Carte storiche: georeferenziazione, geocatalogo, webgis 2D visualizzatore 3D Il progetto WebCARTE

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1 Polo Territoriale di Como Carte storiche: georeferenziazione, geocatalogo, webgis 2D visualizzatore 3D Il progetto WebCARTE Politecnico di Milano, DIIAR Laboratorio di Geomatica del Polo Territoriale di Como

2 Web C.A.R.T.E. 2 Presso l'archivio di Stato di Como sono conservate circa mappe storiche catastali, corrispondenti a diverse serie: Catasto Teresiano ( ) Catasto Lombardo-Veneto ( ) Aggiornamenti (1898) Nuovo Catasto Terreni (1905) Il progetto Web C.A.R.T.E. (Web Catalogo e Archivio delle Rappresentazioni del Territorio e delle sue Evoluzioni) è stato avviato nel 2010 dal Polo Territoriale di Como del Politecnico di Milano, in collaborazione con l'archivio di Stato di Como e grazie al finanziamento della Fondazione Provinciale della Comunità Comasca Onlus. Scopo del progetto è la valorizzazione di questo importante patrimonio storico-culturale tramite le più recenti tecniche digitali e GIS (Geographic Information Systems).

3 3 Digitalizzazione A partire dal 2001, le cartografie storiche preservate in Archivio di Stato erano consultabili solo nelle loro versioni digitali (file PDF in bianco e nero), ottenute dalla digitalizzazione di precedenti riproduzioni in microfilm. L'inadeguatezza di tale archivio digitale ha suggerito una nuova campagna di digitalizzazione, promossa dall'archivio di Stato a partire dal 2010 mediante la sottoscrizione di convenzioni con tutti i comuni interessati.

4 Georeferenziazione 4 Conversione della mappa storica da immagine digitale a dato geografico (x,y) = coordinate immagine (φ,λ) = coordinate geografiche (X,Y) = coordinate carta χ = trasformazione proiettiva ψ = proiezione cartografica occorre un'approssimazione della funzione incognita ψ χ-1!

5 Ground Control Points (GCPs) 5 Il link tra coordinate immagine (x,y) e coordinate carta (X,Y) viene stabilito mediante Ground Control Points (GCPs), punti di cui siano conosciute le coordinate sia sull'immagine, sia in un sistema di riferimento odierno. I GCPs sono derivati dagli attuali DBT (DataBase Topografici) comunali (UTM WGS84, scala variabile da 1:1000 a 1:5000):

6 6 Valutazione dei risultati Valutazione quantitativa: per i modelli esatti è necessario disporre anche di Check Points (CPs), punti di cui siano conosciute le coordinate sia sull'immagine, sia in un sistema di riferimento odierno, ma che non vengono utilizzati per il calcolo del modello: analisi delle statistiche dei residui sui GCPs e CPs: RESX i = X i Xˆ i, R E S Y i = Y i Yˆ i, R E S media deviazione standard minimo massimo RMSE: RM SEX = 1 N N i =1 (RESX i ) 2 i,rm = (RESX SEY = 1 N 2 i + RESY N i =1 (RESY i) 2 i 2 ), RM SE = 1 N N i =1 (RES i) 2

7 Valutazione dei risultati 7 Valutazione qualitativa: integrazione e confronto con la cartografia attuale

8 Valutazione dei risultati 8 Valutazione qualitativa: mappa dei residui per la determinazione del campo di deformazione: GCPs CPs residuo

9 9 Valutazione dei risultati Valutazione quantitativa dei risultati - Comune di Bellagio: Catasto Teresiano Catasto Lombardo-Veneto 1858 MEDIA DEV.ST. MIN MAX RMSE MEDIA DEV.ST. MIN MAX RMSE polinomio ordine polinomio ordine polinomio ordine polinomio ordine polinomio ordine media, deviazione standard, minimo, massimo e RMSE (in metri) del modulo dei residui sui CPs, per le mappe del Catasto Teresiano e Lombardo-Veneto del Comune di Bellagio, per modelli polinomiali di grado da 1 a 5

10 Metadati territoriali e Geocatalogo 10 Un metadato (dal greco meta- "oltre, dopo" e dal latino datum "informazione" plurale: data), letteralmente "dato su un (altro) dato", è un'informazione che descrive un insieme di dati. Un esempio tipico di metadati è costituito dalla scheda del catalogo di una biblioteca, la quale contiene informazioni circa il contenuto e la posizione di un libro, cioè dati riguardanti i dati che si riferiscono al libro. La funzione principale di un sistema di metadati è quella di consentire il raggiungimento dei seguenti obiettivi: Ricerca, che consiste nell individuare l esistenza di un documento; Localizzazione, ovvero rintracciare una particolare occorrenza del documento; Selezione, realizzabile analizzando, valutando e filtrando una serie di documenti; Interoperabilità semantica, che consiste nel permettere la ricerca in ambiti disciplinari diversi grazie a una serie di equivalenze fra descrittori; Gestione risorse, ossia gestire le raccolte di documenti grazie all intermediazione di banche dati e cataloghi; Disponibilità, ovvero ottenere informazioni sull effettiva disponibilità del documento.

11 Metadati territoriali e Geocatalogo 11 Per quanto riguarda le carte storiche occorre tenere presente due diverse tipologie di catalogazione: quella tipica dei beni culturali e quella delle carte geografiche. standard MAG linee guida elaborati dall'istituto Centrale per il Catalogo Unico delle biblioteche italiane e per le informazioni bibliografiche (ICCU) Dublin Core ISO/CD Geographic information Metadata Standard internazionale per la catalogazione di cartografia in formato digitale

12 Geocatalogo: il software utilizzato 12 Per l'implemetazione dei due standard suddetti si è fatto uso dell'applicativo Geonetwork Opensource, che è un sistema distribuito di gestione delle informazioni territoriali,progettato per permettere l'accesso ai database geografici e ai prodotti cartografici disponibili in rete. L'applicazione è stata inizialmente sviluppata dalla Food and Agriculture Organization (FAO) nel 2001 e da altre agenzie delle Nazioni Unite. Attualmente è un progetto della Open Source Geospatial Foundation e pertanto il codice è rilasciato con licenza libera, cosicchè è possibile modificare e distribuire i sorgenti secondo le proprie esigenze. Geonetwork è sviluppato in ambiente Java ed utilizza i formati XML, XSL e XSD, nonché una base dati relazionale, per la gestione e l'archiviazione dei metadati.

13 La traduzione italiana di Geonetwork 13 Geonetwork è utilizzabile sia come applicazione server che desktop. In quest'ultima veste agisce come portale utile per gestire i metadati ed i geoservizi relativi alle informazioni territoriali. Nel corso del progetto è stata realizzata la traduzione in lingua italiana della versione corrente, la 2.6.4, finora non implementata.

14 Pubblicazione online: il WebGIS 14 L'altra fondamentale funzionalità dell'infrastruttura realizzata consiste nell'implementazione di un'interfaccia grafica che permetta la visualizzazione online della cartografia storica digitalizzata e georeferenziata. Tale servizio è stato elaborato sotto l'aspetto di un WebGIS, ovvero un portale accessibile via Internet che è in grado di replicare alcune caratteristiche tipiche dei sistemi informativi territoriali. Anche in questo caso si è deciso di utilizzare programmi aperti, in modo da garantire l'aggiornamento, il riuso e la condivisione del software minimizzandone i costi di acquisizione e mantenimento.

15 WebGIS: interfaccia grafica 15