CORSO DI TOPOGRAFIA I

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1 1 CORSO DI TOPOGRAFIA I Docente Prof.Ing. Fabio Radicioni Cartografia Numerica A.A

2 2 CARTOGRAFIA NUMERICA CARATTERISTICHE DELLE CARTE NUMERICHE: - Rappresentazione grafico/numerica a video in UNITÀ DISEGNO (U.D.) normalmente 1 U.D. = 1 m -La scala perde significato nella consultazione a video (ZOOM) - viene comunque definita una SCALA NOMINALE della carta per valutarne l accuratezza metrica - Archiviazione su supporto INFORMATICO; documento fondamentale: files della carta (file unico o files separati per planimetria, altimetria, vestizione,...) la maggior parte delle carte numeriche sono costituite da files TRIDIMENSIONALI - Vantaggio: notevole SICUREZZA di conservazione dei dati nel tempo - Qualsiasi determinazione di coordinate o quote è univoca, non è influenzata dall operatore - I contenuti della carta (planimetria, altimetria, idrografia, edificato,...) possono essere visualizzati ed elaborati separatamente mediante la tecnica dei LAYER CODIFICATI - Consultazione delle carte numeriche: -A VIDEO GRAFICOpreferibile perché ne sfrutta tutti i vantaggi - SU COPIE STAMPATE equivalente alle carte tradizionali

3 3 CARTOGRAFIA NUMERICA PRODUZIONE DELLE CARTE NUMERICHE: A. DIRETTAMENTE dalla RESTITUZIONE FOTOGRAMMETRICA, effettuata oggi con sistemi analitici o digitali che producono l output a video grafico: le carte attuali (dal 1980 circa) nascono come carte numeriche B. INDIRETTAMENTE, per DIGITALIZZAZIONE delle carte tradizionali effettuata mediante SCANNER (files raster) o DIGITIZER (files vettoriali) le vecchie carte possono essere convertite in numeriche con alcune limitazioni (files bidimensionali, perdita di precisione, ecc...)

4 4 CARTOGRAFIA NUMERICA FORMATI DELLA CARTOGRAFIA NUMERICA: Raster: Costituiti da MATRICI DI PUNTI (PIXEL = PICture ELement) a ciascuno dei quali viene assegnato un valore di intensità luminosa o un colore; Ogni pixel è individuato da n.riga, n.colonna (sistema di riferimento interno dell immagine) e valore. I formati raster presentano l inconveniente di occupare molto spazio di memoria. Formati più comuni delle immagini raster: - Non compressi TIFF, BMP - Compressi GIF, JPG (i formati compressi comportano un certo degrado dell immagine) Applicazioni dei formati raster nella cartografia: - Scansione di carte tradizionali preesistenti - Ortofotocarte digitali (nascono in formato raster)

5 5 CARTOGRAFIA NUMERICA Vettoriali: Contengono ENTITA GRAFICHE di vario tipo (punti, linee, polilinee, curve, aree,...) descritte analiticamente mediante le coordinate (2D o 3D) dei vertici caratteristici; Le dimensioni sono inferiori a quelle dei files raster e la descrizione geometrica analitica è univoca; Sono georeferenziati internamente dal sistema di coordinate impiegato, che spesso coincide con un sistema cartografico. Formati vettoriali più comuni: DWG Software AutoCAD, formato binario DXF Formato di scambio ASCII (Drawing exchange Format) NTF Utilizzato dal Catasto Italiano (mappe digitalizzate) Una caratteristica molto importante dei files vettoriali è quella di poter essere organizzati in LAYER (strati o livelli): nella cartografia, a ogni layer (identificato da un codice alfanumerico) viene associato un livello informativo (strade, fabbricati, idrografia,...) Applicazioni dei formati vettoriali nella cartografia: - Digitalizzazione di carte tradizionali preesistenti (files 2D) CATASTO; - Nuova cartografia da restituzione fotogrammetrica ( nasce in formato vettoriale, georeferenziata nel datum/sistema cartografico in cui si esegue la restituzione), CARTE IGM, CARTE TECNICHE REGIONALI **** la precisione resta quella corrispondente alla scala nominale! **** L impiego più vantaggioso delle carte numeriche vettoriali è quello A VIDEO GRAFICO, che sfrutta appieno le caratteristiche della carta. Appositi software applicativi permettono di calcolare analiticamente (=univocamente) volumi, aree, sezioni, profili,...

6 6 Enti cartografici per applicazioni di tipo ingegneristico Siti Internet di riferimento: 1. Regione: 2. IGMI (Istituto Geografico Militare Italiano): 3. CATASTO Intesa Stato-Regione-Enti Locali: Indicazioni di inquadramento e riferimento per la realizzazione delle basi dati geografiche di interesse generale corrispondenti alle scale 1:1.000, 1:2.000, 1:5.000/10.000; 1:25/ e 1: Sito Internet di riferimento: (Documenti)

7 CONTENUTI E CODICI PER LA C.T.R.N. 7

17 DA CAPITOLATO SPECIALE D APPALTO TIPO PER LA FORMAZIONE DI CARTA TECNICA REGIONALE NUMERICA A SCALA 1:5 000 E A SCALA 1:

18 DA CAPITOLATO SPECIALE D APPALTO PER LE CARTE GENERALI ALLA SCALA 1:500 DI ZONE URBANE 18

19 CARTOGRAFIA CATASTALE 19

20 20 TRASFORMAZIONE DI COORDINATE E/O DATUM Software Cartlab1 Scaricabile gratuitamente da sito web: (SIFET Società Italiana di Topografia e Fotogrammetria)

21 21 ESERCITAZIONE: LETTURA DI UNA CARTA NUMERICA E TRASFORMAZIONE DI DATUM E/O COORDINATE a. Selezionare un edificio a piacere (4-8 lati es. Fig.1). b. Estrarre dal file numerico le seguenti informazioni relative all edificio selezionato: Layer d appartenenza: 2010 Codifica: Edificio Coordinate dei vertici: Sistema di riferimento (C.T.R.N. Gauss Boaga): Vertice E; N; quota ortometrica 1 Vertice Vertice Vertice Vertice Vertice Vertice Vertice Distanza tra due punti: Vertici 8-1 = 8.86 m Perimetro: m Area: mq Fig.1 c. Indicare la scala grafica e salvare l immagine. d. Eseguire, utilizzano Cartlab1, le seguenti trasformazioni di Datum e/o coordinate di almeno 3 vertici. Sistema di riferimento (geografiche Roma40): Vertice ; Vertice Sistema di riferimento (geografiche ED-50); Sistema di riferimento (geografiche WGS84); Sistema di riferimento (UTM-ED50); Sistema di riferimento (UTM-WGS84); Sistema di riferimento (cartesiane ellissocentriche Roma40); Sistema di riferimento (cartesiane ellissocentriche ED-50); Sistema di riferimento (cartesiane ellissocentriche WGS84); Sistema di riferimento (catastale)

22 22 ORTOFOTOPROIEZIONE L ortofotoproiezione rappresenta la proiezione da un centro improprio di una porzione di superficie terrestre su una superficie di riferimento.

23 23 MODELLI DIGITALI DEL TERRENO (vettoriali o raster) Per MODELLO DIGITALE DEL TERRENO (DTM) si intende la descrizione della quota del terreno mediante una funzione che associa ad ogni coordinata X,Y un valore Z che approssima entro certi limiti la quota reale. DTM Digital Terrain Model DEM Digital Elevation Model modello della superficie del terreno modello del terreno+fabbricati Sono rappresentazioni puramente GEOMETRICHE della superficie del terreno, senza alcuna indicazione dei particolari topografici né della toponomastica Dal punto di vista analitico-informatico sono TABELLE che associano alle coordinate planimetriche di una serie di punti il valore della relativa quota: N E Q I punti possono essere disposti su una griglia regolare (GRID) oppure sui vertici di una rete di triangoli (TIN).

24 ESEMPIO DI DTM 24

25 FORMATI DEI DTM Formato ASCII NCOLS 178 NROWS 148 CELLSIZE 40 XLLCENTER YLLCENTER NODATA_VALUE Formato RASTER Formato ASCII X Y Z

26 26 CARATTERISTICHE DI GRID E TIN Grid Vantaggi: Maglia regolare permette facile elaborazione per derivare altre informazioni Svantaggi: La maglia ha una dimensione costante qualunque sia la morfologia e può essere inadeguata File molto pesanti Le quote dei nodi sono tutte interpolate TIN Vantaggi: Le dimensioni e la forma della maglia possono variare in funzione della densità dei punti e della morfologia del terreno Le quote dei nodi non sono interpolate ma il dato originale Svantaggi: Maggiore complessità per la realizzazione di software che derivi informazioni dal modello

27 27 IMMAGINI DA SATELLITE AD ALTA RISOLUZIONE Modello tridimensionale navigabile e metricamente corretto di una scena QuickBird (Risoluzione al suolo 0.61m) relativo alla località di Pozzuolo Castiglione del Lago Pg.