Post on 02-May-2015
Ripassino…..
•geodesia….
•cartografia….
Adozione del sistema WGS84/UTM per il riferimento dei dati geografici presso la Regione Piemonte
DGR n° 16-8136 del 30.12.2002
Datum è l’insieme dei parametri che individuano le caratteristiche dell’ellissoide e la sua posizione rispetto al geoide:•Roma40•ED50•WGS84•(…in tutto sono centinaia)
Proiezione
è il meccanismo che governa il trasferimento delle informazioni dall’ellissoide alla carta (es. UTM, Gauss-Boaga, Cassini-Soldner, Lambert,..)
TRASFORMAZIONE CARTOGRAFICA
Trasformazione analitica
X = f (, )
Y = g(, )
Qualsiasi trasformazione cartografica comporta
deformazioni
Trasformazione
geometrica
(proiezione)
• le trasformazioni di proiezione nell’ambito di uno stesso DATUM sono matematiche
• le trasformazioni nell’ambito di DATUM diversi implicano rideterminazioni nelle reti geodetiche (a ogni DATUM corrisponde una rete geodetica)
• le trasformazioni di proiezione nell’ambito di uno stesso DATUM sono matematiche
• le trasformazioni nell’ambito di DATUM diversi implicano rideterminazioni nelle reti geodetiche (a ogni DATUM corrisponde una rete geodetica)
ROMA40/Gauss-Boaga
sistema nazionale(vecchia rete geodetica)
ED50/UTM sistema europeo unificato (???)
BESSEL/Cassini-Soldner
sistema catastale(32 grandi zone, oltre 800 piccoli sistemi d’asse)
WGS84/UTM
sistema mondiale unificato (rete IGM95)
NN NN
1500 km1500 km
9°9°
2520 km2520 kmEEEE
15°15°
Fuso OvestFuso Ovest
660 0 - - 1212002727’’0808””,40,40
Fuso Est Fuso Est
121200 - - 1818003030’’
In particolare il territorio italiano è proiettato su due fusi
UTM-WGS84UTM-WGS84UTM-WGS84UTM-WGS84
Una terna cartesiana
Una sistema di proiezione cartografica
Una realizzazione
Un ellissoide
Nel 1988 il Servizio Internazionale per la Rotazione Terrestre (IERS) ha definito un nuovo sistema di riferimento convenzionale terrestre, denominato ITRS (IERS Terrestrial Reference System):
• origine delle coordinate coincidente con il centro di massa della Terra
• asse Z diretto verso il Polo Nord convenzionale (CTP-Conventional Terrestrial Pole) definito dal BIH (Bureau International de l’Heure) al 1984.0
• asse delle X è l’intersezione tra il meridiano zero definito dal BIH al 1984.0 (quello passante per Greenwich) con il piano equatoriale associato al CTP
• l’asse delle Y completa una terna ortogonale destrorsa e giace sul piano equatoriale
• la terna cartesiana è solidale con la Terra.
La terna cartesiana OXYZLa terna cartesiana OXYZ
Il DoD degli USA si è uniformato all’ellissoide biassiale dell’Unione Internazionale di Geodesia e Geofisica GRS80:
• a = 6 378 137
• f = 1/298.257223563
Stabiliti anche parametri meccanici (la costante gravitazionale GM, il coefficiente normalizzato zonale gravitazionale di secondo grado e la velocità angolare della Terra): ellissoide “medio” equipotenziale
L’ellissoideL’ellissoide
Realizzazione globaleRealizzazione globale
Rete di stazioni permanenti gestite dal DoD degli USA (ITRF..)
Costellazione satelliti GPS
Realizzazione europeaRealizzazione europea
Rete EUREF89 =ETRF89La Sottocommissione EUREF dell’IAG (Associazione Internazionale di Geodesia) responsabile della realizzazione del sistema di riferimento europeo ha definito, per il continente europeo, il sistema di riferimento terrestre europeo (ETRS - European Terrestial Reference System) e ne ha curato la realizzazione (ETRF - European Terrestial Reference Frame) nel 1989 e provvede ai suoi aggiornamenti annuali.
Nel sistema IERS il continente europeo mostra un movimento annuo di circa 3 cm in direzione Nord-Est: -> l’ETRS89 si muove insieme alla parte continentale stabile verso NE mantenendo fisse al valore 1989.0 le coordinate dei punti delle stazioni europee che contribuiscono all’IERS.
Realizzazione italianaRealizzazione italiana
Rete IGM95
La realizzazioneLa realizzazione
Al sistema WGS84 non è associato ufficialmente alcun sistema cartografico, anche se generalmente è frequente l’adozione, già attuata dall’I.G.M., della UTM (proiezione conforme di Gaussproiezione conforme di Gauss), in analogia all’UTM-ED50, denominato UTM-WGS84UTM-WGS84 o, più correttamente, UTM-ETRF89 UTM-ETRF89 ovvero UTM-WGS84UTM-WGS84(ETRF89)(ETRF89).
La rappresentazione cartograficaLa rappresentazione cartografica
Le conversioni Le conversioni tra i formatitra i formati
Le conversioni Le conversioni tra i formatitra i formati
UTM-ED50UTM-ED50
Gauss-BoagaGauss-BoagaUTM-WGS84UTM-WGS84
Le trasformazioniLe trasformazionidi datumdi datum
Le trasformazioniLe trasformazionidi datumdi datum
asenaffazsensenyxh
senN
yxsen
sen
senaffazsenysenxsen
2)(coscoscos
"1cos
cos"
"1
2)(coscos("
NEtoGENEtoGE GEtoNEGEtoNEMolodenskyMolodensky
Metodi “storici”Metodi “storici”Roma40-ED50Roma40-ED50
Metodi “storici”Metodi “storici”Roma40-ED50Roma40-ED50
Tabelle delle differenze Tabelle delle differenze , , , , N, N, E al centro delle tavolette al 25.000E al centro delle tavolette al 25.000
, al centesimo di sec. sessages.
E, N al decimetro
Per il Piemonte:Per il Piemonte:N=+179…+182
E=-999.944…-999.947
Per il Piemonte:Per il Piemonte:N=+179…+182
E=-999.944…-999.947
FOGLIO N.001 FUSO 32LONG. 11.20.00 11.22.30 11.25.00 11.27.30 11.30.00 11.32.30 11.35.00 11.37.30 11.40.00LAT.
47.12.00 5229959 5230054 5230151 5230250 5230350 5230452 5230556 5230661 52307681676681 1679837 1682992 1686148 1689304 1692460 1695616 1698772 1701927
47.10.30 5227181 5227276 5227373 5227472 5227572 5227674 5227778 5227883 52279901676764 1679921 1683078 1686236 1689393 1692550 1695708 1698865 1702022
47.09.00 5224403 5224498 5224595 5224694 5224794 5224896 5225000 5225105 52252121676847 1680006 1683165 1686323 1689482 1692641 1695800 1698959 1702117
47.07.30 5221624 5221720 5221817 5221915 5222016 5222118 5222221 5222327 52224341676930 1680090 1683250 1686411 1689571 1692731 1695892 1699052 1702212
47.06.00 5218846 5218942 5219039 5219137 5219238 5219340 5219443 5219549 52196561677013 1680175 1683336 1686498 1689660 1692822 1695984 1699145 1702307
47.04.30 5216068 5216163 5216260 5216359 5216459 5216561 5216665 5216771 52168781677096 1680259 1683422 1686586 1689749 1692912 1696075 1699239 1702402
47.03.00 5213290 5213385 5213482 5213581 5213681 5213783 5213887 5213992 52141001677179 1680343 1683508 1686673 1689838 1693002 1696167 1699332 1702497
47.01.30 5210512 5210607 5210704 5210803 5210903 5211005 5211109 5211214 52113211677262 1680428 1683594 1686760 1689927 1693093 1696259 1699425 1702591
47.00.00 5207734 5207829 5207926 5208025 5208125 5208227 5208331 5208436 52085431677344 1680512 1683680 1686848 1690015 1693183 1696351 1699518 1702686
Coordinate Gauss-Boaga dei vertici della CTRCoordinate Gauss-Boaga dei vertici della CTR
• Coordinate espresse al metro
• I doppi valori piani nelle zone di sovrapposizione conducono a coordinate geografiche differenti
• Valori spesso in disaccordo con gli altri documenti “storici”
Formule polinomialiFormule polinomiali
1 2
3 5
4
67
8
Isotransitive (Isotransitive (Piero BenciniPiero Bencini)) La cartografia era “cartacea”, e quindi il tutto era ancorato all’errore di
graficismo
7 parametri di rototraslazione7 parametri di rototraslazione
calcolati con le relazioni di Helmert tramite le formule di Molodensky, associati ai vertici IGM95
• problemi di “stabilità” delle soluzioni (impostazione critica del problema): lavoriamo su un pezzettino di superficie fisica terreste e andiamo a cercare parametri al centro della terra!• ambiguità sui risultati al confine fra due zone (nella quasi totalità dei casi < di 20 cm)• ambiguità anche all’interno della monografia, in quanto applicando i 7 parametri alle WGS84 non si ottengono le Roma40: si è privilegiato l’intorno al punto
Metodi “storici”Metodi “storici”Roma40-WGS84Roma40-WGS84Metodi “storici”Metodi “storici”Roma40-WGS84Roma40-WGS84
Parametri di Parametri di rototraslazionerototraslazioneTx,Ty,Tz, Rx, Ry, Rz, KTx,Ty,Tz, Rx, Ry, Rz, K
CoordinateCoordinateWGS84WGS84
CoordinateCoordinateROMA40ROMA40
Monografia IGM95 (ante 2002)Monografia IGM95 (ante 2002)
… … e allora, per evitare gli “scalini”…e allora, per evitare gli “scalini”…
Ogni utente si calibra i propri 7 parametri, oppure fitting con un sw di CALGE, oppure rubber-sheeting, oppure…
Ognuno ha una sua soluzione, valida Ognuno ha una sua soluzione, valida per un determinato lavoro!per un determinato lavoro!
Ogni utente si calibra i propri 7 parametri, oppure fitting con un sw di CALGE, oppure rubber-sheeting, oppure…
Ognuno ha una sua soluzione, valida Ognuno ha una sua soluzione, valida per un determinato lavoro!per un determinato lavoro!
TORINO
MILANO
CAVToMi
• Tutti i valori, le tabelle e i software utilizzati per il passaggio fra sistemi forniscono risultati identici e consentono il ritorno in modo univoco
• Le differenze fra i sistemi variano in modo continuo • Lo ha messo a punto una specie di Autority (l’IGM),
oppure si utilizzano i suoi parametri!
Il nuovo metodoIl nuovo metododei gligliatidei gligliati
ED50-Roma40-WGS84ED50-Roma40-WGS84+altimetria+altimetria
Il nuovo metodoIl nuovo metododei gligliatidei gligliati
ED50-Roma40-WGS84ED50-Roma40-WGS84+altimetria+altimetria
Partendo dalla griglia irregolare dei punti doppi sono state calcolate 4 griglie regolari dei valori:
ED50 - ROMA40 WGS84 - ROMA40ED50 - ROMA40WGS84 - ROMA40
1 2 3 109
110219
16569 1666716568
5’0°.08333333
7’ 30’0°.125
• ogni griglia è costituita da 16677 valori, e costituisce una matrice di 153 righe per 109 colonne;
• il passo delle griglie è 7’30’’ per 5’ e coincide, con il taglio delle vecchie tavolette al 25000
• i sono espressi in secondi sessagesimali
• fornitura per intorni dell’IGM95 (~10 km) o per Fogli al 50.000 (36 incroci)
Matrici Matrici , , (GRIGLIATI) (GRIGLIATI)
ED50-ROMA40ED50-ROMA40
Punti di 1° ordine
Punti appositamente calcolati
Area di utilizzazione
1° ordini: 354
“esteri” apposit. calcolati: 68
Usati complessivamente: 422
6° 8° 10° 12° 14° 16° 18°
36°
38°
40°
42°
44°
46°
Punti noti
Area di utilizzazione
Curve di uguale Curve di uguale ””(valori da 5.45” a 6.50”)(valori da 5.45” a 6.50”)
Curve di uguale Curve di uguale ””(valori da 2.05” a 3.00”)(valori da 2.05” a 3.00”)
6° 8° 10° 12° 14° 16° 18°
36°
38°
40°
42°
44°
46°
Punti noti
Area di utilizzazione
ED50-ROMA40ED50-ROMA40
WGS84-ROMA40WGS84-ROMA40
Punti coincidenti
Punti di 1° ordine
Punti appositamente calcolati
Area di utilizzazione
Coincidenti: 621
1° ordini : 154
“esteri” apposit. calcolati: 54
Usati complessivamente: 829
WGS84-ROMA40WGS84-ROMA40
6 8 10 12 14 16 18
Longitud ine [sessadecim ali]
36
38
40
42
44
46
Latit
udin
e [s
essa
deci
mal
i]
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
6 8 10 12 14 16 18
Longitud ine [sessadecim ali]
36
38
40
42
44
46
Latit
udin
e [s
essa
deci
mal
i]
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
6 8 10 12 14 16 18
Longitud ine [sessadecim ali]
36
38
40
42
44
46
Latit
udin
e [s
essa
deci
mal
i]
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
6 8 10 12 14 16 18
36
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42
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6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
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44
46
6 8 10 12 14 16 18
Longitud ine [sessadecim ali]
36
38
40
42
44
46
Latit
udin
e [s
essa
deci
mal
i]
6 8 10 12 14 16 18
36
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40
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46
6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
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6 8 10 12 14 16 18
36
38
40
42
44
46
Curve di uguale Curve di uguale ””(valori da 2.20” a 2.50”)(valori da 2.20” a 2.50”)
Curve di uguale Curve di uguale ””(valori da -1.70” a 0.30”)(valori da -1.70” a 0.30”)
La nuova Monografia IGM95La nuova Monografia IGM95
Modificate le Modificate le Coordinate ROMA40Coordinate ROMA40
Quota geoidica ricalcolata Quota geoidica ricalcolata (per i 900) con ITALGEO99(per i 900) con ITALGEO99
• senza parametri senza parametri di rototraslazionedi rototraslazione• coordinate coordinate ROMA40 ROMA40 “coerenti”“coerenti”• quote ricalcolate quote ricalcolate con GEOIDE (per con GEOIDE (per i 900)i 900)
ITALGEO 99 del Politecnico di Milano (Prof. Barzaghi), con misure gravimetriche: N=h-H
2’
2’
Le trasformazioni altimetricheLe trasformazioni altimetriche
• il passo della griglia è 2’ per 2’
• fornitura per intorni dell’IGM95 (~10 km) o per Fogli al 50.000 (140 incroci)
Il software VERTO1Il software VERTO1
n. 106901
File File *.GR1 *.GR1 contenente contenente porzioni di porzioni di grigliato, grigliato, oppure ritagli oppure ritagli maggiori (…)maggiori (…)