Il modello topografico del paesaggio (MTP)

Il modello topografico del paesaggio (MTP) rappresenta il cardine della produzione di geodati. Il MTP racchiude oggetti che contrassegnano il paesaggio come, per esempio, gli edifici, le strade o i corsi d’acqua. Questi dati sono rilevati, elaborati e messi a disposizione da swisstopo in una qualità precisa, tridimensionale, attualizzata e omogenea. Il MTP non funge solo da base per l’allestimento delle carte nazionali ma serve anche da fondamento per una vasta gamma di applicazioni spaziali.

Rappresentazione del paesaggio prodotta con dati estratti dal modello topografico del territorio.

Cos’è il modello topografico del paesaggio?

Il MTP è un’immensa banca di geodati in 3D. ll MTP racchiude oggetti naturali e artificiali tipici del nostro paesaggio che consentono di rappresentarlo a grande scala e in modo capillare. I dati disponibili si estendono alla Svizzera e al Principato del Liechtenstein. 

A differenza dei modelli del paesaggio di swisstopo del passato, il MTP non è rilevato sulla base della carta nazionale ma è ripreso direttamente dalle fotografie aeree. Non utilizzando più le basi generalizzate, i collaboratori di swisstopo sono oggi in grado di rappresentare gli oggetti in modo più preciso anche a livello posizione. Gli oggetti ben definiti, come le case e le strade, raggiungono una precisione spaziale nell’ambito del decimetro. Mentre per gli oggetti dai contorni meno netti, come i bordi delle foreste, si arriva a una precisione tra 1 e 3 metri. 

Questa completa raccolta dati in 3D, unica nel suo genere, è disponibile per tutto il territorio svizzero in una qualità superiore e più omogenea. Grazie a periodiche tenute a giorno complete e campagne di attualizzazioni correnti, registriamo le modifiche quando intervengono e manteniamo così sempre aggiornato il MTP.

MTP – una banca dati con oltre 15 milioni di oggetti

Il modello topografico del paesaggio contiene gli oggetti rilevati digitalmente che contraddistinguono il paesaggio della Svizzera e del Principato del Liechtenstein. Nella banca di geodati sono conservati nel formato 3D oltre 15 milioni di oggetti con la loro posizione e la loro forma. Ogni oggetto è completato da informazioni addizionali come: il tipo dell’oggetto, l’utilizzazione o la correlazione con altri oggetti. Gli oggetti sono registrati come vettori 3D di punti, linee e superfici, e sono stoccati in modo georeferenziato nel MT, cioè con il corretto riferimento spaziale. 

Il MTP comprende gli oggetti delle categorie tematiche seguenti:

In questa rubrica tematica si trova tutta la rete di strade e sentieri della Svizzera e del Liechtenstein. Al momento del rilevamento di un oggetto stradale, sulla ripresa aerea si misura addizionalmente anche la larghezza della strada. In base a questa larghezza e alla funzione della strada, ogni tratto è assegnato a una tipologia specifica. La rete delle strade e dei sentieri non è quindi unicamente composta da informazioni sotto forma di linee, ma contiene anche tutta una serie di indicazioni utili. Oltre alla suddivisione nelle diverse categorie di strade – come per esempio, autostrade, semiaustostrade, strade con una carreggiata di 3 m –  i dati includono anche indicazioni sulle opere artificiali, sul rivestimento stradale o sulle limitazioni al traffico. Innumerevoli utenti apprezzano, in particolare, l’informazione complementare se un tratto di strada o un percorso sono parte di un sentiero escursionistico. Grazie a queste informazioni è possibile rappresentare e utilizzare separatamente la rete dei sentieri escursionistici. 

Al centro di questa rubrica tematica ci sono le installazioni dei trasporti pubblici. La classe più rilevante di questa rubrica è costituita dalla rete ferroviaria. In aggiunta, swisstopo rileva anche le ferrovie di montagna e altre infrastrutture pubbliche destinate al trasporto di persone o merci nonché alcune importanti linee di navigazione. La  raccolta di dati dei trasporti pubblici è completata dalle fermate di bus, treni e battelli. 

Le costruzioni costituiscono un elemento di spicco del paesaggio. Per questo motivo viene dato molto valore al rilevamento di questi oggetti. Oltre ai modelli reali in 3D degli edifici, nel modello topografico del paesaggio di swisstopo si trovano anche altre opere e installazioni relative ai settori di trasporti, approvvigionamento, tempo libero e sport. Facendo un giro nello spazio virtuale si incontrano, per esempio, dighe, linee di alta tensione, campi sportivi o marciapiedi di stazioni ferroviarie. 

Nel MTP le aree sono le superfici destinate a un’utilizzazione specifica. Esse includono le zone delimitabili nel settore dei trasporti, del tempo libero e delio sport, del lavoro e dell'artigianato, approvvigionamento e smaltimento nonché altri temi di rilevanza sociale. Anche i parchi naturali e le zone protette rientrano in questa categoria. I classici esempi dei 50 tipi di perimetri sono i parcheggi, gli aeroporti, i campeggi, i campi da golf, le piscine, i campi sportivi, le cave di estrazione di ghiaia, le discariche, gli impianti di depurazione o i perimetri di scuole o università.

Il rilevamento della copertura del suolo costituisce un’ulteriore rubrica tematica per la rappresentazione globale del nostro paesaggio. Qui sono inglobati gli elementi naturali che contrassegnano il paesaggio, come i ghiacciai, le regioni boschive o i grandi corsi d’acqua in qualità di oggetti con superficie. In questa rubrica, come ulteriori componenti utili della vegetazione, si trovano gli alberi individuali, le file di alberi, i cespugli nonché svariati elementi morfologici di piccole dimensioni (p. es. le scarpate).   

In contrapposizione ai corsi d’acqua che si trovano nella rubrica tematica della copertura del suolo e che riguardano volutamente solo le superfici dei fiumi, dei ruscelli e dei laghi più grandi della Svizzera, i corsi d’acqua e gli specchi d’acqua sono disponibili in modo completo nella rete idrografica e sotto forma di oggetti-linea. Nel caso dei corsi d’acqua, i collaboratori di swisstopo rilevano sempre gli assi del centro in direzione della corrente. Per gli specchi d’acqua sono digitalizzate le linee di sponda.

Il modello topografico del paesaggio racchiude i confini nazionali, cantonali, distrettuali e comunali.

La banca dati MTP  non è solo un contenitore per gli oggetti naturali e artificiali ma anche un supporto per una grossa raccolta di nomi geografici. I nomi servono da sempre come importante aiuto per orientarsi nell’ambiente in cui ci si muove. Il modello topografico del territorio contiene oltre 300 000 nomi che permettono di individuare paesaggi, regioni, piccole unità territoriali oppure montagne, colline o corsi d’acqua della Svizzera.

Questa rubrica tematica contiene diversi oggetti singoli naturali e artificiali che appaiono sull’attuale carta 1:25000 con uno speciale simbolismo. Gli oggetti in questione sono stati importati da questa raccolta di dati cartografici, sotto forma di geometrie di punti, nella banca dati MTP. I classici oggetti singoli più noti sono, per esempio, i bacini, le statue, i monumenti storici, i punti panoramici o le cascate. I collaboratori di swisstopo migliorano la precisione di posizionamento degli oggetti integrati se questo è indispensabile e individuabile sulle riprese aeree disponibili.

A complemento dei livelli relativi agli oggetti, grazie al modello altimetrico, il MTP è arricchito di una raccolta dati che riproduce in modo capillare il paesaggio senza vegetazione  o costruzioni. La banca dati contiene sia i dati grezzi composti da nuvole di punti, linee di rottura e superfici escluse come pure una rappresentazione del rilievo da essi derivata. Il modello altitudinale costituisce una base fondamentale per l’allestimento di un modello tridimensionale del paesaggio e serve alla restituzione in 2,5D di determinati oggetti. swisstopo attualizza regolarmente questi dati altimetrici tramite la fotogrammetria.

A cosa serve il modello topografico del paesaggio?

Il modello topografico del paesaggio va inteso come una banca dati integrale in 3D da cui si possono derivare prodotti personalizzati. Il MTP funge da raccolta di dati di base per le carte nazionali e per una vasta gamma di altre applicazioni spaziali.  Il MTP costituisce anche la base per modellazioni, calcoli, analisi, visualizzazioni, simulazioni, documentazione e pianificazioni di qualsiasi genere.

Esempi di applicazione:

  • base per la produzione di carte nazionali
  • strumento di progettazione nella pianificazione urbana e territoriale
  • base di calcolo per tettosolare.ch
  • base per il monitoraggio del paesaggio 
  • base per le più diverse visualizzazioni e simulazioni 

Come si genera il modello topografico del paesaggio?  

Il rilevamento e l’aggiornamento del MTP avviene attraverso fotografie aeree attualizzate. Gli oggetti  MTP sono rilevati e stoccati digitalmente tramite la restituzione fotogrammetrica 3D. Un ambito di lavoro 3D specialmente sviluppato per questo metodo consente ai collaboratori di swisstopo di misurare e registrare direttamente i vari oggetti in 3D. Oltre al rilevamento di dati, swisstopo procaccia, a dipendenza dei casi, anche informazioni o raccolte di dati addizionali da provider esterni. Questi dati sono integrati nel MTP dopo aver effettuato un miglioramento geometrico in base ai requisiti qualitativi. Le questioni irrisolte relative alla valutazione delle riprese aeree sono chiarite dai topografi direttamente sul posto. 

Il filmato "Dalla topografia ai geodati" di swisstopo descrive le diverse fasi di lavoro nella produzione di geodati. Un segmento del filmato è dedicato al MTP. Scoprite come il MTP è strutturato presso swisstopo.

Creazione e aggiornamento 

Al momento il modello topografico del paesaggio è ancora in fase di realizzazione. Come da programma, l’ultimazione del MTP si protrarrà fino 2019. Il prodotto derivato swissTLM3D è già disponibile oggi per tutto il territorio nazionale, ma non corrisponde ancora ovunque ai requisiti finali del MTP. Infatti, il numero del tipo di oggetti è, per esempio, ancora limitato e la precisione geometrica  non soddisfa i requisiti qualitativi del MTP nei segmenti in cui l’allestimento non ha ancora avuto luogo. Una volta che il MTP sarà ultimato si procederà periodicamente alla sua tenuta a giorno e alla sua attualizzazione. Le categorie di oggetti già complete sono sin d’ora sottoposte ad un aggiornamento periodico.

Storia

Nella primavera 2008 swisstopo ha iniziato a sviluppare il modello topografico del paesaggio.  Prima di lanciarsi completamente nella produzione si sono dovuti adattare l’infrastruttura e i processi produttivi. Come base per il nuovo modello del paesaggio si sono migrati i dati esistenti nel MTP. In seguito, tra il 2008 e il 2010 i collaboratori di swisstopo hanno attualizzato i dati, migliorando le geometrie e completandoli con ulteriori attributi. Nella primavera 2010 si sono derivati dalla banca dati di produzione del MTP i primi prodotti che sono stati forniti ai clienti. Dal 2011 si sta lavorando all’attuazione sistematica del MTP. Gli specialisti rilevano o approntano i geodati per regione, in base alle direttive predefinite. Questo nell’intento di raggiungere la qualità MTP necessaria.  

Futuro

Gli sviluppi tecnici e l’incremento della risoluzione dei dati sorgente (riprese aeree e LIDAR) aprono nuove possibilità per i prodotti derivati e le loro applicazioni. Noi abbiamo esigenze elevate a livello di qualità e attualità dei nostri prodotti ed è per questo che ci impegniamo costantemente affinché il MTP possa svolgere, oggi e in futuro, il suo ruolo come raccolta di dati di base della Svizzera per le applicazioni più svariate. swisstopo continua a estendere il modello di dati ed elabora anche nuovi prodotti derivati dal MTP. Questo consente a swisstopo di estendere le possibilità di applicazione e di soddisfare al meglio le esigenze degli utenti. 


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