misura rappresentazione secondo una proiezione ortogonale restituzione posizione di un certo numero di punti dell oggetto discreta

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2 IL RILIEVO TOPOGRAFICO 2 È il complesso delle operazioni di misura e dei procedimenti che occorre effettuare al fine di produrre la rappresentazione grafica, secondo una proiezione ortogonale, del territorio. La redazione dei disegni e lo sviluppo dei calcoli necessari viene indicata con il nome di restituzione del rilievo. I metodi di rilievo si basano sulla determinazione della posizione di un certo numero di punti dell oggetto che ne permettano la rappresentazione e un successivo utilizzo. Per questo occorre: saper rilevare l oggetto in maniera discreta, misurando cioè di questo, solo quei punti che ne descrivono la forma e le dimensioni in maniera sufficientemente corretta per gli scopi prefissati. valutare che la scala della rappresentazione influenzi questa discretizzazione. determinare, attraverso misure, la posizione relativa di tutti i punti di interesse del rilievo.

3 LA DISTINZIONE DEI PUNTI DEL RILIEVO 3 Nell organizzare un rilievo, i punti devono essere rigorosamente distinti in due categorie: PUNTI DI INQUADRAMENTO: sono dei punti di riferimento, il loro numero è una piccola percentuale dei punti rilevati e costituiscono l ossatura portante del rilievo. Vengono rilevati e determinati con metodi raffinati così da avere precisioni decisamente maggiori rispetto alla precisione globale del rilievo. In ogni caso queste precisioni non dipendono dagli aspetti grafici, dunque non sono condizionate dalla scala di rappresentazione. Essi sono, in qualche modo, collegati tra loro e coprono l intero territorio da rilevare formando la rete di inquadramento. PUNTI DI DETTAGLIO (particolari): la grandissima maggioranza dei punti rilevati. In essi (al contrario dei punti di inquadramento) finiscono le particolarità del terreno e dei manufatti; la precisione dipende dagli aspetti grafici, quindi è direttamente condizionata dalla scala di rappresentazione. PER QUALE RAGIONE È IRRINUNCIABILE QUESTA IMPOSTAZIONE?

4 4 MODO SBAGLIATO DI PROCEDERE Il rilievo non deve MAI iniziare da un solo punto propagandosi all intero territorio.

5 5 MODO SBAGLIATO DI PROCEDERE Impostando il rilievo in questo modo errato, gli errori si accumulano via via che si procede e ci si allontana dal punto di partenza, fino a diventare ben presto intollerabili, e senza poter eseguire nessun controllo. ERRORI

6 6 MODO CORRETTO DI PROCEDERE Prima si effettua l inquadramento, poi, partendo da questo, il dettaglio

7 PUNTI DI INQUADRAMENTO 7 Costituiscono una serie di punti, scelti in modo opportuno sull intera area da rilevare, e collegati tra loro. Di essi occorrerà determinare con cura e precisione le posizioni che, nel loro insieme, costituiscono la rete di base, l ossatura di sostegno e di appoggio per tutte quelle operazioni minori con le quali si definiranno le particolarità del terreno (dettagli topografici). Questi punti verranno poi riportati sulla mappa per realizzare la rappresentazione grafica del terreno. Il numero dei punti di inquadramento dipende da: estensione del territorio da rilevare; andamento morfologico del terreno; metodi e strumenti impiegati nel rilievo; scala di rappresentazione. In definitiva il rilievo topografico si sviluppa in tre fasi: 1. Realizzazione rete di inquadramento (appoggio). 2. Realizzazione del raffittimento (della rete di appoggio). 3. Rilievo dei particolari (dettaglio).

8 8 TECNICHE DI INQUADRAMENTO Le tecniche con cui si realizzano le reti di inquadramento sono: Triangolazioni Trilaterazioni Intersezioni Poligonazioni Sistema satellitare GPS Questi metodi non sono alternativi, ma devono essere scelti o usati in modo complementare, in relazione alle estensioni del territorio da rilevare. In effetti quando l estensione da rilevare è molto grande si impiega lo schema delle triangolazioni e delle trilaterazioni per costituire un primo livello di punti, limitati come numero, ma rilevati con grande precisione; il raffittimento dei punti di appoggio, fino alla densità necessaria al successivo rilievo dei particolari, viene poi raggiunto con altri metodi in relazione alla scala di rappresentazione.

9 PRECISIONE DEI PUNTI DI INQUADRAMENTO 9 Nelle reti di inquadramento l elemento che condiziona in modo più significativo la precisione con la quale devono essere effettuate le misure è l estensione della zona da rilevare. In effetti gli errori si propagano e si accumulano lungo lo schema geometrico adottato per realizzare la rete di inquadramento. Dunque, più ampia è la zona da rilevare, maggiori saranno gli effetti della propagazione e dell accumulo degli errori. In questo caso sarà assolutamente necessario curare bene la realizzazione delle misure affinché gli errori finali risultino accettabili. Viceversa, per piccole estensioni di territorio, la propagazione degli errori può essere limitata e anche le posizioni dei punti possono essere ottenute con minor precisione, dunque con maggior rapidità e con costi minori.

10 10 FIGURA D ERRORE (area d incertezza) La posizione dei punti, cioè le loro coordinate, vengono ricavate direttamente o indirettamente dalle misure lineari (distanze) e angolari eseguite durante le operazioni di rilievo in campagna. Poiché tali misure sono affette da errori, questi poi si ripercuotono e si trasmettono inevitabilmente sulle posizioni dei punti che verranno determinate. Esempio: la posizione del punto P viene determinata partendo dal punto S di coordinate note X S : Y S misurando direttamente le coordinate polari: l azimut e la distanza D=SP: X P = X S + D sen Y P = Y S + D cos Tuttavia la misura di D e avverrà con errori, che indichiamo con D, con : 2 µ Π = ± µ + ( µ ) ϑ 2 Il risultato è che in realtà non si definisce il punto P ma una piccola area all interno della quale sarà presente il punto P. Più piccola è questa area, più piccola è l incertezza nella sua definizione. La semidiagonale P di tale figura è assunta come parametro per indicare la qualità dell errore di cui è affetta la posizione di P.

11 INFLUENZA DEGLI ERRORI DI POSIZIONE 11 È molto importante riflettere sul fatto che l incidenza degli errori di posizione è molto diversa a seconda che questi errori si siano prodotti nell ambito della rete di inquadramento, oppure nella fase di rilievo dei particolari topografici del terreno. Per renderci conto di questa differenza consideriamo il piccolo rilievo di un confine con punti di dettaglio , rilevati dai punti S e R che fanno parte di una più estesa rete di inquadramento.

12 ERRORI SUI PUNTI DI DETTAGLIO 12 Immaginiamo di commettere un errore che porti al cattivo posizionamento del punto di dettaglio 2. L effetto è che questo viene collocato nella posizione sbagliata 2 con un errore pari al segmento Come si osserva, l ipotetico errore di posizione del punto 2 non si ripercuote sugli altri punti, ma rimane localizzato e, quindi, non distorce in modo significativo la figura nel suo insieme. Dunque esso non compromette l affidabilità del rilievo nel suo complesso.

13 ERRORI SUI PUNTI DI INQUADRAMENTO 13 Immaginiamo ora, invece, di commettere un errore che porti al cattivo posizionamento del punto di inquadramento R. L effetto è che questo viene collocato nella posizione sbagliata R con un errore pari al segmento RR. 8 7 R 6 5 Si osserva che l errore commesso nel punto R della rete di inquadramento non è più localizzato, ma viene automaticamente trasferito a tutti i punti (5, 6, 7, 8) determinati partendo da R. Questi, oltre a contenere gli errori che derivano dalle misure realizzate su di essi, saranno anche affetti dall errore prodotto dalla errata posizione R di R, errore tanto più temibile se si osserva che ha caratteristiche di sistematicità e perciò non è eliminabile con la ripetizione delle misure. Esso produce una intollerabile deformazione dell oggetto rilevato.

14 CONTROLLO E CORREZIONE DEGLI ERRORI IN UNA RETE DI INQUADRAMENTO Le precisioni necessarie nella esecuzione delle reti di inquadramento vengono ottenute ricorrendo sempre alle seguenti condizioni, entrambe irrinunciabili: impiego di strumenti di misura adeguati; esecuzione di misure sovrabbondanti. L esecuzione di misure sovrabbondanti permette poi il controllo rigoroso delle precisioni raggiunte, e della successiva correzione delle misure effettuate nel rilievo, con opportune procedure (compensazione). C a Per esempio, consideriamo il triangolo ABC; per il suo sviluppo è sufficiente misurare il lato c e i due angoli e. Tuttavia in questo modo non sarebbe possibile eseguire nessun controllo. Se però misuriamo anche l angolo (dunque un elemento in soprannumero) potremo calcolare l errore complessivo nella misura degli angoli per poterlo valutare: ± α = + Χ 200 ( α + β γ ) A c B Se poi oltre all angolo, misuriamo anche il lato a (dunque 2 elementi in soprannumero) potremo impostare un ulteriore condizione di controllo: ± µ α χ sen = α ( ) sen γ 14

15 CLASSIFICAZIONE DELLE RETI DI INQUADRAMENTO 15 I punti delle reti di inquadramento possono essere collegati tra loro con diverse modalità a cui sono strettamente legate la sovrabbondanza delle misure e le tecniche di rilievo. Fondamentalmente si hanno due schemi: Schema delle triangolazioni e delle trilaterazioni Schema delle poligonazioni Lo sviluppo di una rete di inquadramento porta sempre alla definizione della posizione (coordinate) dei punti che la compongono (vertici) rispetto a un opportuno sistema di riferimento.

16 MODALITÀ DI REALIZZAZIONE DELLE RETI DI INQUADRAMENTO 16 GRANDI ESTENSIONI Triangolazioni (in passato) GPS e Trilaterazioni (oggi) Intersezioni Poligonazioni Realizzazione della rete di inquadramento globale Realizzazione del raffittimento a piccola scala (es. 1:25.000) Realizzazione del raffittimento a grande scala (es. 1:2.000) a queste operazioni poi segue: Celerimensura Rilievo dei particolari topografici (dettaglio)

17 MODALITÀ DI REALIZZAZIONE DELLE RETI DI INQUADRAMENTO 17 MEDIE e PICCOLE ESTENSIONI Poligonazioni principali e GPS Poligonazioni secondarie Realizzazione della rete di inquadramento globale Realizzazione del raffittimento a queste operazioni poi segue: Celerimensura Rilievo dei particolari topografici (dettaglio)