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Cartografia: la proiezione e i sistemi di riferimento

Rappresentazione cartografica = rappresentazione (simbolica) delle caratteristiche di un territorio su un supporto più gestibile (mappa).


Il territorio sta su un pianeta "rotondo" (e non è neppure perfetto) mentre le carte sono piatte. Quindi c'è il problema di rappresentare una superficie curva su una superficie piana.

01.jpg>>>02.jpg

A questo servono le proiezioni e i sistemi di riferimento.


Esempi di proiezioni:

03_proiezioni.png
a: cilindrica; b: conica; c: zenitale o azimutale.
Immagine da http://docs.qgis.org/2.0/en/docs/gentle_gis_introduction/coordinate_reference_systems.html

Queste proiezioni mantengono forma e scala costante solo sul punto (o lungo la linea) di tangenza (nel caso a è l'equatore, in b è un parallelo, in c è un polo); allontanandosi aumenta la distorsione.


Una tipo di proiezione importante è la proiezione cilindrica trasversa in cui cilindro di proiezione è tangente ad una coppia di meridiani invece che all'equatore:
04_cilindrica_trasv.png>>>05_cilindrica_trasv.png
in tal modo mantiene forma e scala lungo il meridiano di tangenza.

Questa proiezione è alla base del sistema UTM (Universale Trasversa di Mercatore):
sistema di 60 proiezioni cilindriche trasverse lungo meridiani a distanza di 6 gradi di longitudine
(non tangenti ma secanti per minimizzare la variazione di scala) + 2 proiezioni azimutali per i poli.

06_zone_utm.jpg
Questa immagine mostra la suddivisione in zone del sistema UTM. Non è il risultato della proiezione. I risultati sono diversi, uno per ogni zona.
  




Altro problema: la Terra non è perfettamente sferica. Ha una forma irregolare (geoide) che per necessità cartografiche viene approssimata ad un ellissoide.
07_ellissoide.jpg
i parametri e l'orientamento dell'ellissoide sono definiti dal Datum
Immagine da https://it.wikipedia.org/wiki/Datum_geodetico


Sistemi di coordinate geografiche (latitudine, longitudine): dipendono dal Datum

Sistemi di coordinate proiettate: dipendono da proiezione e Datum



Nelle applicazioni di GIS il sistema di riferimento è abbreviato con la sigla crs (coordinate reference system)

i crs più importanti sono:

WGS84 (coordinate geografiche con datum World Geodetic System 1984; unità: gradi sessaggesimali),
codice EPSG:4326;   datum usato dai sistemi satellitari

WGS84/UTM_zone_xx (coordinate proiettate nel sistema UTM con datum WGS84; unità: metri),
codice EPSG:326xx

ED50/UTM_zone_xx (coordinate proiettate nel sistema UTM con Europena Datum 1950; unità: metri),
codice EPSG:230xx

WGS84/Pseudo_Mercator (proiezione cilindrica di Mercatore con datum sferico; unità: ???),
codice EPSG:3857;   dati Google Maps, Bing

per l'Italia:
Monte Mario/Italy zone 1 e 2 (proiezione di Gauss-Boaga con datum Roma40; unità: metri),
codici EPSG:3003 ed EPSG:3004

I codici EPSG sono valori numerici stabiliti dall'European Petroleum Survey Group per identificare univocamente i sistemi di riferimento (sono il modo più semplice e rapido per indicare un crs nelle applicazioni GIS)

Sommario

Cenni di cartografia e GIS
 - La scala
  > Proiezioni e crs <
 - Dati raster e vettoriali
 - Immagini digitali raster
 - Riferimenti spaziali

Principi di telerilevamento
 - Telerilevamento e onde elettromagnetiche
 - Radiazione riflessa
 - Infrarosso termico
 - Radar

Ricerca e uso dei dati
 - Dati "gratuiti" ad alta risoluzione
 - Immagini declassificate (Corona)
 - Dati multispettrali Landsat
 - Visualizzazione dati multispettrali
   (- Composizione RGB con QGIS)
 - Rapporti tra bande
 - Dati radar
   (- Accesso ai dati Sentinel-1)












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Luglio 2015
Alessandro Perego