Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG)
description
Transcript of Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG)
Sistemi innovativi in zootecnia
Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento(corso SUPAG)
Massimo LazzariDipartimento di Scienze e tecnologie
Veterinarie per la Sicurezza Alimentare
Università degli Studi di Milano
CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE
CENNI DI CARTOGRAFIACENNI DI CARTOGRAFIA
Dott.ssa Maurizia Sigura - DISA tel 0432/[email protected]
Dott.ssa Maurizia Sigura - DISA tel 0432/[email protected]
Dott.ssa Pasqualina SaccoDott.ssa Pasqualina SaccoIIA Milano
CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE
CARTOGRAFIA STRUMENTO CARTOGRAFIA STRUMENTO FONDAMENTALE PER LA FONDAMENTALE PER LA
RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIORAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO
- rappresenta una modello del mondo realeovvero dello spazio terrestre
- raccoglie oggetti diversivegetazionestrade fiumireti tecnologiche
manufatti edilizi
-raccoglie processi diversiconoidi di deiezione
CARTOGRAFIA DI BASE
CARTOGRAFIA TEMATICA
CARTOGRAFIA DI SINTESI
Punti fondamentali:
cartografia è la rappresentazione della realtà complessa ossia la riproduzione planimetrica e ad una determinata scala di elementi, fenomeni, …
esigenze applicative si ricorre allarappresentazione cartografica più utile (tipologia, scala e dettaglio) per rappresentare una specifica realtà geografica/territoriale
la cartografia implica un processo di interpretazione della realtà (semplificazione)
Classificazione dell’informazione territoriale
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)
ASSEGNARE AGLI ELEMENTI GEOGRAFICIIN MAPPA LA LORO POSIZIONE CORRETTAPOSIZIONE CORRETTA SULLA
SUPERFICIE TERRESTRE
SISTEMA DI COORDINATESISTEMA DI COORDINATE
• sferoide• datum
• proiezione• unità di misura
GEOREFERENZIAZIONE
… PERCHÉ LO DEVO SAPERE ?
cos’è il DATUM?cos’è il DATUM?cos’è il DATUM?cos’è il DATUM?
cosa sono queste sigle?cosa sono queste sigle?cosa sono queste sigle?cosa sono queste sigle?
cosa si intende per PROIEZIONE?cosa si intende per PROIEZIONE?cosa si intende per PROIEZIONE?cosa si intende per PROIEZIONE?
????????
????
????
Perché prima o poi lavorando con un G.I.S. troverò una finestra di dialogo
simile a questa edINSERENDO I PARAMETRI ERRATI INSERENDO I PARAMETRI ERRATI
L’ANALISI CHE SEGUE RISULTERÀ DEL L’ANALISI CHE SEGUE RISULTERÀ DEL TUTTO COMPROMESSATUTTO COMPROMESSA
X
Y
X-Y+
X-Y-
X+Y+
X+Y-
SISTEMI DI COORDINATEGEOGRAFICHEGEOGRAFICHE
(sferiche)(sferiche)CARTESIANECARTESIANE
(o piane)(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 PLatitudine 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 PLongitudine 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.MeridianiMeridiani = linee di Longitudine, si estendono tra i poli
ParalleliParalleli = 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 X specifica posizione orizzontale, Y quella verticaleorizzontale, Y quella verticale) con l’origineorigine al
centro della griglia.
superficieterrestre
GEOIDE E SFEROIDE
FORMULAZIONI MATEMATICHEFORMULAZIONI MATEMATICHE UTILIZZATE PER RAPPRESENTARE LA SUPERFICIE TERRESTRE IN MODO
DA POTERLA PROIETTARE SULLE MAPPE
GEOIDEGEOIDE
Superficie equipotenziale di gravità che meglio approssima la superficie terrestre, identificata come il livello
medio del mare
SFEROIDESFEROIDESuperficie matematica di rotazione (intorno
all’asse minore), biassiale, che meglio approssima la forma della terra.
• la quota s.l.m. è riferita al geoide
• i sistemi GPS fanno riferimento all’elissoide
IL DATUMDATUM DI UN SISTEMA DI RIFERIMENTOÈ COSTITUITO DA UN PRECISO SFEROIDESFEROIDE ED IL
SUO ORIENTAMENTOORIENTAMENTO
DATUM
Un DATUM DATUM è costituito da 8 parametri8 parametri dell’elissoide locale - 2 di forma2 di forma e 6 di posizione ed orientamento 6 di posizione ed orientamento - e da una rete compensata di punti, estesa sull’area di
interesse, che lo materializza
• la superficie terrestre deve essere rappresentata in un sistema regolare (elissoideelissoide) di coordinate geometriche
• la superficie di riferimento (geoidegeoide) è irregolare• il DATUMDATUM identifica l’elissoide che meglio approssima -
localmente - il geoide
• 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
geoide
area di interesselocale
punto di emanazione
elissoidegeocentrico
elissoidelocale
centro di massadella terra
ELISSOIDE LOCALE
punto in posizione centrale rispetto all’area di interesse in cui viene
imposta la tangenza dell’elissoide al geoide
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
ELISSOIDE LOCALE
a
b
Elissoide internazionale diElissoide internazionale di HayfordHayford (1924)a = 6.378.388,000 m
f = (a-b)/a = 0,003367003(schiacciamento)
b = 6.356.911,946 musato nei sistemi
UTMUTM e Gauss-BoagaGauss-Boaga
ELISSOIDE INTERNAZIONALE
centro di massadella terra
b
Elissoide WGS84 Elissoide WGS84 (1984)
a = 6.378.137,000 m
f = (a-b)/a = 0,0033528113303(schiacciamento)
a
usato nei sistemi diposizionamento GPSGPS
b = 6.356.752,310 m
ELISSOIDE GEOCENTRICO
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.
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.
Elissoide di Besselorientamento Genova IIMCATASTO
ELISSOIDI E DATUM IN ITALIA
Elissoide di Hayfordorientamento Roma Monte Mario
ROMA40GAUSS-BOAGA
Elissoide di Hayfordorientamento Postdam
medio europeo
ED50UTM
Elissoide GRSorientamento coincidenza
centro geoideWGS84
CORRISPONDENZA BIUNIVOCA TRA LA SUPERFICIE DELL’ELISSOIDE ED IL PIANO DELLA RAPPRESENTAZIONE
CARTOGRAFICA CARTESIANA
PROIEZIONI: DEFINIZIONE
X
Y
X-Y+
X-Y-
X+Y+
X+Y-
x = f ( x = f ( , , ))y = g (y = g (, , ))x = f ( x = f ( , , ))y = g (y = g (, , ))
trasformazione coord. geografichegeografiche in cartesianecartesiane
• proiez. geometrichegeometriche sul piano o su superfici intermedie
• proiez. da algoritmida algoritmi per minimizzare deformazioni
param. elissoideparam. elissoide
DatumDatum
• formaforma
• areaarea
• distanzadistanza
• direzionedirezione
A BA B
PROIEZIONI E DISTORSIONI
LE PROIEZIONI PROVOCANO DISTORSIONIDISTORSIONI IN UNA O PIÙ PROPRIETÀ SPAZIALIPROPRIETÀ SPAZIALI
PROIEZIONI GEOMETRICHE PIÙ COMUNI
I tre tipi di proiezioni danno una forma differenteforma differente ai paralleliparalleli:
• rettilinei per la cilindrica• cerchi concentrici per la
conica• cerchi eccentrici per la piana
CILINDRICACILINDRICACILINDRICACILINDRICA
CONICACONICACONICACONICA
PIANAPIANAPIANAPIANA
il quadro di proiezione è un PIANO PIANO
•gnomonichegnomoniche: centro di proiezione (V)nel centro dell’elisse
•stereografichestereografiche: V sulla superficie dell’elisse nel punto opposto a quello di tg
•scenografichescenografiche: V fuori dalla superficie sulla normale al quadro
•ortograficheortografiche: all’infinito nella direzione della normale al quadro
normalenormalenormalenormale
ortograficaortograficaortograficaortografica
stereograficastereograficastereograficastereografica
PROIEZIONI PROSPETTICHE
• polaripolari: piano tangente ad un polo
• meridianemeridiane: piano tangente all’equatore
• azimutaliazimutali: piano tangente ad un punto qualsiasi
il quadro di proiezione è unCILINDRO TANGENTE ALL’ELISSOIDECILINDRO TANGENTE ALL’ELISSOIDE
PROIEZIONI CILINDRICHE
•direttadiretta: l’asse del cilindro coincide con l’asse di rotazione
•inversainversa: l’asse del cilindro è posto sul piano equatoriale
•obliquaobliqua: l’asse del cilindro è posta in altre direzioni
direttadirettadirettadiretta inversainversainversainversa obliquaobliquaobliquaobliqua
il quadro di proiezione è un CONO TANGENTE ALL’ELISSOIDECONO TANGENTE ALL’ELISSOIDE
PROIEZIONI CONICHE
•direttadiretta: l’asse del cilindro coincide con l’asse di rotazione
•inversainversa: l’asse del cilindro è posto sul piano equatoriale
•obliquaobliqua: l’asse del cilindro è posta in altre direzioni
direttadirettadirettadiretta inversainversainversainversa obliquaobliquaobliquaobliqua
PROIEZIONE CILINDRICA DIRETTA CONFORMEPROIEZIONE CILINDRICA DIRETTA CONFORMEusata per la navigazione poiché la distanza tra due
punti è data da un segmento che mantiene costante costante l’angolo con i meridianil’angolo con i meridiani
PROIEZIONE DI MERCATORE
normalenormalenormalenormale
di Mercatoredi Mercatoredi Mercatoredi Mercatore
PROIEZIONE CILINDRICA INVERSA CONFORMEPROIEZIONE CILINDRICA INVERSA CONFORMEè considerata la stessa proiezione di Mercatore, con la differenza
che il cilindro è orizzontale
PROIEZIONE DI GAUSS
in Italia è detta anche di Gauss-BoagaGauss-Boaga
• Terra divisa in 60 FUSI60 FUSI di ampiezza 6°6°
• applicare ad ogni fuso la PROIEZIONE PROIEZIONE
CONFORME DI GAUSS CONFORME DI GAUSS ((TTrasversa rasversa MMercatore) ercatore) intorno al meridiano
centrale
Universale Trasversa di Mercatore
• limita il problema delle deformazioni della proiezione di Gauss
• non è applicata a latitudini superiori a 80°
PROIEZIONE UTM (1)
fuso
fascia
zona
Universale Trasversa di Mercatore
• la superficie terrestre è divisa in 60 60 FUSI DI 6°FUSI DI 6° e 20 FASCE PARALLELE DI
8°• i FUSIFUSI sono numerati da 1 a 60numerati da 1 a 60 in
senso antiorario partendo dall’antimeridiano di Greenwich
• le FASCEFASCE sono identificate da lettereidentificate da lettere• l’incrocio di un fuso ed una fascia
identifica una ZONAZONA• l’ITALIAITALIA è situata nei fusi 32, 33 ed in fusi 32, 33 ed in
parte 34parte 34 e nelle fasce T ed Sfasce T ed S• ogni zona di 6° x 8° viene divisa in
quadrati da 100 km di latoquadrati da 100 km di lato identificati da 2 lettere
PROIEZIONE UTM (2)
fuso
fascia
zona
le coordinate di un punto sono espresse in METRIMETRI e sono sempre positive, esse sono riferite ad un sistema cartesiano
con:asse X = equatoreasse X = equatore
asse Y = meridiano centrale del fusoasse Y = meridiano centrale del fuso
quindi P(x,y):XX = coord. ESTcoord. EST = distanza dal meridiano centrale del fusoYY = coord. NORDcoord. NORD = distanza
dall’equatore
per avere sempre valori positivi al meridiano centrale del fuso viene assegnata una
falsa origine (“Easting”) di 500 km
PROIEZIONE UTM (3)
all’equatore il “Northing” è 0 per l’emisfero boreale e 10000 km per
quello australe
matematicamente sono uguali (proiezione conforme di Gauss)
stesso elissoide di riferimento: elissoide internazionale (Hayford)
cambia il sistema geodetico di riferimento
in Italia
PROIEZIONE UTM E GAUSS-BOAGA
UTM Gauss-Boaga
DatumEuropean Datum 1950 – ED50
(Potsdam)Origine longitudine da Greenwich
Roma M. Mario 1940Lat. 41°55’25,51’’
Long. 0°0’0’’ (12°27’08,400’’ da Greenwich)
Rapp. cartografica
UTM, comprende i fusi 32 e 33 di ampiezza 6° con merifdiani centrali a
9° e 15° di long. Efatt. contrazione = 0,9996
falsa origine coord. Est: 500 kmfalsa origine coord. Nord: 0 km
(emisfero boreale)
Gauss con 2 fusi O ed E di ampiezza 6° con meridiani centrali a –3°27’08,400’’ e
2°32’51,600’’ di long.fatt. contrazione = 0,9996
falsa origine coord. Est: 1500 km fuso O e 2520 km fuso E
Coordinate di Monte Mario
Datum Latitudine Longitudine
Roma (< 40) 41°55’24,399” 0°=12°27’06,840”
Roma 40 41°55’25,510” 0°=12°27’08,400”
ED 50 41°55’31,487” 0°=12°27’08,933”
DIFFERENZA SISTEMI DI RIFERIMENTO
I due fusi corrispondono ai FUSI FUSI 32 E 3332 E 33
DEL SISTEMA UTMDEL SISTEMA UTMa meno delle differenze tra i
due Datum
la differenza è dell’ordine di qualche decina di metriqualche decina di metri
I DUE FUSI DEL SISTEMA GAUSS-BOAGA
è un sistema elissoidico internazionale
SISTEMA WGS84
Datuml’elissoide è geocentrico ed unico per tutta la superficie
terrestre
Rapp. cartografica
ufficialmente nessunain pratica utilizzata UTM, comprende 60 fusi di ampiezza 6°
numerati verso E partendo da quello con meridiano centrale a 177° di long. O (Oceano pacifico)
fatt. contrazione = 0,9996falsa origine coord,. Est: 500 km
falsa origine coord. Nord: 0 km (emisfero boreale)falsa origine coord. Nord: 10000 km (emisfero australe)
TIPI DI PROIEZIONI IN ITALIA
Soldner-Cassini (sferica, policentrica)Gauss-Boaga dal 1980 circa
problema di sovrapposizione tra fogli adiacentiCATASTO
Samson-Flamsted (sinusoidale, policentrica)utilizzata fino al 1942 per 1:100.000, 1:50.000,
1:25.000 con rif. elissoide di Bessel
Gauss-BoagaMercatoreLambert
IGM
Gauss-BoagaCTR
MercatoreIIM
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.
Seconda parteINFORMAZIONE
TERRITORIALE TEMATICA
La carta tematica è una rappresentazione cheevidenzia, graficamente, aspetti e caratteristiche degli elementi territoriali che vanno oltre la semplicerappresentazione geometrica della realtà fisica
si riferisce ad un particolare ambito applicativo, ad un argomento, cioè ad uno SPECIFICO TEMA
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
Classificazione dei dati nella carta tematica
• 3 requisiti
1.Esaustività delle categorie - tutte le osservazioni devono essere collocate all’interno delle classi previste
2.Esclusività delle categorie – la stessa osservazione ( poligono) non può comparire in più classi (NON sovrapposizione)
3.Sistematicità delle unità di osservazione – l’attribuzione alle categorie deve basarsi su un criterio logico e metodologico chiaro e definito
Esempio cartografia TEMATICA
USI E COPERTURE DEL SUOLO
Elaborazione di carte tematiche da carta Elaborazione di carte tematiche da carta tecnicatecnica
Rilievo di viabilitàRilievo di viabilità
Esempio cartografia TEMATICA
quota
Elaborazione di carte tematiche da ortofotoElaborazione 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
Approccio operativoApproccio operativo
Approccio operativoApproccio operativo
CARTOGRAFIA TEMATICA DA INTEGRAZIONE DI DATI DA FONTI DIVERSE
SALDO DEMOGRAFICO
distanza fonti inquinamento
cartografia tematica da integrazione di dati cartografici ed ambientali
ARPA
cartografia tematica da integrazione di dati socio-economici
SALDO DEMOGRAFICO
Gemona 145Lusevera 94Montenars 128Nimis 129Povoletto 165Reana del R. 148Taipana 81Tarcento 131
ISTAT
CARTOGRAFIA TEMATICA
SALDO DEMOGRAFICO
- 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
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
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)
CATEGORIE AGRICOLE ALTRE CATEGORIE Seminativi in aree non irrigue Superfici artificiali Vigneti Foreste e veget. naturaleFrutteti e frutti minori Zone umide Oliveti Corpi d’acquaPrati stabiliSistemi colturali complessiColture agrarie miste a veget. naturale
CARICO AZOTO SU BASE COMUNALE DA FERTILIZZANTI
CHIMICI (PAC)
USO SUOLO CORINE LAND COVER
Kg / ha di N
USO SUOLO CORINE LAND COVER
CARTA CARICO DI AZOTO DA FERTILIZZANTI CHIMICI
CARTA CARICO DI AZOTO DA FERTILIZZANTI CHIMICI
CATEGORIE AGRICOLE ALTRE CATEGORIE Seminativi in aree non irrigue Superfici artificiali Vigneti Foreste e veget. naturaleFrutteti e frutti minori Zone umide Oliveti Corpi d’acquaPrati stabiliSistemi colturali complessiColture agrarie miste a veget. naturale
Kg / ha di N ORGANICO
Uso del suolo daCORINE LAND COVER
Produzione azoto di origine animale
calcolata a livello comunale
CARTA CARICO DI AZOTO DI ORIGINE ZOOTECNICA
CARTA CARICO DI AZOTO DI ORIGINE ZOOTECNICA
CARTA APPORTO DI AZOTO DI ORIGINE AGRICOLA
CARTA APPORTO DI AZOTO DI ORIGINE AGRICOLA
Esempio: CARTA DELLA QUALITA’ AMBIENTALE
Il valore naturalistico di un’area è dato dalla somma di
-Valore degli habitat -Valore della fauna
SALDO DEMOGRAFICO
MAP OF ENVIRONMENTAL QUALITY
VALUE OF FAUNA
VALUE OF HABITAT
MAP OF ENVIRONMENTAL QUALITY
FAUNA
30 SPECIES
BIARDS, MAMMALS, AMPHIBIANS
REPTILES
HABITAT44 TYPES
5 PRIORITY
MAP OF HABITATS (1:25.000)
MAP OF FAUNA (es. COTURNICE )BASE OF DATA SURVEY: GRID, 1 KM SQUARE
WE JOINED THE DATA (PRESENCE OF SPECIE) AT THE GRID LEVEL AND THE EXTENSION OF THE SUITABLE HABITAT OF THAT SPECIE
MAP OF COTURNICE
THE FINAL MAP GIVE INFORMATIONS ABOUT THE SUITABLE HABITAT WITH INSIDE THE SPECIE
EVALUATION SYSTEM: EsAmbI(Estimo Ambientale Intrinseco)
1) To define a set of parameters: - rarity - endemic - fragmentation of presence area - fidelity to the habitat …..
2) To impute a value to each parameter on the base of a fixed range of values (0-5)
3)To join the values by the Storie-Villa Index (modified)the reasult is a number that show the quality of :fauna, habitat
maxK
Kj/1-Kj
Kj/1Kj -Kj
1
)1(
1
)1(
1
m
j
nj
m
j
njnj
i
Ai
IStorie-Villa Index (modified)
only process at regional scale
5
rare process at regional scale
3
common process at regional scale
1
common process 0
ES: RARITY
CARTA QUALITA’ HABITAT
CARTA QUALITA’ FAUNA
CARTA DELLA QUALITA’ AMBIENTALE
MAP OF ENVIRONMENTAL QUALITY
1
5