CRITICITÀ INERENTI L'UTILIZZO DI DIVERSI SISTEMI DI COORDINATE NELLA RACCOLTA DATI

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1 CRITICITÀ INERENTI L'UTILIZZO DI DIVERSI SISTEMI DI COORDINATE NELLA RACCOLTA DATI Durante la campagna di raccolta dati relativa la distribuzione della specie Sturnus vulgaris nella Regione Marche avviata nel 2008, sono state impartite ai rilevatori indicazioni riguardo alle metodologie di acquisizione dei dati. Tali direttive in alcuni casi sono state parzialmente recepite dagli interessati. In particolare è stato spiegato come il sistema di coordinate da utilizzare fosse lo standard mondiale WGS84 nel formato dei gradi decimali, disponibile e utilizzato di default sui GPS forniti dall'ofr ai rilevatori. Nell'anno 2009 e, in particolare, nel 2010, tali istruzioni sono state in alcuni casi ignorate dai rilevatori. Un parte importante dei dati sono stati forniti utilizzando il formato gradi, minuti decimali o gradi, minuti, secondi. Questo, pur comportando un maggiore investimento di tempo in fase di inserimento ed elaborazione, non influisce comunque sulla validità del dato e quindi viene considerato accettabile. Infatti, la conversione da gradi, minuti, secondi o gradi, minuti decimali in gradi decimali non comporta l'introduzione di alcun errore nel dato. Quello che non dovrebbe essere reiterato è l'utilizzo di diversi sistemi di proiezione, come il sistema Gauss Boaga (basato sul sistema di riferimento geodetico Roma40), utilizzato da diversi rilevatori sia nel 2009 che nel I dati rilevati in questo sistema di proiezione cartografica, infatti, pur potendo essere convertiti nel sistema di riferimento utilizzato dallo standard WGS84, saranno soggetti ed inevitabili errori di conversione, stimati nell'ordine di parecchie decine di metri. Ciò è dovuto al fatto che i due differenti sistemi di proiezione utilizzando datum diversi ed incompatibili tra loro e diverse distorsioni della superficie terreste per adattarla al piano. La conversione, quindi, è soggetta ad approssimazioni che conducono poi allo sviluppo degli errori nel dato. Per comprendere tali differenze è necessario tenere conto dei seguenti punti: il pianeta Terra è uno sferoide (o ellissoide), ovvero una forma geometria tridimensionale, simile, ma non coincidente, con una sfera. Inoltre, è soggetta a schiacciamento polare. Si definisce quindi geoide. per poter rappresentare una superficie tridimensionale sferica (o simil sferica, come nel caso di del geoide) su un piano (ovvero su una carta topografica) è necessario utilizzare un sistema di proiezione cartografica. Tali sistemi, inevitabilmente, causano delle distorsioni, un po' come accadrebbe se si cercasse di distendere la superficie di un pallone su un tavolo. per poter rappresentare un punto tramite la sua posizione proiettata sul piano, è necessario definire un preciso sistema di riferimento tramite coordinate geografiche.

2 Si definisce datum un insieme di parametri (principalmente ellissoide e posizione relativa di esso rispetto al centro della Terra) che definiscono un sistema di coordinate geografiche. I vari sistemi di riferimento differiscono tra loro per la definizione dell'ellissoide di rotazione (la forma geometrica usata per approssimare la forma della Terra). Ad esempio il datum WGS72 definisce un ellissoide con semiasse maggiore di metri e schiacciamento ai poli di 1/298.26, mentre il WGS84 usa i valori di 6,378,137 e 1/ rispettivamente. Può cambiare anche l'orientamento e l'origine delle coordinate. Questo significa che lo stesso punto geografico viene indicato con coordinate diverse a seconda del sistema. Inoltre, i sistemi di rappresentazione cartografica basati su di essi, utilizzano diverse metodologie per approssimare la superficie del geoide al piano. Da qui la necessità di effettuare delle conversioni da un sistema all'altro.

3 Sistema di riferimento Roma40. La nascita di questo sistema di riferimento, definito anche Sistema Nazionale, può essere fatta risalire al 1940 allorché la Commissione Geodetica Italiana, a seguito della Risoluzione del 1924 dell Associazione Internazionale di Geodesia, decise di adottare l ellissoide di Hayford 1909 (divenuto ellissoide internazionale nel 1924) come superficie di riferimento, i cui parametri identificativi sono: semiasse maggiore: a = schiacciamento: s = 1/297 L Istituto Geografico Militare fu successivamente incaricato di trasformare in questo sistema le coordinate dei vertici trigonometrici riferiti a quello precedente, basato sull ellissoide di Bessel Nel sistema di riferimento Roma40 l orientamento dell ellissoide è impostato sulla verticale del punto Roma Monte Mario (con azimut su Monte Soratte), caratterizzato dai seguenti valori astronomici (definizione 1940): latitudine longitudine 0 ( da Greenwich) Ai fini della rappresentazione cartografica del sistema geodetico Roma40 è stata adottata la rappresentazione conforme di Gauss Boaga, con fattore di scala di Questo sistema si compone di due fusi per la rappresentazione dell intero territorio nazionale, ciascuno di ampiezza pari a circa 6 30, rispettivamente indicati con la denominazione fuso Ovest e fuso Est. Il fuso Ovest si estende dal meridiano posto a da Roma Monte Mario (6 da Greenwich) al meridiano 0, passante per Roma Monte Mario ( da Greenwich) e ha il meridiano centrale a da Roma Monte Mario (9 da Greenwich). Il fuso Est si estende dal meridiano posto a 0 30 da Roma Monte Mario ( da Greenwich) fino a poco oltre il meridiano posto a da Roma Monte Mario (18 30 da Greenwich), in modo da includere al suo interno l estremità orientale della penisola salentina, e ha il meridiano centrale a da Roma Monte Mario (15 da Greenwich). I due fusi risultano quindi sovrapposti per 30 in longitudine. Per evitare di esprimere con coordinate negative punti situati a occidente dei due meridiani centrali sono state adottate due false origini pari a metri per il fuso Ovest e metri per il fuso Est.

4 WGS84 World Geodetic System Sistema di riferimento geodetico concepito per coprire tutto il globo terrestre. Nasce per superare le limitazioni dei precedenti datum come l'european Datum (ED), il North American Datum (NAD) e il Tokyo Datum (TD). Il sistema di riferimento WGS84 è un sistema globale geocentrico, definito attraverso osservazioni spaziali e costituito da una terna cartesiana destrorsa con origine coincidente con il centro di massa della Terra, l asse Z diretto verso il polo Nord convenzionale al 1984, l asse X passante per il meridiano di Greenwich al 1984 e l asse Y diretto in modo da completare una terna destrorsa. A questo sistema è associato l ellissoide WGS84, anch esso definito attraverso osservazioni spaziali, con centro e assi coincidenti con quelli della terna cartesiana. L ellissoide WGS84 è definito dai seguenti parametri: semiasse maggiore: a = schiacciamento: s = 1/ La realizzazione su scala mondiale del WGS84, sistema di riferimento per i posizionamenti effettuati con strumenti GPS, è curata dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, che con una rete di stazioni a terra gestisce la costellazione di satelliti. A livello nazionale il sistema WGS84 è stato realizzato con l istituzione della rete geodetica tridimensionale di alta precisione, denominata IGM95, rilevata con strumenti di posizionamento GPS differenziale. Le coordinate del punto Roma Monte Mario nel sistema WGS84 sono: latitudine longitudine (da Greenwich) La rappresentazione piana del sistema WGS84 avviene attraverso il sistema cartografico UTM.

5 Conclusioni Come si è visto dai dati riportati, l'utilizzo di differenti sistemi di proiezione introduce un errore non eliminabile, data la differenza nei datum dei sistemi utilizzati e nel sistema di rappresentazione cartografica associato. Il sistema WGS84 è ormai di fatto lo standard mondiale (tanto è vero che dal 2000 è obbligatorio l'utilizzo del WGS84 come standard per la navigazione aerea), per cui l'utilizzo di sistemi non uniformi, ed i conseguenti errori inseriti dalle conversioni, non favoriscono l omogeneità dei dati. Si consiglia, quindi, che per le nuove campagne di acquisizione dati venga utilizzato un univoco sistema di proiezione, così da evitare possibili approssimazioni o errori statistici.