Riconfinazione in coordinate UTM

Riconfinazioni
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Buongiorno a tutti,
Sono un ingegnere della provincia di Torino,fra le altre cose mi occupo saltuariamente di rilievi per tipi catastali esclusivamente con stazione totale e sono sempre stato appassionato di topografia e di sistemi GPS.
Non ho mai considerato l’acquisto di un sistema base/rover professionale non potendo economicamente ammortizzarlo, ma la disponibilità di chip sempre + avanzati ed economici mi ha permesso di autocostruirmi un rover GPS multi-costellazione in doppia frequenza, il tutto con una cifra veramente irrisoria.
Operando in RTK con connessione alla rete di stazioni fisse della regione Piemonte, ottengo risultati ottimi e ripetibili, con precisioni di 1, 2 cm. Ho anche più volte verificato l’accuratezza dei fix stazionando su vari centrini delle reti di raffittimento.
Uso questo rover solo per un uso diciamo “hobbystico”, ad esempio per individuare dei terreni di mia proprietá senza grosse pretese di precisione, tutti localizzati in montagna in zone fittamente boscose e semi-abbondonate dove un rilievo tradizionale sarebbe non dico impossibile, ma veramente lungo e difficoltoso.

Vorrei porre a chi è sicuramente piú competente di me una domanda circa la modalità operativa che uso che a me sembra topograficamente corretta, mi pare di capire però che nessuno la usi e logicamente mi domando se non stia facendo qualche grossolano svarione.
Il chip mi fornisce direttamente le coordinate geografiche corrette dalla rete fissa nel riferimento ETRS/ETRF2000 e le relative UTM.
Mi torna quindi comodo considerare le coordinate UTM direttamente come coordinate rilievo per fare la rototraslazione ai minimi quadrati sul sistema mappa.
Poiché la proiezione di Gauss è conforme ed ha un modulo di deformazione che in campo topografico si può considerare uniforme ed indipendente dalla direzione, applicando la variazione di scala automaticamente incorporo sia quest’ultimo che le eventuali dilatazioni della mappa. In altre parole georeferenzio la mappa in coordinate UTM.
Gli scarti che ottengo su riferimenti di impianto sono molto buoni ed altrettanto il fattore di scala complessivo. Cosa ne pensate ? Se sbaglio dove sbaglio ?

Da ultimo avrei una curiosità, dai vari video sull’uso di CorrMap vedo che la georeferenziazione fornisce anche le coodinate WGS84, come vengono calcolate ? Son state ottenute sulla base di coordinate GPS dei fiduciali provenienti dai rilievi ?
Diversamente mi pare che la trasformazione puramente da calcolo con approssimazioni accettabili sia per vari motivi praticamente impossibile. Ad esempio nella mia zona la conversione da Cassini a ERTF2000 o WGS84 porta a scarti anche di 3 metri.

Mille grazie a chi avrà la pazienza di rispondermi, se qualcuno fosse interessato a costruirsi un rover
super-economico posso naturalmente fornire tutti i riferimenti necessari.

Pierpaolo Giordano

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Ciao Pierpaolo e benvenuto sul forum (qui ci diamo tutti del tu, ok?).

Innanzi tutto complimenti per l’abilità dimostrata nel costruirti il rover GPS, non è certo da tutti.

Passando al tuo quesito:

È vero, nessun utilizzatore GPS adotta questa tua impostazione, cerco di spiegarti il perché. Il GNSS è basato sul sistema di riferimento WGS84 e rileva pertanto le coordinate geocentriche di tale sistema. Come certamente saprai, in WGS84 tra le coordinate geocentriche e quelle geografiche (latitudine e longitudine) c’è corrispondenza biunivoca, per cui le une corrispondono univocamente alle altre.

Nei lavori di estensione ridotta, cioè entro il campo topografico assunto pari a 15 km, non ha alcun senso riferirsi a sistemi di riferimento planetari (con origine sull’equatore terrestre) come quelli che utilizzi tu. In questi casi, infatti, potendo assimilare la superficie terrestre ad un piano, si usa riportare i rilievo “in locale”, cioè trasferendolo dal sistema cartesiano geocentrico WGS84 a quello “topografico piano”, dove il piano si considera tangente al “punto di emanazione del rilievo”, cioè la base GPS dalla quale sono state generate le baseline ai punti. Questa trasformazione viene chiamata “trasformazione euleriana”, ti riporto qui sotto il link ad un mio articolo dove la illustro:

Concetti base sul sistema GPS WGS84.pdf (951,0 KB)

Una volta operata questa trasformazione (cosa che fanno tutti i principali software di topografia), il tuo rilievo avrà quindi coordinate topografiche piane (Nod, Est e Quota) con origine (0.000, 0.000, 0.000) nel suddetto punto di emanazione del rilievo. Queste sono le coordinate normalmente usate nei lavori di topografia che non raggiungono estensioni tali da fuoriuscire dal piano topografico. I sistemi di riferimento globali come quelli che usi tu vengono adottati solo per opere di grande estensione in cui effettivamente si esce dal piano topografico. In questi casi, diventa tutto più complesso perché i calcoli da sviluppare non sono più sul piano ma sulla sfera locale (entro 100 km) o sull’ellissoide (oltre i 100 km). Capisci bene che per lavori come, credo, quelli ai quali ti stai dedicando tu, ricorrere a quei sistemi non ha veramente senso e, anzi, introducono approssimazioni che a volte peggiorno addirittura i risultati.

Detto quanto sopra, le rototraslazioni da calcolare in questi lavori operano sulle suddette coordinate topografiche piane, senza alcun problema cartografico di sorta. Devi tener presente che tu non stai operando su una cartografia, ma su una zona di terreno molto limitata.

Riguardo a CorrMap, infine, sì, le coordinate geografiche WGS84 vengono calcolate con riferimento ad un database interno al programma che contiene i PF di tutta Italia completi di latitudine e longitudine WGS84.

Spero che quanto sopra possa esserti utile.

geom. Gianni Rossi
Responsabile corsi online del Collegio Geometri e G.L. di Padova
cell. 3202896417
Email: gianni.rossi@corsigeometri.it
www.corsigeometri.it
www.topgeometri.it

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Ciao Pierpaolo,
È un piacere leggerti, anche io ti faccio i complimenti per la tua abilità a realizzarti un ricevitore gossip che invidio.
Per quanto attiene al tuo quesito, la risposta è a mio avviso già riportata nel tuo post, quando facendo conversioni da ETRF 2000 a Cassini hai scarti anche di oltre3 mt., ma noi quando ricostruiamo il confine cartografico dobbiamo ricostruire il confine disegnato su quella mappa che ha quelle coordinate e non ricostruirlo con trasformazioni tra sistemi, che possono generare errori sulle coordinate anche rilevanti .
Scusate eventuali errori ma ho scritto da cellulare.
Un saluto

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Ciao Gianni, Sergio,

grazie delle vostre risposte, concordo su quanto dite e sul fatto che sia concettualmente più corretto lavorare sul piano locale in coordinate euleriane.
Certamente per le operazioni locali ha poco senso usare coordinate riferite all’equatore ed alla falsa origine del fuso, ma agli effetti pratici ciò che uso sono le le differenze di coordinate UTM, che corrette per il modulo di deformazione mi danno delle distanze, le medesime distanze che con ottima approssimazione otterei tramite i DeltaX,Y,Z convertiti in coordinate euleriane
Come dicevo le misure sul terreno concordano molto bene con le misurate fatte con la stazione.
Se le distanze concordano non riesco a capire come si possano introdurre grossi errori nel tracciamento (le geometrie sono quelle e la proiezione di Gauss non deforma gli angoli).

Sergio, certamente non uso mai coordinate ottenute per trasformazione di sistemi ma solo per rototraslazione rigorosa (nel post mi riferivo appunto all’impossibilità di usare con una conversione analitica da Cassini a WGS84 per i punti da tracciare).

Grazie ancora, buona giornata.
Pierpaolo

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Ciao Pierpaolo, se poi ci dai delle dritte su come costruire un rover come il tuo con una cifra irrisoria, io te ne srò sicuramente grato.
Gabriele

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Ciao Gabriele, non vorrei andare completamente fuori tema del forum, scrivimi pure in privato:
p.giorda@libero.it

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Ciao Pierpaolo.

Sì, matematicamente può starci di usare le differenze di coordinate UTM corrette del modulo di deformazione per determinare distanze. Tuttavia io personalmente continuo a ritenerlo un metodo non ottimale e poco chiaro che si discosta da quella che è la prassi. Poi è ovvio che, se sono lavori tuoi personali che non devi condividere con nessuno, puoi adottare il criterio che vuoi.

Nella mia risposta precedente io mi riferivo al fatto che le coordinate native del GPS sono le geocentriche/geografiche WGS84, quindi andrebbero usate direttamente queste trasformandole in topografiche piane mediante la trasformazione euleriana. Tutte le altre coordinate, UTM, Gauss, ecc. sono comunque frutto di una conversione che implica un cambio di ellissoide. In un bellissimo corso che abbiamo tenuto due anni fa sul sito www.corsigeometri.it, i docenti, Prof. Renzo Maseroli e Luciano Surace, hanno affrontato in dettaglio questo tema della conversione di datum e, dalla loro analisi, emergeva che questi calcoli introducono inevitabilmente approssimazioni che possono arrivare anche a 1.00-1.50 metri (dipende da quale datum passi a quale altro). Questo è il motivo per il quale io consiglio sempre di evitare di riferirsi a sitememi di riferimento planetari quando si opera in zone limitate.

Se di tuo interesse, il corso sopra citato è tuttora disponibile dalle registrazioni delle lezioni, lo trovi www.corsigeometri.it, è diviso in tre moduli, questi che seguono sono i due che riguardano la geodesia e la cartografia:

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Grazie Gianni, farò sicuramente il corso per approfondire meglio la questione del cambio di datum.
Non si finisce mai di imparare…