LE FOTOGRAFIE AEREE. Sistema Informativo Territoriale: repertorio cartografico e banche dati territoriali

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1 LE FOTOGRAFIE AEREE La Regione Lombardia ha realizzato nel corso degli anni una serie di riprese aeree del proprio territorio utilizzate per la produzione e l aggiornamento della cartografia tecnica regionale e per la cartografia tematica, tramite processi di restituzione cartografica e di fotointerpretazione. Le riprese vengono effettuate con aerei appositamente adattati, muniti di una macchina fotografica speciale, detta camera aerofotogrammetrica, che riprende su pellicola fotografica le immagini del terreno, cioè i fotogrammi. Con il termine fotogramma si intende una fotografia su cui è possibile ricostruire la posizione del centro di prospettiva, cioè il punto principale. Le riprese aeree costituiscono un importante testimonianza, obiettiva e databile, della realtà territoriale. Il loro utilizzo oltrepassa lo scopo di produzione cartografica per cui erano state effettuate in quanto, tramite la loro consultazione ed analisi, consentono di effettuare approfondimenti ed integrazioni di aspetti non rappresentati sulla cartografia. Il contenuto informativo dei fotogrammi è molto consistente e può essere interpretato da diverse tipologie di utenti, specialisti in diversi aspetti ambientali e territoriali, che possono pertanto accedere all informazione in modo diretto, senza la mediazione di altri interpreti. La tecnica utilizzata è la fotointerpretazione, analisi ed interpretazione delle immagini effettuata stereoscopicamente, ossia attraverso l uso di strumenti che permettono la visione tridimensionale. Per quanto riguarda il procedimento di trasposizione o restituzione cartografica da foto aeree, così come per la loro fotointerpretazione, si rimanda, per la complessità degli argomenti, a testi specifici. In questa sede si illustreranno alcuni aspetti di base delle fotografie aeree. L immagine del terreno rappresentata su un fotogramma ha una scala media che dipende dalla distanza principale della camera da presa e dalla quota del volo. Si parla di scala media, e non semplicemente di scala, poiché questo dato varia all interno di un unico fotogramma: infatti dal centro verso i lati si ha una progressiva diminuzione della scala. Inoltre è evidente che la scala media ha una maggiore approssimazione per le aree di pianura che per quelle di montagna. Sul singolo fotogramma, al momento dello scatto, vengono riportate una serie di informazioni, quali ad esempio l ora e la data in cui il fotogramma è stato ripreso, l immagine di un altimetro che indica, con un margine di errore di ± 100 m, la quota assoluta del volo aereo. Per l esecuzione delle riprese aerofotogrammetriche, finalizzate alla restituzione della cartografia di base, si hanno dei limiti rappresentati dai periodi stagionali e dalle condizioni meteorologiche: è necessario infatti che vi sia assenza di nubi, di foschia e di vento, un inclinazione sull orizzonte dei raggi del sole non inferiore ai 30 poiché al di sotto di tale inclinazione si avrebbero un intensità e una lunghezza dell ombra eccessive per una corretta interpretazione dei fotogrammi. Occorre inoltre non effettuare le riprese durante il periodo estivo a causa della vegetazione molto sviluppata che copre molti particolari del terreno e per le zone di montagna evitare il periodo dell innevamento. Le riprese aeree vengono effettuate in modo tale che ci sia una sovrapposizione longitudinale fra fotogrammi contigui poiché questo consente, attraverso apposite apparecchiature, di osservarli in visione stereoscopica e ricostruire l andamento planimetrico ed altimetrico del terreno eliminando le distorsioni prospettiche della ripresa. La copertura del territorio regionale con fotografie stereoscopiche, ripetuta in più annate, è costituita da fotogrammi nadirali (cioè scattati con l asse ottico della camera perpendicolare alla superficie terrestre) nel formato 230x230 mm, su stampe a colori o in bianco e nero. Le fotografie aeree sono a disposizione del pubblico per la consultazione presso l Archivio Cartografico della Struttura Analisi e Informazioni territoriali della Regione Lombardia. Si segnala che sui fotogrammi consultabili le porzioni di territorio dove vi sono manufatti di particolare importanza ai fini della sicurezza nazionale sono mascherate. La Regione Lombardia ha recentemente acquisito un nuovo strumento di conoscenza del territorio: si tratta delle ortofoto, cioè ortoimmagini digitali, sulle cui modalità di elaborazione ed informazioni generali si rimanda al paragrafo Ortofoto digitali a colori

2 Gruppo Aereo Italiano B/N scala 1: Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco e nero Realizzazione: Gruppo Aereo Italiano Data ripresa: Proprietà: I.G.M.I. Istituto Geografico Militare Italiano Intero territorio regionale Copia su carta fotografica in bianco e nero Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi rivolgersi all Istituto Geografico Militare Italiano

3 Alifoto 75 B/N scala 1: Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco e nero Realizzazione: Alifoto s.r.l. - Torino Data ripresa: 1975 Proprietà: Regione Lombardia Intero territorio regionale Copia su carta fotografica in bianco e nero Copia su diapositiva La riproduzione delle immagini viene effettuata dalla Alifoto S.r.l. di Torino in seguito ad autorizzazione della Regione Lombardia. Per l autorizzazione alla riproduzione rivolgersi all Archivio Cartografico

4 Tem.1 Lombardia a colori scala 1: Ripresa aerea utilizzata per la predisposizione delle carte tematiche alla scala 1: della Regione Lombardia Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: a colori Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: Proprietà: Regione Lombardia Copertura Territoriale Intero territorio regionale Copia su carta fotografica a colori Copia su diapositiva La riproduzione delle immagini viene effettuata dalla Compagnia Generale Ripreseaeree di Parma in seguito ad autorizzazione della Regione Lombardia. Per l autorizzazione alla riproduzione rivolgersi all Archivio Cartografico

5 Lombardia B/N scala 1: Ripresa aerea utilizzata per la restituzione della Carta Tecnica Regionale alla scala 1: della Regione Lombardia Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco e nero Realizzazione: diverse Ditte incaricate per la ripresa di lotti del territorio Data ripresa: Proprietà: Regione Lombardia Copertura Territoriale Intero territorio regionale Copia su carta fotografica in bianco e nero Copia su diapositiva Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi, relativi a parte del territorio, contattare il sito internet all indirizzo Per l autorizzazione alla riproduzione rivolgersi all Archivio Cartografico

6 Aree interessate dagli eventi alluvionali dell estate 1987 Valtellina (SO) e Valle Brembana (BG) Scala media del fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: a colori Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: 1987 Proprietà: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Territorio compreso nelle sezioni della Carta Tecnica Regionale 1:10.000: B3e1,B3d2, B3e3, B4a5, B3b2, B3c2,B3c5, B3d2,B3e2, C3a3, C4b1, C4b2, C4b3, C4b4, C4b5, C4c1, D1c5, D2c1,D2c2,D2c3 Copia su carta fotografica a colori Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi contattare il sito internet all indirizzo

7 Frana Val Pola (Valtellina - Sondrio) Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: a colori Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: 1987 Proprietà: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Territorio compreso nelle sezioni della Carta Tecnica Regionale 1:10.000: D2c1, D2c2, D2d1, D2d2 Copia su carta fotografica a colori Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi contattare il sito internet all indirizzo

8 Lago Val Pola (Valtellina - Sondrio) Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco e nero Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: 1987 Proprietà: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Territorio compreso nelle sezioni della Carta Tecnica Regionale 1:10.000: D2c2, D2d2. Copia su carta fotografica a colori Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi contattare il sito internet all indirizzo

9 Volo Alto B/N scala 1: Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco e nero Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: Proprietà: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Intero territorio regionale Copia su carta fotografica in bianco e nero Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi contattare il sito internet all indirizzo

10 I.G.M.I B/N scala 1: Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco e nero Data ripresa: Proprietà: I.G.M.I. Istituto Geografico Militare Italiano B1 D1 E1 B2 C2 D2 E2 A3 B3 C3 D3 E3 A4 B4 C4 D4 E4 A5 B5 C5 D5 E5 A6 B6 C6 D6 E6 A7 B7 C7 D7 E7 F7 A8 B8 C8 D8 E8 F8 B9 Copia su carta fotografica in bianco e nero Superficie coperta dalla ripresa Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi rivolgersi all Istituto Geografico Militare Italiano

11 Lombardia 1994 B/N scala 1: Ripresa aerea utilizzata per l aggiornamento della parte meridionale del territorio della regione Lombardia della Carta Tecnica Regionale alla scala 1: Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco e nero Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: 1994 Proprietà: Regione Lombardia Copertura Territoriale B1 D1 E1 B2 C2 D2 E2 A3 B3 C3 D3 E3 A4 B4 C4 D4 E4 A5 B5 C5 D5 E5 A6 B6 C6 D6 E6 A7 B7 C7 D7 E7 F7 A8 B8 C8 D8 E8 F8 B9 Copia su carta fotografica in bianco e nero Copia su diapositiva Superficie coperta dalla ripresa 1996 Superficie coperta dalla ripresa 1991 Superficie coperta dalla ripresa 1994 La riproduzione delle immagini viene effettuata dalla Compagnia Generale Ripreseaeree in seguito ad autorizzazione della Regione Lombardia. Per l autorizzazione alla riproduzione rivolgersi all Archivio Cartografico

12 Riprese aeree zona montana delle provincie di Como e Bergamo Ripresa aerea utilizzata per l aggiornamento della Carta Tecnica Regionale alla scala 1: finita di realizzare nel 2000, relativamente alla parte della zona montana delle Provincie di Como e di Bergamo. Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: bianco/nero Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: 1998 Proprietà: Regione Lombardia B1 D1 E1 B2 C2 D2 E2 A3 B3 C3 D3 E3 A4 B4 C4 D4 E4 A5 B5 C5 D5 E5 A6 B6 C6 D6 E6 A7 B7 C7 D7 E7 F7 A8 B8 B9 Copia su carta fotografica bianco/nero C8 Superficie coperta dalla ripresa La riproduzione delle immagini viene effettuat dalla Compagnia Generale Ripreseaeree, in seguito ad autorizzazione della Regione Lombardia. Per l autorizzazione alla riproduzione rivolgersi all Archivio Cartografico D8 E8 F

13 Aree interessate dagli eventi alluvionali dell ottobre 2000 lungo l asta del fiume Po Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: colori Focale obiettivo: 152,82 mm Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: ottobre 2000 Proprietà: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma B1 D1 E1 B2 C2 D2 E2 A3 B3 C3 D3 E3 A4 B4 C4 D4 E4 A5 B5 C5 D5 E5 A6 B6 C6 D6 E6 A7 B7 C7 D7 E7 F7 A8 B8 B9 Copia su carta fotografica a colori C8 Superficie coperta dalla ripresa Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi contattare il sito internet all indirizzo D8 E8 F

14 Fotografie aeree del programma It 2000 Scala media dei fotogrammi: 1: Tipo di ripresa: colori Focale obiettivo: 150 mm Realizzazione: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Data ripresa: Proprietà: Compagnia Generale Ripreseaeree S.p.A. - Parma Vedi quadro d unione paragrafo successivo Copia su carta fotografica a colori Per informazioni riguardo la riproduzione e l acquisizione dei fotogrammi contattare il sito internet all indirizzo

15 Programma IT 2000 Ortofoto digitali a colori INFORMAZIONI GENERALI - MODALITÀ DI ELABORAZIONE: L ortofoto digitale è il prodotto del raddrizzamento differenziale dell immagine aerofotogrammetrica digitalizzata, georeferenziata nel sistema geodetico-cartografico nazionale e geometrizzata sulla base di un modello digitale del terreno realizzato ad hoc con griglia regolare di 40 m in coordinate terreno. Il contenuto informativo dell ortofoto dipende fondamentalmente dalla sua risoluzione, cioè dalla dimensione nominale del pixel, che nel caso in esame è di circa 1m X 1m in coordinate terreno. Le riprese aerofotogrammetriche sono state realizzate, nel periodo maggio-settembre 1998, con velivoli in grado di raggiungere e mantenere una quota assoluta operativa non inferiore a m. La scala media dei fotogrammi è di 1: per una quota media relativa di m; lo scostamento del valore medio, dovuto alla morfologia del terreno, alla compatibilità con le esigenze di continuità delle strisciate ed alle eventuali restrizioni imposte dalle autorità preposte alla regolamentazione del traffico aereo, è contenuto nei limiti di +-10%, conseguentemente la scala puntuale dei fotogrammi oscilla fra un minimo di 1: ed un massimo di 1: La singola unità di realizzazione e memorizzazione dell ortofoto è rappresentata dalla sezione corrispondente a 1/16 di carta IGMi 1: Ciascuna unità si estende per circa 200 m oltre il limite del foglio, creando una zona di sovrapposizione tra ortofoto contigue; le discrepanze in corrispondenza dei bordi fra ortofoto non sono mai superiori a 8 pixel. L ortofoto digitale è il risultato della mosaicatura dei fotogrammi utili, con un bilanciamento radiametrico automatico delle porzioni interessate atto a garantire la totale congruenza radiametrica interna; la congruenza geometrica interna è garantita dal rispetto delle tolleranze definite per l orientamento assoluto del singolo fotogramma, pari alla risoluzione di scansione. La totale standardizzazione del processo di mosaicatura fra i fotogrammi componenti la singola ortofoto, unitamente alla omogeneità delle caratteristiche delle riprese per grandi aree, garantiscono infine la mosaicabilità digitale tra ortofoto contigue senza alcun apprezzabile decadimento della leggibilità e della congruenza geometrica sui bordi. Per la geometrizzazione si è adottato il modello numerico del terreno con passo di campionamento di 40 m ed è articolato in blocchi coincidenti con i blocchi di triangolazione aerea. Per la realizzazione sono stati utilizzati dati di input di varia tipologia e provenienza; in particolare si possono definire due tipologie fondamentali di dati: curve di livello della CTR 1: o 1:10.000, acquisite per via fotogrammetrica numerica o per digitalizzazione da cartografia, con introduzione di punti quota e di linee di discontinuità; registrazione dell altimetria per curve o per profili mediante osservazione dei modelli del volo Italia 94, con introduzione di punti quota e di linee di discontinuità. Ai margini del blocco di calcolo l area di registrazione e di determinazione del DTM è stata estesa per una fascia di 400 m in sovrapposizione con i blocchi adiacenti. L accuratezza media del DTM prodotto, valutabile attraverso le discrepanze tra le quote dei punti determinati fotogrammetricamente su particolari ben identificabili e quelle corrispondenti ricavate per interpolazione sul DTM, non è mai inferiore alla metà dell equidistanza delle curve di livello della corrispondente CTR, pari a 5 m. Per la parte derivante dalla registrazione diretta dei dati dal volo Italia 94 tale tolleranza vale ovviamente per il terreno scoperto; nelle zone ove, a causa della fitta vegetazione non è possibile collimare stereoscopicamente il terreno, le osservazioni sono state condotte sulla base della superficie visibile, tenendo conto mediamente dell altezza della vegetazione, con un grado di precisione stimabile in misura non superiore alla tolleranza rispettata per il terreno scoperto

16 Ortofoto digitale a colori Programma IT 2000 di proprietà Compagnia Generale Ripreseaeree di Parma. Foglio di sezione CGR n Mantova con sovrapposizione della Carta tecnica Regionale 1: (Sezione E7c4) Ortofoto digitale a colori Programma IT2000 di proprietà Compagnia Generale Ripreseaeree di Parma. Foglio di sezione CGR n Mantova

17 TAGLIO E COMPOSIZIONE Ogni elaborato è inquadrato nella cartografia IGM 1: come suo sottomultiplo ed è denominato sezione, in analogia alle definizioni della CTR. Ogni sezione corrisponde alla sedicesima parte di sezione della serie IGM 1: ed è contraddistinta da un codice a sei cifre. Le prime tre cifre designano la sezione 1: (da 001), la quarta e la quinta la sezione di ortofoto (da 01 a 16), mentre la sesta cifra è posta uguale a zero. La rappresentazione cartografica adottata è quella di Gauss-Boaga. Il territorio rappresentato dall ortofoto è delimitato dai segmenti di rette N=costante, E=costante; all interno del rettangolo definito da tali segmenti una cornice continua identifica la sezione 1:10.000, delimitata da trasformate di archi di meridiano e parallelo, secondo il taglio della serie IGM 1: PRECISIONE Le tolleranze dell ortofoto sono le seguenti: Per la posizione planimetrica di particolari puntiformi (cioè delle dimensioni di un pixel), ben identificabili sul terreno e sull ortofoto, le differenze fra la determinazione sull ortofoto e la corrispondente determinazione sul terreno con metodi topografici di maggior precisione non supera mai il valore tp=4m. Per la distanza fra due particolari puntiformi, ben identificabili sull ortofoto e sul terreno, la differenza fra la determinazione sul terreno con metodi topografici di maggior precisione non supera mai i seguenti valori: td=(4+d/1000) m dove D<=2.000 m td = 6m dove D>2.000m COPERTURA TERRITORIALE

18 DISPONIBILITÀ DELLE ORTOFOTO La Regione Lombardia ha acquisito la licenza d uso delle ortofoto del Programma it 2000 per l intero territorio regionale. Le Amministrazioni Provinciali, attraverso una convenzione con la Regione e la compartecipazione alle spese, divengono titolari di licenza d uso al pari della Regione e possono pertanto concedere i diritti di acquisizione di sub-licenze agli enti locali il cui territorio appartiene alla medesima provincia. Gli enti locali interessati all acquisizione delle ortofoto devono rivolgersi all Amministrazione Provinciale di competenza; gli enti pubblici, il cui territorio appartiene a più province, si possono rivolgere alla Regione Lombardia, Direzione Generale Territorio e Urbanistica Struttura Analisi e Informazioni Territoriali. Le immagini possono essere utilizzate esclusivamente dai soggetti titolari di licenza o sub-licenza e non possono essere diffuse a terzi. I soggetti privati, per informazioni in merito all acquisizione delle licenze d uso, devono contattare il sito internet all indirizzo La Regione Lombardia per la gestione delle immagini utilizza il programma ER Mapper/Image Web Server, che permette la compressione e decompressione dei file per una rapida visualizzazione e la distribuzione attraverso l intranet regionale