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Tutorial POI
Trasformazione di punti geotopografici (IGM, Catasto, etc.)
nei formati dei più diffusi navigatori satellitari e di Google Earth.

Premessa

Il problema della trasformazione dei punti geo-topografici di cui al presente tutorial, riguarda tanto le coordinate, tanto
i formati informatici e fisici.
E' chiaro che diverse possono essere le soluzioni adottate, sia in termini di software utilizzato, sia di formati compatibili
con i diversi navigatori e con il browser geografico Google Earth.

L'uso del navigatore e di Google Earth hanno scopi diversi e complementari, infatti se con Google Earth possiamo avere
una vista di insieme della banca dati e quindi una collocazione dei punti rispetto al contesto e sulla base di una immagine
aerea, con il navigatore possiamo raggiungere il punto in maniera sicura e precisa, ottimizzando le operazioni di rilievo sul campo.


I punti fiduciali catastali del comune di Perugia visualizzati su Google Earth.	Ingrandimento di un punto fiduciale collocato sulle immagini di Google Earth.

I software
I software impiegati per realizzare i data set di POI/PDI dei punti fiduciali catastali ed IGM95 sono tre, e sono stati utilizzati tanto per estrarre i dati di nostro interesse, ad esempio dai cataloghi delle TAF catastali disponibili sul sito dell'Agenzia del Territorio, tanto per trasformare le coordinate dal sistema catastale a quello nativo del GPS come il WGS84. In sostanza quindi i software utilizzati sono 3 e sono stati impiegati per le seguenti funzionalità :
- taf2_cartlab4poi_v02 : il programma è stato realizzato ad hoc per estrarre dai file TAF catastali solo i comuni di interesse nel formato compatibile con il software di trasformazione Cartlab.

- Cartlab V.3 : al di là dei formati dei file, il problema della trasformazione delle coordinate è quello più importante e a volte di non facile
soluzione. Infatti là dove l'archivio della TAF è omogeneo e si conoscono le coordinate del centro di emanazione catastale è
tutto abbastanza facile, e si procede attraverso le trasformazioni realizzate da cartlab senza problemi. Nel caso in cui i dati della
   TAF non siano omogenei, o non si conoscono i dati del centro di emanazione, è necessario agire per singolo comune, in maniera
   tale da separare in file omogenei i dati della TAF. A questo punto se non si conoscono i dati del centro di emanazione, si dovrà
   procedere con una trasformazione tradizionale per rototraslazione conforme a partire
da 2 o più punti conosciuti nelle doppie coordinate catastali (cassini, gauss boag, etc.) e WGS84.

- Poiedit 5.1 : il programma PoiEdit è tra i programmi più diffusi in circolazione, realizzato ad hoc per la trasformazione di punti POI da un formato all'altro,
compreso il formato KLM di Google Earth, molto utile per il controllo a vista dei punti.


Il set di programmi impiegati: Taf2cartlab_4poi, Cartlab versione 3, Poiedit versione 5.1.	Il sofware realizzato ad hoc per la selezione ed estrazione dei dati TAF da convertire nel sistema di coordinate WGS84 con Cartlab versione 3.

I dati
Nell'ambito delle problematiche legate ai dati in termini di formati, coordinate e disponibilità, possiamo affermare che il problema maggiore consiste nella formattazione dei dati stessi (formattazione informatica), e nella disponibilità di informazioni sul sistema di coordinate adottate.
Infatti se la formattazione è semplicemente risolvibile con poche linee di codice, oppure in maniera estemporanea semplicemente con un editor di testo avanzato come Ultraedit per Windows, VI e VIM (cream.sourceforge.net) per linux e altri ben noti al mondo degli sviluppatori, per il problema delle coordinate la questione si fa complessa, ma non insormontabile vista la precisione attesa per applicazioni come Google Earth o per l'uso nei navigatori satellitari.
Infatti la precisione nominale può essere di 5-10m, senza che ne vada a discapito dell'obbiettivo finale di "collocare" i nostri punti sul navigatore o sul web di Google Earth. Ma la questione dei dati è molto più complessa e non è questa la sede per approfondire la questione, e per brevità di spazio possiamo solo affermare alcuni semplici principi. La banca dati - una banca dati di punti geo-topografici è caratterizzata da due parametri specifici, ovvero la conoscenza del sistema di coordinate a cui fa riferimento (datum e proiezione), e la sua storicizzazione, ovvero la storia della determinazione dei suoi punti (come sono stati derivati o rilevati, le trasformazioni numeriche che hanno subito, eventuali derivazioni per digitalizzazione, etc.), in poche parole la disponibilità dei cosi detti metadati.
La trasformazione- la trasformazione delle coordinate, da una rappresentazione cartografica ad un'altra, applicabile ad una banca dati di punti coinvolge l'analisi di molteplici fattori: la provenienza dei dati, la precisione finale ottenibile, ed il metodo di trasformazione.
In sintesi quello che a noi più interessa in questo passo del tutorial, è capire che per eseguire le trasformazioni possono essere impiegate metodologie diverse, in funzione degli obbiettivi preposti e della disponibilità di informazioni.

l metodo canonico è quello della conoscenza delle equazioni delle rappresentazioni cartografiche, dirette ed inverse, dalle quali vengono desunte le equazioni, o meglio, gli algoritmi della trasformazione.
Naturalmente deve essere disponibile una procedura (software) che implementi gli algoritmi della trasformazione.

Qualora non siano note entrambe le equazioni delle rappresentazioni oppure non siano noti tutti o parte dei parametri delle equazioni, ma siano note le coordinate di alcuni punti nei due sistemi (spesso si parla di doppie coordinate !) è possibile impiegare il metodo generale di approccio alla trasformazione che consiste nell'applicare una trasformazione lineare a coefficienti costanti, desunti sulla base della conoscenza delle doppie coordinate di alcuni punti.
Generalmente si impiegano trasformazioni lineari descrivibili come roto-traslazioni rigide con variazione di scala. Esse comportano la conoscenza (o la stima) di sette parametri (ad esempio tre componenti della traslazione le tre della rotazione ed una per la scala).

Esiste però anche un metodo speditivo cosi detto della "eguaglianza delle geodetiche", usato dal prof. Giuseppe Birardi per la messa a punto del software di tarsformazione Trasco (G.Birardi – 1994) che ha, tra l'altro, un vantaggio di tipo numerico impiegando nel calcolo quantità grandi rispetto alle roto-traslazioni che spesso dipendono dalla stima di coefficienti con valori numerici molto piccoli.

Passo passo dai dati catastali ai file POI per i navigatori
Convertire i dati dalla TAF catastale al navigatore richiede almento 3 passaggi di elaborazione dei dati. Tanto per cominciare è necessario reperire alcune informazioni sui comuni di cui si vuole effettuare la trasformazione, ovvero i codici catastali ed eventualmente le coordinate dell'origine. Tutte queste informazioni possono reprirsi in una volta sola attraverso il sito www.fiduciali.it che le mette a disposizione per tutta l'Italia là dove disponibili. Se le informazioni non sono disponibili su fiduciali.it, allora dovranno essere reperite presso gli uffici catastali, ma ciò accade di rado essendo fiduciali.it un progetto il cui obbiettivo è proprio la ricostruzione delle origini catastali e la messa a disposizione dei dati gratuitamente.

Passo 1 - Reperiti i dati di nostro interesse procediamo alla selezione dei dati da convertire utilizzando il programma taf2_cartlab4poi_v02 messo a disposizione gratuitamente da Crisel su richiesta.
Il programma genera quindi un file ascii con i record composti come riportato di seguito, e i cui campi separati da una virgola rappresentano il nome composto del punto fiduciale, la coordinata nord e est della TAF.

A475_?_1_?_1,3987.950,-27650.240
A475_?_1_?_2,3301.900,-28451.800
A475_?_1_?_4,4457.761,-27792.966
A475_?_1_?_5,4273.236,-28065.613
A475_?_1_?_6,3517.660,-27685.604

Il nome composto del punto fiduciale viene generato mettendo insieme alcune delle informazioni della TAF stessa, ovvero i seguenti campi uniti dal segno "_" : codice comune, codice sezione, foglio, allegato, nome del fiduciale. Là dove una delle informazioni non fosse disponibile viene inserito un segno "?", il che è quasi sempre vero per il codice sezione e il nome dell'allegato in genere assenti nei piccoli comuni. Al termine dell'alaborazione, viene generato un file con l'estensione "ASC" che dovremo trasformare in termini di coordinate e formato con il software Cartlab versione 3.

Passo 2 - Generato il file in formato testo con la selezione dei dati TAF da trasformare, passiamo all'uso di Cartlab versione 3 per la trasformazione di coordinate. Infatti per impiegare i dati sul navigatore o su Googgle Earth innanzitutto dobbiamo trasformare le coordinate nel riferimento nativo WGS84 e nella notazione "coordinate geografiche". Per trasformare le coordinate con cartlab dobbiamo scegliere come input l'opzione Coordinate Catastali con il relativo sistema origine e il formato file conseguente al nostro file di input (nel nostro caso "codice punto, nord, est") e mettere l'opzione quote su "non modificare". Come output dobbiamo selezionare coordinate geografiche ETRF89, quote "stesso di input" e origine longitudine su "greenwich", mentre per il formato di output dovete scegliere formato speciale e selezionare i campi in questo ordine "{LON_DEC} ,{LAT_DEC} ,{NOMEPUN}", è consigliabile mettere l'opzione di file di output su "suffisso nome". A questo punto selezionare il file di input e dare il comando esegui, al termine del processo si avrà un nuovo file in formato testo con le coordinate geografiche come l'esempio sottostante.

12.54890100 , 43.13675908 ,A475_?_1_?_1
12.53908511 , 43.13055423 ,A475_?_1_?_2
12.54712291 , 43.14098247 ,A475_?_1_?_4
12.54378118 , 43.13931149 ,A475_?_1_?_5


La schermata di cartlab versione 3 con le opzioni utilizzate per la trasformazione della TAF di Perugia. Da notare che l'origine catastale Monte Pennino in questo caso è già contenuta nei data set di cartlab	Schermata del software PoiEdit per la conversione finale dei dati di Perugia nel formato KML di Google Earth.

Passo 3 - Generato il file con le coordinate WGS84 dei punti il più è fatto, e non resta che generare i file definitvi per i navigatori e per Google Earth. Per compiere l'operazione finale è necessario usare il software PoiEdit che si può scaricare gratuitamente all'URL www.poiedit.com/downloads.htm.
Nell'usare PoiEdit terremo presente che il formato in ingresso è del tipo "Generic Ascii" con l'estensione ".asc", e che la modalità dei file di output è quella dei "Formati multipli", ovvero la possibilità di generare diversi file conteporaneamente, che devono essere selezionati attraverso il segno di spunta.
Una volta generati i file, dovremo procedere a copiare i file dei navigatori nelle giuste posizioni, non prima di aver generato una file "bmp" con il simbolo che nel nostro caso è un triangolino blu di seguito simbolo poi

, e il cui nome deve essere identico al file dati.

Tom Tom - nel caso del Tom Tom i due file (file POI con estensione OV2 e file bmp) devono essere copiati nella directory delle mappe, ovvero là dove troverete i file con estensione ".dat", variabili in funzione del tipo di software e del tipo di mappe a vostra disposizione (in alcuni casi Western_and_Central_Europe, in altri Italia, etc.). Successivamente in fase di navigazione si procederà a selezionare i POI Preferiti, il cui nome deve essere il medesimo del nome file appena caricato.

Destinator - nel caso di Destinator i due file (file POI e file bmp) devono essere copiati nella directory "Destinator\Common\Favorites". Successivamente in fase di navigazione si procederà a selezionare i POI Preferiti, il cui nome deve essere il medesimo del nome file appena caricato.

In ogni caso le istruzioni su come aggiungere file POI di tipo diverso nei diversi tipi di navigatori, fare riferimento alla documentazione del proprio navigatore, oppure ai diversi siti internet di supporto agli aggiornamenti sui navigatori satellitari.

Buon Lavoro

By
Crisel Team