rilievo e rappresentazione del territorio...immagini fotografiche degli oggetti stessi. la geomatica...
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Prof. C. R. FicheraProf. C. R. Fichera
RILIEVO E RAPPRESENTAZIONEDEL TERRITORIO
RILIEVO E RAPPRESENTAZIONEDEL TERRITORIO
Corsi di Laurea in:- Gestione tecnica del territorio agroforestale e Sviluppo rurale- Scienze forestali e ambientali- Costruzioni rurali e Topografia
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GeomaticaGeomatica
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1. Geomatica1. Geomatica
Geomatica è un neologismoneologismo di recente diffusione che riguarda le varie discipline per lo studio del territorio e dell'ambiente e sottolinea il ruolo determinante che oggi ha l’informatica negli sviluppi delle relative attività. Si tratta dell’approccio sistemico, integrato e multidisciplinare, per selezionare gli strumenti e le tecniche appropriate volti ad acquisire (in modo metrico e tematico), integrare, trattare, analizzare, archiviare e distribuire dati spaziali georiferiti con continuità, in formato digitale (1).
(1) Wikipedia – voce: Geomatica
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1. Geomatica1. Geomatica
La Geomatica comprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva (2).
Cfr: riferim. bibliog.: Mario A. Gomarasca (2004): Elementi di Geomatica, Associazione Italiana di Telerilevamento, ISBN 88-900943-7-0 44136
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1. Geomatica1. Geomatica
GeodesiaLa Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
Informatica
TopografiaFotogrammetriaTelerilevamentoSistemi di posizionamento satellitariSistemi di scansione laserSIT e GISSistemi di Supporto alle DecisioniSistemi espertiWebGis
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1. Geomatica1. Geomatica
Informatica
Scienza della rappresentazione e dell’elaborazione dell’informazione applicabile attraverso lo sviluppo di strumenti tecnologici (l’hardware), e di metodi, modelli e sistemi (il software).
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Geodesia
Scienza per la determinazione della forma e delle dimensioni della Terra, cioè che definisce la superficie di riferimento nella sua forma completa (il geoide) e nella sua forma semplificata (l’ellissoide), nonché del suo campo gravitazionale esterno in funzione del tempo.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Topografia
Nata con la Geodesia e in essa inserita, è l’insieme delle procedure per il rilievo diretto del territorio. Ad essa sono affidati gli studi dei metodi e degli strumenti atti a misurare e rappresentare dettagliatamente i particolari di zone della superficie terrestre.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Fotogrammetria
Scienza per determinare la posizione e le forme degli oggetti a partire da misure eseguite su immagini fotografiche degli oggetti stessi.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Telerilevamento
Acquisizione a distanza di dati riguardanti il territorio e l’ambiente nonché l’insieme dei metodi e delle tecniche per la successiva elaborazione e interpretazione (questa definizione ben si presta anche per la Fotogrammetria digitale).
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Sistemi di posizionamento satellitari
Consentono il posizionamento tridimensionale di oggetti anche in movimento nello spazio e nel tempo, su tutto il globo terrestre, con qualsiasi condizione meteorologica e in modo continuo.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Sistemi di scansione laser
Per l’individuazione di oggetti e la misura della loro distanza mediante l’uso della radiazione luminosa in un intervallo dello spettro elettromagnetico caratteristico delle frequenze ottiche (0,3 ≤ λ ≤ 1,5 μm).
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Sistemi Informativi Territoriali (SIT) e Sistemi Informativi Geografici (GIS - GeographicalInformation System)
Potente insieme di strumenti in grado di accogliere, memorizzare, richiamare, trasformare, rappresentare ed elaborare dati spazialmente riferiti.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Sistemi di Supporto alle Decisioni (DSS – DecisionSupport Systems)
Costituiti da sistemi informativi molto sofisticati, in grado di creare scenari possibili attraverso la modellizzazionedella realtà e di offrire una scelta di soluzioni al decisore.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
Sistemi Esperti
Strumenti in grado di imitare i processi cognitivi compiuti dagli esperti e la loro abilità a gestire la complessità del reale, mediante processi interdipendenti di astrazione, generalizzazione e approssimazione.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
WebGIS
Per la divulgazione di dati geografici immagazzinati su macchine dedicate alla memorizzazione delle basi di dati, secondo architetture di rete anche molto complesse.
La Geomaticacomprende una serie di discipline e tecniche, che ne determinano la base costitutiva.
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1. Geomatica1. Geomatica
GeodesiaInformatica
TopografiaFotogrammetriaTelerilevamentoSistemi di posizionamento satellitariSistemi di scansione laserSIT e GISSistemi di Supporto alle DecisioniSistemi espertiWebGis
Per affinità di basi scientifiche e di risultati da perseguire, le discipline e le tecniche elencate e descritte sono intimamente interconnesse: una classificazione rigida, che le presuma distinte e autonome, non consente di coglierne i molti aspetti comuni nei quali, invece, va ricercata la soluzione del problema complessivo del rilevamento.
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia
Geodesia e TopografiaGeodesia e Topografia
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Generalità- Generalità
Scienza per la determinazione della forma e delle dimensioni della Terra, cioè che definisce la superficie di riferimento nella sua forma completa (il geoide), e nella sua forma semplificata (l’ellissoide) e del suo campo gravitazionale esterno in funzione del tempo
GeodesiaInsieme delle procedure per il rilievo diretto del territorio. Ad essa sono affidati gli studi dei metodi e degli strumenti atti a misurare e rappresentare dettagliatamente i particolari di zone della superficie terrestre
Topografia
DefinizioniDefinizioni
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Generalità- Generalità
La Geodesia, nello studiare la forma della Terra, ne propone modelli semplificati, quali il geoide e l’ellissoide. Si occupa poi di definire, con riferimento all’ellissoide, le dimensioni di quest’ultimo che meglio possono approssimare quelle della Terra, e ne studia gli scostamenti rispetto al Geoide, la cui forma èconoscibile attraverso misure di tipo gravimetrico.
GeodesiaGeodesia
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Generalità- Generalità
LA TOPOGRAFIA (1), QUINDI, È LA SCIENZA APPLICATA CHE STUDIA GLI STRUMENTI E I METODI OPERATIVI, DI CALCOLO E DI DISEGNO, MEDIANTE I QUALI SI OTTENGONO LE POSIZIONI RELATIVE DI UN INSIEME DI PUNTI DEL TERRENO (RILIEVO), COSÌ DA PERMETTERNE UNA RAPPRESENTAZIONE IN UNA SCALA PRESTABILITA
Ulteriore definizione di TopografiaUlteriore definizione di Topografia
(1) Etimologia
Topografia (descrizione di un luogo)da: τοπος (topos = luogo) e γραφειν (graphein = descrivere)
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Generalità- Generalità
• PLANIMETRIA: Vengono studiati i metodi per la misurazione di distanze e di angoli (*), mediante i quali viene definita la posizione dei punti del terreno proiettati su una superficie di riferimento, così da rendere possibile la rappresentazione planimetrica della zona di terreno presa in esame.
• ALTIMETRIA: Vengono misurate sul terreno alcune grandezze fisiche, mediante le quali è possibile calcolare i dislivelli (*) fra i diversi punti del terreno e quindi le quote (*) dei punti rispetto alla superficie di riferimento, così da rendere possibile la rappresentazione altimetrica della zona di terreno presa in esame.
LA TOPOGRAFIA PUÒ ESSERE SUDDIVISANELLE SEGUENTI DUE PARTI CANONICHE:
(*) I concetti di angolo, distanza, quote e dislivelli saranno definiti ed esplicitati nel seguito della presente trattazione
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Generalità- Generalità
SCOPO FINALE DEL RILEVO TOPOGRAFICO È QUELLO DI RAPPRESENTARE (NORMALMENTE SU UN PIANO) UNA SERIE DI PUNTI CARATTERISTICI DEL TERRENO DETERMINANDONE LA POSIZIONE PLANO-ALTIMETRICA, PARTENDO DA PUNTI DI POSIZIONE GIÀ NOTA, IN MODO DA POTERE EFFETTUARE VERIFICHE E CONTROLLI OPPORTUNI
SCOPO DEL RILIEVO TOPOGRAFICO
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
FORMA E DIMENSIONI DELLA TERRA
LA FORMA DELLA TERRA, ASSIMILABILE AD UNA SFERA CON UNO SCHIACCIAMENTO AI POLI, DERIVA DA MOLTEPLICI FORZE DI ATTRAZIONE GRAVITAZIONALE, LEGATE AI MOVIMENTI DIROTAZIONE, TRASLAZIONE E RIVOLUZIONE, CHE AGISCONO SULLE SUE MASSE, SOLIDE E FLUIDE
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
INOLTRE, LA SUPERFICIE FISICA TERRESTRE È MOLTO IRREGOLARE PER LA PRESENZA DEI CORRUGAMENTI, DELLE DEPRESSIONI, DEI MARI E DELLE OPERE DELL’UOMO.DATO CHE PER EFFETTO DELLA SUA FORMA E IN PARTICOLARE DELLA FORMA DELLA SUA SUPERFICIE ESTERNA LA TERRA NON PUÒ ESSERE IMMEDIATAMENTE RAPPRESENTATA, ÈNECESSARIO INDIVIDUARE SUPERFICI MATEMATICHE DI RIFERIMENTO, CHE FUNGANO DA MODELLI SEMPLIFICATI DIRAPPRESENTAZIONE, SOSTITUTIVI DEL MODELLO REALE DI TERRA
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La superficie terrestre è di forma irregolare e complessa da definire matematicamente
SUPERFICI DI RIFERIMENTO
RAPPRESENTAZIONE DELLA SUPERFICIE TERRESTRE
È necessario individuare superfici di riferimento, che
fungano da modelli semplificati di rappresentazione
FORMA DELLA TERRA
GeoideEllissoide
Sfera
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SUPERFICIE DI RIFERIMENTO
La superficie della Terra e tutti gli oggetti su di essa presenti devono essere quindi rappresentati su un’opportuna superficie di riferimento.È necessario però stabilire una corrispondenza biunivoca fra i punti della superficie fisica ed i punti della superficie di riferimento.Per stabilire tale corrispondenza ciascun punto della superficie fisica viene idealmente proiettato sulla superficie di riferimento lungo una direzione assegnata.
La superficie terrestre èdi forma irregolare e
complessa da definire matematicamente
FORMA DELLA TERRA
Superficie di riferimento
Superficie reale
direzioni di proiezione
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CARATTERISTICHE DELLA SUPERFICIE DI RIFERIMENTO
La superficie di riferimentodeve consentire:
• una buona approssimazione della superficie terrestre;
• una corrispondenza biunivoca tra i punti della superficie fisica reale e quelli della superficie di riferimento;
• una rappresentazione matematica “semplice” della superficie terrestre, di tipo geometrico.
La superficie di riferimentodeve consentire:
• una buona approssimazione della superficie terrestre;
• una corrispondenza biunivoca tra i punti della superficie fisica reale e quelli della superficie di riferimento;
• una rappresentazione matematica “semplice” della superficie terrestre, di tipo geometrico.
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LA VERTICALE IN UN PUNTO
Alla direzione v della gravità “g” in un punto viene dato il nome di “verticale nel punto” e viene individuata dalla direzione del filo a piombo in quel punto
Una massa elementare posta su un punto “P” della superficie terrestre e’ sottoposta prevalentemente a due forze principali, la cui risultante è costituita dalla forza “g”gravitazionale:1) forza di attrazione terrestre newtoniana n2) forza centrifuga c
Direzione di proiezione dei puntiDirezione di proiezione dei punti
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IL GEOIDE
IL GEOIDE È QUELLA SUPERFICIE EQUIPOTENZIALE (1)
O DI LIVELLO CHE FORNISCE LA RAPPRESENTAZIONE FISICO-MATEMATICA DELLA TERRA, ASSUNTA COME BASE PER GLI STUDI GEODETICI, E PRESENTA LA PROPRIETÀ CHE IN OGNI SUO PUNTO RISULTA PERPENDICOLARE ALLA DIREZIONE DELLA VERTICALE
Geoide
Superficie reale
Verticale nel punto
(1) Superficie ad eguale valore di potenziale gravitazionale (energia potenziale) in ogni suo punto, convenzionalmente posto pari a zero
SUPERFICIE DI RIFERIMENTO
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
CARATTERISTICHE DEL GEOIDE
Il Geoide:• costituisce la migliore
approssimazione della superficie terrestre;
• la sua rappresentazione matematica è tuttavia estremamente complessa;
• è fisicamente individuabile. (*)
Il Geoide:• costituisce la migliore
approssimazione della superficie terrestre;
• la sua rappresentazione matematica è tuttavia estremamente complessa;
• è fisicamente individuabile. (*)Geoide
(*) Il Geoide può essere definito come la superficie che si otterrebbe prolungando al di sotto delle terre emerse la superficie del mare in quiete, passante per un livello medio prestabilito di questo in un ben preciso punto.
(*) Il Geoide può essere definito come la superficie che si otterrebbe prolungando al di sotto delle terre emerse la superficie del mare in quiete, passante per un livello medio prestabilito di questo in un ben preciso punto.
Definizione alternativa del GeoideDefinizione alternativa del Geoide
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
Uno sferoide è una superficie di rivoluzione attorno all'asse diurno e ammette per piano di simmetria il piano baricentrico
normale a quest'asse. Se si considera un ellissoide di rotazioneavente per semiassi gli stessi raggi equatoriali e polari dello
sferoide più prossimo al geoide si trova che il massimo scostamento radiale delle due superfici, supposte disposte in modo tale che i baricentri e i piani equatoriali coincidano, non
raggiunge la lunghezza di 17 metri, quantità molto piccola rispetto alle dimensioni terrestri. Ciò prova la grande somiglianza del
geoide con un conveniente ellissoide di rotazione e la possibilitàdi una sostituzione per la risoluzione dei problemi di geodesia.
SUPERFICI DI RIFERIMENTO
RAPPRESENTAZIONE DELLA SUPERFICIE TERRESTRE
PROBLEMAÈ necessario individuare
superfici di riferimento che fungano da modelli semplificati di
rappresentazione
DAL GEOIDE
GeoideEllissoide
Sfera
ALLO SFEROIDE
ALL’ELLISSOIDE
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
• Il geoide è una superficie molto irregolare e complessa.• I geodeti hanno indirizzato i loro studi alla ricerca di una
superficie liscia più semplice che si avvicinasse al geoide.
• Si è giunti, mediante complessi calcoli, a definire matematicamente una superficie di rotazione attorno all’asse polare detta “sferoide”.
• La superficie dello sferoide differisce di pochissimo dalla superficie di un “ellissoide di rotazione”, ottenuto dalla rotazione di un ellisse attorno al suo asse minore.
SFEROIDE EDELLISSOIDE DI ROTAZIONE
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polare o minore semiasse eequatorial o maggiore semiasse
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= ααa
ca
a
c
ELLISSOIDE DI ROTAZIONE
Equazione dell’ellissoide
Parametri dell’ellissoide
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
1 / 298,400,0066934226.356.818,176.378.200,001906HELMERT
1 / 293,460,0068034886.356.515,006.378.249,201880CLARKE (2)
1 / 298,250,0066945426.356.774,726.378.160,001980FISCHER
1 / 298,300,0066934216.356.863,026.378.245,001942KRASSOWSKY
1 / 297,000,0067226536.356.912,006.378.388,001909HAYFORD
1 / 294,980,0067684716.356.584,006.378.206,001866CLARKE (1)
1 / 299,150,0066743716.356.078,966.377.397,151841BESSEL
schiacciamento α
eccentricitàe2
semiasse minore (m)
semiasse maggiore (m)anno
VALORI PROGRESSIVAMENTE ATTRIBUITI NEL TEMPOAI PARAMETRI DELL’ELLISSOIDE TERRESTRE
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
• SUPERFICIE FISICA, costituita dalla reale conformazione esteriore della crosta terrestre, con le depressioni, le montagne, le distese dei mari e degli oceani, ecc.
• SUPERFICIE GEOIDICA, ossia assimilata al geoide come definito in precedenza.
• SUPERFICIE ELLISSOIDICA, ossia assimilata all’ellissoide di rotazione più prossimo a quello del geoide.
LA FORMA DELLA TERRA PUÒ ESSERE QUINDI CONSIDERATA SECONDO TRE ASPETTI DIVERSI:
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Forma e dimensioni della Terra- Forma e dimensioni della Terra
• VERTICALE FISICA, rappresentata dalla direzione della gravità e individuata dal filo a piombo.
• VERTICALE O NORMALE GEOIDICA, determinata con osservazioni astronomiche.
• NORMALE ELLISSOIDICA: determinata tramite le coordinate geografiche.
CON RIFERIMENTO ALLE SUPERFICI CONSIDERATE, PER UNO STESSO PUNTO SI HANNO TRE VERTICALI:
Mentre la verticale fisica e geoidica si possono considerare praticamente coincidenti, gli angoli δ di scostamento fra le normali geoidica ed ellissoidica, detti deviazione della verticale, possono assumere valori più o meno sensibili nei vari punti della terra (da 1” fino a 30”÷40”) e permettono di definire le “ondulazioni” del geoide.
δ
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Coordinate geografiche- Coordinate geografiche
MERIDIANI E PARALLELIMERIDIANI E PARALLELI
• I piani passanti per l’asse polare intersecano la terra secondo piani meridiani e la superficie ellissoidica secondo linee curve dette meridiani, rappresentati da ellissi, considerando come superficie di riferimento l’ellissoide di rotazione.
• I piani perpendicolari all’asse di rotazione terrestre intersecano la terra secondo piani paralleli e la superficie ellissoidica secondo circonferenze dette paralleli; il piano parallelo che divide la Terra in due parti eguali costituisce il piano equatoriale e interseca la superficie ellissoidica secondo una circonferenza di diametro massimo, detta equatore.
La terra ruota attorno al proprio asse minore detto asse polare terrestre N-S, i cui estremi vengono definiti poli (polo nord o artico e polo sud o antartico
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Coordinate geografiche- Coordinate geografiche
RETICOLATO GEOGRAFICORETICOLATO GEOGRAFICO
Un qualunque punto P della superficie ellissoidica èperfettamente individuato dall’intersezione di un meridiano e di un parallelo, le cui posizioni vengono definite rispetto a un sistema di riferimento di assi curvilinei, costituiti dall’equatore e da un meridiano, detto meridiano origine o fondamentale, rappresentato, per la cartografia internazionale, dal meridiano passante per la stazione di Greenwich, a Londra.
Meridiani e paralleli si intersecano fra loro ad angolo retto e determinano sulla superficie di riferimento un reticolato detto reticolato geografico
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Coordinate geografiche- Coordinate geografiche
La posizione planimetrica di un punto sulla superficie di riferimento terrestre viene definita dalle sue coordinate geografiche che possono essere:
Coordinate geografiche astronomiche: riferite al geoideLatitudine astronomica ϕaLongitudine astronomica λa
Coordinate geografiche ellissoidiche: riferite all’ellissoideLatitudine ellissoidica ϕeLongitudine astronomica λe
COORDINATE GEOGRAFICHECOORDINATE GEOGRAFICHE
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Coordinate geografiche- Coordinate geografiche
Latitudine astronomica ϕa:angolo che la verticale al geoide passante per il punto P forma con il piano equatoriale
Longitudine astronomica λa: angolo che il piano meridiano passante per il punto P forma con il piano meridiano di riferimento o piano fondamentale passante per Greenwich nel riferimento internazionale
Geoide
COORDINATE GEOGRAFICHE ASTRONOMICHECOORDINATE GEOGRAFICHE ASTRONOMICHE
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Coordinate geografiche- Coordinate geografiche
Latitudine ellissoidica ϕe:angolo che la normale all’ellissoide passante per il punto P forma con il piano equatoriale
Longitudine ellissoidica λe:angolo che il piano meridiano passante per il punto P forma con il piano meridiano di riferimento o piano fondamentale passante per Greenwich nel riferimento internazionale
Ellissoide
COORDINATE GEOGRAFICHE ELLISSOIDICHECOORDINATE GEOGRAFICHE ELLISSOIDICHE
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Coordinate geografiche- Coordinate geografiche
RETICOLATO GEOGRAFICORETICOLATO GEOGRAFICO
Prof. C. R. FicheraProf. C. R. Fichera
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Concetti base e grandezze oggetto di misura- Concetti base e grandezze oggetto di misura
ZENIT E NADIRZENIT E NADIR
• La verticale passante per un punto Pdel geoide presenta due direzioni: una tende verso l’esterno della terra a un punto detto zenit e l’altra verso l’interno a un punto detto nadir.
• Il piano tangente al geoide nel punto Pviene definito orizzonte o piano orizzontale.
• Gli infiniti piani passanti per la normale in P al geoide ovvero all’ellissoide vengono definiti piani verticali.
N
S
E
O piano orizzontale
piano verticale
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Concetti base e grandezze oggetto di misura- Concetti base e grandezze oggetto di misura
Grandezze oggetto di misureGrandezze oggetto di misure
ANGOLI
DISTANZE
QUOTE
AZIMUTALI ZENITALI
RELATIVEASSOLUTE
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Concetti base e grandezze oggetto di misura- Concetti base e grandezze oggetto di misura
AZIMUTALI ZENITALI AA
CC φφ
νA
νA = verticale passante per A
ϑ = angolo azimutaleϑ = angolo azimutale
angolo formatodai piani πB e πC
angolo formatodai piani πB e πC
ϑϑ
πC = piano formato da νA e dalla congiungente ACπB = piano formato da νA e dalla congiungente AB
φ = angolo zenitaleφ = angolo zenitale
φ = angolo formato da vAe dalla congiungente ACφ = angolo formato da vAe dalla congiungente AC
ANGOLI
φφ
BB
πB
CC
AA
πC
νA
ϑϑ
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Concetti base e grandezze oggetto di misura- Concetti base e grandezze oggetto di misura
DISTANZA FRA DUE PUNTI
CAMPO GEODETICO E CAMPO TOPOGRAFICO
DISTANZA FRA DUE PUNTI
CAMPO GEODETICO E CAMPO TOPOGRAFICO
La distanza fra due punti è data in Topografia dalla lunghezza della linea di minima lunghezza che collega i punti proiezione sulla superficie di riferimento dei punti reali della superficie terrestre condotti lungo la normale all’ellissoide.
Poiché l’ellissoide terrestre presenta uno schiacciamento minimo, è dimostrato che in una porzione di ellissoide di raggio pari a 100 km intorno a un punto C, la superficie ellissoidica può essere sostituita da una sfera tangente l’ellissoide in C, in quanto l’errore planimetrico massimo sulla distanza risulta pari a circa 27 mm; tale sfera prende il nome di sfera locale. Considerando il solo aspetto planimetrico, tale zona estesa per un raggio di 100 km, in cui è possibile sostituire all’ellissoide terrestre la sfera locale, viene definita campo geodetico.
È stato altresì dimostrato che, entro determinati limiti, nei calcoli topografici èpossibile sostituire alla sfera locale in un punto il piano ad essa tangente nel punto stesso; l’estensione di tale piano intorno al punto considerato viene definita campo topografico. Il campo topografico può essere esteso entro un raggio di 25 km intorno a un punto C, per ottenere una precisione relativa di 1/200.000 nelle misure planimetriche.
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AA
100 km100 km
BB
CC
DD
EEFF
CC00 CCss
AAss
BB00
AAee BBss
25 km25 km 25 km25 km
100 km100 kmgeodeticogeodeticocampocampo
campocampo topograficotopografico
DISTANZA FRA DUE PUNTI
CAMPO GEODETICO E CAMPO TOPOGRAFICO
DISTANZA FRA DUE PUNTI
CAMPO GEODETICO E CAMPO TOPOGRAFICO
sferasfera
ellissoideellissoide
localelocale
piano tangente orizzontale (piano topografico)piano tangente orizzontale (piano topografico)
superficie
superficie
fisica
fisica
delladella
terraterra
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AA
AA00
DISTANZA TOPOGRAFICA
ννAA
ννBB
BB
BBss
φ
d* = congiungente ABd* = congiungente AB
d = d* sen φd = d* sen φ
d*d*
dd
φ = angolo zenitaleφ = angolo zenitale
d = distanza topograficad = distanza topografica
BB00 piano topograficopiano topografico
sfera localesfera locale
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Concetti base e grandezze oggetto di misura- Concetti base e grandezze oggetto di misura
QUOTA DI UN PUNTOQUOTA DI UN PUNTO
AA
ellissoideellissoide
geoide (livello medio del mare)geoide (livello medio del mare)
BBB
AgAAgg
QB(e)quota ellissoidica
QQB(e)B(e)quota quota ellissoidicaellissoidica
QB(g)quota ortometrica
QQBB(g)(g)quota ortometricaquota ortometrica
BgBBgg
BeBBee
AeAAee
QA(e)QQAA(e)(e)QA(g)QQAA(g)(g)
La quota rappresenta la lunghezza del segmento misurato lungo la verticale/normale al geoide/ellissoide fra un punto della superficie terrestre ed il suo punto proiezione sulla superficie di riferimento (geoide o ellissoide).• Le quote tuttavia vengono sempre riferite al geoide.• La quota riferita al geoide prende il nome di quota ortometrica (quota assoluta).• Le quote assolute sono riferite al livello medio del mare.
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AA
BB
A,B
A’A’ B’B’
QUOTA RELATIVAOVVERO
DISLIVELLO Δ FRA DUE PUNTI
QUOTA RELATIVAOVVERO
DISLIVELLO Δ FRA DUE PUNTI
piano topograficoQAQQAA
A,B QAQQAAQBQQBB
QBQQBB
Prof. C. R. FicheraProf. C. R. Fichera
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Concetti base e grandezze oggetto di misura- Concetti base e grandezze oggetto di misura
INDIVIDUAZIONE DEI PUNTI NELLO SPAZIOINDIVIDUAZIONE DEI PUNTI NELLO SPAZIOE SUL PIANO TOPOGRAFICOE SUL PIANO TOPOGRAFICO
P
P0
Xp
X
Y
Yp
ϑϑpp dd
O
Z
asse polare
piano topografic
oφφpp
Prof. C. R. FicheraProf. C. R. Fichera
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2. Geodesia e Topografia2. Geodesia e Topografia - Concetti base e grandezze oggetto di misura- Concetti base e grandezze oggetto di misura
COORDINATE POLARI (COORDINATE POLARI (ϑϑpp , d), d)COORDINATE CARTESIANE (COORDINATE CARTESIANE (XXPP , Y, YPP))
Passaggio dalle coordinate polari a quelle cartesiane e viceversa
PP
PP
dYdX
θθ
cossin
⋅=⋅=
P
PP
PP
YXarctg
YXd
=
+=
θ
22
zenitale angolo azimutale) (angolo direzione di angolo
P −−
ϕθP
P
P0
Xp
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Y
Yp
ϑϑpp dd
O
Z
asse polare
piano topografic
oφφpp
Prof. C. R. FicheraProf. C. R. Fichera