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Gen 07 2013

Georeferenziare mappe catastali raster

Mappa di impianto catastale raster

A grande richiesta, visto anche l’interesse sollevato dal mio recente articolo sull’uso dei grigliati IGM, e più in generale dai sistemi di coordinate, ti propongo l’aggiornamento di un mio storico articolo, dedicato a spiegare la procedura per georeferenziare le mappe catastali raster.

La cartografia catastale è l’unica cartografia italiana disponibile a grande scala (1:1.000, 1:2.000) relativa a tutto il territorio nazionale, ed ha un ruolo molto importante nella pianificazione urbanistica e nei sistemi cartografici e GIS.

Purtroppo però la sua digitalizzazione è ancora in corso, da molti, (troppi!) anni, a cura dell’Agenzia del Territorio, da poco incorporata nell’Agenzia per le Entrate.. Provincia per provincia la situazione reale è molto differente: in alcuni casi le mappe catastali sono disponibili già in formato digitale e vettoriale, correttamente inquadrate nel sistema di coordinate nazionale (Gauss-Boaga), distribuita in formato CXF e/o DXF, e forse in alcuni casi ancora nel vecchio formato NTF2. In altri casi sono disponibili solo le mappe di impianto solo in formato raster, privo di georeferenziazione, come quello di cui sto per scrivere.

Spero le cose cambino presto, grazie anche alla recente tendenza della pubblica amministrazione verso gli OpenGeoData. Ma nel frattempo ci tocca lavorare su quello che passa il convento, e quindi prendere le nostre mappe raster e, per prima cosa, georeferenziarle.

E’ indispensabile procedere alla georeferenziazione delle mappe catastali prima di utilizzarle, perchè le deformazioni causate dai problemi di conservazione e dal passaggio nello scanner introducono errori geometrici non trascurabili. Inoltre le mappe possono essere affiancate tra loro, ed utilizzate come base per altre cartografie (ad esempio gli strumenti urbanistici) solo se sono inquadrate in un sistema di coordinate moderno.

Per effettuare la georeferenziazione ho utilizzato AutoCAD Raster Design, che permette la trasformazione della mappa e la correzione delle deformazioni presenti con il comando di trasformazione a foglio di gomma (Rubbersheet). Raster Design può essere installato su AutoCAD, ma è molto più efficace se installato su AutoCAD Map 3D oppure su AutoCAD Civil 3D, che riconoscono e gestiscono i sistemi di coordinate.

Puoi usare questa procedura per georeferenziare una qualsiasi mappa raster, con qualche aggiustamento.

Il punto di partenza sta nella griglia parametrica, presente nelle mappe catastali con le relative coordinate, di solito in uno dei sistemi Cassini Soldner (il sistema utilizzato dal Catasto, che risale al XIX^ secolo).

Dettaglio della griglia parametrica della mappa di impianto catastale

Per la trasformazione a foglio di gomma si utilizzano punti di controllo in numero adeguato, per ottenere il miglior risultato possibile, in relazione all’utilizzo che dovrà avere la mappa. E’ di fondamentale importanza che i punti siano distribuiti in maniera omogenea sulla mappa. Quindi, nel caso delle mappe di impianto catastale vanno utilizzati i punti di incrocio della griglia parametrica.

La direttiva dell’Agenzia del Territorio del 27/05/2008 richiede:

…l’acquisizione di 9 crocicchi/mappa e l’esecuzione di una rototraslazione a 4 parametri con un solo fattore di scala… […] I punti di controllo devono coincidere con i crocicchi dei parametri ed essere uniformemente distribuiti sulla mappa e, ove possibile, lungo la sua cornice o in corrispondenza degli spigoli.

Noi useremo invece tutti gli incroci della griglia, che sono 70. Questo perchè l’Agenzia del Territorio presume che il foglio di mappa non sia deformato o che lo sia in maniera omogenea, mentre purtroppo la realtà a volte è ben peggiore.

Operativamente, ecco i 4 passaggi necessari per la georeferenziazione:

1. Ricostruisci la griglia parametrica della mappa con dei vettori (usa le linee di AutoCAD). Se la griglia è nel vecchio sistema Cassini Soldner, puoi convertirla in un sistema di coordinate moderno, per esempio utilizzando CartLab, che puoi scaricare qui nella versione 1 gratuita oppure acquistare qui in versione 3 a basso costo.
Oppure puoi provare ad utilizzare la pagina dedicata del sito Web dell’ing. Vito Borneo.

Mappa di impianto catastale affiancata alla griglia vettoriale

2. Posiziona la mappa di impianto catastale nel disegno, prima di fianco alla griglia vettoriale, poi spostala, ruotala e scalala fino ad ottenere la migliore sovrapposizione possibile. Nota che, naturalmente, è impossibile ottenere un risultato preciso con questa sole tre operazioni, altrimenti saremmo già a cavallo… 🙂

Mappa di impianto catastale sottoposta alla griglia vettoriale

3. Avvia il comando di AutoCAD Raster Design Trasforma a foglio di gomma (da tastiera IRSHEET). Lo trovi nella Barra multifunzione, nella scheda Strumenti raster, nel riquadro Correla.

3.1 Nella finestra di impostazione dei punti di controllo scegli prima di tutto il metodo Polinomiale:

Finestra di impostazione punti di controllo, appena aperta

3.2 Premi il bottone Aggiungi punti per introdurre i punti di controllo: indica il punto di origine sul raster, poi il punto di destinazione sugli incroci della griglia parametrica ricostruita con vettori. Conviene che sia attivo lo Snap alle intersezioni, per agganciare automaticamente le intersezioni sui vettori, mentre per indicare il punto sul raster usa la rotella del mouse per ingrandire la vista e scegliere con la massima precisione. Se sbagli qualcosa non ti preoccupare: puoi sempre premere il tasto destro del mouse e scegliere Invio per tornare alla finestra dei punti di controllo, cancellare i punti sbagliati, e ripartire.

Indicazione del punto di controllo all’incrocio della griglia, prima sul raster, poi sul vettoriale

3.3 Se vuoi, a questo punto puoi premere il bottone Esporta per salvare i punti di controllo in un file di testo, quando hai terminato di introdurli. Ti serviranno per recuperarli in caso di problemi e per eventualmente modificarli o riutilizzarli

3.4 Alza il grado polinomiale delle equazioni che verranno utilizzate per la trasformazione. Visto che hai introdotto un numero elevato di punti, puoi aumentare il grado polinomiale delle equazioni da 2 ad un valore superiore. Potrai notare che aumentando il grado, l’errore totale che leggi in basso nella finestra tende a diminuire, ma non esagerare: la soluzione migliore, con 70 punti, è quella di scegliere grado 4 o 5.

Finestra di impostazione punti di controllo.
In alto il grado polinomiale, in basso l’errore totale

3.5 Infine premi il bottone OK ed attendi che il software faccia il suo lavoro!
Il risultato sarà una mappa catastale finalmente georeferenziata, al meglio della tecnologia attuale.

4. Salva il risultato: puoi salvare sia il DWG, che richiama il raster georeferenziato, sia salvare, o meglio esportare il file raster, scegliendo in quale formato salvarlo e soprattutto salvando anche le informazioni di georeferenziazione. Con il comando Esporta immagine (IEXPORT) puoi salvare la mappa georeferenziata in molti formati. Il più diffuso, riconoscibile anche dalle altre applicazioni GIS, è il .Tif affiancato da un piccolo file .Tfw (chiamato anche file World) che contiene la georeferenziazione. Anche il Jpg + Jpw può andare, mentre la compressione migliore la si ottiene con il recente formato Jpg 2000 (J2k), che però può non essere riconosciuto da tutte le applicazioni GIS. Nota che AutoCAD Raster Design manterrà associato al DWG il file raster esportato, se fai attenzione a lasciare attiva l’apposita opzione.

Esportazione della mappa georeferenziata e formati disponibili

Passaggio finale nell’esportazione in Tif + Tfw (File World)

Bene, spero che questo lungo articolo ti possa essere utile in un compito impegnativo ma molto importante. Lasciami pure un commento se hai bisogno di maggiori informazioni

Alla prossima!
GimmiGIS