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livello elementare
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ARGOMENTO: NAUTICA E CARTOGRAFIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: cartografia elettronica
Come abbiamo visto negli articoli precedenti, la cartografia tradizionale consente con una certa facilità (ed imprecisione) il riporto su carta dei dati raccolti durante le attività in mare.
Possibili interazioni di livelli tematici nei sistemi di informazione geografica (GIS) – autore Benjamin Henning https://www.viewsoftheworld.net/?p=4365
Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo esponenziale dei sistemi elettronici, si è assistito al nascere di un concetto totalmente nuovo di gestione dell’informazione geografica e dei dati ad essa correlati.
Alla creazione di carte elettroniche, si è aggiunta la possibilità di aggiungere informazioni normalmente contenute in altri documenti. La struttura diviene così interattiva con l’Utente che ha la possibilità di effettuare rapidamente valutazioni del contorno ottenendo nel complesso risultati migliori e più attendibili.
Gli standard dati possono essere definiti dalla modalità di acquisizione degli stessi. In particolare si parla di dati vettoriali quando ogni dato è legato alle coordinate dello stesso, di dati raster quando le informazioni sono ottenute attraverso la scansione di una carta o del mondo reale (immagini) accettando di perdere la corrispondenza punto-informazione a favore della possibilità di acquisire rapidamente informazioni di livello generale. Oltre al raster esiste uno standard detto matrix che, pur avendo caratteristiche simili al raster, rappresenta il dato secondo modelli numerici (ad esempio i modelli numerici di rappresentazione di un suolo).
Standard cartografici
Idealmente, nel capo della cartografia elettronica, dovrebbe esistere un solo standard; in realtà, per vari motivi, se ne sono sviluppati un certo numero impiegati da Organizzazioni private e governative. Cito, per completezza, il DIGEST (Digital Geographic Information Exchange Format) e l’ S 57, impiegato dal sistema ECDIS (Electronic Chart Display and information System) che ha ricevuto lo status di carta nautica equivalente. Tale sistema, i cui requisiti tecnici furono sviluppati dall’IEC (International Electrotechnical Commission) e poi riepilogati nel 1998 nella pubblicazione IEC 61174, è stato adottato dall’IMO e HMO per cui i sistemi del futuro dovranno dichiarare nella loro certificazione di essere o non essere “ECDIS approved”.
Analogamente allo standard dei dati esiste uno standard di presentazione (S 52 – Standard Publication 52 – Specification for chart Content and Display aspects for ECDIS) che comprende nei suoi allegati una guida per l’aggiornamento delle banche dati relative alle carte (ENC Electronic Nautical Chart), i colori ed i simboli da impiegare ed un glossario per l’impiego del sistema. Tale standard ha lo scopo di assicurare la chiarezza delle informazioni presentate e quindi incrementare la sicurezza degli Utenti.
DIGEST
E’ lo standard impiegato nell’ambito della Difesa USA e dall’Istituto Geografico Militare al fine di trasferire dati fra le varie Agenzie ed Organizzazioni Governative; fu definito dalla NIMA (National Imaginery and Mapping Agency) che ha prodotto in tale standard più di 2500 carte digitali (DNC) utilizzando la codifica relazionale VPF (carte vettoriali). Il data base utilizza una componente geometrica vettoriale ed una descrittiva correlata codificata nel FACC (Feature and Attribute Coding Catalog). Il FACC è raccomandato nella Circolare del Ministero della Funzione Pubblica nr. 90507/18.10.3 del 26 giugno 1992.
Allo stato attuale gli Enti dello Stato non hanno ancora raggiunto tale standardizzazione tanto che, ad esempio , il Catasto impiega data base con un formato NTF (National Transfer Format). Tale sistema non è però conforme agli standard previsti dal IMO e dal HMO (International Maritime Organization e dall’International Hydrographic Organization). In pratica, pur riportando gli stessi dati, la codifica e l’attribuzione delle informazioni è sostanzialmente diversa per cui non esiste attualmente alcuna compatibilità con lo standard S 57.
S 57
L’IMO definì gli standard per il trasferimento dei dati cartografici digitali e, di conseguenza, la struttura e composizione dei data base. L’S 57 (Special Pubblication 57 – Transfer Standard for Digital Hydrographic Data) ha subito nel tempo numerose revisioni dovute soprattutto alla necessità di modificare i data base con informazioni aggiuntive sempre più approfondite. Nel 1996 fu ratificata dalle Nazioni l’edizione III che è attualmente in vigore. Il sistema definisce le modalità con cui i dati devono essere trasferiti dagli Istituti Idrografici e Geografici ai sistemi di radionavigazione indipendentemente dall’organismo responsabile dell’aggiornamento del dato e dai sistemi deputati allo sfruttamento degli stessi.
Sistemi GIS
Come abbiamo visto, la cartografia tradizionale consente il riporto su carta dei dati raccolti durante le attività in mare attraverso la geo referenziazione dei dati raccolti. Negli ultimi anni grazie allo sviluppo esponenziale dei sistemi di calcolo elettronici si è assistito al nascere di un concetto totalmente nuovo per la gestione dell’informazione geografica e dei dati ad essa correlati. Si è trattato in pratica di trasferire le informazioni geografiche su file in modo da poter rappresentare attraverso opportuni programmi ambienti terrestri e marittimi. Questi sistemi, chiamati GIS, Geographic Information System, raccolgono in database su piu’ livelli (layers) le informazioni e forniscono agli utenti un’immediata valutazione degli sforzi in corso per ottimizzare le tecniche di campagna.
I vantaggi ottenuti dallo sfruttamento di questi archivi sono la possibilità di ottenere dei prodotti cartografici più dettagliati a costi di produzione più bassi, l’impiego di informazioni filtrabili da parte dell’operatore con la conseguente possibilità di concentrare sul video solo le informazioni di interesse, l’inserimento di informazioni di propria utilità come, ad esempio, le aree di lavoro e il riporto in real time di dati opportunamente geo-referenziati raccolti dalla strumentazione al momento in uso (dati side scan sonar, CDT, ecc).Inoltre, fattore da non trascurare, vengono eliminati tutti quegli errori di riporto dovuti alle manualità degli operatori.
I sistemi GIS sono da un punto di vista generale relativamente semplici; dal punto di vista hardware sono composti da un’unità di calcolo, un video di rappresentazione, un modulo di colloquio ed uno o più sistemi di geo-referenziazione (ad esempio un sistema di navigazione radioelettrico). Per lo sfruttamento in mare possono essere collegati a sistemi di raccolta dati come i CTD per la raccolta dei parametri fisici dell’acqua oppure a side scan sonar SSS per la descrizione morfologica del fondo. Sono già disponibili sistemi di raccolta dati portatili per il ricercatore subacqueo, collegati acusticamente con boe in superficie che trasmettono a terra i dati raccolti direttamente al GIS.
Il software è corredato da librerie diversificate che vengono sfruttate da appositi programmi dedicati alle specifiche esigenze. L’operatore subacqueo si può quindi avvalere di questi sistemi informatici per potere registrare non solo i profili delle sue immersioni ma anche i parametrici fisici ed ambientali raccolti, opportunamente referenziati geograficamente.
Anche i sistemi AUV (autonomous unmanned vehicles – veicoli subacquei autonomi) possono scambiare dati in tempo differito (near real time) con i sistemi GIS. I dati raccolti e geo-referenziati sulle carte elettroniche possono quindi fornire agli scienziati molteplici informazioni, immediatamente sfruttabili, ottimizzando i tempi ed i costi delle campagne.
fine parte VI – continua
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ammiraglio della Marina Militare Italiana (riserva), è laureato in Scienze Marittime della Difesa presso l’Università di Pisa ed in Scienze Politiche cum laude all’Università di Trieste. Analista di Maritime Security, collabora con Centri di studi e analisi geopolitici italiani ed internazionali. È docente di cartografia e geodesia applicata ai rilievi in mare presso l’I.S.S.D.. Nel 2019, ha ricevuto il Tridente d’oro dell’Accademia delle Scienze e Tecniche Subacquee per la divulgazione della cultura del mare.
