GEOmedia 

Approfondimenti

GIS e Infrastrutture di Dati Spaziali - 1a parte

GIS, un acronimo utilizzato correntemente per i Sistemi Informativi Geografici è la sigla anche dei Sistemi Informativi Geospaziali. Questi ultimi fanno riferimento a luoghi, insiemi di coordinate geografiche, che possono spesso essere raccolte, manipolate e visualizzate in tempo reale. I “Geographic Information Systems” sono un sistema informatico in grado di acquisire, memorizzare, analizzare e visualizzare geograficamente le informazioni di riferimento. Negli ultimi anni la domanda dei consumatori per informazioni geospaziali e strumenti per lo sviluppo di Sistemi Informativi Geografici per manipolare e visualizzare tali informazioni, è salita alle stelle.

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Tecnologie geomatiche per i Beni Culturali

Se procedessimo a riesaminare quanto effettuato nel secolo scorso per la conservazione e la documentazione del patrimonio culturale ci renderemmo conto della necessità di valutarne le risultanze tenendo presente la grande suddivisione nei due periodi storici idealmente separati dall'epoca dell'introduzione dei computers.

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Ricognizione aerea, fotografia digitale ed elaborazione GIS based per la cartografia tematica del paesaggio e del patrimonio culturale

Il presente lavoro prevede metodologie di  elaborazione di cartografia tematica e del paesaggio da strutturare in differenti fasi d’indagine: la ricognizione aerea, l'analisi allo stereoscopio di fotografie aeree verticali, interpretazione GIS Based, indagini di superficie in aree campione integrate a metodologie di georeferenziazione per Cultural Landscape e di siti di interesse comunitario (SIC e ZPS) anche con l’ausilio di tecnologie GPS.

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ITRF/ETRF – International/European Terrestrial Reference Frame

Dal 1988 ad oggi sono stati definiti ben undici sistemi di riferimento terrestre (International Terrestrial Reference Frame – ITRF), con denominazioni che vanno da ITRF88 a ITRF2005, rilasciate dal Servizio Internazionale per la Rotazione della Terra (IERS International Earth Rotation Service).

Ma cosa si intende per ITRF? Come prima cosa dobbiamo dire che ITRF non è un sistema geodetico e non è neanche un datum orizzontale o verticale. Si tratta di un sistema cartesiano tridimensionale legato ai parametri gravitazionali della Terra.

 

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Come si muove la penisola italiana nel Mediterraneo?

A poco meno di un mese e mezzo dal meeting di geofisica dell’AGU che si terrà a San Francisco, giunge in redazione un’anticipazione di alcuni dei temi che verranno trattati da ricercatori italiani presenti all’evento. L’ipotesi è che sia possibile prevenire gli effetti di un terremoto analizzando i movimenti verticali dei suoli.

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EGNOS per il posizionamento satellitare differenziale

 

I sistemi convenzionali DGPS consentono di eliminare l’errore indotto nei sistemi di posizionamento satellitari  GNSS collocando una antenna di riferimento (Reference Station) su un punto di coordinate note. Nella Reference Station vengono misurate in tempo reale, le distanze ad ogni Satellite.  Le distanze misurate includono gli errori del sistema. 

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Geologia: I terremoti passati possono essere causa di future scosse

Le onde sismiche generate dai terremoti potrebbero perturbare linee di faglia distanti, rendondole così più cedevoli e favorendo il verificarsi di terremoti, in tutto il mondo. Questo è quanto viene ipotizzato da un team di sismologi americani e riportato in un articolo sulle pagine di Nature.

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Terremoti: Il nuovo misuratore di tsunami è made in Italy

Il sisma e il conseguente tsunami che ha sconvolto le isole del Sud-Est Pacifico, riporta in agenda il problema della previsione e della risposta, in termini di prevenzione, ad eventi di questo genere. Un progetto europeo, forse poco noto e coordinato dall'ISMAR-CNR, impegna in questo senso ricercatori INGV, dell’INAF  e di diversi paesi europei. Si tratta di una stazione di rilevamento installata ad oltre 3000 metri di profondità nel Golfo di Cadice per il rilevamento preventivo dei maremoti conseguenti a sismi.

 

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GEOmedia pubblica l'Immagine della Settimana di ESA

Come avrete potuto notare, già da qualche settimana il sito di GEOmedia si è arricchito di una nuova ed interessante sezione. Grazie ad un accordo di collaborazione con ESA, la nostra testata è attualmente l'unico media online italiano che può ospitare ufficialmente l'Immagine della Settimana dell'Agenzia Spaziale Europea. In europa l'accordo è già in corso con diversi media tra cui citiamo El Pais (Spagna), Echo-online (Germania) e T-Online (Germania).

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L'Istituto Geografico Militare adotta nuovo sistema di riferimento ETRF2000, CartLab 3 è già aggiornato!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dal 1 Gennaio 2009 l'IGM ha adottato la nuova realizzazione del Sistema Geodetico ETRS89 (precedentemente definita WGS84) con valori adatti sia alla nuova RDN - Rete Dinamica Nazionale - che per la rete IGM95.

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Applied Geomatics: rivista SIFET in inglese da Springer

"Applied Geomatics" è una rivista consultabile anche online con articoli leggibili in modalità free, anche se normalmente possono essere anche a pagamento (34 euro per articolo) ma - attenzione - sono tutti in inglese (l'editoriale è disponibile a questo link).

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La produzione cartografica della National Geographic Society

La crisi della cartografia tradizionale è un argomento molto dibattuto, specialmente negli ultimi tempi. Anche GEOmedia si è occupata dell’argomento, analizzando le cause della crisi che sta affliggendo una delle maggiori aziende nazionali. In un interessante articolo a firma di Jim Baumann sul numero di giugno di Geoinformatics, si fa il punto sul lavoro della National Geographic Society (NGS).

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Tsunami sotto controllo in Europa

In caso di Tsunami siamo protetti? E’ un interrogativo che spesso ci poniamo dopo aver visto la devastazione del maremoto di Sumatra che colpì la regione indonesiana-asiatica il 26 dicembre 2004.
Il controllo è affidato a 476 misuratori strategici di marea che di recente sono stati verificati essere in piena operatività e di questi quasi tre quarti in grado di fornire dati in tempo reale con modalità di vari tipi. Quasi la metà prende parte all’interscambio dei dati nelle reti internazionali.

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Posizionamento con copertura arborea: il CFS presenta il Progetto TARGET-STARS

Il 30 giugno 2009 si è svolto a Roma, presso il Ministero delle Politiche Agricole Alinentari e Forestali, il Convegno di presentazione del Progetto TARGET-STARS, concepito e portato a termine da una collaborazione tra due uffici del Ministero: il Corpo Forestale dello Stato (CFS)  ed il Consiglio per la Ricerca in Agricoltura – Monitoraggio e Pianificazione Forestale (CRA-MPF).

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Una guida operativa ai GIS per le emergenze

 

E' stata pubblicata la prima Guida Operativa ai GIS e il Mapping per le emergenze. La guida, che è scaricabile gratuitamente, aiuterà le organizzazioni a utilizzare strumenti e metodi geospaziali nel loro lavoro in caso di emergenza. Ci sono tutorial per Google Earth e open-source software GIS. Clicca qui per accedere alla guida.

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Un report dall’ERDAS Social Meeting

L’incontro del social meeting ERDAS dello scorso 25 giugno era stato preannunciato come momento di dibattito culturale e confronto su un tema particolarmente delicato come quello delle Infrastrutture di Dati Territoriali. Come sottolineato a più riprese dagli organizzatori di Planetek Italia, questo tavolo preliminare ha concesso la possibilità di conoscersi personalmente e di avviare successivi spazi virtuali nei quali far convergere, in maniera collaborativa inspirandosi al web 2.0, la comunità di stakeholder commerciali ed accademici, con confronti e scambi di idee inclini ad imprimere uno slancio competitivo allo sviluppo futuro della geomatica.

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Determinare coordinate su tavolette IGM 1:25000

 

Determinare coordinate su tavolette dell'Istituto Geografico Militare 1:25.000 a volte rappresenta un ostacolo alla diffusione dei dati, specialmente in situazioni di emergenza ove la comunicazione geografica della posizione non viene affrontata col carattere topografico che meriterebbe in termine di coordinate dei punti rilevanti.

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Un nuovo DEM della Terra dalla missione ASTER

Il motto della nuova Global Digital Elevation Model derivata dal sensore ASTER (ASTER GDEM)  e’ il seguente:

~ Easy-to-use topographic information of the global terrain ~

 

ed è stato rilasciato il 29 giugno 2009 per l’uso al pubblico. Si tratta di un nuovo e più accurato modello digitale del terreno “globale”(cioè di tutta la Terra). Il GDEM infatti differisce dal DEM per il fatto di essere Global (Digital Elevation Model).

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La faglia sismica dell’Aquila era già conosciuta

Riceviamo dall' INGV un aggiornamento tecnico sugli ultimi studi, riguardanti il terremoto a L'Aquila. Il modello numerico delle osservazioni da satellite mostra che la faglia sismica dell’Aquila era già conosciuta.

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Sismicità italiana su Google da INGV

La mappa della sismicità italiana è disponibile anche su Google Map grazie agli strumenti offerti nel sito web dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. Con essa è possibile verificare con velocità ed accuratezza la situazione sismica della zona che ci interessa. Non possiamo ad oggi ancora prevenire i terremoti,

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Tecnologie geomatiche per i Beni Culturali PDF
GEOnotes
Scritto da Renzo Carlucci   
Sabato 06 Febbraio 2010 15:44

Se procedessimo a riesaminare quanto effettuato nel secolo scorso per la conservazione e la documentazione del patrimonio culturale ci renderemmo conto della necessità di valutarne le risultanze tenendo presente la grande suddivisione nei due periodi storici idealmente separati dall'epoca dell'introduzione dei computers.

Il valore dell'impostazione metodologica che è stata alla base della prima era dei computers è ancora oggi insuperata, come, per citare un esempio, è successo per i metodi di documentazione del patrimonio culturale. L'organizzazione metodologica del Catalogo dei Beni Culturali italiano attraverso schede organiche, sintetiche ed relazionate a vari livelli con la gestione controllata dei termini, ne è una testimonianza esemplare.

Dall'analogico al digitale
La necessità di conoscenza dettagliata del bene culturale si era già spesso avvalsa delle tecniche di rilievo fotogrammetriche che, anche se all'alba della loro diffusione, erano basate su strumenti e procedure analogiche ampiamente collaudate nel settore parallelo della produzione cartografica.

Sempre in questo settore del rilievo è ben nota, da prima dell'avvento del computer, la necessità di poter disporre di una visualizzazione tridimensionale dell'oggetto che nella sua rappresentazione cartacea veniva realizzata tramite assonometrie e prospettive, raramente inserite nel contesto territoriale di riferimento per le evidenti difficoltà, all'epoca, di rappresentazione.

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Figura 1 - Esempio di rilievo fotogrammetrico analogico (1984)


Le tecnologie informatiche, successivamente messe a punto, hanno consentito di costruire modelli interamente tridimensionali, suscettibili di essere inseriti in una rappresentazione virtuale del territorio generata tramite i Modelli Digitali del Terreno, oppure di costruire veri modelli fisici, reali ma in scala ridotta, dell'opera originale.
Un impulso notevole in questa direzione è venuto dalla recente introduzione dei sistemi Laser Scanner che hanno portato la possibilità di acquisire milioni di punti di un oggetto in pochi secondi, ottenendo “nuvole” di punti colorati che osservati da una certa distanza possono riprodurre un modello della realtà con estrema fedeltà.

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Figura 2 - Laser scanner in fase di rilievo archeologico (2008)

I Gis

Una evoluzione di rilievo si è avuta tramite l'integrazione nei Sistemi Informativi Geografici, che ha portato alla possibilità di analizzare scenari e modelli della evoluzione dello stato di conservazione del bene in stretta relazione alle caratteristiche del terreno su cui si colloca e alle locali condizioni ambientali.
In Italia, un antesignano esempio di GIS per i Beni Culturali è rintracciabile nella “Carta del Rischio del Patrimonio Culturale”, un’opera che, iniziata nel 1992, è stata conclusa nel 2006 al livello nazionale, proponendo a diverse  tipologie di utenti, amministratori, cultori o semplici cittadini, informazioni sulla localizzazione dei beni e i loro vincoli, sul loro stato di conservazione, vulnerabilità e  rischio antropico, ambientale e geologico in relazione alla loro posizione geografica.Il dato tecnico risultante dall’utilizzo di questo sistema, ha spesso sorpreso il pubblico gestore che aveva in questo caso a che fare con dati oggettivi non suscettibili di personali interpretazioni, troppo spesso in voga nel settore culturale. Il rischio a cui è sottoposto il bene, se derivato dalla interazione dei parametri della sua vulnerabilità – strutturale e materiale – confrontata con la pericolosità territoriale – in termini geografici ed ambientali – ha condotto alla realizzazione di uno strumento regolatore dei flussi di finanziamento. Una seria rivoluzione in quella che ora può essere definita una nuova gestione dell’economia della conservazione dei Beni Culturali.
E’ però ancora oggi difficile apprezzarne il recepimento: siamo ancora troppo abituati in Italia ad utilizzare finanziamenti a pioggia per sfruttare concretamente gli elementi tecnico scientifici di valutazione per la programmazione di bilancio.
L’esempio italiano non ha però lasciato insensibili gli altri paesi, almeno quelli confinanti nell’area mediterranea, che hanno a loro volta iniziato a realizzare sistemi GIS per la gestione del rischio del Patrimonio Culturale, traendone benefici pluridisciplinari. Il tutto su un’unica comune base informativa costruita con l’acquisizione e l’archiviazione strutturata dei parametri fondamentali del bene, quali quelli ormai definiti per la catalogazione dal network mondiale di standardizzazione. Tale base dati, quando corredata di georeferenziazione, la collocazione geografica del bene, costituisce la base informativa utile a qualsiasi successiva analisi si renda necessaria per la fruizione controllata e conservativa del bene. Un’analisi geografica della vulnerabilità è derivata dalla conoscenza dello stato di conservazione e della localizzazione e, proprio da qui si avvia una politica di manutenzione programmata nell’ambito della gestione che consente di risparmiare i sostanziosi investimenti richiesti dalle grandi opere di restauro quali quelle che si devono sostenere a seguito di una lunga e trascurata carenza di programmazione geolocalizzata della manutenzione.

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Figura 3 - Carta del Rischio della Siria


Le potenzialità dei GIS sono lì a portata di mano: sono già state esplorate con notevoli investimenti economici, e sono oggi abbordabili a costi ridotti, se si pensa che un primo approccio si può attuare anche direttamente utilizzando dati geografici liberi e software open source, tramite il fantastico mezzo di comunicazione geografica che Internet ha saputo realizzare.

 

Realtà Virtuale o Realtà Aumentata

Una delle risultanze più interessanti dall'integrazione di tutte le tecniche geomatiche è quella che ha prodotto la realizzazione della Realtà Aumentata. Modelli virtuali sovrapposti alla realtà per consentire la visualizzazione, ad esempio nel campo archeologico, delle parti mancanti di un monumento. Si avvale della fusione di tecnologie sperimentate in diversi campi che utilizzano un sistema ibrido di orientamento e di posizionamento per generare rappresentazioni virtuali sovrapposte alla realtà con sistemi avanzati di rendering su modelli 3D.

Una delle prime sperimentazioni è riconducibile ad un progetto di ricerca finanziato dalla EU chiamato ARCHEOGUIDE (Augmented Reality based Cultural Heritage On-site GUIDE). Un sistema basato sulla “Augmented Reality” proprio per dare la possibilità di osservare i monumenti nei siti archeologici con sovrapposizione della ricostruzione degli stessi. Il sistema è stato prototipato come una guida personalizzata in grado di fornire informazioni multimediali ai visitatori adattandosi alle loro caratteristiche e adeguando la visione alla posizione del visitatore rispetto ai monumenti.

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Fig. 4 - Olympia Tempio di Hera con Realtà Aumentata

 

Il consolidato attuale

Ma di queste tecnologie quali sono oggi proponibili, adottabili e usabili a livello di standard per i Beni Culturali ? Quali di tutte le sperimentazioni realizzate, spesso assai creative, possono superare la soglia della ricerca per entrare nella prassi procedurale?

 

A seguito delle perdite subite a causa degli ultimi terremoti, per i quali da tempo si lavora al fine di procedere a dare una globale soluzione al problema della documentazione globale (a questo proposito è utile ricordare i primi studi dell'Istituto Centrale del Restauro avviati dal prof. Urbani e proposti già nel 1983 nella mostra per la Protezione del Patrimonio dal Rischio Sismico) di sicuro è indispensabile procedere ad interventi di documentazione a tappeto per tutto il patrimonio al fine di archiviare documenti utilizzabili in caso di perdita o totale degrado del bene. Fotogrammetria speditiva, Image scanning e la recente Fotogrammetria sferica, sono sicuramente le tecniche che hanno il miglior rapporto qualità prezzo. Contemporaneamente alle operazioni di rilievo, tutte basate sullo scatto di immagini fotografiche digitali vanno acquisite informazioni sulla localizzazione del bene al fine di poter avviare successivamente i controlli di “rischio” derivabili anche dall'esame visivo fotografico e tri-dimensionale, ove possibile, in relazione alla posizione geografica derivabile nei sistemi GIS.

 

La preventiva acquisizione degli elementi fotografici per l'analisi della vulnerabilità può servire da base, ad esempio, a sistemi per la fruizione, come quelli della Realtà Aumentata, che basano il loro funzionamento, oggi, su sistemi di riconoscimento automatico di immagini. La Realtà Aumentata fruita attraverso il noleggio di VideoGuide, che si sostituiscano alle attuali AudioGuide, apporta un elemento stimolante per i flussi turistici e di riflessione per il contesto scientifico che può esserne attratto.

 

 

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Il nostro autore Renzo Carlucci scrive per noi dal Sabato 12 Dicembre 2009.

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