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DIGITAL TERRAIN MODEL
 
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DIGITAL TERRAIN MODEL

  
Descrizione e caratteristiche tecniche

Il DTM della Regione Marche è stato derivato dalla CTR attenendosi alle Specifiche Tecniche prodotte dal Centro Interregionale e alle linee guida per la produzione di Ortofoto Digitali alla scala nominale 1:10.000 adottate da AGEA con la supervisione dell’IGMI.

SCHEDA TECNICA

Livello di precisione: 2,

Precisione in quota: ±2.0 m,

Passo di griglia: 20 m,

Errore sistematico: < 1m,

Precisione planimetrica di punti quotati ed elementi lineari: ±1.0 m (in aree con copertura arborea superiore al 70% è ammessa una precisione in quota pari ad ¼ dell’altezza degli alberi),

Break points o punti quotati: oggetti che causano irregolarità del terreno maggiori di 2 m entro una maglia del grigliato,

Sorgente dei dati: CTR alla scala 1:10.000 o superiore, fotogrammetria, scanner laser;

Break lines: dighe, viadotti, linee di costa, di laghi, fiumi, mari ed impluvi; le breaklines devono seguire il terreno con la precisione sopra specificata;

Delimitazione delle aree non rappresentabili (“zone morte”): specchi d’acqua, zone di minor precisione per densa vegetazione. Le linee di delimitazione devono indicare la quota del terreno, altrimenti devono avere quota convenzionale; gli specchi d’acqua devono seguire il terreno;

Applicazioni principali: Ortofoto alla scala 1:10.000 (e 1:5.000 solo se riprese con campo normale (f=300mm)); studi ambientali; delimitazione dei bacini idrografici;

Aree di applicazione: Aree lontane da centri urbani caratterizzate da colture estensive, in mancanza di DTM di maggior precisione.

ELABORAZIONE E PREDISPOSIZIONE DEI DATI

Per il calcolo del DTM è stato scelto il software Surfer 8.0. L’algoritmo di calcolo impiegato è la Triangulation with Linear Interpolation che applica il metodo di Delaunay. Non essendo possibile  impiegare le breaklines, i dati  che definiscono le linee caratteristiche del terreno (Orografia, Idrografia, Ponti) sono stati trasformati in punti e testati nella loro accuratezza metrica rispetto ad un DTM di massima ottenuto con sole curve di livello e punti quotati.

Il test è stato realizzato con la funzione point inspection di Vertical Mapper ed il  traduttore GTP 2.0 per  il passaggio dal formato .grd di Surfer al .grd di Mapinfo.

In totale i punti impiegati per calcolare il DTM definitivo sono stati circa 78 milioni.

Essendo la CTR inquadrata nel riferimento Gauss-Boaga/ Roma40 – Fuso Est e dovendo impiegare il DTM anche per eseguire un’orotorettifica in UTM-WGS84, Fuso 33 con altezze ellissoidiche è stato necessario creare XYZ data file tagliati in base al reticolo 1:50.000 convenzionale in modo da poter eseguire una conversione rigorosa con Verto 2000 dell’IGMI.

Tale operazione ha richiesto in realtà tre passaggi:

1.       conversione da Gauss-Boaga ad UTM-WGS84 in coordinate piane,

2.       conversione da Gauss-Boaga a WGS84 in coordinate ellissoidiche,

3.       join delle tabelle tramite il valore ID assegnato ad ogni punto.

 

CALCOLO DEL DTM

I grid file sono stati calcolati su XYZ data file coincidenti con i tagli dei fogli 1:50.000 ampliati di un’adeguata fascia di sovrapposizione. Tutti i punti, raggruppati e poi suddivisi in 38 file con un’applicazione scritta in Python, sono stati processati con Surfer  secondo lo schema riportato:

1.                  T. L. I. con filtro avarage sui punti distanti meno di 2 metri;

2.                  ritaglio sul bordo di 100 metri;

3.                  mosaicatura con il  nearest neighbor- average;

4.                  ritaglio sul confine regionale con la funzione blank.

La procedura descritta è la stessa seguita per creare il DTM di massima.  Analizzate tutte le esigenze d’ufficio e la possibilità di costruire anche un modello valido per studi ed analisi idrauliche, si deciso di calcolare sei DTM:

1.                  Gauss-Boaga/ Roma40 – Fuso Est con ponti,

2.                  Gauss-Boaga/ Roma40 – Fuso Est senza ponti,

3.                  UTM-WGS84, Fuso 33 ortometrico con ponti,

4.                  UTM-WGS84, Fuso 33 ortometrico senza ponti,

5.                  UTM-WGS84, Fuso 33 ellissoidico con ponti,

6.                  UTM-WGS84, Fuso 33 ellissoidico senza ponti.

 

COLLAUDO

Il collaudo è stato eseguito sul DTM n. 1 sull’intero territorio regionale valutando l’errore accidentale, l’errore sistematico. I GCP utilizzati sono i punti geodetici della rete IGM95 e del raffittimento a 7 km realizzato dalla Regione Marche nel 2004.

Verifica eseguita con i GCP su terreno aperto e su ponti:

u=0.68  metri    media degli scostamenti;

σ =±1.52 metri scarto quadratico medio;

σmax=10,477 metri       scarto massimo con Np(σ>6.00)=4>3

L’errore sistematico è ampiamente al di sotto della tolleranza con eqm= 0.09 < 1.00

In base ai dati impiegati, al metodo di calcolo adottato ed alla stima degli errori il DTM ottenuto può essere classificato, su terreno aperto, di livello 2.

 

FORMATI DI DIVULGAZIONE E METADATI

Per la distribuzione del DTM il grid file è stato convertito nel formato geotiff e tagliato secondo il reticolo dei fogli alla scala 1.50.000. Infine sono stati inoltre  costruiti i metafile secondo le specifiche indicate dal CentroInterregionale.