Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG)

1. CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

2. CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE CENNI DI CARTOGRAFIA Dott.ssa Maurizia Sigura - DISA tel 0432/558658 maurizia.sigura@uniud.it Dott.ssa Pasqualina Sacco IIA Milano

3. CARTOGRAFIA STRUMENTO FONDAMENTALE PER LA RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO • - rappresenta una modello del mondo reale • ovvero dello spazio terrestre • - raccoglie oggetti diversi • vegetazione • strade • fiumi • reti tecnologiche • manufatti edilizi • raccoglie processi diversi • conoidi di deiezione

4. CARTOGRAFIA DI BASE CARTOGRAFIA TEMATICA CARTOGRAFIA DI SINTESI

5. Punti fondamentali: cartografia è la rappresentazionedella realtà complessa ossia la riproduzione planimetrica e ad una determinata scala di elementi, fenomeni, … esigenze applicative si ricorre alla rappresentazione cartografica più utile (tipologia, scala e dettaglio) per rappresentare una specifica realtà geografica/territoriale la cartografia implica un processo di interpretazionedella realtà (semplificazione)

6. Classificazione dell’informazione territoriale

7. Prima parte • INFORMAZIONE TERRITORIALE DI BASE • Predomina la componente geometrica • - cartografia IGM: (25.000 - 50.000 - 100.000) • modello digitale di elevazione (DTM) • - ISTATsezioni di censimento del 1991 (1:25.000) • - Regione: carte tecniche numeriche (1:25.000, 1:10.000, 1:5.000)

8. GEOREFERENZIAZIONE ASSEGNARE AGLI ELEMENTI GEOGRAFICI IN MAPPA LA LORO POSIZIONE CORRETTA SULLA SUPERFICIE TERRESTRE SISTEMA DI COORDINATE • sferoide • datum • proiezione • unità di misura

9. … PERCHÉ LO DEVO SAPERE ? cos’è il DATUM? cosa sono queste sigle? cosa si intende per PROIEZIONE? ? ? Perché prima o poi lavorando con un G.I.S. troverò una finestra di dialogo simile a questa ed INSERENDO I PARAMETRI ERRATI L’ANALISI CHE SEGUE RISULTERÀ DEL TUTTO COMPROMESSA ? ?

10. SISTEMI DI COORDINATE Y X- Y+ X+ Y+ X X- Y- X+ Y- GEOGRAFICHE (sferiche) CARTESIANE (o piane) S.R. più comune, in cui la superficie terrestre è assimilata ad un elissoide di rotazione. Le misure sono espresse in Longitudine e Latitudine (angoli misurati dal centro della terra in DMS) e permettono di caratterizzare l’ubicazione di qualsiasi punto sulla superficie terrestre. Latitudine di P = angolo che la normale in P alla superficie elissoidica forma con il piano equatoriale; misurato dal centro della terra in direzione N e S; vale 0° all’Equatore, 90° N e –90° S; Longitudine di P = angolo formato dal piano meridiano contenete P con il piano meridiano di riferimento (convenzionalmente quello passante per Greenwich); misurato dal centro della terra in direzione E e O; vale 0° al primo meridiano (Greenwich), 180° E e –180° O. Meridiani = linee di Longitudine, si estendono tra i poli Paralleli = linee di Latitudine, circondano il globo con anelli paralleli. Per semplicità i dati geografici vengono proiettati in sistemi di coordinate piane, o cartesiane. Le ubicazioni sono identificate da una griglia di coordinate x,y (X specifica posizione orizzontale, Y quella verticale) con l’origine al centro della griglia.

11. GEOIDE E SFEROIDE Superficie equipotenziale di gravità che meglio approssima la superficie terrestre, identificata come il livello medio del mare GEOIDE superficie terrestre SFEROIDE Superficie matematica di rotazione (intorno all’asse minore), biassiale, che meglio approssima la forma della terra. FORMULAZIONI MATEMATICHE UTILIZZATE PER RAPPRESENTARE LA SUPERFICIE TERRESTRE IN MODO DA POTERLA PROIETTARE SULLE MAPPE • la quota s.l.m. è riferita al geoide • i sistemi GPS fanno riferimento all’elissoide

12. DATUM IL DATUM DI UN SISTEMA DI RIFERIMENTO È COSTITUITO DA UN PRECISO SFEROIDE ED IL SUO ORIENTAMENTO • la superficie terrestre deve essere rappresentata in un sistema regolare (elissoide) di coordinate geometriche • la superficie di riferimento (geoide) è irregolare • il DATUM identifica l’elissoide che meglio approssima - localmente - il geoide Un DATUM è costituito da 8 parametri dell’elissoidelocale - 2 di forma e 6 di posizione ed orientamento - e da una rete compensata di punti, estesa sull’area di interesse, che lo materializza • stesso datum e diversi sistemi di coordinate: trasformazioni puramente matematiche tra essi • datum diversi: trasformazioni approssimate che necessitano di un numero sufficiente di misure che legano i punti tra i due sistemi

13. ELISSOIDE LOCALE punto di emanazione area di interesse locale punto in posizione centrale rispetto all’area di interesse in cui viene imposta la tangenza dell’elissoide al geoide elissoide locale geoide elissoide geocentrico Il punto di emanazione del sistema geodetico locale italiano, basato sull’elissoide internazionale, è individuato in Roma-Monte Mario con orientamento Monte Soratte. Il punto di emanazione del sistema europeo ED 50 (European Datum 1950), basato sull’elissoide internazionale, è a Potsdam in Germania centro di massa della terra

14. ELISSOIDE LOCALE

15. ELISSOIDE INTERNAZIONALE a b Elissoide internazionale diHayford (1924) a = 6.378.388,000 m usato nei sistemi UTM e Gauss-Boaga b = 6.356.911,946 m f = (a-b)/a = 0,003367003 (schiacciamento)

16. ELISSOIDE GEOCENTRICO Il sistema globale WGS (World Geodetic System) è stato sviluppato dal dipartimento della difesa degli stati uniti. Nasce dalla necessità di unificare il sistema di riferimento per uniformare le coordinate, anche molto diverse tra loro, utilizzando i sistemi geodetici locali. centro di massa della terra a b Elissoide WGS84 (1984) usato nei sistemi di posizionamento GPS a = 6.378.137,000 m b = 6.356.752,310 m Geometricamente è costituito da una terna cartesiana con l’origine nel centro della Terra, l’asse Z parallelo all’asse di rotazione terrestre e l’asse X passante per il meridiano di Greenwich. L’asse di rotazione dell’elissoide coincide con l’asse Z. f = (a-b)/a = 0,0033528113303 (schiacciamento)

17. ELISSOIDI E DATUM IN ITALIA Elissoide di Bessel orientamento Genova IIM CATASTO ROMA40 GAUSS-BOAGA Elissoide di Hayford orientamento Roma Monte Mario Elissoide di Hayford orientamento Postdam medio europeo ED50 UTM Elissoide GRS orientamento coincidenza centro geoide WGS84

18. PROIEZIONI: DEFINIZIONE Y X- Y+ X+ Y+ X X- Y- X+ Y- CORRISPONDENZA BIUNIVOCA TRA LA SUPERFICIE DELL’ELISSOIDE ED IL PIANO DELLA RAPPRESENTAZIONE CARTOGRAFICA CARTESIANA trasformazione coord. geografiche in cartesiane x = f ( , ) y = g (, ) param. elissoide Datum • proiez. geometriche sul piano o su superfici intermedie • proiez. da algoritmi per minimizzare deformazioni

19. PROIEZIONI E DISTORSIONI • forma • area • distanza • direzione B A A B LE PROIEZIONI PROVOCANO DISTORSIONI IN UNA O PIÙ PROPRIETÀ SPAZIALI

20. PROIEZIONI GEOMETRICHE PIÙ COMUNI • I tre tipi di proiezioni danno una forma differente ai paralleli: • rettilinei per la cilindrica • cerchi concentrici per la conica • cerchi eccentrici per la piana CILINDRICA CONICA PIANA

21. PROIEZIONI PROSPETTICHE • polari: piano tangente ad un polo • meridiane: piano tangente all’equatore • azimutali: piano tangente ad un punto qualsiasi il quadro di proiezione è un PIANO normale ortografica • gnomoniche: centro di proiezione (V) • nel centro dell’elisse • stereografiche: V sulla superficie dell’elisse nel punto opposto a quello di tg • scenografiche: V fuori dalla superficie sulla normale al quadro • ortografiche: all’infinito nella direzione della normale al quadro stereografica

22. PROIEZIONI CILINDRICHE il quadro di proiezione è un CILINDRO TANGENTE ALL’ELISSOIDE • diretta: l’asse del cilindro coincide con l’asse di rotazione • inversa: l’asse del cilindro è posto sul piano equatoriale • obliqua: l’asse del cilindro è posta in altre direzioni diretta inversa obliqua

23. PROIEZIONI CONICHE il quadro di proiezione è un CONO TANGENTE ALL’ELISSOIDE • diretta: l’asse del cilindro coincide con l’asse di rotazione • inversa: l’asse del cilindro è posto sul piano equatoriale • obliqua: l’asse del cilindro è posta in altre direzioni diretta inversa obliqua

24. PROIEZIONE DI MERCATORE PROIEZIONE CILINDRICA DIRETTA CONFORME usata per la navigazione poiché la distanza tra due punti è data da un segmento che mantiene costante l’angolo con i meridiani normale di Mercatore

25. PROIEZIONE DI GAUSS PROIEZIONE CILINDRICA INVERSA CONFORME è considerata la stessa proiezione di Mercatore, con la differenza che il cilindro è orizzontale in Italia è detta anche diGauss-Boaga

26. PROIEZIONE UTM (1) Universale Trasversa di Mercatore • Terra divisa in 60 FUSI di ampiezza 6° • applicare ad ogni fuso la PROIEZIONE CONFORME DI GAUSS (Trasversa Mercatore) intorno al meridiano centrale fascia zona • limita il problema delle deformazioni della proiezione di Gauss • non è applicata a latitudini superiori a 80° fuso

27. PROIEZIONE UTM (2) Universale Trasversa di Mercatore • la superficie terrestre è divisa in 60 FUSI DI 6° e 20 FASCE PARALLELE DI 8° • i FUSI sono numerati da 1 a 60 in senso antiorario partendo dall’antimeridiano di Greenwich • le FASCE sono identificate da lettere • l’incrocio di un fuso ed una fascia identifica una ZONA • l’ITALIA è situata nei fusi 32, 33 ed in parte 34 e nelle fasce T ed S • ogni zona di 6° x 8° viene divisa in quadrati da 100 km di lato identificati da 2 lettere fuso zona fascia

28. PROIEZIONE UTM (3) le coordinate di un punto sono espresse in METRI e sono sempre positive, esse sono riferite ad un sistema cartesiano con: asse X = equatore asse Y = meridiano centrale del fuso quindi P(x,y): X = coord. EST = distanza dal meridiano centrale del fuso Y = coord. NORD = distanza dall’equatore all’equatore il “Northing” è 0 per l’emisfero boreale e 10000 km per quello australe per avere sempre valori positivi al meridiano centrale del fuso viene assegnata una falsa origine (“Easting”) di 500 km

29. PROIEZIONE UTM E GAUSS-BOAGA in Italia matematicamente sono uguali (proiezione conforme di Gauss) stesso elissoide di riferimento: elissoide internazionale (Hayford) cambia il sistema geodetico di riferimento

30. DIFFERENZA SISTEMI DI RIFERIMENTO Coordinate di Monte Mario

31. I DUE FUSI DEL SISTEMA GAUSS-BOAGA I due fusi corrispondono ai FUSI 32 E 33 DEL SISTEMA UTM a meno delle differenze tra i due Datum la differenza è dell’ordine di qualche decina di metri

32. SISTEMA WGS84 è un sistema elissoidico internazionale

33. TIPI DI PROIEZIONI IN ITALIA Soldner-Cassini (sferica, policentrica) Gauss-Boaga dal 1980 circa problema di sovrapposizione tra fogli adiacenti CATASTO Samson-Flamsted (sinusoidale, policentrica) utilizzata fino al 1942 per 1:100.000, 1:50.000, 1:25.000 con rif. elissoide di Bessel Gauss-Boaga Mercatore Lambert IGM CTR Gauss-Boaga IIM Mercatore Cambiano tipo di proiezione e/o rappresentazione (es. da Lambert a Mercatore) e lasciando inalterato il sistema di riferimento (es. ED50) le coordinate geografiche di un punto non variano. Cambiando il sistema di riferimento (es. da ED50 a WGS84) la variazione delle coordinate geografiche può essere notevole.

34. Seconda parte INFORMAZIONE TERRITORIALE TEMATICA La carta tematica è una rappresentazione che evidenzia, graficamente, aspetti e caratteristiche degli elementi territoriali che vanno oltre la semplice rappresentazione geometrica della realtà fisica si riferisce ad un particolare ambito applicativo, ad un argomento, cioè ad uno SPECIFICO TEMA

35. CARTOGRAFIA DI BASE CARTOGRAFIA DI TEMATICA • Cartografia di base privilegia • Visione d’insieme; • Inventario; • Localizzazione degli elementi costituenti la realtà rappresentata • Cartografia tematica • Deriva da analisi specifica • Implica classificazione dei dati • Considera soprattutto variabili qualitative/quantitative rispetto a schemi di riferimento spaziali

36. Classificazione dei dati nella carta tematica • 3 requisiti • Esaustività delle categorie - tutte le osservazioni devono essere collocate all’interno delle classi previste • Esclusività delle categorie – la stessa osservazione ( poligono) non può comparire in più classi (NON sovrapposizione) • Sistematicità delle unità di osservazione – l’attribuzione alle categorie deve basarsi su un criterio logico e metodologico chiaro e definito

37. Esempio cartografia TEMATICA USI E COPERTURE DEL SUOLO

38. Elaborazione di carte tematiche da carta tecnica

39. Rilievo di viabilità

40. quota Esempio cartografia TEMATICA

41. Elaborazione di carte tematiche da ortofoto Utilizzo dell’ortofoto come base per il rilievo dell’uso del suolo Carta dell’uso del suolo ottenuta dall’interpretazione a video dell’ortofoto utilizzata come base per l’analisi dell’impatto delle politiche di sviluppo agricolo sulla complessità del paesaggio

42. Approccio operativo

43. Approccio operativo

44. CARTOGRAFIA TEMATICA DA INTEGRAZIONE DI DATI DA FONTI DIVERSE SALDO DEMOGRAFICO

45. distanza fonti inquinamento cartografia tematica da integrazione di dati cartografici ed ambientali ARPA

46. cartografia tematica da integrazione di dati socio-economici Gemona 145 Lusevera 94 Montenars 128 Nimis 129 Povoletto 165 Reana del R. 148 Taipana 81 Tarcento 131 SALDO DEMOGRAFICO ISTAT

47. CARTOGRAFIA TEMATICA • Ha carattere descrittivo, estrapola informazione dalla cartografia di base e l’arricchisce di ulteriori contenuti • Deve essere finalizzata ed il processo di costruzione della legenda codificato, tuttavia esistono legende guida • Corine Land Cover • Corine Biotopes • Dal punto di vista grafico può essere realizzata seguendo diverse tecniche di rappresentazione SALDO DEMOGRAFICO

48. CARTOGRAFIA DI SINTESI • E’ il risultato della elaborazione delle informazioni derivate da cartografia di base e cartografia tematica • Descrive un fenomeno o un processo che si conosce in termini di componenti e di relazioni tra le stesse • Esprime il modello del fenomeno o processo considerato poiché implica l’utilizzo di algoritmi che esprimono le relazioni tra le diverse componenti • IL PROCESSO DEVE ESSERE BEN CONOSCIUTO

49. Esempio: CARTA APPORTO DI AZOTO DI ORIGINE AGRICOLA • un eccesso di azoto nel terreno può provocare inquinamento delle falde per percolazione • l’apporto di azoto avviene mediante fertilizzanti chimici • l’apporto di azoto avviene mediante spandimento di liquami di origine zootecnica (N organico)

50. CARICO AZOTO SU BASE COMUNALE DA FERTILIZZANTI CHIMICI (PAC) USO SUOLO CORINE LAND COVER CATEGORIE AGRICOLE ALTRE CATEGORIE Seminativi in aree non irrigue Superfici artificiali Vigneti Foreste e veget. naturale Frutteti e frutti minori Zone umide Oliveti Corpi d’acqua Prati stabili Sistemi colturali complessi Colture agrarie miste a veget. naturale Kg / ha di N