Vicenza, 6 novembre 2012

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1 Vicenza, 6 novembre 2012 Autori:L.Biagi 1, M. A. Brovelli 1, A. Campi 2, M. Cannata 3, L.Carcano 1, M. Credali 4, A. Croci 5, P.Dabove 5, M.Gilardoni 1, A.Lucchese 1, A.Manzino 5, F.Sansò 1, G.B. Siletto 6, C.Taglioretti 5 (1) Politecnico di Milano, (2) Fondazione Politecnico di Milano, (3) Scuola Universitaria Professionale dellasvizzeraitaliana, (4) RegioneLombardia, (5) PolitecnicodiTorino, (6) Regione Piemonte

2 Il progetto HELI-DEM Interreg. Italia-Svizzera Scopo del progetto: ottenere un DTM unificatoe correttamente georeferenziato, multirisoluzionee multiaccuratezza. Allineamento e fusione di tutte le informazioni disponibili. Metodologie di acquisizione dei dati: tecniche LiDAR e interferometriche cartografia

3 Il progetto HELI-DEM Interreg. Italia-Svizzera Scopo del progetto: ottenere un DTM unificatoe correttamente georeferenziato, multirisoluzionee multiaccuratezza. Allineamento e fusione di tutte le informazioni disponibili.

4 WP2: Raccolta e analisi delle varie tipologie di dati disponibili (DTM e geoide) DTM REGIONE PIEMONTE DTM REGIONE PIEMONTE Risoluzione: 50 metri Estensione: Regione Piemonte Anno di realizzazione: anni 90 (riorganizzato nel 2003) Sistema di riferimento: WGS84 IGM95 (ETRF89) Sistema di coordinate: UTM fuso 32, quote ortometriche Accuratezza: 2.5 m (in quota), 4 m (in planimetria) Dati esistenti DTM PIEMONTE EST Risoluzione: 10 metri Estensione:70 Sezioni di CTR Borgomanero-Alessandria Anno di realizzazione: 2006 Sistema di riferimento: WGS84 IGM95 (ETRF89) Sistema di coordinate: UTM fuso 32, quote ortometriche Accuratezza: 1 m (in quota) DTM REGIONE LOMBARDIA Risoluzione: 20 metri Estensione: Regione Lombardia Anno di realizzazione: 2002 Sistema di riferimento: Roma40 Sistema di coordinate: Gauss-Boagafuso Ovest, quote ortometriche Accuratezza: 5-10 m (in quota), 2 m (in planimetria) DTM REGIONE LOMBARDIA DTM LIDAR LAGO DI COMO Risoluzione: 2 metri Estensione:fascia costiera Lago di Como Anno di realizzazione: 2003 Sistema di riferimento:#1: Roma40, #2: WGS84 Sistema di coordinate: #1: Gauss-Boagafuso Ovest, quote ortometriche, # 2:UTM fuso 32, quote ellissoidiche Accuratezza: 5-10 m (in quota), 2 m (in planimetria)

5 WP2: Raccolta e analisi delle varie tipologie di dati disponibili (DTM e geoide) Risoluzione:1 metro ( gradi sessadecimali) Estensione:Piemonte e Lombardia bacini idrografici principali Anno di realizzazione: in corso di realizzazione Sistema di riferimento:wgs84-igm95 (ETRF89) Sistema di coordinate: geografiche, quote ortometriche Accuratezza:~ 1 m (in quota) Dati esistenti DTM LIDAR ASTE IDROGRAFICHE DTM SWISSTOPO Risoluzione: 25 metri (1 sessagesimale) Estensione: Svizzera Anno di realizzazione: 2001 Sistema di riferimento: ETRS89 Sistema di coordinate: geografiche, quote ortometriche LN02 Accuratezza: m (in quota)

6 Dati esistenti WP2: Raccolta e analisi delle varie tipologie di dati disponibili (DTM e geoide) GEOIDE ITALGEO05 Risoluzione: 2 sessagesimali Estensione:45 N φ 47 N 7 E λ 11 E Anno di realizzazione: 2005 Sistema di riferimento: WGS84 Sistema di coordinate: geografiche Accuratezza: 3 cm CHGEO2004 EGM2008 DTM REGIONE DTM SWISSTOPO LOMBARDIA Risoluzione: 1 sessagesimale Estensione:45 N φ 47 N 7 E λ 11 E Anno di realizzazione: 2008 Sistema di riferimento: WGS84 Sistema di coordinate: geografiche Accuratezza:10 cm (globale), 3-5 cm (area europea) EGM GOCE Risoluzione: 30 sessagesimali Estensione:45 45 N φ 47 N 7 E λ E Anno di realizzazione: 2004 Sistema di riferimento: WGS84 Sistema di coordinate: geografiche Accuratezza: 3 cm (pianura), 5 cm (montagna) Risoluzione: 1 sessagesimale Estensione:45 N φ 47 N 7 E λ 11 E Anno di realizzazione: 2011 Sistema di riferimento: WGS84 Sistema di coordinate: geografiche Accuratezza: 3 cm

7 DTM I Sistemi di Riferimento WP2: Raccolta e analisi delle varie tipologie di dati disponibili (DTM e geoide) diversi sistemi di riferimento ITRF2008: attuale realizzazione del sistema di riferimento globale ETRF: sistema di riferimento cartografico europeo ETRF89: prima realizzazione, prima compensazione della rete IGM95 ETRF2000: realizzazione attuale, RDN e ricompensazione IGM95 La rete viene vincolata a 5 stazioni permanenti Si compensano 4 settimane di dati mediante SW scientifico (BSW5.0) esistimalaretein ITRF2008 Si trasformano i risultati da ITRF2008 a ETRF2000, mediante formule standard codificate dalla commissione EUREF

8 DTM I Sistemi di Riferimento WP2: Raccolta e analisi delle varie tipologie di dati disponibili (DTM e geoide) diversi sistemi di riferimento ITRF2008: attuale realizzazione del sistema di riferimento globale ETRF: sistema di riferimento cartografico europeo ETRF89: prima realizzazione, prima compensazione della rete IGM95 ETRF2000: realizzazione attuale, RDN e ricompensazione IGM95 Roma40: sistema di riferimento geodetico storico nazionale Fra ITRF2008 e vari ETRF: circa 0.5 metri Vari ETRF fra loro: meno di 0.1 metri Fra ITRF/ETRF e Roma40: circa 100 metri

9 Crossvalidazione tra i DTM WP3: Verifica incrociata dei DTM e dei geoidi esistenti 1. DTM transfrontalieri con risoluzioni planimetriche simili DTM Svizzera 25 m DTM Svizzera 25 m DTM Piemonte 50 m DTM Piemonte 50 m DTM Lombardia 20 m DTM Lombardia 20 m 2. DTM bassa ed alta risoluzione DTM Piemonte 50 m DTM Lombardia 20 m DTM LiDAR 1 m DTM LiDAR 1 m

10 Crossvalidazione tra i DTM WP3: Verifica incrociata dei DTM e dei geoidi esistenti 1. DTM transfrontalieri con risoluzioni planimetriche simili SVIZZERA 25m PIEMONTE 50m media = 1.3 m std = ±26 m SVIZZERA 25m LOMBARDIA 20m media = -0.1 m std = ±19 m

11 Crossvalidazione tra i DTM WP3: Verifica incrociata dei DTM e dei geoidi esistenti 2. DTM bassa ed alta risoluzione CONFRONTO DTM PIEMONTE- LIDAR Calcolo del coefficiente di correlazione lineare

12 Crossvalidazione tra i DTM WP3: Verifica incrociata dei DTM e dei geoidi esistenti 2. DTM bassa ed alta risoluzione CONFRONTO DTM PIEMONTE- LIDAR Calcolo del coefficiente di correlazione lineare TRASL Est =0.3m TRASL Nord =6.6m TRASL =7.4m 8 aree estratte dal DTM LiDAR Corrispondenza con 2 DTM a 50 metri Ricerca del massimo di correlazione

13 GNSS per validare DTM LiDAR WP6: Validazione esterna e georeferenziazione del DEM VALIDAZIONE DTM REGIONALE E LIDAR IN PIEMONTE Quale dei due DTM è corretto? Valsesia: 7 zone di misura

14 GNSS per validare DTM LiDAR WP6: Validazione esterna e georeferenziazione del DEM CONFRONTODTM LIDAR-RTK CONFRONTODTM PIEMONTE-RTK zona KIN007 (Borgomanero -VC ) DTM LiDAR 1 m 0< Δh <1 1 Δh < Δh <2 Δh 2 [%] [%] [%] [%] DTM Regione Piemonte 50 m 0< Δh < Δh <10 10 Δh <30 Δh 30 [%] [%] [%] [%]

15 WP6: Validazione esterna e georeferenziazione del DEM Scopo del progetto: ottenere un DTM unificato in quote ortometriche, con un accuratezza ove possibile migliore del metro Ricalcolo del geoide nella zona di interesse Svizzera Ricalcolo del geoide CHGeo2004 Italia ITALGEO05 ITALGEO05 CHGeo2004 [metri] SALTO di 40 cm latitudine rimozione dei bias stimatiaiminimi quadrati conidatidella missione GOCE calcolo del nuovo geoide ad alta risoluzione attraverso una procedura di collocazione a partire dai geoidi locali ridotti e dai dati GOCE

16 WP6: Validazione esterna e georeferenziazione del DEM Sono stati raccolti tutti i DTM previsti e sono ancora in fase di validazione i DBt. Conclusioni I confronti fra i DTM hanno prodotto risultati soddisfacenti. Tuttavia esistono bias locali per il DTM a bassa risoluzione. Sono state definite procedure per la trasformazione tra sistemi di riferimento e la rigrigliatura del DTM. Le prime verifiche GPS confermano che il DTM LiDAR è corretto. Si pensa di dover adattare il DTM bassa risoluzione a quello ad alta risoluzione. Sarà necessaria una strategia di fusione ragionata dei DTM.

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