Migliorare la precisione della trasformazione dal sistema di riferimento EPSG 3004 al sistema EPSG 32633

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Daniele Samez

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Jan 15, 2013, 7:14:32 AM1/15/13
to qgis_ut...@googlegroups.com
DOMANDA: Nell’ambito del territorio della regione F.V.G. come posso, in QGIS, migliorare la precisione della trasformazione dal sistema di riferimento Gauss Boaga Roma 40 – Fuso Est (EPSG 3004) al sistema WGS84 – UTM33 (EPSG 32633) quando mi trovo a dovere trasformare alcune geometrie realizzate nel S.R. Gauss Boaga , ad esempio una serie di poligoni delimitati sulla CTRN ?

Infatti, utilizzando la funzione di trasformazione al volo di QGIS o di modifica permanente del sistema di riferimento del layer, ottengo una differenza di circa 4-5 m.

RISPOSTA: Si possono adottare diversi metodi, uno di questi consiste nel definire, all’interno di un nuovo sistema di riferimento, una serie di valori più precisi per i 7 parametri della trasformazione della libreria PROJ.4, che qui indicherò con: delta_x, delta_y, delta_z, rotazione_Rx, rotazione_Ry, rotazione_Rz, scala.
Quelli attualmente presenti in QGIS per la trasformazione dal sistema EPSG 3004 al EPSG 32633 sono i seguenti :
delta_x=-104.1, delta_y=-49.1, delta_z=-9.9, rotazione_Rx=,0.971, rotazione_Ry=-2.917, rotazione_Rz=0.714, scala=-11.68
e risultano visibili nel riquadro in basso della finestra Impostazioni –> Opzioni –> SR –> Monte Mario/Italy zone 2 .
Sono preceduti dal testo “+towgs84= “ all’interno delle due righe di definizione puntuale della proiezione : +proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=15 +k=0.9996 +x_0=2520000 +y_0=0 +ellps=intl +towgs84=-104.1,-49.1,-9.9,0.971,-2.917,0.714,-11.68 +units=m +no_defs
Per il significato completo dei termini si veda http://trac.osgeo.org/proj/wiki/GenParms .
Tali valori sono quelli generalmente adottati per l’Italia (escluse le isole) e danno luogo ad errori di trasformazione dell’ordine dei 4 – 5 m.
Nell’ambito del territorio della nostra regione F.V.G. sono stati calcolati nuovi parametri di trasformazione, grazie alle ricerche del prof. Alberto Beinat dell’Università di Udine (Trasformazione rigorosa di coordinate fra sistemi cartografici italiani con gli strumenti di gvSIG, Trieste 13-14 aprile 2010), al quale desidero fare i complimenti per la qualità dei risultati ottenuti.
Di tale ricerca riporto qui solo i magnifici 7 numeri, validi per la regione F.V.G. con un errore previsto inferiore ai 0,7 m:
delta_x==-128.6633, delta_y=,-30.2694, delta_z=,-6.12, rotazione_Rx=,-1.05572, rotazione_Ry=,-2.6951, rotazione_Rz=,-2.28808, scala=-16.9352 (attenzione ai segni negativi).
“Ma alla fine cosa me ne faccio di questi numeri ?“ si potrebbe chiedere qualcuno. Ebbene in QGIS è possibile definire un sistema di riferimento personalizzato nel quale si possono aggiungere tali valori. Dalle prove fatte mi risulta che QGIS utilizza i parametri che seguono “+towgs84= “ per effettuare la conversione DAL sistema di riferimento preso come base di partenza, ad esempio Gauss Boaga Roma 40 Fuso Est ovvero EPSG 3004, AL sistema di riferimento con datum WGS84 e sue diverse localizzazioni, per esempio la variante UTM33 ovvero EPSG 32633.
Pertanto la procedura da seguire è : Impostazioni –> Opzioni –> SR –> Scegli…
cercare il sistema di riferimento da utilizzare come base di partenza, ad esempio Monte Mario / Italy zone 2 EPSG 3004, evidenziare e copiare negli appunti con CTRL+C il testo contenuto nella finestra Parametri.
Quindi andare in Impostazioni –> SR personalizzato.
La finestra di definizione di un nuovo sistema di coordinate richiede l’inserimento di due testi:
1) un nome descrittivo del SR
2) i parametri cartografici in formato PROJ.4
Per creare un nuovo SR cliccare sull’icona e digitare nel campo Nome la proiezione, che in questo caso sarà EPSG 3004 FVG.
Nel campo Parametri si inserisce la seguente stringa (se volete ricopiarla a mano fate attenzione ai segni negativi dei valori), che inizia sempre con il testo +proj= seguito dai parametri di riproiezione:
+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=15 +k=0.9996 +x_0=2520000 +y_0=0 +ellps=intl +towgs84=-128.6633,-30.2694,-6.12,-1.05572,-2.6951,-2.28808,-16.9352 +units=m +no_defs
Definito il nuovo sistema di riferimento è importante ricordarsi di salvarlo cliccando sull’icona a forma di floppy .
Da notare l’interessante tool di calcolo in tempo reale della trasformazione disponibile nel riquadro Prova più sotto nella stessa finestra.
Per utilizzare la nuova trasformazione andare in Impostazioni –> Opzioni –> SR (Scheda); accertarsi che sia spuntata l’opzione Richiedi SR nel riquadro Sistema di riferimento per i nuovi progetti , aprire un vettoriale realizzato nel sistema EPSG 3004 e alla richiesta del SR nel filtro digitare fvg, selezionare EPSG 3004 FVG e dare OK
Per salvare il file vettoriale nel sistema EPSG 32633, selezionare il layer nella TOC, click tasto destro, Salva con nome , controllare che il Formato sia ESRI shapefile , compilare il campo Nome e all’opzione Sist rif cliccare su Scegli e impostare il sistema di riferimento di destinazione, cioè EPSG 32633. Date OK e avrete il vostro vettoriale trasformato in WGS84 UTM33 con la precisione migliore di 70 cm su tutto il territorio regionale.

Le descrizioni più sopra fanno riferimento alla versione Quantum GIS Desktop (1.8.0) su Windows XP.
Altre utili letture sull’argomento le potete trovare cliccando sui seguenti link:
http://documentation.qgis.org/html/en/user_manual/working_with_projections/working_with_projections.html
http://wiki.gfoss.it/index.php/Come_creare_una_proiezione_UTM_32N-RER_per_la_Regione_Emilia-Romagna_in_QuantumGis
http://gis.stackexchange.com/questions/20566/how-to-define-new-custom-projections-in-qgis
http://qgis.spatialthoughts.com/2012/04/tutorial-working-with-projections-in.html

Ho provato ad utilizzare anche il plugin Trasformation tools ma senza successo. Qulacuno ha maggiori documentazioni sul funzionamento di tale estensione per QGIS ?




Pietro Rossin

unread,
Jan 15, 2013, 7:46:46 AM1/15/13
to Daniele Samez, qgis_ut...@googlegroups.com
Ciao Daniele
Utilizza il plugin Transformation Tools ed usa i grigliati NTV2.
In alternativa potresti impostare dei nuovi sistemi di trasformazione, ma i 7 parametri variano per zona montana, pianura friulana e bassa..
Pietro


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Pietro Rossin

unread,
Jan 15, 2013, 7:48:14 AM1/15/13
to Daniele Samez, qgis_ut...@googlegroups.com
P.S.
Transformation Tools gestisce anche i towgs84
riciao

Alessandro Sgambati

unread,
Jan 15, 2013, 8:00:51 AM1/15/13
to qgis_ut...@googlegroups.com
Benissimo!
Qualcuno ha forse dei buoni parametri per la trasformazione da 3004 a 3045 (ETRS89)???

Pietro Rossin

unread,
Jan 15, 2013, 8:23:18 AM1/15/13
to Alessandro Sgambati, qgis_ut...@googlegroups.com
Ciao
esiste un documento ad "esclusivo uso interno" redatto nel 2009 da INSIEL nel quale, in occasione della migrazione da GB a WGS84 e predisposizione di Geomedia per questa novità, documentano uno studio fatto su 58 caposaldi IGM95 distribuiti in Regione dei quali erano note le coordinate GB, WGS84 ed ED50. Su questi punti sono stati ricavati i parametri di trasformazione regionali utilizzando il software Verto3, sviluppato dall’IGMI, che effettua tale calcolo impostando una soluzione ai minimi quadrati che sfrutta le formule di Molodensky.

Mi sono copiato i parametri e ve li condivido, vedete se funziona il link sotto.


Spero sia utile.
Pietro


Alberto Beinat

unread,
Jan 15, 2013, 10:53:42 AM1/15/13
to qgis_ut...@googlegroups.com
Caro Rossin e cari tutti,
scusate se intervengo, ma � solo per un contributo di chiarezza, quale persona (un po') informata sui fatti.

I parametri indicati nel link non sono quelli definitivi, perch� sono stati calcolati inizialmente mescolando assieme quote ellissoidiche e geoidiche, e la cosa non � completamente corretta.
I 7 parametri FVG MEDI calcolati successivamente nel 2011, in modo corretto, "portando tutti i punti doppi a quota zero", sono leggermente diversi.
Trattandosi di un documento interno di lavoro, che ha subito modifiche, giustamente non � mai diventato pubblico. Neppure i calcoli successivi corretti, per quanto ne so, sono stati documentati ufficialmente.
In ogni caso, se osservate la tabella, anche con questi parametri restano ancora i famosi 0,7 metri di scarto (individuabili nella zona di Tarvisio), in cui � presente una sensibile distorsione del Gauss-Boaga. Rispetto ai parametri calcolati da me, in occasione del gvSIG, le differenze sono in ogni caso di due-tre centimetri. Entrambi i "set" di 7 parametri sono sostanzialmente equivalenti.

Per avere risultati migliori bisognerebbe applicare i 7 parametri zona per zona, e quindi adottare il vecchio approccio dell'IGM, che aveva definito tali parametri in corrispondenza di ogni vertice della rete IGM95, ovvero per aree di circa 1200 km2. E' una soluzione per� che si presta solo a usi topografici perch� ha l'inconveniente di generare "scalini" al confine tra una zona e l'altra. A volte sono pochi cm, a volte sono decine di cm, come tra Pordenone e Portogruaro.

Niente di che stupirsi, � un inconveniente tipico legato alla rigidit� dei 7 parametri.
Proprio per questo motivo anche l'IGM (dal 2006 se ben ricordo ...) si � convertita all'uso dei grigliati. All'inizio con i vari gr1, gr2, grk, ora finalmente anche con il pi� comune formato NTv2. I grigliati consentono di modellare in forma molto flessibile la trasformazione tra due datum, anche in presenza di forti distorsioni. Diciamo che con i grigliati si riesce a trasformare la forma di una mela in quella di una pera senza salti di continuit�.
E' questo in assoluto l'approccio migliore se si cercano PRECISIONI ELEVATE
.
Se tra due sistemi di riferimento ci sono distorsioni, come tra GB e ETRFxx, i 7 parametri possono fare ben poco. La mela si allunga o si accorcia o si schiaccia o si gonfia ma sempre mela resta, e solo "mediamente" rappresenta la pera desiderata. Inutile accanirsi oltre.

Oltre agli NTv2 di IGM, a pagamento, in rete ci dovrebbe essere ancora il "clone" di Sferlazza & Bellini.

Piuttosto, nello stesso documento che sancisce l'adozione del sistema RDN, alisa ETRF2000(2008), all'Art. 4 c'� scritto che:

� 2. La conversione dei dati territoriali, precedentemente� prodotti,
ed espressi nei Sistemi� di� riferimento� geodetico� ROMA40,� ED50� e
ETRF89� e'� effettuata� utilizzando� i� dati� e� le� procedure� messi
gratuitamente� a� disposizione� delle� amministrazioni� dall'Istituto
Geografico Militare e, previa convenzione ai� sensi� del� CAD,� anche
utilizzabili presso il Geoportale nazionale. 

Indagate.

Buon pomeriggio/sera a tutti

Alberto

PS - Restituisco i complimenti a Daniele Samez per l'ottimo tutorial che ha realizzato. Potrebbe essere gi� una voce delle FAQ della lista.



Il 15/01/2013 14.23, Pietro Rossin ha scritto:
Ciao
esiste un documento ad "esclusivo uso interno" redatto nel 2009 da INSIEL�nel quale, in occasione della migrazione da GB a WGS84 e predisposizione di Geomedia per questa novit�, documentano uno studio fatto su 58 caposaldi IGM95 distribuiti in Regione dei quali erano note le coordinate GB, WGS84 ed ED50. Su�questi punti sono stati ricavati i parametri di trasformazione regionali utilizzando il software�Verto3, sviluppato dall�IGMI, che effettua tale calcolo impostando una soluzione ai minimi�quadrati che sfrutta le formule di Molodensky.

Mi sono copiato i parametri e ve li condivido, vedete se funziona il link sotto.


Spero sia utile.
Pietro
Il giorno 15 gennaio 2013 14:00, Alessandro Sgambati <sgambati....@gmail.com> ha scritto:
Benissimo!
Qualcuno ha forse dei buoni parametri per la trasformazione da 3004 a 3045 (ETRS89)???

Il giorno marted� 15 gennaio 2013 13:14:32 UTC+1, Daniele Samez ha scritto:
DOMANDA: Nell�ambito del territorio della regione F.V.G. come posso, in QGIS, migliorare la precisione della trasformazione dal sistema di riferimento Gauss Boaga Roma 40 � Fuso Est (EPSG 3004) al sistema WGS84 � UTM33 (EPSG 32633) quando mi trovo a dovere trasformare alcune geometrie realizzate nel S.R. Gauss Boaga , ad esempio una serie di poligoni delimitati sulla CTRN ?

Infatti, utilizzando la funzione di trasformazione al volo di QGIS o di modifica permanente del sistema di riferimento del layer, ottengo una differenza di circa 4-5 m.

RISPOSTA: Si possono adottare diversi metodi, uno di questi consiste nel definire, all�interno di un nuovo sistema di riferimento, una serie di valori pi� precisi per i 7 parametri della trasformazione della libreria PROJ.4, che qui indicher� con: delta_x, delta_y, delta_z, rotazione_Rx, rotazione_Ry, rotazione_Rz, scala.
Quelli attualmente presenti in QGIS per la trasformazione dal sistema EPSG 3004 al EPSG 32633 sono i seguenti :
delta_x=-104.1, delta_y=-49.1, delta_z=-9.9, rotazione_Rx=,0.971, rotazione_Ry=-2.917, rotazione_Rz=0.714, scala=-11.68
e risultano visibili nel riquadro in basso della finestra Impostazioni �> Opzioni �> SR �> Monte Mario/Italy zone 2 .
Sono preceduti dal testo �+towgs84= � all�interno delle due righe di definizione puntuale della proiezione : +proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=15 +k=0.9996 +x_0=2520000 +y_0=0 +ellps=intl +towgs84=-104.1,-49.1,-9.9,0.971,-2.917,0.714,-11.68 +units=m +no_defs
Per il significato completo dei termini si veda http://trac.osgeo.org/proj/wiki/GenParms .
Tali valori sono quelli generalmente adottati per l�Italia (escluse le isole) e danno luogo ad errori di trasformazione dell�ordine dei 4 � 5 m.
Nell�ambito del territorio della nostra regione F.V.G. sono stati calcolati nuovi parametri di trasformazione, grazie alle ricerche del prof. Alberto Beinat dell�Universit� di Udine (Trasformazione rigorosa di coordinate fra sistemi cartografici italiani con gli strumenti di gvSIG, Trieste 13-14 aprile 2010), al quale desidero fare i complimenti per la qualit� dei risultati ottenuti.
Di tale ricerca riporto qui solo i magnifici 7 numeri, validi per la regione F.V.G. con un errore previsto inferiore ai 0,7 m:
delta_x==-128.6633, delta_y=,-30.2694, delta_z=,-6.12, rotazione_Rx=,-1.05572, rotazione_Ry=,-2.6951, rotazione_Rz=,-2.28808, scala=-16.9352 (attenzione ai segni negativi).
�Ma alla fine cosa me ne faccio di questi numeri ?� si potrebbe chiedere qualcuno. Ebbene in QGIS � possibile definire un sistema di riferimento personalizzato nel quale si possono aggiungere tali valori. Dalle prove fatte mi risulta che QGIS utilizza i parametri che seguono �+towgs84= � per effettuare la conversione DAL sistema di riferimento preso come base di partenza, ad esempio Gauss Boaga Roma 40 Fuso Est ovvero EPSG 3004, AL sistema di riferimento con datum WGS84 e sue diverse localizzazioni, per esempio la variante UTM33 ovvero EPSG 32633.
Pertanto la procedura da seguire � : Impostazioni �> Opzioni �> SR �> Scegli�
cercare il sistema di riferimento da utilizzare come base di partenza, ad esempio Monte Mario / Italy zone 2 EPSG 3004, evidenziare e copiare negli appunti con CTRL+C il testo contenuto nella finestra Parametri.
Quindi andare in Impostazioni �> SR personalizzato.
La finestra di definizione di un nuovo sistema di coordinate richiede l�inserimento di due testi:
1) un nome descrittivo del SR
2) i parametri cartografici in formato PROJ.4
Per creare un nuovo SR cliccare sull�icona e digitare nel campo Nome la proiezione, che in questo caso sar� EPSG 3004 FVG.
Nel campo Parametri si inserisce la seguente stringa (se volete ricopiarla a mano fate attenzione ai segni negativi dei valori), che inizia sempre con il testo +proj= seguito dai parametri di riproiezione:
+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=15 +k=0.9996 +x_0=2520000 +y_0=0 +ellps=intl +towgs84=-128.6633,-30.2694,-6.12,-1.05572,-2.6951,-2.28808,-16.9352 +units=m +no_defs
Definito il nuovo sistema di riferimento � importante ricordarsi di salvarlo cliccando sull�icona a forma di floppy .
Da notare l�interessante tool di calcolo in tempo reale della trasformazione disponibile nel riquadro Prova pi� sotto nella stessa finestra.
Per utilizzare la nuova trasformazione andare in Impostazioni �> Opzioni �> SR (Scheda); accertarsi che sia spuntata l�opzione Richiedi SR nel riquadro Sistema di riferimento per i nuovi progetti , aprire un vettoriale realizzato nel sistema EPSG 3004 e alla richiesta del SR nel filtro digitare fvg, selezionare EPSG 3004 FVG e dare OK
Per salvare il file vettoriale nel sistema EPSG 32633, selezionare il layer nella TOC, click tasto destro, Salva con nome , controllare che il Formato sia ESRI shapefile , compilare il campo Nome e all�opzione Sist rif cliccare su Scegli e impostare il sistema di riferimento di destinazione, cio� EPSG 32633. Date OK e avrete il vostro vettoriale trasformato in WGS84 UTM33 con la precisione migliore di 70 cm su tutto il territorio regionale.

Le descrizioni pi� sopra fanno riferimento alla versione Quantum GIS Desktop (1.8.0) su Windows XP.
Altre utili letture sull�argomento le potete trovare cliccando sui seguenti link:

Pietro Rossin

unread,
Jan 15, 2013, 11:16:39 AM1/15/13
to alberto...@uniud.it, qgis_ut...@googlegroups.com
Prof. Beinat grazie per la precisazione,
i parametri da me riportati erano gli unici "precisi" a mia disposizione..
Adesso so che non sono i più precisi ;-)

Per le FAQ, sarebbe da organizzare un wiki, con le spiegazioni sul come fare cosa.
A mio avviso, per non far proliferare troppo i siti con informazioni ripetute e soprattutto per rendere disponibile la propria esperienza all'utenza di Quantum, si potrebbe inserire il tutorial di Qgis sul wiki ufficiale, riportando magari nel nostro i relativi link
Sotto gli how-to
si possono inserire i propri tutorials, magari rifacendosi ai nostri casi particolari
tempo addietro avevo inserito la guida su come connettere il GPS bluetooth a qgis in Windows
Saluti a tutti
Pietro


Il giorno 15 gennaio 2013 16:53, Alberto Beinat <alberto...@uniud.it> ha scritto:
Caro Rossin e cari tutti,
scusate se intervengo, ma è solo per un contributo di chiarezza, quale persona (un po') informata sui fatti.

I parametri indicati nel link non sono quelli definitivi, perché sono stati calcolati inizialmente mescolando assieme quote ellissoidiche e geoidiche, e la cosa non è completamente corretta.

I 7 parametri FVG MEDI calcolati successivamente nel 2011, in modo corretto, "portando tutti i punti doppi a quota zero", sono leggermente diversi.
Trattandosi di un documento interno di lavoro, che ha subito modifiche, giustamente non è mai diventato pubblico. Neppure i calcoli successivi corretti, per quanto ne so, sono stati documentati ufficialmente.
In ogni caso, se osservate la tabella, anche con questi parametri restano ancora i famosi 0,7 metri di scarto (individuabili nella zona di Tarvisio), in cui è presente una sensibile distorsione del Gauss-Boaga. Rispetto ai parametri calcolati da me, in occasione del gvSIG, le differenze sono in ogni caso di due-tre centimetri. Entrambi i "set" di 7 parametri sono sostanzialmente equivalenti.

Per avere risultati migliori bisognerebbe applicare i 7 parametri zona per zona, e quindi adottare il vecchio approccio dell'IGM, che aveva definito tali parametri in corrispondenza di ogni vertice della rete IGM95, ovvero per aree di circa 1200 km2. E' una soluzione però che si presta solo a usi topografici perché ha l'inconveniente di generare "scalini" al confine tra una zona e l'altra. A volte sono pochi cm, a volte sono decine di cm, come tra Pordenone e Portogruaro.

Niente di che stupirsi, è un inconveniente tipico legato alla rigidità dei 7 parametri.
Proprio per questo motivo anche l'IGM (dal 2006 se ben ricordo ...) si è convertita all'uso dei grigliati. All'inizio con i vari gr1, gr2, grk, ora finalmente anche con il più comune formato NTv2. I grigliati consentono di modellare in forma molto flessibile la trasformazione tra due datum, anche in presenza di forti distorsioni. Diciamo che con i grigliati si riesce a trasformare la forma di una mela in quella di una pera senza salti di continuità.
E' questo in assoluto l'approccio migliore se si cercano PRECISIONI ELEVATE
.
Se tra due sistemi di riferimento ci sono distorsioni, come tra GB e ETRFxx, i 7 parametri possono fare ben poco. La mela si allunga o si accorcia o si schiaccia o si gonfia ma sempre mela resta, e solo "mediamente" rappresenta la pera desiderata. Inutile accanirsi oltre.

Oltre agli NTv2 di IGM, a pagamento, in rete ci dovrebbe essere ancora il "clone" di Sferlazza & Bellini.

Piuttosto, nello stesso documento che sancisce l'adozione del sistema RDN, alisa ETRF2000(2008), all'Art. 4 c'è scritto che:

  2. La conversione dei dati territoriali, precedentemente  prodotti,
ed espressi nei Sistemi  di  riferimento  geodetico  ROMA40,  ED50  e
ETRF89  e'  effettuata  utilizzando  i  dati  e  le  procedure  messi
gratuitamente  a  disposizione  delle  amministrazioni  dall'Istituto
Geografico Militare e, previa convenzione ai  sensi  del  CAD,  anche
utilizzabili presso il Geoportale nazionale. 

Indagate.

Buon pomeriggio/sera a tutti

Alberto

PS - Restituisco i complimenti a Daniele Samez per l'ottimo tutorial che ha realizzato. Potrebbe essere già una voce delle FAQ della lista.



Il 15/01/2013 14.23, Pietro Rossin ha scritto:
Ciao
esiste un documento ad "esclusivo uso interno" redatto nel 2009 da INSIEL nel quale, in occasione della migrazione da GB a WGS84 e predisposizione di Geomedia per questa novità, documentano uno studio fatto su 58 caposaldi IGM95 distribuiti in Regione dei quali erano note le coordinate GB, WGS84 ed ED50. Su questi punti sono stati ricavati i parametri di trasformazione regionali utilizzando il software Verto3, sviluppato dall’IGMI, che effettua tale calcolo impostando una soluzione ai minimi quadrati che sfrutta le formule di Molodensky.

Mi sono copiato i parametri e ve li condivido, vedete se funziona il link sotto.


Spero sia utile.
Pietro
Il giorno 15 gennaio 2013 14:00, Alessandro Sgambati <sgambati....@gmail.com> ha scritto:
Benissimo!
Qualcuno ha forse dei buoni parametri per la trasformazione da 3004 a 3045 (ETRS89)???

Il giorno martedì 15 gennaio 2013 13:14:32 UTC+1, Daniele Samez ha scritto:
DOMANDA: Nell’ambito del territorio della regione F.V.G. come posso, in QGIS, migliorare la precisione della trasformazione dal sistema di riferimento Gauss Boaga Roma 40 – Fuso Est (EPSG 3004) al sistema WGS84 – UTM33 (EPSG 32633) quando mi trovo a dovere trasformare alcune geometrie realizzate nel S.R. Gauss Boaga , ad esempio una serie di poligoni delimitati sulla CTRN ?

Infatti, utilizzando la funzione di trasformazione al volo di QGIS o di modifica permanente del sistema di riferimento del layer, ottengo una differenza di circa 4-5 m.

RISPOSTA: Si possono adottare diversi metodi, uno di questi consiste nel definire, all’interno di un nuovo sistema di riferimento, una serie di valori più precisi per i 7 parametri della trasformazione della libreria PROJ.4, che qui indicherò con: delta_x, delta_y, delta_z, rotazione_Rx, rotazione_Ry, rotazione_Rz, scala.
Quelli attualmente presenti in QGIS per la trasformazione dal sistema EPSG 3004 al EPSG 32633 sono i seguenti :
delta_x=-104.1, delta_y=-49.1, delta_z=-9.9, rotazione_Rx=,0.971, rotazione_Ry=-2.917, rotazione_Rz=0.714, scala=-11.68
e risultano visibili nel riquadro in basso della finestra Impostazioni –> Opzioni –> SR –> Monte Mario/Italy zone 2 .
Sono preceduti dal testo “+towgs84= “ all’interno delle due righe di definizione puntuale della proiezione : +proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=15 +k=0.9996 +x_0=2520000 +y_0=0 +ellps=intl +towgs84=-104.1,-49.1,-9.9,0.971,-2.917,0.714,-11.68 +units=m +no_defs
Per il significato completo dei termini si veda http://trac.osgeo.org/proj/wiki/GenParms .
Tali valori sono quelli generalmente adottati per l’Italia (escluse le isole) e danno luogo ad errori di trasformazione dell’ordine dei 4 – 5 m.
Nell’ambito del territorio della nostra regione F.V.G. sono stati calcolati nuovi parametri di trasformazione, grazie alle ricerche del prof. Alberto Beinat dell’Università di Udine (Trasformazione rigorosa di coordinate fra sistemi cartografici italiani con gli strumenti di gvSIG, Trieste 13-14 aprile 2010), al quale desidero fare i complimenti per la qualità dei risultati ottenuti.
Di tale ricerca riporto qui solo i magnifici 7 numeri, validi per la regione F.V.G. con un errore previsto inferiore ai 0,7 m:
delta_x==-128.6633, delta_y=,-30.2694, delta_z=,-6.12, rotazione_Rx=,-1.05572, rotazione_Ry=,-2.6951, rotazione_Rz=,-2.28808, scala=-16.9352 (attenzione ai segni negativi).
“Ma alla fine cosa me ne faccio di questi numeri ?“ si potrebbe chiedere qualcuno. Ebbene in QGIS è possibile definire un sistema di riferimento personalizzato nel quale si possono aggiungere tali valori. Dalle prove fatte mi risulta che QGIS utilizza i parametri che seguono “+towgs84= “ per effettuare la conversione DAL sistema di riferimento preso come base di partenza, ad esempio Gauss Boaga Roma 40 Fuso Est ovvero EPSG 3004, AL sistema di riferimento con datum WGS84 e sue diverse localizzazioni, per esempio la variante UTM33 ovvero EPSG 32633.
Pertanto la procedura da seguire è : Impostazioni –> Opzioni –> SR –> Scegli…
cercare il sistema di riferimento da utilizzare come base di partenza, ad esempio Monte Mario / Italy zone 2 EPSG 3004, evidenziare e copiare negli appunti con CTRL+C il testo contenuto nella finestra Parametri.
Quindi andare in Impostazioni –> SR personalizzato.
La finestra di definizione di un nuovo sistema di coordinate richiede l’inserimento di due testi:
1) un nome descrittivo del SR
2) i parametri cartografici in formato PROJ.4
Per creare un nuovo SR cliccare sull’icona e digitare nel campo Nome la proiezione, che in questo caso sarà EPSG 3004 FVG.
Nel campo Parametri si inserisce la seguente stringa (se volete ricopiarla a mano fate attenzione ai segni negativi dei valori), che inizia sempre con il testo +proj= seguito dai parametri di riproiezione:
+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=15 +k=0.9996 +x_0=2520000 +y_0=0 +ellps=intl +towgs84=-128.6633,-30.2694,-6.12,-1.05572,-2.6951,-2.28808,-16.9352 +units=m +no_defs
Definito il nuovo sistema di riferimento è importante ricordarsi di salvarlo cliccando sull’icona a forma di floppy .
Da notare l’interessante tool di calcolo in tempo reale della trasformazione disponibile nel riquadro Prova più sotto nella stessa finestra.
Per utilizzare la nuova trasformazione andare in Impostazioni –> Opzioni –> SR (Scheda); accertarsi che sia spuntata l’opzione Richiedi SR nel riquadro Sistema di riferimento per i nuovi progetti , aprire un vettoriale realizzato nel sistema EPSG 3004 e alla richiesta del SR nel filtro digitare fvg, selezionare EPSG 3004 FVG e dare OK
Per salvare il file vettoriale nel sistema EPSG 32633, selezionare il layer nella TOC, click tasto destro, Salva con nome , controllare che il Formato sia ESRI shapefile , compilare il campo Nome e all’opzione Sist rif cliccare su Scegli e impostare il sistema di riferimento di destinazione, cioè EPSG 32633. Date OK e avrete il vostro vettoriale trasformato in WGS84 UTM33 con la precisione migliore di 70 cm su tutto il territorio regionale.

Le descrizioni più sopra fanno riferimento alla versione Quantum GIS Desktop (1.8.0) su Windows XP.
Altre utili letture sull’argomento le potete trovare cliccando sui seguenti link:

damjang

unread,
Jan 24, 2013, 12:00:41 PM1/24/13
to qgis_ut...@googlegroups.com, alberto...@uniud.it
Dne torek, 15. januar 2013 16:53:42 UTC+1 je oseba alberto.beinat napisala:
Oltre agli NTv2 di IGM, a pagamento, in rete ci dovrebbe essere ancora il "clone" di Sferlazza & Bellini.

Sig. Beinat grazie per le delucidazioni! Vorrei comunque fare una domanda inerente a questi grigliati (disponibili in un altro thread di questa lista): se ho ben capito questi grigliati valgono per l'intera nazione e non solo per il FVG? In confronto ai 7 parametri (calcolati da lei) gli errori di conversione per il FVG sono maggiori, uguali o peggiori?

Inoltre volevo chiedere, senza creare una nuova mail:
- se si conoscono anche i 7 parametri (per il FVG) di conversione per l'ED1950 ?
- ho sentito parlare anche di 9 parametri che dovrebbero migliorare ancora un po' la conversione [0]. Conosce qualche programma che può usare i 9 parametri ed esistono i 9 parametri calcolati per il FVG (sia WGS84 che ED1950)?

Grazie
Damjan Gerl

[0] Si tratta qui di avere 3 parametri di scala -per ogni asse il suo- invece che di uno come nei 7 parametri: un file excel per il calcolo dei 7 oppure 9 parametri si può trovare tra le dispense del prof. ing. Aurelio Stoppini dell'Università di Perugia, nel file http://labtopo.ing.unipg.it/files_sito/21s.zip

Alberto Beinat

unread,
Jan 24, 2013, 5:08:26 PM1/24/13
to damjang
Gentilissimo,

>
> Sig. Beinat grazie per le delucidazioni! Vorrei comunque fare una domanda
> inerente a questi grigliati (disponibili in un altro thread di questa
> lista): se ho ben capito questi grigliati valgono per l'intera nazione e
> non solo per il FVG?

I grigliati di Sferlazza coprono l'intera nazione e valgono per la
trasformazione da WGS84 a Roma40 (e quindi Gauss-Boaga)


In confronto ai 7 parametri (calcolati da lei) gli
> errori di conversione per il FVG sono maggiori, uguali o peggiori?

In genere sono leggermente migliori. Tenga conto che l'errore massimo
dei 7 parametri medi FVG (sia quelli calcolati da me che quelli
Insiel) � di 40 cm ed � localizzato nella zona di Tarvisio. Nel resto
della Regione l'errore dei sette parametri � dell'ordine dei 20 cm.
D'altra parte consideri che anche i gigliati sono calcolati
interpolando gli scostamenti tra le coordinate geografiche dei vertici
IGM95 nei due diversi sistemi di riferimento.


> Inoltre volevo chiedere, senza creare una nuova mail:
> - se si conoscono anche i 7 parametri (per il FVG) di conversione per
> l'ED1950 ?
Se vuole li posso calcolare. Consideri che l'ED50 � un poco pi�
distorto del Roma40 per questioni relative ai dati e al modo in cui �
stato calcolato.


> - ho sentito parlare anche di 9 parametri che dovrebbero migliorare ancora
> un po' la conversione [0]. Conosce qualche programma che pu� usare i 9
> parametri ed esistono i 9 parametri calcolati per il FVG (sia WGS84 che
> ED1950)?

In linea di massima pi� parametri si utilizzano e meglio si riesce a
modellare la trasformazione. Quindi, in teoria, 9 parametri modellano
meglio di 7 il passaggio tra due datum. Sempre per� che questi due
parametri in pi� siano significativi.

Perch� allora si usano "solo" 7 parametri? Per consuetudine, ma non solo.
La trasformazione a 7 parametri ha il pregio di non modificare la
forma del sistema di riferimento (viene anche detta trasformazione di
similitudine: la famosa "mela" mantiene la sua forma originaria,
ovvero le sue proporzioni, pur diventando pi� piccola o pi� grande per
effetto del fattore di scala generale). Al contrario i 9 parametri
distorcono la mela e le cambiano la forma. In genere si vuole evitare
proprio questo.

Non conosco 9 parametri per il FVG, ma si possono calcolare. Bisogna
per� scrivere un programmino che li calcoli ad hoc, sulla base del
principio dei minimi quadrati. I dati di ingresso sono sempre le
coordinate cartesiane geocentriche nei due sistemi di riferimento
usati per calcolare i 7 parametri.

Personalmente preferisco il metodo dei grigliati. A fronte di un
intero file di parametri (contro i 7) esso consente di eseguire la
trasformazione tra due sistemi di riferimento in modo molto elastico e
rigoroso a prescindere dall'estensione di territorio considerato ed
anche in presenza di forti deformazioni localizzate del sistema di
riferimento.

In sintesi:
- se i due sistemi sono molto simili e devono restare tali si
applicano i 6 o 7 parametri;
- se i due sistemi sono molto distorti si applica la trasformazione a
grigliati di correzione oppure in certi casi una trasformazione
polinomiale.

Buona notte (data l'ora)

Alberto







> Grazie
> Damjan Gerl
>
> [0] Si tratta qui di avere 3 parametri di scala -per ogni asse il suo-
> invece che di uno come nei 7 parametri: un file excel per il calcolo dei 7
> oppure 9 parametri si pu� trovare tra le dispense del prof. ing. Aurelio
> Stoppini dell'Universit� di Perugia, nel file
> http://labtopo.ing.unipg.it/files_sito/21s.zip
>



----------------------------------------------------------------------
SEMEL (SErvizio di Messaging ELettronico) - AINF, Universita' di Udine


damjang

unread,
Jan 25, 2013, 6:41:25 AM1/25/13
to qgis_ut...@googlegroups.com, damjang
Grazie delle risposte! Quindi se si ha la possibilità si usa le griglie NTv2 altrimenti conviene usare i 7 parametri, anche per una uniformità di conversione.

Dne četrtek, 24. januar 2013 23:08:26 UTC+1 je oseba alberto.beinat napisala:
> Inoltre volevo chiedere, senza creare una nuova mail:
> - se si conoscono anche i 7 parametri (per il FVG) di conversione per
> l'ED1950 ?
Se vuole li posso calcolare. Consideri che l'ED50 � un poco pi�  
distorto del Roma40 per questioni relative ai dati e al modo in cui �  
stato calcolato.

Se lo potrebbe fare sarebbe molto gradito!

Ancora grazie per la disponibilità
Damjan G.

Alessandro Sgambati

unread,
Apr 15, 2013, 10:53:07 AM4/15/13
to qgis_ut...@googlegroups.com
In effetti ho provato a verificare facendo trasformare al PCN Minambiente in 3045 un file della zona di Basovizza che originariamente era in 3004. Poi ho fatto riproiettare lo stesso file da 3004 a 32633 a QGIS mediante i parametri di Beinat. (Ricordato che per QGIS 32633 e 3045 sono coincidenti). La differenza  sul video risulta di circa 30 cm. Quindi il metodo di riproiezione al volo in oggetto risulta utilissimo per la riproiezione di tutte le vecchie cartografie e ortofoto in 3004.
 Non abbiamo quindi più scuse per non passare al 3045!

Il giorno martedì 15 gennaio 2013 13:14:32 UTC+1, Daniele Samez ha scritto:
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