Home GeoForum Forums Geologia & Informatica GIS, CAD e grafica un pò di teoria...

Vorrei sapere se ho capito bene la teoria che sta dietro ai sistemi di riferimento e proiezione...

dunque:

La Terra somiglia molto ad una sfera, ma in realtà non lo è, per questo si assume una
superficie matematica della Terra ovvero il geoide.
Nonostante il geoide abbia un preciso significato fisico, esso non può essere preso come superficie di passaggio tra la superficie fisica della Terra ed il piano della proiezione cartografica.
Al suo posto viene considerato l’ellissoide di rotazione.

I DATUM forniscono le informazioni relative all’ellissoide

tipi di datum più utilizzati:
Roma40; ed50; wgs84

I sistemi di coordinate geografiche si basano su questi datum.
Ciascun sistema di coordinate è identificato dal suo datum che identifica la forma, la posizione e l’orientamento del modello rispetto alla Terra e alla sua superficie.
Le coordinate in ed50 sono espresse in gradi, mentre la roma40 in coordinate chilometriche?

Mentre i sistemi di proiezione riportano sul piano la superficie curva di un ellissoide di rotazione.
Sistemi di proiezione più usati:
U.T.M Gauss Boaga
Lambert

Quindi se ne deduce che possono esistere sistemi di proiezione utm con datum ed50/roma40/wgs84
(ma di solito si trova solo o ed50 o wgs84)
oppure gauss boaga con datum ed50/roma40/wgs84
(ma di solito si trova solo con roma40)

Ho notato che nei programmi di conversione delle coordinate da un sistema all'altro si trova per quanto riguarda le coordinate piane:

da UTM wgs 84 a GB o UTM ed50
da UTM ed50 a GB o UTM wgs84

Buono per la prima parte in cui fai riferimento al geoide e all'ellisoide, un po di confusione invece nella seconda parte.

Per proiettare i dati dal geoide all'ellisoide tutti i sistemi di proiezione utilizzati solitamente nella cartografia italiana utilizzano la proiezione UTM (universale trasversa di mercatore detta anche proiezioen conforme di Gauss). La cartografa generata in UTM generalemte utilizza l'ellisode Internazilane di Haiford del 1909 considerato geocentrico e proietta i dati suddivendoli in fusi di 6 ° ciascuno.
Nel 1940 il proff. Boaga utilizza tale proiezione sull'ellisoide internazionale del 1909 per realizzare la cartografaia italana nota come Gauss Boaga Roma 40. Quindi il Gauss Boaga non è una proiezione particalare, ma una UTM o cilindrica di Gauss che dir si voglia tanto per creare un po di confuisone, solamante utilizza l'ellisoide non preso come geocentrico ma rototraslato per farlo tangente alla superficie terrestre sotto l'osservatorio di Monte mario a Roma (ecco perchè si chiama Roma 40)
Nel 1950 si realizza il sostema cartografico europeo, sempre utilizzando la proiezione UTM e adattando sempre l'ellisoide internazionale del 1909 ma in questo caso facendolo tangente a Posdam, in Gramania. Questo prende il nome di UTM ED 50 (Europian Datum 1950). Il nuovo sistema di riferimento adottato dalla moderna cartografaia invece utilizza sempre la proiezione UTM, ma sull'ellisoide denominato WGS 84 preso come geocentrico e vine denominato UTM WGS 84 (Word Geografic Sistem). I tutti e tre i sieteni di riferimento poi le cartografie riportano le coordinate in formato metrico o angolare (i gradi). Quindi puoi trovare le coordnate in entrambi i due formati, dipende da cosa utilizzi per rilevare il dato. Poi con i software di conversione delle coordinate puoi fare quello che vuoi, nei GPS oggi trovi veramente di tutto, rilevano in UTM WGS 84, ma restituiscono il dato come vuoi tu e nel sitema di riferimento che hai impostaro tu sul GPS come dato in uscita. Tienio sempre presente però che in Italia i sitemi di riferimento per le coordinate ( o cartografie che dir si voglia) uffcilai sono sempre e solo i tre che ti ho elnecato prima. Qualunque passagio di coordinate da un sitema all'altro genera sempre degli errori e sarebbe bene rilevare le coordnate nel sistema di riferimento della cartografia che si ha a disposizione semza troppi passaggi.

grazie veramente tanto per la spiegazione

quindi ricapitolando

per proiettare un punto sulla terra che sta sul geoide su un ellisoide si utilizzano le proiezioni?

e i sistemi di coordinate cambiano in base al tipo di ellisoide adottato?

Si si utilizzano le proiezioni in quanto devi riporare un punto che stà su un'ipotetica ellisse (ellisoide) su un piano tangente ad essa che rappresenta la carta. In base all'ellissoide, che nei casi delle cartografie Italiane ha o posizioni diverse (UTM ED 50 e Gauss Boaga Roma 40) o forma diversa (i primi due nei confronto del WGS 84), cambia la posizione del punto rispetto al punto di tangenza del piano con l'ellisse e pertanto diventano diverse le coordinate (distanze Nord e Est di riferimento dal punto di tangenza) dello stesso punto nei tre sistemi di riferimento. Poi nel sistema Gauss Boaga c'è anche una differenza sulla coordinata Est di 1.000.000 e 2.000.000 di metri a seconda del fuso per una convezione del sistema, ma non centra niente le proiezioni o l'ellisoide. Prova a dare un'occhiata al link per approfondimenti.

grazie mille ora penso di avere le idee più chiare.

molto spesso si deve imparare ad usare dei programmi troppo meccanicamente, senza comprendere a fondo la teoria che c'e' dietro, anche se la conoscenza dei meccanismi base rimane cmq fondamentale per una piena consapevolezza del proprio lavoro.

ancora grazie e darò sicuramente un occhiata al link

Dopo le spiegazioni di oliver e avermi letto il doc del link ho fatto il seguente schema, spero di non aver tralasciato nulla.

Nota sui sistemi di riferimento

Assunzioni principali

1. La terra non è sferica
2. La necessità di modellare la terra ci conduce a creare, definire e usare dei sistemi di riferimento (DATUM)
3. La necessità di definire la posizione orizzontale e l’altezza di un punto ci porta ad usare i sistemi di coordinate
4. La necessità di passare da un modello 3d ad uno bidimensionale ci porta a creare, definire ed usare sistemi di proiezione cartografica.


La Terra somiglia molto ad una sfera, ma in realtà non lo è.
I geodeti assumono come superficie matematica della Terra il geoide , ovvero la superficie perpendicolare alle linee di forza del campo gravitazionale.
Nonostante il geoide abbia un preciso significato fisico, esso non può essere preso come superficie di passaggio tra la superficie fisica della Terra ed il piano della proiezione cartografica.
Al suo posto viene considerato l’ellissoide di rotazione.

Ellissoide

L’ellissoide e’ un oggetto matematicamente definito che approssima la superficie e la forma della Terra.
Nel corso degli anni ellissoidi sono stati definiti ed utilizzati diversi per la definizione dei sistemi di riferimenti.
L’ellissoide definisce una superficie orizzontale di riferimento, ovvero il DATUM.

Datum – sistema di riferimento

Il datum è un insieme di parametri (lat, long e punto di origine dell’ellissoide) che definiscono un sistema di coordinate.


Tipi di datum
• Roma40: basato sull’ellissoide Internazionale di Hayford orientato sulla verticale di Roma - Monte Mario. Origine delle longitudini sul meridiano di Monte Mario.
• ED50 (European Datum 1950): basato sull’ellissoide Internazionale di Hayford, orientamento medio europeo. Origine delle longitudini sul meridiano di Greenwich.
• WGS84 (World Geodetic System 1984): basato su uno specifico ellissoide geocentrico con schiacciamento ai poli 1/298.257223563. Origine delle longitudini sul meridiano di Greenwich.


Sistemi di coordinate

Su un certo datum è possibile esprimere la posizione di un punto mediante diversi sistemi di
coordinate.
I sistemi di coordinate definiscono la posizione orizzontale e l’altezza di un punto sulla superficie orizzontale di riferimento, cioè sul datum.
Se cambia datum cambiano anche le coordinate.

Tipi di coordinate

1) Coordinate geografiche ellissoidiche
2) Coordinate cartesiane geocentriche o “ellissocentriche”
3) Coordinate cartesiane locali (euleriane)
4) Coordinate geodetiche polari
5) Coordinate geodetiche ortogonali
6) Coordinate piane cartografiche (equivalenti alle geografiche)

Le relazioni utilizzate per il calcolo delle coordinate cartografiche sono puramente matematiche.
Esse operano una proiezione di ogni punto dell’ellissoide su un cilindro orizzontale avente per direttrici ellissi di semiassi a e b, uguali ai semiassi dell’ellissoide.
Proiettare i punti dell’ellissoide su un cilindro equivale a proiettarli su un piano, in quanto il
cilindro è una superficie che può svolgere su un piano.


Sistemi di proiezione [vedi spiegazione sopra]

Le proiezioni si utilizzano in quanto è necessario riportare un punto che stà su un'ipotetica ellisse (ellisoide) su un piano tangente ad essa che rappresenta la carta.
Tutti i sistemi italiani usano la proiezione UTM (universale trasversa di Mercatore detta anche proiezione conforme di Gauss).
La cartografa generata in UTM generalmente utilizza l'ellissoide Internazionale di Haiford del 1909 considerato geocentrico e proietta i dati suddividendoli in fusi di 6 ° ciascuno.
Nel 1940 il proff. Boaga utilizza tale proiezione sull'ellissoide internazionale del 1909 per realizzare la cartografia italiana nota come Gauss Boaga Roma 40.
Quindi il Gauss Boaga non è una proiezione particolare, ma una UTM o cilindrica di Gauss che dir si voglia tanto per creare un pò di confusione, solamente utilizza l'ellissoide non preso come geocentrico ma rototraslato per farlo tangente alla superficie terrestre sotto l'osservatorio di Monte Mario a Roma (ecco perchè si chiama Roma 40)
Nel 1950 si realizza il sistema cartografico europeo, sempre utilizzando la proiezione UTM e adattando sempre l'ellissoide internazionale del 1909 ma in questo caso facendolo tangente a Posdam, in Germania. Questo prende il nome di UTM ED 50 (European Datum 1950). Il nuovo sistema di riferimento adottato dalla moderna cartografia invece utilizza sempre la proiezione UTM, ma sull'ellissoide denominato WGS 84 preso come geocentrico e viene denominato UTM WGS 84 (Word Geographic System).
I tutti e tre i sistemi di riferimento poi le cartografie riportano le coordinate in formato metrico o angolare (i gradi).