partire da un raster di una scansione in bianco e nero di una CTR del FVG che metodo di ricampionamento utilizzeresti.

La georeferenziazione di dati raster oltre a richiedere una trasformazione geometrica richiede anche un ricampionamento dei valori dei pixels. Il ricampionamento è un processo che serve a determinare nuovi valori dei pixels nella nuova griglia (generata con la trasformazione) a partire dai valori dei pixels della griglia originale. Esistono tre metodi di ricampionamento:

Nearest neighbour: assegna il valore della cella più vicina nella griglia originale e viene usato sia per variabili quantitative che qualitative

Bilinear interpolation: assegna il valore della media pesata delle 4 celle più vicine nella griglia di origine e viene usato solo per variabili quantitative (es. quote, temperature)

Cubic convolution: assegna il valore derivante dalla media pesata delle 16 celle più vicine nella griglia di origine.

Nel caso del ricampionamento di una CTR del FVG a partire da una scansione (raster) in bianco e nero, avrò che i pixels avranno codice binario 0 e 1 per cui il metodo più adeguato è quello del nearest neighbour.

18.SITA – Dopo aver definito la topologia, motivare il suo utilizzo nei GIS. Elencare almeno tre tipi di relazioni topologiche tra entità territoriali.

La topologia studia le proprietà degli oggetti geometrici che rimangono invariate in certe trasformazioni (es. piegate, stirate, etc.). Per esprimere le relazioni spaziali tra entità devo usare un modello di dati che usa la topologia in quanto senza topologia le relazioni spaziali sono visualizzate sul monitor ma non archiviate nel database. Alcuni tipi di relazioni topologiche sono la connettività, la contiguità, il contenimento, la prossimità e la coincidenza. La topologia risulta indispensabilenel caso di simulazioni nella rappresentazione con un modello vettoriale a rete.

19.SITA – Descrivere sinteticamente il significato dei metadati, la loro utilità e citare il loro standard internazionale.

I metadati sono letteralmente “dati sui dati” e descrivono il contenuto, la qualità, le condizioni e le altre caratteristiche dei dati. Consentono una corretta interpolazione e uso dei dati.

20.SITA – Quali sono gli elementi caratterizzanti una cella (pixel) di un dato raster.

Una cella/pixel di un dato raster gode delle seguenti proprietà:

Risoluzione spaziale o geometrica: corrisponde al lato della cella sul terreno Posizione: le celle sono localizzate con numero di riga e colonna o coordinate

(x, y) su una griglia riferibile anche a coordinate sul terreno Numero digitale (DN): è l’unico attributo di cui dispone: corrisponde al valore

del pixel ed è leggibile nel file. Il numero di valori che un pixel può assumere dipende dalla codifica (n°bits/pixel). Può essere un codice (es. categorie del suolo per variabili qualitative), un numero intero (es. numero residenti) o un numero a virgola mobile con decimali (es. dati di quota; richiede più memoria dei numeri interi).

21.SITA – Definire cosa si intende per sistema di riferimento basato su identificativi geografici e portare almeno due esempi di applicazione di tale sistema.

Un sistema di riferimento geografico basato su identificativi geografici comprende una raccolta strutturata di tipi di localizzazione con i corrispondenti identificativi geografici che permettono quindi un posizionamento indiretto delle entità geografiche. Tali tipi possono essere in relazione di aggregazione o disaggregazione tra loro e formare gerarchie. Alcuni esempi di identificativi geografici sono:

22.SITA – Definire il modello di dati a rete, citare le primitive geometriche che lo caratterizzano ed elencare almeno tre entità geografiche del mondo reale rappresentabili con questa struttura.

Una rete è un sistema di entità lineari (archi) collegate nei nodi, ognuno con una sua identità. È basato su geometrie con topologia e attributi ed è adatto per simulare spostamenti e destinazioni di risorse. Le primitive geometriche che la caratterizzano sono archi e nodi. Entità geografiche del mondo reale rappresentabili con questa struttura sono reticoli idrologici, strade, ferrovie, reti elettriche, tubature, fognature, etc.

23.SITA – Quali sono le primitive geometriche utilizzate per rappresentare le entità geografiche nel modello vettoriale.

Il modello vettoriale viene usato per fenomeni geografici discontinui (modello a oggetti). La rappresentazione della componente spaziale del dato territoriale si basa sulle seguenti primitive geometriche:

Punto: definito da una coppia di coordinate (x, y), ha dimensione 0 e l’unica proprietà di posizione

Linea: definita da una sequenza di punti, ha dimensione 1 e ha come proprietà la lunghezza

Poligono: definito da un insieme di linee chiuse, ha dimensione 2 e ha come proprietà perimetro e area.

24.SITA – Spiegare cosa sono i punti omologhi, o punti di controllo, lo scopo per cui sono utilizzati ed elencare almeno due criteri che guidano la loro scelta.

I punti omologhi GCP (Ground Control Points) sono coppie di punti le cui posizioni sono identificabili sia sui dataset da georiferire sia sui dataset di riferimento o a terra per ognuno dei quali è possibile conoscere le coordinate (x, y) in entrambi i sistemi di riferimento (arbitrario o voluto). Consentono di stimare i coefficienti dell’equazione per la trasformazione, influenzata appunto dalla loro qualità. Devono essere riconoscibili in entrambi i sistemi di riferimento, devono avere distribuzione uniforme e non devono essere in linea. Il numero minimo dipende dal terreno, dall’equazione di trasformazione scelta, dalla variabilità dei punti e dalla dimensione del dataset. Nei GIS sono memorizzati in file specifici.

25.SITA – Descrivere sinteticamente le principali caratteristiche del modello di rappresentazione raster.

Il modello di rappresentazione raster considera le superfici come un insieme di unità discrete (tasselli) connesse. I tasselli possono avere differente forma e dimensione. È un modello utilizzato per descrivere fenomeni geografici continui. La cella è la

primitiva geometrica del raster. I punti sono considerati come celle, le linee come sequenze di celle adiacenti e i poligoni come insieme di celle. Nelle immagini raster la cella è anche detta pixel. Ogni griglia di un modello raster corrisponde ad un layer tematico o ad un’immagine con tasselli della stessa forma e dimensione. Le celle sono localizzate con numero di riga e colonna di una griglia riferibile anche a coordinate sul terreno. La griglia è definita dal numero di righe e colonne e dalle coordinate degli angoli. La risoluzione geometrica dipende dalle dimensioni della cella.

26.SITA – Sintetizzare i contenuti e le modalità di realizzazione della carta Corine Land Cover 90.

La carta CORINE Land Cover 90 è un aggiornamento del database del progetto CORINE iniziato nel 1985 con lo scopo di arrivare a produrre un database aggiornato detto CORINE Land Cover 2000 con la produzione di cartografie dedicate allo scopo quali:

CORINE Land Cover 2000 vettoriale CORINE Land Cover change (scopo: evidenziare le variazioni avvenute dal

database 90 al 2000)

Il progetto CORINE nasce con lo scopo di raccogliere, coordinare e mettere a punto informazioni sullo stato dell’ambiente e delle risorse naturali delle comunità con vari sottoprogetti tra cui la copertura del suolo, land cover appunto ma a questa si aggiungono anche il monitoraggio delle emissioni atmosferiche, la valutazione dello stato delle risorse idriche, la tipologia e l’estensione delle essenze naturali,…Il progetto CORINE prevede delle legende più o meno approfondite a diversi livelli:

Livello 1: 5 classi (1,2,3,4,5) per le maggiori categorie di copertura del suolo del pianeta

1. Territori modellati artificialmente2. Territori agricoli3. Territori boscati o semi-naturali4. Zone umide5. Corpi idrici

Livello 2: 15 classi per cartografie a scale dal 500000 al 100000 Livello 3: 44 classi per scale al 100000 o superiori Livello 4: relativo a nomenclature attribuite a livello nazionale e regionale

I dati per il progetto CORINE vengono raccolti tramite telerilevamento satellitare e ortofoto. I dati si presentano quindi come immagini raster (nel caso del telerilevamento satellitare) o come fotogrammi che necessitano una scannerizzazione (modalità di digitalizzazione) prima di poter essere georeferenziati e vettorializzati al pari delle immagini satellitari.

27.SITA – Spiegare la differenza nei contenuti tematici tra una carta di uso del suolo e una di copertura del suolo. Esemplificare al meno una classe di uso del suolo e una corrispondente di copertura del suolo.

28.SITA – Volendo produrre un DTM per un’area a parco intercomunale, scegliere due tra i sistemi possibili per produrre dati altimetrici in formato digitale, descrivere brevemente le tecnologie su cui si basano e motivare la scelta.

I modelli possibili per produrre dati altimetrici in formato digitale sono tre: modelli basati su linee, su punti o su aree. Il modello basato su linee è di tipo vettoriale e fa riferimento alle curve di livello, cioè curve che collegano punti alla stessa quota. La sua accuratezza dipende dall’intervallo di quota tra le linee. Il modello basato su punti prevede invece una griglia di punti quotati.