Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l Ambiente e il Territorio A.A. 2012-2013 Telerilevamento e SIT Prof. Ing. Giuseppe Mussumeci Cartografia numerica (1/4)
CARTOGRAFIA: RAPPRESENTAZIONE SU UN PIANO DELLA SUPERFICI FISICA DELLA TERRA MEDIANTE LA DESCRIZIONE DEI SUOI ELEMENTI NATURALI E ARTIFICIALI Cartografia tradizionale Cartografia numerica CARATTERISTICHE E DIFFERENZE
CARTOGRAFIA TRADIZIONALE SISTEMA FORMALE DI SIMBOLI GRAFICI E NUMERI CHE RAPPRESENTA IL TERRITORIO SECONDO DUE CATEGORIE DI INFORMAZIONI PLANIMETRIA proiezione sul piano del disegno dei particolari naturali e artificiali ALTIMETRIA. 132.40 distanza dei punti dal livello medio del mare rappresentata mediante punti quotati e curve di livello
CARTE TRADIZIONALI Rappresentazione grafica di planimetria e altimetria su supporto cartaceo Documenti di archivio: elaborati grafici originali o copie degli stessi (matrici per la stampa o altre tecniche di riproduzione) Tipi di supporto: - carta bianca (originali Catasto Italiano, 1930 ca.) - pellicola per fotoincisione (IGM, Regioni 1972-1988 ca.) - copie su poliestere o altri supporti sintetici trasparenti - lastre di vetro (carta Svizzera 1:50.000) Problemi di conservazione: possibilità di deterioramento o distruzione del supporto (perdita di informazioni di notevole valore anche economico)
Accuratezza metrica caratterizzata dall errore di graficismo convenzionale: σ G = 0,2 mm x n, con 1:n = scala di rappresentazione esempio: n = 5000, σ G = 0,2 mm 5000 = 1000 mm = 1m Altimetria rappresentata graficamente mediante curve di livello e/o piano quotato (necessità di interpolazione grafico-numerica) Deformazioni del supporto cartaceo, generalmente di dilatazione (lunghezza sulla carta > lunghezza nominale), parzialmente compensabili determinando una costante correttiva mediante controllo di distanze note (ad es. maglia del reticolato chilometrico) uso del coordinatometro (carte IGM) Determinazioni metriche non univoche, ma influenzate dall operatore (operazioni grafico-numeriche di stima e misura) e dalle condizioni del supporto.
UNA CARTA TRADIZIONALE SI BASA SU CONTENUTI ASPETTI FORMALI FUNZIONI BASE REQUISITI GENERALI
CONTENUTI ASPETTI FORMALI - grado di dettaglio - precisione - equidistanza delle curve di livello RAPPORTO DI SCALA - utilizzazione di regole sui segni convenzionali FUNZIONI BASE - permettere la conoscenza del territorio (puntuale e di sintesi) - consentire processi logici e deduttivi - essere supporto di base per classificazione, pianificazione, progetto, gestione,
REQUISITI GENERALI VERIDICITA corrispondenza al vero delle informazioni LEGGIBILITA univocità nell interpretazione, similitudine tra realtà e disegno, elementi di autocertificazione (legenda, scala, ecc.) CONGRUENZA nessuna informazione presente sulla carta deve essere contraddetta da altre
CARTOGRAFIA NUMERICA La definizione è legata alla cartografia vettoriale, nella quale ogni elemento cartografico viene rappresentato da primitive geometriche (punto, linea, poligono) memorizzate con le rispettive coordinate definizione di carta numerica L altimetria è rappresentata per punti, anch essi memorizzati in forma numerica (coordinate planimetriche e quota). La maggior parte delle carte numeriche sono costituite da files 3d, cioè tridimensionali (più un eventuale file 2d di vestizione per il plottaggio)
L archiviazione delle informazioni della carta è su supporto informatico; il documento fondamentale di archivio è costituito dai files della carta (file unico o files separati per planimetria, altimetria, vestizione,...) Rappresentazione a video in UNITÀ DISEGNO (U.D.) normalmente 1 U.D. = 1 metro scala 1:1 La scala perde significato nella consultazione a video dove risulta variabile per l uso delle funzioni di zoom. Viene comunque definita una SCALA NOMINALE della carta con riferimento all accuratezza metrica (approssimazione della carta) definita in base all errore di graficismo convenzionale. Le stampe vanno effettuate di norma alla scala nominale, per poterle utilizzare come carte convenzionali cartacee coerenti riguardo al rapporto tra scala e contenuto informativo.
ELEMENTI DISTINTIVI 1) INFORMAZIONI : N,E,Q, codice visualizzazioni 2) POSSIBILITA DI ELABORAZIONI 3) POSSESSO DI TUTTI I CONTENUTI QUALITATIVI E METRICI DELLA CARTA TRADIZIONALE 4) UNIVOCITA DEL CONTENUTO METRICO (non c è soggettività nella misura delle coordinate) 5) ESTENSIONE AL DATO ALTIMETRICO 6) POSSIBILITA, MEDIANTE LA CODIFICA, DI COMPIERE SELEZIONI E CLASSIFICAZIONI 7) POSSIBILITA DI ESSERE LO SCHELETRO DEI GIS (associare al dato grafico informazioni descrittive di varia natura memorizzate in basi di dati)
A CARTOGRAFIA NUMERICA (vettoriale) E MEMORIZZATA IN COORDINATE ASSOLUTE LE CARTE NUMERICHE SONO IN SCALA 1:1 TUTTAVIA LE CARTE NON HANNO TUTTE LO STESSO CONTENUTO INFORMATIVO; LE PRECISIONI METRICA E SEMANTICA DI UNA CARTA SONO DETERMINATE IN FASE DI PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DELLA CARTA STESSA. SCALA NOMINALE
VANTAGGI delle carte numeriche rispetto a quelle tradizionali: Sicurezza di conservazione dei dati nel tempo (possono essere fatte molte copie dell originale) Univocità delle determinazioni di coordinate e quote su una carta numerica (se vettoriale) è univoca, non è influenzata dall operatore né dalle condizioni del supporto. Visualizzazione (a video) ed elaborazione dei contenuti della carta (planimetria, altimetria, idrografia, edificato,...) separatamente mediante l uso di codici e layer (strati)
TECNICHE di produzione della cartografia numerica DIRETTA, mediante fotogrammetria aerea o telerilevamento (dagli anni 80). Le riprese aeree o satellitari vengono elaborate mediante sistemi di restituzione hardware-software che producono come output la carta numerica, vettoriale o raster, visualizzandola e consentendo di lavorare su video grafico. INDIRETTA, mediante digitalizzazione delle carte tradizionali su carta effettuata con scanner ( files raster) o digitizer ( files vettoriali) Tutte le vecchie carte possono essere convertite in numeriche (attenzione alla perdita di precisione!)
I fotogrammi e le immagini vengono sottoposti ad una complessa procedura attraverso la quale si perviene alla restituzione cartografica La restituzione viene effettuata con strumentazione elettronica (restitutori analitici o stazioni digitali su PC) e conduce alla memorizzazione della carta su supporto informatico. Cartografia numerica
Tipologie (formati) della cartografia numerica Esistono due tipologie di cartografia numerica, ciascuna contraddistinta da specifiche caratteristiche ed orientata a precise finalità d impiego. Cartografie RASTER (e GRID) Cartografie VETTORIALI