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 La ricostruzione digitale del territorio Prof. Maurizio Muzzupappa La ricostruzione digitale del territorio 1. LA RAPPRESENTAZIONE DIGITALE DEL TERRITORIO COME STRUMENTO DI CONOSCENZA Una qualsiasi ricostruzione digitale necessita di un'attenta rappresentazione degli oggetti presi in esame. In questo contesto valuteremo: il territorio, gli edifici e i siti archeologici, non trascurando né il loro stato attuale, spesso modificatosi quasi per osmosi dalle calamità naturali e dalle trasformazioni sociali, né il significato originale del progetto, che lo ricolloca nel contesto storico dell'epoca, evidenziandone i valori precedentemente assunti. In questo senso tutti i moderni metodi di rappresentazione e di ricostruzione digitale, che usufruiscono sia delle tecniche tradizionali 2D (planimetrie, rilievi catastali, ecc.) sia dei rilievi 3D (rilievi aerei tridimensionali, scansioni con laser 3D di edifici, ricostruzioni 3D, ecc.) permettono una lettura non solo degli schemi sottesi all’oggetto ambiente, ma anche una visione complessiva  proprio dello spazio costruito. Offrendo quindi, uno spazio percepito quasi come in realtà, tramite la realizzazione di "maquettes" spaziali complete, entro l e quali muoversi ed agire. Per una corretta "traduzione" della realtà oggetto di studio, che necessita di una preliminare conoscenza delle sue componenti, i due fattori fondamentali sono:  quello della rappresentazione (morfologia e dimensione);  quello della descrizione (qualità e fenomenologia). Quindi assumono particolare importanza le tecniche della grafica computerizzata (CG) e della Realtà Virtuale (RV), necessarie a correlare costantemente la specificità interdisciplinare tra cultura umanistica e cultura scientifica del manufatto architettonico. Con il termine modello digitale di terreno DTM (Digital Ter ra in Model) o DEM ( Di gi tal Elevat ion Model), si intende la rappresentazione digitale del rilievo, della superficie terrestre, in forma tale da rendere po ssibile l’elaborazione no nché l’analisi dello stesso tramite l’ausilio del computer. Modello digitale del terreno Modello digitale del terreno  In un DTM (descrizione computer-compatibile dell’orografia del territorio) ad ogni elemento geo- refere nziato è asso ciato il relativo valore altimetrico . Modello digitale del terreno Modello digitale del terreno  Modello digitale del terreno Modello digitale del terreno  1

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La ricostruzione digitale del territorio

1. LA RAPPRESENTAZIONE DIGITALE DEL TERRITORIO COME STRUMENTO DI

CONOSCENZA

Una qualsiasi ricostruzione digitale necessita di un'attenta rappresentazione degli oggetti presi inesame. In questo contesto valuteremo: il territorio, gli edifici e i siti archeologici, non trascurandoné il loro stato attuale, spesso modificatosi quasi per osmosi dalle calamità naturali e dalletrasformazioni sociali, né il significato originale del progetto, che lo ricolloca nel contesto storicodell'epoca, evidenziandone i valori precedentemente assunti.In questo senso tutti i moderni metodi di rappresentazione e di ricostruzione digitale, cheusufruiscono sia delle tecniche tradizionali 2D (planimetrie, rilievi catastali, ecc.) sia dei rilievi 3D(rilievi aerei tridimensionali, scansioni con laser 3D di edifici, ricostruzioni 3D, ecc.) permettonouna lettura non solo degli schemi sottesi all’oggetto ambiente, ma anche una visione complessivaproprio dello spazio costruito. Offrendo quindi, uno spazio percepito quasi come in realtà, tramite

la realizzazione di "maquettes" spaziali complete, entro le quali muoversi ed agire.Per una corretta "traduzione" della realtà oggetto di studio, che necessita di una preliminareconoscenza delle sue componenti, i due fattori fondamentali sono:

• quello della rappresentazione (morfologia e dimensione);• quello della descrizione (qualità e fenomenologia).

Quindi assumono particolare importanza le tecniche della grafica computerizzata (CG) e dellaRealtà Virtuale (RV), necessarie a correlare costantemente la specificità interdisciplinare tra culturaumanistica e cultura scientifica del manufatto architettonico.

Con il termine modello digitale di terreno DTM

(Digital Terrain Model) o DEM (Digital Elevation

Model), si intende la rappresentazione digitale del

rilievo, della superficie terrestre, in forma tale da

rendere possibile l’elaborazione nonché l’analisi dello

stesso tramite l’ausilio del computer.

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 

In un DTM (descrizione computer-compatibile

dell’orografia del territorio) ad ogni elemento geo-

referenziato è associato il relativo valore altimetrico.

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 

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2. METODI E STRUMENTI PER LA RAPPRESENTAZIONE DIGITALE DEL

TERRITORIO 

Nel processo di conoscenza di un determinato contesto, sia esso un singolo manufatto, un insiemedi strutture complesse, stratificate o di grande impegno areale, o una porzione di territorio più omeno antropizzato, l’individuazione e la restituzione in forme geometriche delle diverse emolteplici componenti che lo configurano, costituiscono le fasi di approccio e di lettura volte allacomprensione e poi alla materializzazione della realtà originaria, o meglio alla sua progettazione.Quanto più capillare e qualitativamente spinta e rigorosa sarà l’analisi, condotta secondo lemetodologie specifiche dei diversi settori disciplinari, tanto più ampio e ricco sarà il quadroinformativo utilizzabile per la definizione e la ricostruzione del modello ideale. Lo studio spazio-temporale delle forme, con la relativa trascrizione (grafica e/o analitica) delle informazioni raccolte,si trasforma così da semplice operazione di restituzione geometrica in intervento complesso. Èproprio in questa fase che viene ad affermarsi il vantaggio dell’adozione di tecniche computerizzatee in particolare del CAD, cioè di un sistema che consente di elaborare in forma progettuale i daticerti e le incognite scaturite dall’analisi, che viene a sostituirsi alla tradizionale attività dirappresentazione grafica di elementi noti.Le tecniche utilizzate per le ricostruzioni (territorio, edifici, manufatti, ecc) sono molto simili,partono dalle planimetrie e dai dati reali, passando per gli alzati tridimensionali, fino a raggiungerecolorazioni create in base a fotografie o rilievi diretti1.Se rivolgessimo l’attenzione verso un DTM ci renderemmo conto che per la sua realizzazione,nonché per il suo impiego esistono diverse tecniche, che differiscono sia per le procedure relativeall’acquisizione dei dati, che per quelle volte alla gestione, analisi e visualizzazione grafica deimedesimi. Ciascuna tecnica può essere particolarmente idonea alla risoluzione delle problematiche

proprie di ogni progetto-indagine e la loro scelta avviene tenendo conto degli stessi fattori, di cui siè parlato anche per la scelta dei modelli: progetto in atto, natura e dimensione dell’area daricostruire/investigare, risorse hardware e software disponibili al momento.I punti chiave da tenere in considerazione per la rappresentazione digitale del terreno, trattandosiper l’appunto di una metodologia generalmente suddivisa per fasi logiche, sono:1. Acquisizione dei dati territoriali: questa, come già accennato, ha sempre rappresentato la fase piùonerosa e tediosa nella realizzazione di un DTM2.

I punti chiave da tenere in considerazione per larappresentazione digitale del terreno sono:

1.  Acquisizione dei dati territoriali: è la fase più

onerosa e tediosa nella realizzazione di un DTM

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 

1 Purtroppo la tecnologia attuale non permette ancora di muoversi in grossi ambienti virtuali e con grandi effetti

fotorealistici, perciò è necessario trovare il giusto compromesso tra prestazioni e resa grafica; le tecniche dirappresentazione 3D non sono immediate, e richiedono computer ad elevate prestazioni.2 Questa fase è ampliamente trattata nel paragrafo inerente il rilevamento del territorio.

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2. Trattamento dei dati territoriali: questa operazione è necessaria nel momento in cui i dati di baseterritoriali non sono ancora pronti per la successiva rappresentazione digitale del territorio. Si tratta,nella più remota delle ipotesi, di quei dati per i quali dopo la fase di acquisizione con metodipiuttosto tradizionali bisogna, per permettere il loro utilizzo successivo, farne seguire un’altra perla loro elaborazione. Per trattamento dei dati territoriali intendiamo tutti i programmi e le procedure

che operano sui dati geografici in forma numerica, acquisiti tramite digitalizzazione o trasferimento.Ciò avviene, in genere, con l’ausilio dei cosiddetti “modelli numerici” 3. Riferendoci nello specificoal “modello altimetrico” qui ad ogni nodo della griglia è associata una quota, calcolata perattribuzione e interpolazione dei valori registrati negli archivi numerici orografici (curve di livello epunti quotati) della zona in esame. I dati originali derivano dalla localizzazione, sul terreno, dipunti, linee o aree a cui si possono associare uno o più attributi tematici e possono essere rilevatidirettamente su una griglia, in forma discreta (ad esempio dati da campionamento o da satellite), oessere raccolti in forma continua seguendo l’andamento geometrico sul terreno dei fenomenitematici. In entrambi i casi l’input per creare un modello numerico è costituito da valori tematicieventualmente distribuiti in classi e georeferenziati mediante coordinate sul terreno. Un modellonumerico si costruisce applicando sui dati di input procedimenti di riempimento di aree o

interpolazione, al fine di attribuire ad ogni nodo della griglia i valori tematici, che si distribuisconouniformemente sulla maglia corrispondente. L’organizzazione dei dati sotto questa forma presentaalcune caratteristiche molto utili nella gestione di sistemi informativi territoriali.

2. Trattamento dei dati territoriali: nel caso in cui i dati

di base territoriali non siano pronti per la

rappresentazione digitale del territorio.

Per trattamento dei dati territoriali si intendono tutti gli strumenti e le

 procedure che operano sui dati geografici in forma numerica, acquisiti tramite

digitalizzazione.

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 3. Restituzione dati territoriali: una volta memorizzati in formato numerico, questi dati, è possibileottenerne la restituzione del relativo disegno su supporti diversi (carta, carta lucida, video, modello3D, ecc), ad una qualsiasi scala, in modo automatico, tramite ad esempio plotter.

a) Carte dei dati orografici di base. Gli archivi numerici delle curve di livello e dei puntiquotati, costituenti l’input per creare il modello altimetrico e, come nel nostro caso,

successivamente, quello geometrico 3D, possono essere restituiti in forma cartografica, alle scalepiù opportune. Le curve di livello, registrate come successioni ordinate di punti espressi incoordinate UTM4 a cui è associato un valore di quota, sono rappresentabili in forma lineare, coneventuale uso di colori diversi, per distinguere quote e fasce altimetriche; i punti quotati sono inveceindicati da simboli (ad esempio crocette) con eventuale scrittura della quota associata.

b) carte tematiche dei modelli numerici. Un qualsiasi modello numerico del territorio puòessere rappresentato in forma cartografica tematica; ogni maglia del modello è un pixel nel sistemadi riferimento cartesiano della griglia, evidenziato con particolari caratteristiche grafiche (colori,tratteggi, caratteri, simboli, ecc) associate ad opportune classificazioni dei valori attribuiti nelmodello alla maglia stessa. Su questa rappresentazione al “discreto” si possono sovrapporre basi

3 In generale un modello numerico non è altro che una distribuzione su una griglia regolare dei dati associati alterritorio, registrati numericamente su strutture adatte al trattamento automatico. 4

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topografiche e vari riferimenti cartografici al continuo in forme puntuali, lineari e areali, perottenere un’immediata localizzazione geografica della tematica relativa al modello.  

c) Vista prospettica del DTM- generazione del DTM 3D. Avendo a disposizione i datirelativi ad una certa area geografica è possibile utilizzarli, come illustrato in precedenza, per lacreazione di rappresentazioni cartografiche, ma anche per nuove e più attuali forme di

rappresentazione, tra le quali è possibile inserire i modelli territoriali 3D. Come più volte ribadito,un modello è definito dai suoi attributi e dalla loro organizzazione. La sua generazione vera epropria, cioè il reperimento delle informazioni da memorizzare nella struttura dati, può svolgersi, ingenerale, tramite diversi metodi di input e per parti logiche: corpo centrale, ali, decorazioni, ecc.

3. Restituzione dati territoriali: una volta memorizzati i

dati in formato numerico, è possibile ottenerne la

restituzione del relativo disegno mediante diversemodalità e su supporti diversi (carta, carta lucida, video,

modello 3D, ecc), ad una qualsiasi scala ed in modo

automatico.

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 L’utente può dar forma all’oggetto sulla base degli attributi della geometria euclidea: per punti, retteo linee nello spazio. È interessante rilevare come, a seconda delle informazioni che definiscono ilmodello, si giunga implicitamente alle forme di rappresentazione possibili (wireframe, shading, ecc)ed alle proprietà computabili (baricentri, volumi, masse ecc). Il programma stabilisce

automaticamente la corrispondenza tra gli elementi geometrici usati nella descrizione del modello

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equelli tipologici usati nella struttura dati; l’utente decide quali informazioni compongono la strutturadati ricorrendo per le caratteristiche geometriche agli elementi della topologia euleriana: oggetto,faccia, spigolo, vertice, a cui può associare ogni tipo di attributo come spessore, colore, materiale,ecc.Entrando nello specifico della rappresentazione 3D dell’orografia di un territorio, ovvero dellacostruzione prospettica di un modello altimetrico numerico6, può essere allora significativovisualizzare un modello numerico con un disegno prospettico di una superficie grigliata, in cui ogniintersezione corrisponde ad un nodo della maglia e, la sua posizione lungo l’asse z è determinata daun valore associato a tale nodo. Per rendere possibile una tale rappresentazione sono disponibili deimoduli software che non fanno altro che proiettare tali superfici sul piano e disegnare la vista

prospettica da un punto esterno con cancellazione delle linee nascoste. Nel caso di un modelloaltimetrico una rappresentazione del genere simula la superficie orografica e mostra laconformazione del territorio preso in esame. Il punto di vista può variare a piacere, cambiandosemplicemente alcuni parametri geometrici (angoli e distanze), quindi si può visualizzare lo stessomodello in posizioni diverse. La rappresentazione 3D dell’orografia si avvale della possibilità di

5 La descrizione di un modello può essere tale da comprendere tutte le informazioni geometriche che lo riguardano, maanche limitarsi ad un’enumerazione di vertici; qualunque ordine di correlazioni può essere definito tra gli elementi diuna struttura dati. Per garantire rappresentazioni corrette si è unicamente tenuti a rispettare l’ordinamento gerarchico:vertici-spigoli-facce-vertici. 6 Un modello numerico rappresenta una funzione di due variabili a valori discreti, e, più precisamente, come una

superficie nello spazio, funzione delle coordinate est-nord (x-y) del piano dei cartografici, rilevate a scansioni regolari,date dalle lunghezze delle maglie. I valori tematici costituiscono dunque i valori delle funzioni, e determinanol’andamento della superficie nella terza dimensione (z).

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distinguere fasce altimetriche variabili, con l’uso di più colori e della possibilità di ricreare unaspecifica area geografica assegnandogli non solo la sua morfologia ma anche una mappatura che lafaccia assomigliare, il più possibile, al territorio reale che si intende riprodurre.

3. IL RILIEVO DEL TERRITORIO

e

nderà dalla modalità dell’acquisizione e dalle competenze professionali di chi l’ha

ne tecniche

dicati, si fondono con le potenzialità espressive offerte dalle modernetecniche di rappresentazione.

3.1. ACQUISIZIONE DEI DATI TERRITORIALI

so

Il rilevamento è il momento chiave della fase preliminare di ogni progetto finalizzato allarappresentazione di una determinata area geografica, ovvero la fase dell’acquisizione dellinformazioni che risulta essere anche quella più onerosa e tediosa della realizzazione di un DTM7.L’archiviazione di un database completo e di buona qualità costituisce il primo risultato di successodi tutto il lavoro. Le fasi di analisi e di presentazione dei risultati, con la generazione dei prodottifinali fruibili dagli operatori, potranno anche essere eseguite in seguito, ma in ogni caso la lororiuscita dipeeffettuata.Esiste un legame molto stretto tra rilevamento e rappresentazione infatti sempre più di frequente iconfini tra questi due mondi appaiono sfumati. Se il rilievo effettuato con moderne tecnologiedigitali consente modalità di presentazione dei dati molto flessibili e di grande impatto (per esempiotexture mapping su dati laserscan, realtà virtuale, ecc), va ricordato, viceversa, che alcudi rappresentazione necessitano di rilievi metrici particolari e di una certa accuratezza.Le nuove tecnologie, quindi, offrono la possibilità di rilevare il territorio in tempi molto ridotti econ un elevato grado di dettaglio e precisione. La qualità di queste moderne strumentazioni, lepossibilità di integrazione, la flessibilità operativa che esse consentono e la capacità di fornire labase per sistemi informativi de

Parlando in termini generici, potremmo affermare che i dati del terreno (le quote sono daconsiderarsi come i presupposti di base per qualsiasi tipo di rappresentazione) possono essererilevati in vario modo. Il più tradizionale metodo di acquisizione dei dati geografici è il rilievocelerimetrico, ossia il rilevamento in campagna8 che può essere eseguito con vari strumenti ediverse metodologie. Il territorio però è più facilmente comprensibile, nel suo insieme geografico,osservandolo per mezzo di foto acquisite con voli aerei (aereo-fotogrammi), facendo uso dellatecnica chiamata aerofotogrammetria, metodo che viene generalmente usato per produrre lamaggior parte della cartografia tecnica e tematica. L’operazione più comune per acquisire datiterritoriali in forma numerica consiste, però nel digitalizzarli da basi topografiche esistenti9. Sullecarte geografiche sono già sintetizzate e chiaramente rappresentati gli elementi geografici rilevanti,

pertanto il lavoro di trasferimento in forma numerica diventa più semplice ed intuitivo. Le nuovetecnologie propongono anche l’uso di immagini telerilevate da satellite che sono già di per se unarappresentazione digitale del territorio, da cui si possono rilevare ulteriori descrizioni tematiche etopografiche. Infine è frequente l’acquisizione di banche dati digitali già esistenti, che a loro voltanecessitano di una conversione e ristrutturazione secondo le specifiche esigenze. È bene ricordareche per poter analizzare insieme dati rilevati da differenti fonti è necessario che gli stessi sianorappresentati nella medesima proiezione (prospettiche, coniche, cilindriche ecc), nello stessistema di coordinate ( geografiche, planimetriche, ecc), riconfigurate in una qualità compatibile.

7 Digital Terrain Model.8 Si tratta di una misurazione a terra, direttamente sul terreno.  

9 La diversa cartografia e di cui parleremo in seguito nel dettaglio. 

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Andando nello specifico, qui di seguito sono state trattate separatamente le varie metodologie dirilevamento, iniziando dall’acquisizione dei dati con metodi topografici (rilievo celerimetrico), da

campagna memorizzati da opportune

o relativamente semplice e di

une situazioni questo

to possibilerazie allo sviluppo del GPS. Uno strumento dalle grandi potenzialità che a differenza di altri ha

rivoluzionato le tecniche di rilevamento ed acquisizione di dati posizionati sul terreno.

sempre considerati l’aspetto principale di tutto il processo di ricerca e di rappresentazione, nonché ipiù antichi metodi di acquisizione dei dati territoriali.1. Rilievo topografico o celerimetrico: si suddivide in rilievi in campagna digitalizzati

manualmente (richiede il semplice inserimento di coordinate e dati relativi ai diversi punti distazionamento e di rilevamento) oppure in rilievi inapparecchiature (nel momento in cui si attua il rilievo, i dati di campagna vengono memorizzati, informato digitale, direttamente su uno di questi dispositivi).Il rilievo topografico gioca un ruolo determinante non solo per la produzione di cartografia, maanche e soprattutto per le misurazioni di dati territoriali specifici. Questi ultimi sono ottenuti con lenormali procedure topografiche e sono caratterizzati da una precisione tale da soddisfare qualsiasiesigenza dell’utente. Il metodo topografico consiste nel georiferire i punti elaborando tre classi digrandezze acquisite sul terreno (angoli, distanze, dislivelli), misurandole da punti di coordinate note(rete trigonometrica e caposaldi). Dette misure vengono acquisite, in genere, con strumentispecifici: per gli angoli si usa il teodolite, per le distanze il distanziometro e per i dislivelli il livello.

Negli ultimi anni le tecniche si sono evolute enormemente, grazie all’impulso di nuovi e piùefficienti strumenti10 capaci di acquisire, direttamente in formato digitale, i dati geografici e dipermettere altre applicazioni inusuali. Si tratta di strumenti di usnotevole produttività se rapportati alle apparecchiature del passato, delle quali mantengonoovviamente i principi ispiratori ed i migliori standard di precisione.Nonostante il suo grande impiego, l’operabilità e lo svolgimento pratico del rilevamentotopografico può risultare in alcuni casi di difficile attuazione, soprattutto ragionando in terminieconomici o comunque legati al tempo a disposizione per il lavoro. Si tratta di problemi chepossono venir fuori in relazione alle condizioni disagiate in cui si potrebbe trovare una determinataarea (ad esempio un terreno accidentato) in occasione di condizioni climatiche non favorevoli,oppure quando il rilievo riguarda aree protette in cui spesso è impedita la materializzazione dipunti. Può capitare addirittura che ne è anche sconsigliato l’uso a causa dei lunghi tempi necessariper i rilievi complessi o su vaste aree e per le problematiche di elaborazione dei dati. Come è benevidente, si tratta di un processo molto complesso e oneroso, e che richiede personale specializzatoper l’uso della specifica strumentazione. Per questo motivo accade che in alcmetodo viene accantonato a favore di altri che ne garantiscono, al contrario, un’ acquisizione deidati più rapida e veloce e con meno dispendio di risorse economiche e umane.Infine, il salto tecnologico, all’interno di una così essenziale tecnica di rilevamento, è stag

 10 Possiamo disporre di strumenti topografici come i distanziometrici autoregistranti, che consistono di un apparecchioche integra un teodolite ed un distanziometro elettronico, e che permette di memorizzare in forma digitale le misurerilevate sul terreno e successivamente trasferirle in un computer per le successive elaborazioni. 

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1. Rilievo topografico o celerimetrico

Il metodo topografico consiste nel georiferire i punti

elaborando tre classi di grandezze acquisite sulterreno (angoli, distanze, dislivelliangoli, distanze, dislivelli), misurandole da

1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

1. Rilievo topografico o celerimetrico

Dette misure vengono acquisite, in genere, con

strumentitacheometr specifici (teodolite, distanziometroo, ..). Negli ultimi anni le tecniche si sono

evolute enormemente, grazie all’impulso di nuovi e più

efficienti strumenti (GPS).

1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

punti di coordinate note.

informazioni georeferenziate = informazioni

rispetto ad una località geografica espressa

in coordinate.

 

2.   Acquisizione dei dati da basi informative già esistenti: è la tecnica di acquisizioneapparentemente più immediata e semplice che prevede l’estrazione dei dati necessari da basiinformative, gia esistenti e disponibili sul mercato. Nel caso in cui lo si volesse utilizzare bisogna

però tener conto che non sempre si trova una corrispondenza tra il modello dati definito in fase diprogettazione e quello effettivamente disponibile sul mercato.

2. Acquisizione dati da basi informative già

esistenti

è la tecnica di acquisizione apparentemente più

immediata e semplice che prevede l’estrazione dei

dati necessari da basi informative, gia esistenti e

disponibili sul mercato.

1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

 

3.   Acquisizione dei dati da cartografia: la cartografia ha sempre rappresentato la sintesi ottimaledelle informazioni territoriali, è la fonte maggiormente utilizzata per la produzione dei datiterritoriali georiferiti11 poiché è di per se un modello del territorio e una rappresentazione già informa di simboli georiferiti del mondo reale. Il suo utilizzo, a discapito di un’immagine aerea adesempio, sta nella possibilità di avere gli oggetti (strade, fiumi, città, ecc) già interpretati, al suointerno, ovvero isolati e rappresentati con simboli facilmente distinguibili; inoltre sulle carte

troviamo informazioni non direttamente rilevabili dall’immagine, desunte effettuando sopralluoghied indagini sul campo o elaborando dati di primo livello (curve di livello, toponomastica, ecc).

11 Dati georiferiti o informazioni georeferenziate = informazioni rispetto ad una località geografica espressa incoordinate. 

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1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

3. Acquisizione dati da cartografia

la cartografia ha sempre rappresentato la sintesi

3. Acquisizione dati da cartografia

Il suo utilizzo permette di avere oggetti, quali strade,ottimale delle informazioni territoriali, è la fonte

maggiormente utilizzata per la produzione dei datiterritoriali georiferiti poiché è di per sè un modello

te

fiumi, città, ecc, già interpretati, ovvero isolati erappresentati con simboli facilmente distinguibili;

inoltre sulle carte troviamo informazioni non

direttamente rilevabili

dall’immagine, desunte effettuando

sopralluoghi ed indagini sul campo o

elaborando dati di primo livello

(curve di livello, toponomastica, ecc).

del rritorio e una rappresentazione già in forma di

simb li georiferiti del mondo reale.o

 

o uso dell’acquisizione dei dati da cartografia, ovvero quella che molti definiscono come lapiù comune nel fare ciò, si risparmia di rilievo e di sintesi, riducendo molto il costo di

zione del dato. In molti casi, affinché sia possibile una tale acquisizione la documentazione

nale deve essere ricon

 Facendtecnicaacquisi

tradizio vertita con scanner e/o programmi di digitalizzazione manuale,roto sdigitalidigitali emi- manuali (line followers), ma oggi si fa uso degli scanner elettronicia raster, mhanno ridottoriportati su docEntrando nellosono: rasterizz

  La rast

carta ravvienel’interaassegnadella pplasticodel secdetto arisoluz

  La vettcartogr

parlare1. 

praticamente impossibile ricavarne un

tra lazione, compensazione e aggregazione per codici delle geometrie, ottenendo così lazzazione delle isoipse (curve di livello). La digitalizzazione può avvenire tramitezzatori manuali, o s

essi a punto grazie ai recenti sviluppi della tecnologia elettronica. Questi strumentidi molto i tempi di digitalizzazione, almeno di alcuni tipi di dati (linee e punti)umenti cartografici 12.specifico le operazioni utili per l’acquisizione diretta da cartografia tradizionale

azione e vettorializzazione.erizzazione è di fondamentale importanza proprio per gli scopi che può assolvere una

asterizzata. Il passaggio della cartografia da supporto cartaceo a formato raster, oggi, attraverso l’uso di apparecchi specifici chiamati scanner. Questi scansionanocarta con un sensore elettronico, leggendo il livello di colore punto per punto, edndo il valore letto alla corrispondente cella di una matrice. Per una buona qualitàroduzione in formato digitale è consigliabile partire da cartografia su supporto, anziché cartaceo, proprio per la sua bassissima tendenza a deformarsi, al contrario

ondo supporto. A questo viene di norma associato, in cartografia, un tipo di scannertrascinamento (che risulta essere tra i più economici), in genere avente formato A4 e

ione di 400 dpi.orializzazione13 può avvenire sia a partire da cartografia di base rasterizzata, che daafia tradizionale su supporto cartaceo. Possiamo avere due ulteriori suddivisioni e

quindi di:La vettorializzazione di tipo automatico. La vettorializzazione a partire dacartografia di base rasterizzata di tipo automatico utilizza software molto sofisticatiche permettono il riconoscimento di simbologie ed oggetti trasformandoli in linee epunti. In realtà l’uso di tali software risulta appropriato su cartografie specifiche,quali quelle catastali, proprio perché si presentano più semplici e modellabili, manon tutte le cartografie si presentano con tale aspetto, a volte risultano cosìcomplesse e ricche di informazioni che èrisultato tale da essere adoperato direttamente senza effettuare correzioni sostanziali.Va ricordato, perciò, che la vettorializzazione con scannar che risulta non esatta o

12 Boyle, 1980. 13 L’operazione di digitalizzazione prevede la conversione digitale, del rappresentato nella carta originale, in linee, rette,curve da funzione analitica, ecc. 

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mal interpretata, anche in parte, nei segni grafici, per essere corretta deve venireelaborata con procedure di ricostruzione delle linee e dei segni. In archeologia idisegni si sviluppano nella definizione di linee incostanti, informi e casuali. Isoftware, attualmente in commercio, per il funzionamento degli scannar di grande

io di poter contestualmente inserire dati

la cartografia verso cui l’operatore muove un cursore elettrico diprecisione dirigendo gli elementi lineari e puntuali. Fatto ciò invia direttamente alcomputer le coordinate degli elementi acquisiti che possono essere, in tal modo,subito elaborate (ad esempio dai software GIS). La qualità del prodotto che vienefuori sfruttando la vettorializzazione non dipende tanto dall’hardware, quanto dallecapacità dell’operatore preposto a fare ciò.

4.   Acquisizione dei dati con tecniche di telerilevamento: per telerilevamento si intende l’insiemedelle tecniche usate per l’acquisizione e l’elaborazione di informazioni relative a soggetti distanti,attraverso la lettura della radiazione riflessa, emessa o diffusa dagli oggetti stessi. Poiché taleradiazione è correlata alla composizione chimica e strutturale dell’oggetto su cui viene letta, nonchéalla sua forma e posizione, è possibile, interpretando i valori di tale radiazione, caratterizzare e

riconoscere l’oggetto stesso. I valori di radiazione risultano molto utili per identificare la naturadella copertura del suolo: vegetazione, terreno nudo, roccia, acqua, strutture artificiali, ecc. Leinformazioni che si ottengono con questo tipo di rilevamento sono dati raster, che riprodotti sulcomputer (associando ad ogni valore di pixel una certa gradazione di grigio) restituiscono

formato (A0) risultano molto efficaci nel riconoscimento di segni costanti,

generalmente propri dell’ingegneria e dell’architettura moderna (linee, rette, curveda funzione analitica, ecc), ma in caso di segni non definiti e casuali restituisconoletture vettoriali notevolmente imprecise, pur se molto somiglianti. Poiché questeoperazioni possono essere fatte solo alla tastiera e col mouse, la procedura risultalunga e laboriosa a tal punto che, fatte le doverose stime iniziali, può risultare moltopiù vantaggioso e rapido digitalizzare i disegni esistenti, soprattutto se si dispone diun tavolo grafico formato A0. Un operatore esercitato può trasferire in memoria undisegno esistente in un tempo di poco superiore a quello tradizionalmente necessarioper “lucidare” ad inchiostro, con il vantaggconoscitivi relativi a quote, spessori ecc., dati che i disegni esistenti generalmentenon hanno, essendo grafici realizzati in 2D.

2.  La vettorializzazione di tipo semiautomatico, utilizza software che permettono dipilotare interattivamente lo strumento di vettorializzazione; impostando alcuniparametri il software non fa altro che “inseguire” i pixel contigui e dello stessocolore, disegnando vettori e fermandosi ogni qualvolta raggiunge un punto ambiguo(incroci con altri elementi disegnati): l’operatore in questo caso intervieneinterattivamente indicando al software come proseguire.Per quanto concerne la vettorializzazione a partire da cartografia tradizionale susupporto cartaceo, la si effettua con l’ausilio della digitalizzazione manuale facendouso di strumenti che hanno la precisione di una frazione di millimetro e possonoessere di varie dimensioni. Si adopera in genere un tavolo digitalizzatore: su di essosi applica

un’immagine della superficie terrestre simile ad una fotografia, con la differenza che si trattacomunque di un dato digitale, quindi elaborabile. Gli strumenti per l’acquisizione dei datitelerilevati sono generalmente montati su satelliti o su aerei e possono operare in varie bande dellospettro elettromagnetico.

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4. Acquisizione dati con tecniche di telerilevamento

si intende l’insieme delle tecniche usate per

1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

4. Acquisizione dati con tecniche di telerilevamento

1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

l’acquisizione e l’elaborazione di informazioni relativea soggetti distanti, attraverso la lettura della

radiazione riflessa, emessa o diffusa dagli oggetti

stessi.

Gli strumenti per l’acquisizione dei dati telerilevati

sono generalmente montati su satelliti o su aerei e

possono operare in varie bande dello spettro

elettromagnetico.

Pur essendo il suo impiego più limitato rispetto ad altri ambiti, il telerilevamento vede un certonumero di applicazioni, legate ai beni culturali: si tratta soprattutto di utilizzi nel campo dellaricerca archeologica. In questo settore lo scopo può essere quello di una semplice mappatura di

un’area, ma sono sicuramente di maggiore interesse le potenzialità di estrazione mirata di

lle tecniche di classificazione, supervisionatanon, fino al riconoscimento automatico di configurazioni particolari. È quindi fondamentale l’uso

del dato multispettrale, con i miglioramenti eventualmente apportati dalle tecniche di fusione deidati con satelliti a maggiore risoluzione, e del dato radar. La nuova generazione di satelliticommerciali ad altissima risoluzione non potrà che ampliare e consolidare il campo delleapplicazioni, consentendo tra l’altro di mappare aree per le quali non sia possibile acquisire alcuna

informazione per via aerofotogrammetrica.5.   Acquisizione dei dati con metodi fotogrammetrici: la fotogrammetria è la tecnica usata per laproduzione di cartografia tradizionale e numerica. Il metodo fotogrammetrico consiste in due fasi:la prima è quella del rilievo, eseguito con camere fotogrammetriche, installate a bordo di aereipredisposti per tale uso, la seconda è quella della restituzione. In questa seconda fase si possonogenerare vari tipi di prodotti, differenziabili in due categorie: carte fotogrammetriche e fotocarte(ortofotocarte e fotopiani di cui si parlerà più in là, nello specifico).Il ruolo della fotogrammetria come moderna e rigorosa tecnica di rilievo, non solo di terreni ma

pre maggiore, oggi decisamente ampliata dalle possibilità offerte dal digitale.Nel rilevamento dei beni culturali ha un ruolo più diffuso la fotogrammetria dei “vicini”, ma certo

one, siti archeologici, ecc.

informazioni dalle immagini, per ricavare indicazioni sulla presenza di elementi di interesse, nonnecessariamente legati a strutture di origine antropica.Vengono, per questo motivo, applicati metodi diversi di analisi dell’immagine, da quelli interattividi visualizzazione (con enfatizzazione, filtraggi, ecc.) ao

anche e soprattutto nel campo dei beni culturali, è indiscusso grazie ai molteplici vantaggi che se nericavano col suo impiego. L’assenza della richiesta del contatto con l’oggetto, la rapidaacquisizione dei dati, la notevole flessibilità di occupazione ed un’ottima precisione nella

determinazione metrica della geometria e della forma di oggetti di ogni tipo, ne hanno decretato unadiffusione sem

l’aerofotogrammetria a grandissima scala (1:500-1:200) riveste un ruolo insostituibile per laredazione di cartografie speciali per centri storici, complessi edificati di valore architettonico estorico, sistemi di fortificazi 

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5. Acquisizione dati con metodi fotogrammetrici

è la tecnica che utilizza camere fotogrammetriche,

installate a bordo di aerei predisposti per tale uso.

1. Acquisizione dei dati1. Acquisizione dei dati territorialiterritorialiMetodologie di rilevamentoMetodologie di rilevamento

 Assume una grande importanza, con l’uso dell’aereofotogrammetria, l’abilità dell’operatorenell’impiegare la strumentazione necessaria, che normalmente consiste in uno stereo-plotterassistito da un micro-processore. In questo caso si ottengono dei dati molto più precisi, e di qualitàsuperiore, rispetto a quelli ottenuti con la precedente tecnica di raccolta dei dati, anche se con tempi

assai elevati.

4. MODELLO DIGITALE DEL TERRENO: LA RAPPRESENTAZIONE DELL'AREA

GEOGRAFICA

In questa sede è bene precisare che col termine modello digitale di terreno DTM (Digital TerrainModel) o DEM (Digital Elevation Model), si vuole intendere la rappresentazione digitale delrilievo, della superficie terrestre, in forma tale da rendere possibile l’elaborazione nonché l’analisidello stesso tramite l’ausilio del computer. Un DTM, che si forma come una descrizione computer-compatibile dell’orografia del territorio, lo si può ottenere o attraverso un’espressione funzionale

oppure attraverso una matrice di punti dove, ad ogni elemento geo-referenziato è associato ilrelativo valore altimetrico. Da tale definizione nasce la consapevolezza di dover lavorare con uninsieme, ordinato in vario modo, di quote relative a determinati punti della superficie terrestre econseguentemente con software per la modellazione delle superfici topografiche che miranogeneralmente all’offerta di una vasta gamma di strategie di interpolazione (di quote per ogni puntodella medesima superficie) e di strumenti per la produzione di tipi diversi di rappresentazione delterritorio. Uno stesso rilievo per punti, grazie all’evoluzione tecnologica ed informatica, può esseretradotto nel modo che segue: in una mappa per isoipse (poligoni), una griglia di patch bilineari14, uninsieme di sezioni curve parallele, di profili, punti/linee morfologiche ed infine in un modello TIN(Rete Irregolare Triangolata). Da quanto appena accennato si può dedurre che attualmente nonesiste un accordo generale sul modello spaziale, DEM o DTM, in base al quale possono essere

campionate le quote, o meglio, strutturati i dati geografici. È certo, però, che in relazione a quelloutilizzato, viene fuori la tipologia rappresentativa la conformazione geografica del territorio, chepuò essere bidimensionale oppure tridimensionale15. La scelta di un tipo di struttura rappresentativa

di un’altra dipende sicuramente dalle finalità dello studio-progetto che si vuole realizzare, dallanatura e dalle dimensioni dell’area da ricostruire o investigare e dalle risorse hardware/softwaredisponibili. In ogni caso  per un modello digitale di elevazione, sia esso un DTM o un DEM, è

o

 14 È il risultato dell’approssimazione della superficie mediante l’interpolazione lineare dei vertici di una rete di elementiquadrati che non si trovano sullo stesso piano; permette di ottenere un controllo preciso sui dislivelli partendo da profilio nervature. 

15 Vengono fuori perciò DTM 2D o 3D. 

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richiesta una struttura di dati particolare: dati di elevazione della superficie terrestre, predisposti perla rappresentazione e l’analisi morfologica del territorio.Avendo capito che un modello può essere rappresentato attraverso diverse strutture dati 2D e 3D, èbene, perciò, trattarle mettendole in relazione col tipo di prodotto che da esse si vuole ottenere.Non entrando nello specifico dei loro singoli pregi e difetti è sufficiente dire che quando l’obiettivo

primario dell’indagine-progetto è costituito dalla rappresentazione cartografica, la digitalizzazionedelle isoipse e la conseguente archiviazione delle medesime è sicuramente la procedura più efficace.La memorizzazione lungo profili paralleli, ugualmente spaziati, risulta particolarmente idoneaquando si lavora con aereofotogrammi. Questa è infatti la procedura più usata in fase direalizzazione di orto-fotocarte soprattutto da parte degli enti regionali. La digitalizzazione di punti elinee morfologiche, può risultare invece efficace per studi specifici, anche se non sembra trovaremolti campi di applicazione. I modelli a griglia presentano il grande vantaggio di essere facilmentelaborabili e al contempo lo svantaggio di una sensibile ridondanza dei dati. Di recente

elaborazione, i modelli di campionamento TIN risultano adatti ad una rappresentazione 3D delterritorio.In qualsiasi caso, per ognuno dei modelli sopra citati, riveste molta importanza la densità spaziale

dei loro dati, dalla quale dipende la creazione di un DTM con un minore o maggiore livello didettaglio. Detto ciò è necessario stabilire prima, ad esempio, la distanza tra i punti. La densitàottimale di campionamento è in funzione di alcuni fattori quali: delle finalità della ricerca-progetto;della natura geologica-geomorfologica dell’area in oggetto e delle dimensioni della medesima; dellerisorse hardware e finanziarie realmente disponibili.Per progetti inerenti aree vaste e caratterizzate da un rilievo sufficientemente dolce, un’adeguatarappresentazione del rilievo può essere ottenuta con densità di campionamento varianti tra 50 e 200m (lato della cella, della griglia); trattandosi di aree montuose è consigliabile, invece, usare magliedi lato non superiore ai 50 m.

e

 

Tabella dei dati topografici. Il rilievo di un terreno si

presenta dunque come un complesso di elaborati, il

primo dei quali è una semplice raccolta di coordinate

(xyz o, più appropriatamente, Est-Nord-Elevazione).

3. Restituzione dei dati territoriali3. Restituzione dei dati territoriali

Mappa delle isoipse (risulta particolarmente idonea

quando si lavora con aereofotogrammi)

3. Restituzione dei dati territoriali3. Restituzione dei dati territoriali

 

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I modelli a griglia presentano il grande vantaggio di

essere facilmente elaborabili.

3. Restituzione dei dati territoriali3. Restituzione dei dati territoriali

I modelli di campionamento

TIN (Rete Irregolare

Triangolata) risultanoparticolarmente adatti ad una

rappresentazione 3D del

territorio.

3. Restituzione dei dati territoriali3. Restituzione dei dati territoriali

 

Rappresentazione a superficie continua. Vengonoassociati falsi colori ai valori che descrivono le quota

punto a punto.

3. Restituzione dei dati territoriali3. Restituzione dei dati territoriali

 

Rappresentazione batigrafica. Ogni tono di grigiocorrisponde una quota. I punti più alti sono rappresentati

in bianco, quelli più bassi in nero e quelli intermedi in

toni di grigio.

3. Restituzione dei dati territoriali3. Restituzione dei dati territoriali

 

Va ricordato, infine, che tutti i modelli gestionali dei dati altimetrici, al pari di qualsiasi altromodello preposto all’elaborazione dei disparati dati territoriali, sono riconducibili a due categorie ostrutture fondamentali: a griglia (cellulare) e a poligoni. Alla luce delle esperienza maturate nelcorso degli anni, si può affermare che il problema a cui si va incontro non risiede nella scelta e/oimpiego di uno o dell’altro tipo di DTM, quanto nello sviluppo di sistemi capaci di passare da unoall’altro in modo rapido ed efficiente, operazione peraltro non di facile attuazione.

Per ognuno dei modelli sopra citati, riveste molta

importanza la densità spaziale dei dati, dalla quale

di

Per progetti inerenti aree vaste e caratterizzate da un

rilievo sufficientemente dolce, un’adeguata

rappresentazione del rilievo può essere ottenuta condensità di campionamento varianti tra 50 e 200 m (lato

della cella, della griglia); trattandosi di aree montuose è

consigliabile, invece, usare maglie di lato non superiore

ai 50 m.

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

p

aggi

ende la creazione di un DTM con un minore o

m ore livello di dettaglio.

La densità ottimale di campionamento è in funzione di

ità della ricerca-progetto; natura

ca dell’area in oggetto e

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

alcuni fattori quali: final

geologica-geomorfologi

dimensioni della medesima; risorse hardware e

finanziarie realmente disponibili.

 

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Le tecniche di rappresentazione digitale del territorio

utilizzano i dati numerici per presentarli all’utente finale

in modo tale da migliorare la conoscenza dell’oggetto e

la possibilità di prevedere modalità di intervento su diesso.

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

Il legame, sempre più stretto, con la Computer Graphics

ha introdotto metodologie di rappresentazione molto

interessanti, soprattutto per quanto concerne il datotridimensionale le cui tecniche di rendering consentono

oggi di realizzare modelli ed animazioni di altissima

verosimiglianza e di valore espressivo estremamente

maggiore rispetto ai disegni del passato

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 

I vantaggi nellI vantaggi nell’’adozione di un disegno informaticoadozione di un disegno informatico(come la rappresentazione digitale di uno specifico

contesto territoriale) coincidono con gli obiettivi e

le caratteristiche principali del CAD:

• massima precisione analitica e riproducibilità,

• notevole precisione sul disegno finito,

• facilità di archiviazione,

• ottima velocità di gestione (tempi, dimensioni,

scale, colori, variazioni ecc).

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

Rendering fotorealistico del modello tridimensionalecon "mapping" delle immagini raster raddrizzate

Modello digitale del terrenoModello digitale del terreno

 

 5 I SISTEMI GIS

Prima dell’avvento delle nuove tecnologie informatiche, i mezzi tradizionali di lavoro ( il foglio dadisegno, le matite o le penne con cui tracciare i segni di proiezione dei volumi) permettevanosolamente una rappresentazione dello spazio suddiviso in piani bidimensionali (piante, prospetti,ecc) e la visione assonometrica o prospettica è stata sempre usata come prodotto dimostrativo,piuttosto che come mezzo di lavoro e di verifica in corso di esecuzione.Quando però si tratta di dover procedere con la realizzazione di veri e propri spazi 3D, come unterritorio ad esempio, è sicuramente preferibile l’utilizzo della geometria dei soggetti in 3D che, allo

stesso modo delle operazioni grafiche tradizionali, ha come obiettivo fondamentale lanormalizzazione delle procedure, affinchè i prodotti siano utilizzabili da diversi fruitori. Taliprocedure, infatti, devono permettere l’assemblaggio dei dati di rilevamento e di conoscenza dellarealtà, garantendo una visione omogenea dell’oggetto-territorio, mediante una particolaremetodologia informativa e l’uso di standards univoci, con successiva archiviazione. Inoltre larestituzione computerizzata delle informazioni deve essere leggibile e gestibile anche su sistemi

di un disegno informatico come rappresentazione digitale di uno

,

diversi. I vantaggi nell’adozionespecifico contesto territoriale coincidono con gli obiettivi e le caratteristiche principali del CAD:massima precisione analitica e ripetibilità conforme (riproducibilità), notevole precisione suldisegno finito, facilità di archiviazione, ottima velocità di gestione (tempi, dimensioni, scale, colorivariazioni ecc).

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A queste specificità bisogna aggiungere anche degli svantaggi16 quali: la difficile disponibilità allagestione combinata tra i sistemi automatici e quelli tradizionali, la laboriosa compatibilità tra i

are e software

to, ma

tà perché,evidentemente, il lavoro avviene nell’ambito del concetto di spazio (anche se in componenti

ni input immetterà l’informazione in un rapporto 3D predestinato eo in questo modo, ed avendo il supporto di nuovi

ology (ICT) nell'ambito, appunto, delle cosiddetteiscipline umanistiche. La soluzione informatica più idonea al problema posto nei termini rigorosi

del settore della ricostruzione (ma anche restauro e conservazione di cui non parleremo perchétematiche non di nostra competenza) dopo una attenta disamina di svariate tecnologie, risulta essereparticolarmente rivolta ai GIS (Geographical Information System), nati specificatamente peraffrontare e risolvere la gestione di grandi quantità di dati eterogenei appunto nel settore territorialee che giocano un ruolo determinante quando si va a ricostruire un luogo reale all’interno di uncomputer.Lo sviluppo delle tecnologie GIS e di metodologie per l’applicazione della tecnologia digitale nelcampo dei Beni Culturali ha reso possibile l’acquisizione, l’elaborazione digitale, l’archiviazione egeoreferenziazione di dati inerenti proprio tale ambito di studi, nonché la realizzazione di unSistema integrato di informazioni multimediali georeferenziate e di ricostruzioni tridimensionali.Infatti la tecnologia e le applicazioni GIS consentono:- di georeferenziare su base cartografica le emergenze culturali del territorio come beni mobili, areercheologiche, complessi monumentali e beni paesaggistici;

sistemi e le normative, ma soprattutto una maggiore estensione delle risorse hardw(utilizzo di processori molto potenti) data l’enorme quantità di dati da elaborare17. L’introduzione ditecnologie sempre più innovative non solo ne ha limitato l’influenza negativa sulla creazione di un

prodotto finale discreto ma è stata di fondamentale importanza per la riuscita di una letturacompletamente nuova (tridimensionale), non solo degli schemi sottesi all’ambiente oggetanche della visione complessiva dello spazio che si deve andare a ricostruire. Sono proprio questimezzi moderni, in prima fila le procedure informatiche, che consentono una visione volumetricadella realtà. Permettono di vedere e pensare in termini legati alla tridimensionali 18

bidimensionali) in quanto ogpreesistente solo con l’avvento. Solo ragionandprodotti, quali rilievi 3d (rilievi aerei tridimensionali, scansioni con laser 3d di edifici, ecc), si puòarrivare ad una visione più vicina alla realtà, dell’ambiente che si deve ricostruire digitalmente.Ecco così che il tema dell’individuazione di tecniche e metodi innovativi per il settore della

ricostruzione e della valorizzazione di ciò che a che fare con i Beni Culturali costituisce il nodocentrale della questione relativa all’introduzione, piena e consapevole, degli strumenti propridell’Information & Communication Technd

a- di rappresentare il territorio nelle sue complessità storico-demografiche, archeologiche, storico-artistiche ed ambientali;- la produzione e gestione di informazioni altamente strutturate sulle diverse realtà.Accanto a queste offerte consentite dallo sviluppo della tecnologia e delle applicazioni GIS si deve

aggiungere, inoltre, il contributo della computer vision. Quest’ultima insieme alle tecnologie 2D e3D ha reso possibile la riproduzione digitale, lo studio approfondito, la ricostruzione virtuale, lavalorizzazione e la fruizione, anche a distanza, del patrimonio storico, artistico e ambientale.Attraverso l’utilizzo di tecnologie GIS, basi dati, informazioni multimediali e risorse di rete, sipossono avere a disposizione (on-line oppure off-line) modelli integrati di ambienti naturalistici earchitettonici, interrogabili a vari livelli, secondo le esigenze e la tipologia dell’utente.

16 Le caratteristiche negative apportate da una rappresentazione digitale spesso non sono prese in considerazione perchépoco influenzano una riuscita mediocre del prodotto finale, se paragonati alle grandi potenzialità che vengono fuori coldisegno informatico.17 ogni caso l’elaborazione grafica computerizzata in campo archeologico è indirizzata alla realizzazione di prodotti

le tecniche da disegno (o rilievo) tradizionale perché basate sul concetto diidimensionalità che non può per questo motivo portare ad una visione reale di quanto rappresentato.  

Indi sintesi; fattore che ne determina un aspetto qualitativo sicuramente inferiore a qualsiasi altro prodotto fisionomico o

visuale di tipo tradizionale, difetto che si sta man mano assottigliando grazie all’evoluzione tecnologica. 18 Al contrario di quanto permettono inveceb

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6. LA TECNOLOGIA GIS

I Sistemi Informativi Geografici GIS o SIT sono nati dall’esigenza di avere potenti strumenti diraccolta ed elaborazione di informazioni, per analizzare gli eventi che si verificano sul territorio, perprevederne le evoluzioni e per programmare e progettare interventi di carattere infrastrutturale, con

particolare attenzione al loro impatto sull’ambiente. Un GIS consente di interrogare le mappe perconoscere gli attributi degli oggetti individuati, o al contrario, di interrogare il database pervisualizzare il territorio oggetto di interesse.

I sistemi GISI sistemi GIS

Il GIS permette ad esempio una restituzione in tempo

reale di carte tematiche, di carte di progettazione per

nuove ricerche e basi per analisi spaziali.

Tali sistemi offrono un apporto rilevante per quanto riguarda la metodologia della ricerca nel campodei beni ambientali-culturali. Parlando di GIS o SIT intendiamo una classe di software ideata per la

estione di dati georeferenziati19. Considerata la natura di molti dati archeologici, la tecnologia GISrappresenta probabilmente la più flessibile e completa struttura per le analisi del contesto spazialedei dati storici e preistorici. Oggi infatti la scala ed il livello di complessità, dei quali sempre più siha bisogno per lavorare, superano le capacità dei tradizionali strumenti analitici. Al di làdell’enorme potenzialità di archiviazione dei dati sia in formato alfanumerico che cartografico ilGIS permette ad esempio una restituzione in tempo reale di carte tematiche, di carte diprogettazione per nuove ricerche e basi per analisi spaziali. La capacità di visualizzare nello stessomomento i diversi elementi del paesaggio, come le curve di livello, i diversi tipi di suoli geologici, isiti archeologici, ecc., e fare le necessarie interrogazioni per individuare elementi nuovi ai fini dellaricerca è una caratteristica esclusiva dei GIS. Le risorse offerte da un simile sistema nella gestionedei dati territoriali rappresentano una premessa ideale per l’applicazione di alcuni tipi di analisi suirapporti tra aree archeologiche ed ambiente fisico. La tecnologia GIS è in grado di mettere a disposizione strumenti caratterizzati da un alto livello i

comunicazione, molto utile a quanti, pubblici e privati, abbiano necessità di visualizzare edanalizzare informazioni per spiegare eventi, pianificare strategie, gestire risorse e patrimoni cheabbiano una collocazione sul territorio.A prescindere dalla enorme quantità di informazioni archiviabili in un GIS è il mododell’archiviazione che può portare ad una rivoluzione nei modi e nei tempi della ricerca. Tutti i datigeometrici, alfanumerici e digitali vengono inseriti in un “modello continuo del territorio”, che offrecontemporaneamente i dati sulla collocazione delle strutture, sui loro attributi e, soprattutto, sulleloro interrelazioni spaziali. Una simile base di dati relazionale mantiene l’omogeneità delleinformazioni, senza che l’utente debba costruire di volta in volta un legame tra il rappresentato ed i

g

d

 19. Con la procedura di georeferenziazione, una fotografia aerea, un disegno o una mappa vengono inseriti in uno

spazio definito da coordinate geografiche con sistemi di riferimento conosciuti (coordinate Gauss-Boaga, latitudine elongitudine o altri sistemi di riferimento). 

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suoi attributi descrittivi. La possibilità di un aggiornamento e di una acquisizione continua, larapidità di consultazione, la possibilità di immediati confronti, lo snellimento delle procedure dicontrollo, l’opportunità di mantenere una separazione fra l’antico e il moderno e l’assenza dellecostrizioni legate ad un fattore di scala, sono solamente alcune caratteristiche che rendono il GIS unvalido supporto per la gestione, ad esempio, di un catasto archeologico. Il GIS ha avuto un enorme

impatto praticamente su ciascun campo che gestisce ed analizza la distribuzione spaziale dei dati. Inarcheologia infatti l’utilizzo che più frequentemente si fa del GIS riguarda proprio lo studio deirapporti fra gli insediamenti antichi ed il paesaggio, un campo di indagine questo molto proficuo eancora poco sfruttato. Inoltre trai più importanti campi applicativi dei GIS troviamo il monitoraggiodelle risorse agricole e forestali, la gestione delle risorse marine costiere, la prevenzione grandirischi e Protezione Civile, l'analisi di impatto ambientali, la gestione delle aree urbane e la gestionedi cartografia di base.

Sistemi GIS commerciali più

importanti:

1. GeoMedia 5.2 della

Integraph

2. Autodesk Map Series della

Autodesk

3. ArcGIS 9 della ESRI

4. MapInfo 7.8 della MapInfo

I sistemi GISI sistemi GIS

 

Sistemi GIS free:1. Mapyr us

2. HidroGIS

3. SimpleMapServer

4. Visual Basic GIS

5. MapServer

6. GeoTrans

7. OpenMAp

8. MapIt!

9. MapLab

Altri GIS free -> http://freegis.org/ 

I sistemi GISI sistemi GIS