Pubblicato il 8 gennaio 2024
Domande frequenti
Domande frequenti sui temi «Geodesia», «Misurazione nazionale» e «Navigazione».
Perché una nave scompare all'orizzonte o che influenza hanno la curvatura della terra e la rifrazione sulla visibilità orizzontale?
Per una distanza (D) di 349 chilometri (estensione della Svizzera da est a ovest) occorre tenere conto di una differenza altimetrica apparente di -8318 metri a causa della curvatura terrestre (E) e della rifrazione (R). Per rifrazione si intende la rifrazione del fascio di luce nella parte più bassa dell'atmosfera terrestre a causa della diminuzione della densità dell'aria con l'altezza. Questa curvatura del raggio è in media pari al 13% della curvatura della terra e aumenta la visibilità orizzontale in misura minima.
La figura sottostante mostra il noto effetto della scomparsa all'orizzonte di una nave in mare con l'aumento della distanza.
Curvatura terrestre D [km] E[m] E-R[m] Osservazione
1 0.08 0.07
10 7.8 6.8
100 780 680
221 3834 3335 Svizzera: N-S
349 9560 8318 Svizzera E-OFormula
E = D*D / 2r
E-R = 0.87 * D*D / 2r
Per il raggio terrestre r è stato utilizzato il valore di 6370 km.
Il valore di 0.87 è ottenuto sottraendo dalla cifra 1 il coefficiente di rifrazione (~0.13)
Quali dati devono essere inseriti nel dispositivo GPS affinché le coordinate nazionali svizzere, così come sono riportate sulle nostre carte nazionali, vengano visualizzate direttamente?
Selezionare nel dispositivo GPS:
- Sistema di riferimento (Reference System): «CH1903»,
- sistema di proiezione cartografica (Grid): «SWISSGRID».
Su quale sito web posso trovare le coordinate geografiche (longitudine e latitudine in gradi e minuti angolari ed eventualmente secondi) delle città svizzere?
Le informazioni necessarie si trovano su www.map.geo.admin.ch: inserire il nome della città, cliccare sul marker; le coordinate vengono visualizzate nella piccola finestra «Informazioni sull'oggetto».
Il Servizio online NAVREF può essere utilizzato per trasformare le coordinate nazionali in coordinate geografiche e viceversa.
Il database geonames.org contiene nomi di luoghi e relative coordinate geografiche di tutto il mondo.
Come si possono trasformare delle coordinate geografiche WGS84 (longitudine / latitudine / altezza ellissoidale) in coordinate nazionali svizzere MN95 (y / x / H) e viceversa?
a) Introduzione manuale di punti singoli:
L’applicazione online NAVREF è a vostra disposizione per una trasformazione con una precisione al metro. Essa è accessibile a questo indirizzo:
b) Introduzione di file di punti per una trasformazione ad alta precisione:
Il seguente sito Internet offre la possibilità di trasformare dei file di punti (testi, DAO, SIG) in tutti i sistemi e quadri di riferimento utilizzati in Svizzera:
Dove si trova il centro geografico della Svizzera?
Chi sulla carta nazionale 1: 25 000 effettua misurazioni precise o cerca le coordinate con l'aiuto del proprio dispositivo GPS all'aperto, individuerà il centro geografico proprio sopra la parete rocciosa a ovest del Chli Aelggi, nel comune di Sachseln, nel cantone di Obvaldo. A meno di essere camosci, tuttavia, accedervi è pressoché impossibile. Per il pubblico, il contrassegno del centro della Svizzera è stato quindi spostato di 500 metri verso sud-est.
La corporazione di Sachseln ha messo a disposizione gratuitamente il terreno della piccola collina per questa marcatura. swisstopo ha donato una piramide di triangolazione e il Sachseln Steinmanndli Club ha costruito un muro a forma di Svizzera intorno alla piramide.
Ciascuno dei quattro punti cardinali è caratterizzato da una tavola in alluminio con una carta della Svizzera che indica, nella rispettiva lingua nazionale, il centro geografico della Svizzera.
Dove si trova il centro della circonferenza massima all’interno della Svizzera, che tocca il confine nazionale ma non lo attraversa in alcun punto? Con «centro della circonferenza» si intende il punto più lontano dai Paesi che confinano con la nostra nazione.
swisstopo ha calcolato il punto più lontano dal confine. Si trova nel comune di Uetendorf, nel cantone di Berna. E per essere precisi: Il punto più lontano dal confine nel nostro Paese si trova in un campo con il nome di Silbermoos; ha le coordinate 2.610.170 / 1.181.300.
Con l’ausilio di sistemi di informazione geografica, questo punto può essere determinato con precisione. Partendo dalla frontiera vengono tracciate delle linee parallele con una distanza crescente dal confine: il punto cercato si trova nell’ultima area rimasta. Questa procedura è illustrata nel seguente disegno.
Qual è il punto di partenza per la misurazione dell'altezza in Svizzera?
Il punto d'origine di tutte le misurazioni altimetriche in Svizzera è il «Repère Pierre du Niton» nella rada di Ginevra. È utilizzato per tutte le misurazioni e tutte le carte della Svizzera.
La sua quota originale («vecchio orizzonte») di 376.86 sul livello medio del mare Mediterraneo (mareografo del porto di Marsiglia) è stata dedotta nel 19° secolo dalla quota del Mont Chasseral, determinata a sua volta da ingegneri geografi francesi che si erano basati sul livello dell'Atlantico. Questo orizzonte originario è stato utilizzato per tutte le vecchie misurazioni altimetriche in Svizzera (livellazione di precisione 1864-1891) e per le Carte Dufour e Siegfried.
All'inizio del 20° secolo, nel quadro della misurazione ufficiale il punto d'origine dell'altimetria è stato nuovamente determinato. Nel 1902 è stato pubblicato uno studio di J. Hilfiker nel quale la quota del «Repère Pierre du Niton» veniva calcolata sulla base di differenti livelli del mare in Europa. Nel 1902, come valore ufficiale («nuovo orizzonte») è stata introdotta la quota di 373.6 m, ossia 3.26 m in meno della quota precedente. Tale valore sarebbe stato in seguito applicato per la livellazione federale (LF02), le misurazioni nazionali (MN03 e MN95) e tutte le misurazioni in Svizzera. Il nuovo orizzonte è stato utilizzato su tutto il territorio svizzero soltanto con la livellazione federale degli anni 1902-1927, nell'ambito della realizzazione del nuovo quadro altimetrico «LF02». Anche le carte nazionali e tutte le misurazioni parcellari effettuate dopo l'introduzione del Codice civile svizzero si fondano su questo orizzonte.
Per tale motivo, tutti i vecchi dati altimetrici (per es. sulla Carta Siegfried) sono di 3.26 m più elevati rispetto ai valori ufficiali attuali sulla carta nazionale e in tutti i piani della misurazione ufficiale (MU). Malgrado i grandi sforzi per informare le cerchie di specialisti in merito alla modifica - soprattutto presso gli utenti nel campo dell'ingegneria e delle costruzioni - le nuove altimetrie si sono imposte soltanto lentamente. Sono perciò risultati molti problemi dovuti a confusione nell'indicazione delle quote.
Attualmente si sta discutendo per sostituire il quadro di riferimento delle altezze del 1902.
Determinazione dell'orizzonte 1902
- Controllo mediante quattro connessioni al livello del mare
- Dedotto dal livello del mare a Marsiglia e arrotondato a 373.6 m sul livello del mare
Applicazioni «Repère Pierre du Niton»
«Nuovo orizzonte» Vecchio orizzonte
dal 1902 prima del 1902
- Livellazione federale - Livellazione di
(LF02) precisione
- Misurazione nazionale - Carte Dufour
(MN03)
- Misurazione ufficiale - Carte Siegfried
(MU)
- Carte nazionali- Controllo mediante quattro connessioni al livello del mare
Che cosa significa «sistema di riferimento» nella geodesia?
La Terra ha una forma molto complessa, simile a una patata. Questa forma non è adatta come superficie di riferimento matematico. Perciò si semplifica: la terra viene rappresentata come un ellissoide e dotata di un sistema di coordinate che designa longitudini, latitudini e altitudini sopra l'ellissoide.
Il sistema di riferimento definisce le dimensioni, la forma e la posizione di un ellissoide. I riferimenti sono il centro della Terra, l'asse terrestre e il meridiano di Greenwich. Tutte le coordinate si basano su un sistema di riferimento definito.
Per ragioni pratiche e storiche, i diversi Paesi utilizzano ellissoidi e sistemi di riferimento nazionali diversi.
I moderni metodi di misurazione satellitare si basano su sistemi di riferimento applicabili a livello globale. Il GPS, ad esempio, utilizza il Sistema Geodetico Mondiale 1984 (WGS84). Il sistema di riferimento locale svizzero è denominato CH1903+.
Rappresentazione grafica di un geoide e l'ellissoide Cosa significa «sistema di proiezione» in geodesia?
Un sistema di proiezione tenta di mappare la superficie terrestre, o almeno parte di essa, su una superficie piana. A causa della curvatura della terra in tutte le direzioni, questo è possibile solo con delle limitazioni. Una buccia d'arancia non può essere facilmente stesa su un tavolo senza spazi vuoti.
Nell'uso pratico, si utilizzano coordinate piane e rettangolari. Le longitudini e le latitudini, le coordinate geografiche «piegate» del sistema di riferimento, non sono molto adatte. Un reticolo di coordinate rettangolari viene creato per proiezione, cioè mappando l'ellissoide su un corpo strettamente geometrico come una sfera, un cilindro, un cono e un piano o una combinazione di questi.
Nel sistema di proiezione ufficiale svizzero, i punti della superficie terrestre vengono trasferiti su un cilindro, dando luogo alla «proiezione cilindrica obliqua ad angolo reale». Il punto di contatto tra il cilindro e la sfera corrisponde al punto zero del sistema di coordinate. Si trova presso il vecchio osservatorio di Berna. Srotolando mentalmente il cilindro, si crea l'immagine desiderata della terra su una superficie.
Proiezione cilindrica conforme all’asse obliquo Cosa significa «quadro di riferimento» in geodesia?
La definizione teorica di un sistema di riferimento e di un sistema di proiezione (si vedano le relative FAQ) da sola non è sufficiente per svolgere il lavoro di rilevamento. I punti fissi distribuiti in tutta la Svizzera o le stazioni di misurazione satellitari in funzione permanente e le loro coordinate determinate con precisione costituiscono il cosiddetto quadro di riferimento. Tutti i dati territoriali, ad esempio quelli provenienti dai settori della misurazione ufficiale, dell'approvvigionamento e dello smaltimento, della pianificazione territoriale e dell'edilizia, nonché quelli provenienti da un sistema di informazione geografica, vengono inseriti in questo quadro e correlati geometricamente.
Per sfruttare appieno i vantaggi della tecnologia GNSS - in particolare i servizi di posizionamento - il quadro di riferimento svizzero LV02, vecchio di quasi 100 anni, è stato rinnovato alla fine del secolo scorso, tra il 1989 e il 1995, nell'ambito del rilevamento nazionale e collegato al sistema di riferimento europeo tramite la stazione fondamentale di Zimmerwald. I punti fissi del quadro di riferimento MN95, fissati e rilevati nel corso del processo, garantiscono una rete di base satellitare altamente precisa e coerente.
Le stazioni di misura satellitari a funzionamento automatico e i servizi di posizionamento basati su di esse sono utilizzati anche per determinare coordinate e altezze precise in tempo reale. La base è costituita dalla Rete Automatica GPS Svizzera (AGNES) con le sue 40 stazioni permanenti a livello nazionale e i servizi di posizionamento swipos-NAV e swipos-GIS/GEO, nonché la rete di riferimento GNSS con circa 200 punti fissi distribuiti in tutta la Svizzera. Oltre a questi servizi di posizionamento federali, servizi simili sono offerti anche da organizzazioni private.
Il sistema di riferimento e la proiezione cartografica sono stati mantenuti per il quadro di riferimento MN95. Gli assi delle coordinate sono contrassegnati da E (Est, ex y) e N (Nord, ex x), in modo da poter distinguere chiaramente le coordinate del quadro di riferimento attuale da quelle del quadro di riferimento precedente. Il punto zero del sistema di coordinate nazionale corrisponde ai valori E0 = 2.600.000.000 m e N0 = 1.200.000.000 m.
Immagine della Svizzera con le nuove coordinate