Cartografia numerica

Riassumendo:

Carta: rappresentazione ridotta, approssimata e simbolica sul piano o di una parteo di tutta la superficie della terra nella complessa varietà degli aspetti e dei fenomeniche la caratterizzano

Cartografia: fornisce una possibile descrizione della forma e dimensioni della terra,dei suoi particolari naturali e artificiali

Funzioni di base:•Localizzare•Misurare•interrogare

Il processo cartografico consiste in:•Acquisizione del dato: osservazioni fatte sul terreno o su immagini del terreno(topografia, fotogrammetria..)•Scelta DATUM GEODETICO: approssimazione della superficie fisica terrestre e delcampo di gravità, scelta del sistema di coordinate•Scelta DATUM CARTOGRAFICO, cioè delle equazioni matematiche che consentonodi proiettare la superficie terrestre nel piano della carta o sullo schermo

Il processo cartograficoCome disegnare su un piano la superficie della terra?

La forma è complessa

Conoscere forma e misura

Superficie di riferimentoForma reale

mantengo complessità semplifico

PianoSfera Ellissoide di Rotazione

Geoide AltimetriaQuota geoidica

Planimetria

Per costruire una CARTA

Per conoscere una CARTA

DATUM GEODETICOQuale sup. rif. uso? Come è orientata?

Quali sono le misure e dove ho misurato?

DATUM CARTOGRAFICOCome passo dalla sup. rif alla carta?

Avendo assunto un:SISTEMA CARTESIANO ORTOGONALE GLOBALE di assi X,Y,Zcon origine O nel centro della Terra (esattamente o approssimativamente),si definisce:DATUM GEODETICO:• in generale, l’insieme delle informazioni che fissano univocamente la forma,

la posizione e l’assetto della Terra.• in particolare (per i nostri scopi), l’insieme delle informazioni che fissano la

forma, la posizione e l’assetto dell’ellissoide di rotazione.

Questo ellissoide approssima globalmente, con formulazione matematica assai semplice, la forma irregolare del geoide terrestre e costituisce la superficie da sviluppare mediante le rappresentazioni cartografiche.

È quindi fissato univocamente da 8 parametri indipendenti:- 2 parametri di forma dell’ellissoide;- 3 parametri di posizione (coordinate del centro dell’ellissoide);- 3 parametri di assetto (angoli di direzione dell’ellissoide).

Avendo assunto un:SISTEMA CARTESIANO ORTOGONALE LOCALE di assi X,Y,Z con origine O sulla

superficie ellissoidica, si definisce:

DATUM CARTOGRAFICO:l’insieme delle informazioni che fissano univocamente la posizione e l’assetto

del sistema di rappresentazione cartografico in oggetto.

È quindi fissato univocamente da 6 parametri indipendenti:• 3 parametri di posizione (coordinate del centro del sistema cartografico);• 3 parametri di assetto (angoli di direzione del sistema cartografico).

definire i 6 parametri di posizione e assetto per un ellissoide, corrisponde adeliminare i 6 gradi di libertà di un corpo rigido nello spazio 3D.

si focalizza sui cosiddetti datum geodetici e cartografici “locali”, (cioè quellidefiniti e utilizzati per il rilevamento del territorio nazionale italiano), conl’eccezione del datum geodetico “globale” WGS84.

Il prodotto cartografico si può suddiviso in base al supporto, al tipo di dato contenuto,….

CARTACEO

Cartografia tradizionale al tratto (IGM, CTR,catasti…)

Cartografia tradizionale fotografica(fotopiani,…)

DIGITALE

Cartografia numerica (IGM, CTR, catasti…)

Cartografia fotografica(fotopiani digitali,…)

Cartografia automatica(fotopiani digitali,…)

DIGITALE 2D(IGM, CTR, catasti, fotopiani, ortofoto…)

3D(dtm, dem, ortofoto 3d

• Cartografia Tradizionale al Tratto: è una carta al tratto ottenuta tramite copia da una originate generato con metodi fotogrammetrici ; è una rappresentazione grafica su carta del territorio ad una determinata scala

• Cartografia Tradizionale Fotografica (ortofotocarte): è una immagine raster ottenuta da ortoproiezione (anche differenziale) di immagini fotogrammetriche;

• Cartografia Digitale Numerica: è un prodotto informatico contenente tutti gli elementi della carta opportunamente codificati: è ottenuta per digitalizzazione o restituzione fotogrammetrica numerica

• Cartografia Digitale Fotografica: è un prodotto informatico raster ottenuto da ortoproiezione (anche differenziale) di immagini fotogrammetriche digitali

• Cartografia Digitale Automatica: è la traduzione in ambiente informatico della cartografia tradizionale. La cartografia viene gestita in termini di coordinate (solo planimetriche perché finalizzate alla pura stampa) e non vengono considerati problemi di strutturazione dei dati e di codifiche.

• un’altra distinzione in base al contenuto: …………dati bidimensionali e tridimensionali

Cartografia tradizionale al tratto IGMCartografia tradizionale fotografica

Cartografia numericaCartografia fotografica rasterCartografia digitale 3D

caratteristiche qualitative e metriche:

1. è costituita da un disegno del territorio che vuole rappresentare;

2. tale disegno, suddiviso in tavole e completato con opportune cornici eparametratura, viene realizzato in un sistema di coordinate cartesiane piane i cuipunti sono in corrispondenza biunivoca, in funzione di precise relazioni di tipogeometrico e/o matematico, con quelli della superficie fisica del territoriorappresentato;

La rappresentazione viene realizzata secondo uno schema che prevede duecategorie di informazioni:

• la planimetria e l'altimetria; la prima costituita dalla proiezione nel piano deldisegno dei particolari naturali e artificiali del terreno e la seconda dai punti quotatie dalle curve di livello;

• la planimetria è sempre presente, mentre l'altimetria può non esserci e in questocaso la carta è solo planimetrica.

Cartografia tradizionale

il contenuto metrico dovrà essere conforme a delle tolleranze, che stabiliscono imassimi scostamenti che si possono verificare tra le distanze e i dislivelli ricavabili dalla carta ei corrispondenti nella realtà. L'elemento più caratterizzante della carta è senza dubbio ilrapporto di scala; esso infatti determina, per convenzione ormai consolidata, il grado didettaglio della carta, la sua precisione, l'equidistanza delle curve di livello e il grado di impiegodi segni convenzionali.

il rapporto di scala 1: nessendo n il numero di volte di cui risulta ridotta sulla carta la distanza topografica tra duepunti,

la legendache fornisce la chiave di lettura della carta in funzione di tipi di linee, retinature, simboli, segniconvenzionali, ecc..

il contenuto semantico relativo alla qualità e quantità dei segni presenti nella carta

il contenuto simbolico relativo alla presenza di simboli

è un insieme di coordinate e codifiche opportunamente strutturato secondo la logica delle basi di dati, memorizzato su file in modo da contenere, in forma implicita, la rappresentazione del territorio sotto forma di disegno in modo del tutto automatico su carta (plotter) o su video.

Vantaggi della C.N.:1) possibilità di eseguire elaborazioni sui dati;2) possibilità di collegare i dati cartografici con altri archivi(anagrafe ecc.) per produrre carte tematiche;3) facilità di gestione e aggiornamento dei dati in modo analitico;4) univocità del contenuto metrico (nelle operazioni di misura) con assenza di deformazioni del supporto.5) univocità del contenuto qualitativo: la codifica sostituisce la letture soggettiva della carta.

Cartografia numerica

Univocità del contenuto metrico:Si eliminano sia i problemi di soggettività nell’interpretazione del contenuto metrico, sia quelli connessi alle deformazioni nel tempo del supporto cartaceo.

Estensione della tipologia della cartografia:Si possono memorizzare nell’archivio non solo le coordinateplanimetriche ma anche le quote, ottenendo una cartografiatridimensionale.

Possibilità di elaborazione dei dati:Calcolo delle superfici, delle volumetrie, dei parametri urbanistici,ecc…

Facilità di gestione ed aggiornamento dati…

Utilizzo per la georeferenziazione di banche dati (carte tematiche, mappature di reti tecnologiche,..

La cartografia numerica è quindi in un certo senso un’immagine speculare della cartografia tradizionale: infatti mentre l’elemento base di quest’ultima è sostanzialmente un disegno che contiene in forma implicita (e ricavabile da misure sulla carta a partire dalle informazioni desunte da legenda, parametratura e cornice) le coordinate dei punti, nel caso della cartografia numerica l’elemento base è l’insieme delle coordinate che contiene in forma implicita la sua visualizzazione sotto forma di disegno.

La cartografia numerica ha tutti i contenuti e almeno tutte le stesse funzioni di base della cartografia tradizionale.

Per la cartografia numerica il concetto di scala della carta sembrerebbe superato, essendo i punti archiviati con le loro coordinate assolute. Si deve comunque tenere presente che le procedure di costruzione della carta (metodi di acquisizione delle osservazioni topografiche, fotogrammetriche, digitalizzazione di carte preesistenti) danno alla carta un contenuto metrico ben definito.Il concetto di SCALA è quindi mantenuto anche nella cartografia numerica con il significato di massimo rapporto di scala a cui si possa riprodurre una carta mediante plotter in modo tale che essa abbia gli stessi requisiti qualitativi e metrici di una carta tradizionale avente la stessa scala.A tale rapporto si dà il nome di scala nominale (pari al rapporto di scala che avrebbe una carta tradizionale di corrispondente precisione metrica e qualitativa).La visualizzazione della cartografia a scala superiore a quella nominale non fornisce quindi maggiori informazioni sull’oggetto cartografato, ma permette solo di leggerne meglio i dettagli.

Caratteristiche - scala

Nella Cartografia Tradizionale la scala è legata alla precisione della rappresentazione, che deve essere inferiore all’errore di graficismo (in planimetria pari a 0.2 mm)Nella Cartografia Numerica la SCALA NOMINALE della carta: scala grafica di rappresentazione per cui le incertezze della catena produttiva del processo fotogrammetrico risultano inferiori all’errore di graficismo a quella scala.

Il termine TOLLERANZA usato nel seguito va inteso come segue. Si supponga di effettuare un’operazione di controllo mediante la determinazione di n distanze tra:· la misura ottenuta in sede di collaudo di n grandezze di un certo tipo (punti quotati, distanze tra punti, ecc.)· il corrispondente valore desunto dalla cartografia numerica.Il controllo sarà giudicato positivamente solo se non più del 5% di tali differenze sarà risultato superiore al valore della tolleranza stabilita.

Ricordiamo:

Errore di graficismo e.g. = 0.2 mm grafici = 0,2 x den. ScalaTolleranza (generale) t = 0,5 mm grafici = e.g. x 2 (o 3)

Tipologia Scala e.g. t

Tavolette IGMI 25.000 5 m 10-15 m

Carte Tecniche Regionali CTR 10.000 2 m 4-6 m

Carte Tecniche Regionali CTR 5.000 1 m 2-3 m

Carte Tecniche Comunali 2.000 0.4 m 0.8-1.2 m

Carte Tecniche Comunali 1.000 0.2 m 0.4-0.6 m

Carte Tecniche Comunali 500 0.1 m 0.2-0.3 m

Scala Architettonica 200100

50

4 cm2 cm1 cm

4-12 cm2-6 cm1-3 cm

Venezia 1:500 Venezia 1:5000

strutturazione

Strutturazione orizzontale: divisione in pseudo-fogli

La cartografia numerica supera il concetto tradizionale delladivisioni in fogli, in quanto l’archivio permette di gestire ilcontinuum cartografico. Tuttavia per poter memorizzare lacartografia su files, essa viene divisa in porzioni corrispondenti a quelle di una cartografia tradizionale, dette pseudo-fogli.Gli pseudo-fogli sono strutturati con i lati paralleli secondo ilreticolo cartografico Gauss-Boaga.Nel caso delle carte tecniche comunali, queste devono avere il formato 80x50 cm e devono essere inquadrate come sottomultipli nella CTR alla scala 1:10.000.

1. L’altimetria non è più indicata solo graficamente maanche analiticamente per punti. La maggior parte dellecarte numeriche sono infatti costituite da files 3d

2. sicurezza di conservazione dei dati nel tempo

3. Qualsiasi determinazione di coordinate è univoca, cioènon influenzata dall’operatore né dalle condizioni disupporto

4. I contenuti della carta possono essere visualizzatiseparatamente mediante codici e layer (strati)

Il sistema di codificaessenziale nella costruzione della C.N. perché la sua articolazione ne definisce il contenuto qualitativo.

I codici possono essere di tipo alfanumerico onumerico, con lunghezza fissa o variabile(generalmente negli strumenti restitutori perproduzione di cartografia numerica viene riservato alcodice un campo costituito da un numero di caratterifisso; in molti strumenti questo campo è di 8 caratteri).

è opportuno adottare codifiche che si basano suarticolazioni ad albero in modo tale cioè che leprime due cifre del codice indichinol'appartenenza dell'oggetto a una delle grandicategorie, le seconde due cifre del codiceindichino la tipologia dell'oggetto, e le altre cifredel codice specifichino maggiormente latipologia dell'oggetto nell'ambito di unadeterminata classe.

Il sistema di codifica

Perimetro dell’area di pertinenza di un edificio che ricomprende nei propri livelli e codici, gli oggetti interni: edifici, muretti, siepi, recinzioni, gradinate, strade e le eventuali aree d’esclusione.

linea invisibile.

areaEdificio civile (pertinenza)

01P

Edificio o complesso edilizio in muratura o c.a. che non rientra in altre classificazioni, destinato a civile abitazione, ufficio, negozio, ecc. Nel caso in cui sia costruito con materiali diversi da quelli sopracitati è definito civile solo se è evidente la sua destinazione d’uso e a carattere permanente. Edifici particolari quali farmacie, ostelli, alberghi, ufficio PT, uffici amministrativi ecc., sono identificati dal relativo toponimo quando ne è evidente l’utilità.

E’ rappresentato in scala, secondo le sue forme, da un poligono chiuso tracciato con linea continua.Codice FACC: AL015Attributo:BFC009 MuseoBFC010 OsservatorioBFC012 Stazione di poliziaBFC019 FattoriaBFC028 Edificio amministrativoBFC035 Ufficio postaleBFC052 MunicipioBFC053 BancaBFC056 Locanda pubblicaBFC061 TribunaleUSE044 ResidenzialeUSE124 TuristicoBFC999 Altro

spessore 0,25 mm;campitura su cod.1701.

areaEdificio civile

01

DefinizioneNoteVestizioneRappresentazione solo livello 01

Rappresentazione complessiva di più livelli e

codici

TipoDesigna-zioneentità

Codiceentità

Livelli di servizio: 17- Campitura - SimbologiaFABBRICATI ED INSEDIAMENTILivello01

REGIONE DEL VENETOSegreteria Regionale per il Territorio

Servizio CartograficoL.R. 16.07.1976 n° 28

"Formazione della Carta Tecnica Regionale"CARTA TECNICA REGIONALE NUMERICA

CODIFICHE

SABBIONETACTR 1:10000

SABBIONETACTC 1:1000

SABBIONETA

SABBIONETACTC 1:1000

SABBIONETACARTA TEMATICA_ TIPOLOGICO Piano Terra- base 1:1000