La Georefernziazione o Map-Datum, l'ABC della cartografia

[lobo_darkhawk]

L’ A, B, C DELLA CARTOGRAFIA

Per orientarsi o per eseguire le più basilari operazioni di carteggio non sono necessarie conoscenze approfondite, la base della navigazione terrestre è la capacità di leggere il terreno e la capacità di confrontarlo con una mappa.

Però se si vogliono conoscere profondamente argomenti più delicati come i Map-Datum, declinazioni, sistemi di coordinate, conversioni ecc.. è indispensabile conoscere questi fondamenti della cartografia.

Argomenti questi, a mio avviso, troppo spesso tralasciati in quanto estremamente pallosi… e tanto col GPS e un paio di guide trovate on-line non serve saperli!...

COME NASCE UNA MAPPA?

la faccio breve … il nostro bel pianeta non è una figura geometrica precisa… tutt’altro!
È simile ad un ellissoide (una sfera schiacciata ai poli) ma più precisamente è chiamato GEOIDE in quanto ha fondali marini, altipiani ecc.. e quindi non è liscio.

I compito dei geografi è stato quello di ‘disegnare’ questa superficie irregolare in un foglio di carta piatto senza modificarne troppo i riferimenti delle distanze e angoli.
Queste sono le PROIEZIONI GEOGRAFICHE. (E ce ne sono tanti tipi di proiezioni)

A noi interessano solamente le proiezioni 'conformi', in cui il disegno della mappa rispecchia fedelissimamente gli angoli fra gli oggetti, è per questo che tutte le operazioni di carteggio si basano sulle misurazioni degli angoli !
(esistono anche proiezioni Equivalenti oppure Equidistanti ma sono usate raramente e sicuramente non per la navigazione terrestre)

Le due proiezioni che utilizzeremo nella nostra navigazione terrestre sono:

- la Proiezione Conforme di Gauss-Boaga

-e la Proiezione Universale Trasversa di Mercatore – U.T.M. (molto più precisa ed utilizzata in tutte le moderne cartografie)

Ogni mappa è disegnata secondo una determinata proiezione geografica, e possiede un sistema di coordinate ben preciso, questo è il SISTEMA GEODETICO DI RIFERIMENTO.

IL MAP-DATUM

La georeferenziazione, o meglio conosciuta come Map Datum, indica fondamentalmente due cose:

1.- La PROIEZIONE GEOGRAFICA con cui è disegnata la mappa
2. - Il SISTEMA GEODETICO DI RIFERIMENTO su cui è creato il sistema di coordinate

Da qui capiamo benissimo che due cartine con Map Datum differenti non avranno le coordinate compatibili l’un l’altra, e un ricevitore GPS con settaggi di Map Datum diversi dalla nostra cartina è quasi del tutto inutile.

Le stesse coordinare riferite a diversi Map Datum possono avere differenze anche superiori ai 1000 metri

Molte mappe indicano più di un Map Datum, il principale riferito al reticolo disegnato e la secondaria riferita solamente a dei riferimenti esterni alla mappa su cui è possibile disegnarsi da soli un secondo reticolo.

Vediamo un esempio in una IGM del 1969 in cui il reticolo è impostato nel datum ED50 (European Datum 1950)



Ma che riporta anche i riferimenti per il sistema nazionale RM40 (Roma 1940 oppure Gauss-Boaga)



In questa cartina è possibile ricrearsi due reticoli, uno relativo al fuso 32 e uno relativo al fuso 33.
(Vedremo fra un attimo cosa sono i due fusi)

I Map Datum con cui ci troveremo a dover operare non sono molti, vediamoli qui di seguito in maniera semplice:

i Map Datum più anzianotti con cui ci troveremo a dover operare sono sicuramente European Datum 1950 (ED50) e Roma 1940 (RM40) chiamato anche Gauss-Boaga (GB40) o Monte Mario 1940 (MM40), entrambi si riferiscono al modello matematico di Gauss del 1924 (piuttosto vecchiotto)
il Datum RM40 ha come riferimento per il calcolo delle coordinate la nostra capitale Roma, più precisamente il Monte Mario.

Il Datum più moderno e diventato internazionale per tutte le aereonautiche e tutti i sistemi GPS è il World Geodetic System 1984 (WGS84), che appunto usa un modello geometrico del 1984 basato sulla proiezione UTM e ha i suoi riferimento sull’incrocio del Meridiano Fondamentale con le Equattore.

RM40 e ED50 li troveremo sempre sulle Carte Tecniche Regionali CTR in 1:5.000 o in 1:10.000



Nelle cartine dell’ Istituto Geografico Militare IGM, sia in scala 1:25.000 che in scale 1:50.000 , in base alla loro età possono avere diversi datum:

-dal 1948 l’IGM utilizzava il Datum nazionale RM40
-dal 1980 si è passati all’ ED50, pur mantenendo come visto prima, il riferimento al vecchio reticolo
in ogni caso sul Datum utilizzato nelle IGM c'è una confusione pazzesca... occhio quindi al cartiglio!

FUSI, FASCE e ZONE Questi sconosciuti…

Questa immagine spiega benissimo come vengono calcolate le coordiante geografiche (GCS, ovvero in gradi, primi e secondi)



Per aumentare la precisione delle mappe non viene proiettata tutta la superficie terrestre ma solamente piccole zone indipendentemente l’una dall’altra. Utilizzando la proiezione U.T.M. la superficie terrestre viene divisa in 1200 zone! Ognuna con la sua mappa

Dividendo la terra in “spicchi” e “anelli” (meridiani e paralleli), la terra viene divisa in 60 fusi di 6° di longitudine ciascuno, inicati con un numero da 0 a 60 , l'Italia è quindi compresa tra i fusi 32, 33 e 34.

Inoltre la Terra è divisa in fasce di ampiezza di 8° di latitudine, indicate questa volta con le lettere dell’alfabeto.



Quindi dall'intersezione tra i fusi e le fasce si hanno delle zone. L'Italia è quindi compresa nelle zone 32T, 33T, 34T e 32S, 33S, 34S.

FUSO 32 e FUSO 33 nel datum ROMA40

l'Italia è divisa in due Fusi UTM, il 32 (Ovest) ed il 33 (Est), che si sormontano leggermente a cavallo del meridiano dei 12°. A causa della differenza di Gauss con UTM, si riscontra uno scarto (rispettivamente per i fusi 32 e 33) di 53 o 65 metri di longitudine e di 180 o 176 metri di latitudine (per la stessa posizione) tra i due sistemi.



Esistono comunque una formula per la conversione, anche se da una approssimazione di qualche metro.
Questo rende il Map datum Roma40 un pochino più complicato essendo a tutti gli effetti due Map-Datum ben distinti.

edit:
quando lavoriamo con le CTR (Carta Tecnica Regionale) sia in 1:5.000 che in 1:10.000 possiamo riconoscere il Fuso di appartenenza con un piccolo trucco.

Per convenzione tutte le coordinate del Fuso Ovest (Fuso32) hanno la coordinata della longitudine (Est) che inizia con il numero '1', mentre le coordinate della longitudine del fuso Est (Fuso33) iniziano con il numero '2'. Questo proprio per evitare confusioni fra le due cartografie

[ska]

Bellissima guida Lobo...+ rep meritatissima...

[BuRa]

Grandissimo lobo! Guida molto chiara!!!

[lobo_darkhawk]

ho aggiunto una cosuccia in fondo, come riconoscere il fuso utilizzato nelle CTR velocemente

[one_shot]

bravo bel lavoro..... continualo.. +1

[McMirko]

Grazie mille Lobo.

[ssnep]

Scusa Lobo, ma quello di greenwich nell'immagine non dovrebbe essere quello numerato zero ma l'il 30, o mi sto sbagliando?

[ssnep]

Risolto! scusa la ca.......ta

[yashi]

Complimenti,bella guida per togliere qualsiasi dubbio e perplessità per i neofiti come me,grazie Lobo,ciao ciao.

[Sergio86]

Da mesi leggo l’argomento su internet ma si trovano solo frammenti. E metterli tutti insieme è davvero difficile. Così alla fine si fa solo confusione. Quindi scrivo qua quello che penso di aver capito. Non prendere per oro colato le miriadi di cavolate che scriverò.
Il tipo di proiezione è la rappresentazione della superficie terrestre avente forma pseudo-sferica su di un piano. Questo comporta delle distorsioni a livello di superfici, distanze e angoli. Un po’ come bucare un pallone di plastica e stenderlo a terra. Lo stireremo fino a quando noteremo che le sue scritte e gli esagoni si deformeranno. Specialmente all'esterno.
Il nostro scopo è la navigazione e siccome questa si basa sulla percorrenza di varie tracce tra un angolo e l'altro utilizzeremo solo mappe con proiezione conforme, essendo l'unica che non modifica le ampiezze degli angoli. le proiezioni conformi sono due. Gauss-Boaga e Universale Trasversale di Mercatore che è quella che useremo maggiormente.
Ad ogni proiezione è associato un Datum. Consiste nella georeferenzazione della mappa. Questa avviene tramite dei punti (detti geodetici) in cui vi è corrispondenza biunivoca certa tra un punto nella mappa e uno sulla superficie terrestre. L'insieme di questi punti di riferimento costituisce il sistema di coordinate o rete del Datum. Quindi per ogni Datum vi è un sistema di coordinate subordinato. Stesse coordinate di Datum diversi non corrispondono nella superficie terrestre.
Vi sono diversi metodi e misure per indicare lo stesso punto. Le coordinate che interessano a noi sono quelle geografiche, indicate con gradi,primi e secondi. Chilometriche o UTM, indicate con una serie numerica incrementale verso EST e NORD (in Italia) ad intervalli di un chilometro che formano dei quadrati di 100km. l'unione dei quadrati di 100km interni ad una zona ampia 6° di longitudine e 8° di latitudine è detta zona e ve ne sono 1200 nominate con numeri e lettere (32s,33s.....). E Gauss-Boaga simile a quelle UTM con la differenza che l'orientamento è riferito a monte Mario a Roma e sfasato ad ovest di 1500km per evitare coordinate negative.
Ora petete prendermi a calci in faccia ma ditemi cosa non ho capito