GEOmedia_1_2016

Rivista bimestrale - anno XX - Numero 1/2016 - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma
TERRITORIO CARTOGRAFIA
GIS
CATASTO
3D
INFORMAZIONE GEOGRAFICA
FOTOGRAMMETRIA
URBANISTICA
GNSS
BIM
RILIEVO TOPOGRAFIA
CAD
REMOTE SENSING SPAZIO
EDILIZIA
WEBGIS
UAV
SMART CITY
AMBIENTE
NETWORKS
BENI CULTURALI
LBS
LiDAR
Gen/Feb 2016 anno XX N°1
La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente
EGNOS e GALILEO
per salvare vite
umane sulle strade
europee con e-Call
Scansione Laser Terrestre
e Sensori GNSS-RTK
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Lotta a due tra
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Tecnologie per le Scienze della Terra

Rilievo 3D, siamo pronti?
Per identificare le tendenze attuali nel settore del rilievo 3D, una ricerca di mercato organizzata
congiuntamente da BNP Media e dalla rivista POB ha portato interessanti risultati. L’intervista,
rivolta principalmente ai lettori della rivista americana POB (Point Of Beginning), ha ricevuto
risposta da professionisti che nella maggioranza dei casi - oltre l’80 per cento di tutti i partecipanti –
hanno il ruolo di approvare o raccomandare alle loro aziende l'acquisto di attrezzature. Considerata
la velocità attuale di adozione delle nuove tecnologie, molti geometri professionisti sentono il rischio
professionale di rimanere indietro se non si muovono più che velocemente. Al contempo però, sempre
i geometri segnalano una forte preferenza per gli strumenti tradizionali. Più del 90 per cento utilizza
stazioni totali. L’indagine ha mostrato un lieve calo rispetto allo scorso anno, ma non una variazione
statisticamente significativa. Un gap leggermente più grande è emerso per i sistemi GPS / GNSS il
cui uso aumenta di anno in anno.
Il 28% dei geometri utilizza strumenti specifici per il 3D, con un lieve aumento rispetto al 2015.
Il software di modellazione continua a guidare la lista dei tools utilizzati, passando dal 58 per cento
nel 2015 al 66 per cento nel 2016. Un aumento più forte si è verificato invece sui laser scanner
terrestri, quasi raddoppiando dal 19 per cento nel 2015 al 37 per cento nel 2016 (dati relativi al
primo trimestre). Una preoccupante anomalia appare nei sistemi LiDAR aerei, che scendono dal 48
al 23 per cento. Sicuramente l’avvento dei droni sta portando grandi problemi per le compagnie che
gestiscono aerei per rilevamento.
Gli intervistati inoltre segnalano che sia i college che le università (stiamo parlando degli Stati Uniti !)
non sono adeguati alla formazione della prossima generazione di geometri che dovrà essere in grado
di applicare la tecnologia 3D in modo corretto.
Uso degli strumenti 3D (da Point of Beginnings e BNP Media)
66% Software di modellazione 3D
54% Nuvole di punti
37% Laser scanner terrestri phase-based
31% Camere fotogrammetriche
31% Laser scanner terrestri time-of-flight
23% Lidar aereo
20% Lidar mobile terrestre
La domanda di servizi 3D è in rapida crescita, secondo quanto riporta la metà degli intervistati.
Una delle interessanti visioni di questa indagine è la percezione di ciò che sta guidando tale domanda.
Il rapporto qualità / prezzo è il parametro principale che guida, ma questo viene sempre più segnalato
come un fattore meno importante.
L’aumento notevole che si registra è nell’uso del 3D nei mercati di largo consumo
(film e videogiochi, per esempio) con un fattore del mercato di consumo che è passato da 3 per cento
nel 2015 al 17 per cento nel 2016.
Il settore della topografia e cartografia ha abbandonato da tempo la vecchia separazione tra planimetria
e altimetria che era dovuta alla semplificazione necessaria per le strumentazioni disponibili.
Oggi tutti i rilievi nascono 3D e forse non abbiamo ancora messo a punto sistemi di gestione e
valutazione che siano diversi dalle classiche proiezioni ortogonali con sezioni, prospetti e piante,
ormai retaggio della citata separazione plano-altimetrica che riusciva, anche bene comunque, a
rappresentare il mondo tridimensionale tramite proiezioni sui piani assonometrici fondamentali.
Buona lettura,
Renzo Carlucci

In questo
numero...
FOCUS
REPORTS
Guest
Geomatica per
l’informazione climatica
locale e per i Servizi
Climatici
Un caso di studio per
l’area mediterranea
di Emanuela Caiaffa, Luigi
La Porta e Maurizio Pollino
6
LE RUBRICHE
24 ASSOCIAZIONI
46 MERCATO
50 AGENDA
12
Salvare
vite umane
sulle strade
europee
eCall con
EGNOS e
Galileo
di Marco Lisi
In copertina un'immagine della casa
"Spirent Solutions for the Automotive
Industry". Fra i Servizi wireless, il cui
fondamento è la connettività, rientra
anche e sopratutto il sistema eCall. Ogni
automobile ne sarà predisposta a partire
dall'aprile 2018. L'iniziativa paneuropea
è stata progettata per accelerare i tempi di
risposta circa la gestione delle emergenze
stradali. Questi dispositivi favoriranno la
riduzione dei decessi sulle strade europee.
(Credits: Spirent)
Scansione laser
terrestre e
sensori GNSS-RTK
per la creazione
di modelli spaziali
urbani
di Luigi Colombo
16
geomediaonline.it
GEOmedia, bimestrale, è la prima rivista italiana di geomatica.
Da 20 anni pubblica argomenti collegati alle tecnologie dei
processi di acquisizione, analisi e interpretazione dei dati,
in particolare strumentali, relativi alla superficie terrestre.
In questo settore GEOmedia affronta temi culturali e tecnologici
per l’operatività degli addetti ai settori dei sistemi informativi
geografici e del catasto, della fotogrammetria e cartografia,
della geodesia e topografia, del telerilevamento aereo e
spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e divulgativo.

INSERZIONISTI
Aerrobotix 15
26 Monitoraggio innovativo
per la gestione
dell’inquinamento
ambientale provocato da
rilasci abusivi di rifiuti
l’esperienza del
progetto DroMEP
di Carmine Massarelli, Maria Rita
Muolo, Vito Felice Uricchio e
Nicola Dongiovanni
Esri Italia 25
Flytop 22
Geogrà 45
Geomax 43
Hexagon S&I 11
Italdron 48
Me.S.A. 31
Planetek 23
Progesoft 46
Sinergis 51
Codevintec 2
Epsilon 37
Geografia
intelligente
e user experience
Lotta a due tra
Google e Apple
nel mondo delle
informazioni
geospaziali per tutti
di Domenico Santarsiero
32
Sistemi Territoriali 50
TECHNOLOGYforALL 47
Teorema 41
Topcon 49
Trimble 52
38 Volunteered
geographic
information
measuring quality,
understanding the
value
by Vyron Antoniu
una pubblicazione
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Rivista fondata da Domenico Santarsiero.
Numero chiuso in redazione il 20 marzo 2016.

FOCUS
Geomatica per l’informazione climatica
locale e per i Servizi Climatici
Un caso di studio per l’area mediterranea
di Emanuela Caiaffa,
Luigi La Porta e Maurizio Pollino
La diffusione dei dati relativi ai Cambiamenti
Climatici deve prevedere una comunicazione,
chiara, accessibile e percepibile da tutti: i Servizi
Climatici si pongono come «interpretatori» dei
dati climatici scientifici, da comunicare agli
utenti finali per incontrare le loro necessità.
Fig. 1 - Collocazione dei Servizi Climatici tra dati e osservazioni
scientifiche, modelli previsionali e utenti finali.
Il presente lavoro descrive un
metodo per superare i problemi
legati alla scienza dei
cambiamenti climatici al fine di
rendere quest’ultimi, e tutte le
loro implicazioni, accessibili agli
utenti finali: stakeholders, decisori
politici, cittadini. Un moderno
approccio scientifico, deve
prevedere una comunicazione
sulle condizioni climatiche, con
particolare riguardo al tema dei
cambiamenti climatici, chiara,
accessibile e percettiva per tutti,
soprattutto allo scopo di far sorgere
il giusto interesse per questi
temi. I risultati provenienti dallo
studio dei cambiamenti climatici,
oltre ad essere recepiti dai
responsabili politici, che devono
prendere decisioni che portino
ad azioni concrete per mitigarne
i possibili effetti negativi futuri,
devono anche essere riconosciuti
dai comuni cittadini che dovranno
accettare eventuali restrizioni
potenzialmente condizionanti le
loro abitudini di vita (per esempio
dei propri consumi energetici).
Di conseguenza, appare necessario
rigenerare il mondo dei policy
makers in modo da renderlo più
aperto e partecipe agli strumenti
di comunicazione interattiva di
rete.
Caso di studio e obiettivi
Viene descritto un caso di studio
volto alla definizione di uno strumento
in grado di rispondere ai
seguenti requisiti:
• sviluppare una metodologia in
grado di fornire informazioni
sul clima, a livello regionale, e
anche a scala locale, adeguate,
inerenti alla realtà e funzionali
per le esigenze dei diversi segmenti
della società [1, 2];
• sviluppare uno strumento di
tipo bottom-up, al fine di coinvolgere
le parti interessate e i
responsabili politici sin dalle
prime fasi del processo di ricerca,
con l’obiettivo di avere una
buona visione delle loro specifiche
esigenze a scala regionale e
locale [3];
• sviluppare un’applicazione
WebGIS, basata su casi di
studio relativi a diversi settori
della società, come il turismo,
l’energia, i rischi naturali (ad
esempio, gli incendi) per l’area
del Mediterraneo.
Servizi Climatici: che cosa sono?
I Servizi Climatici (SC) riguardano
la produzione della conoscenza
del clima e la sua comunicazione
allo scopo, tra gli altri, di assicurare
che la migliore disponibile
scienza del clima riesca ad arrivare
come notizia utile per tutti.
I SC forniscono informazioni
realistiche sul clima e funzionali
alle esigenze di diversi fruitori
che vanno dai semplici cittadini,
agli stakeholders, ai responsabili
politici, ai settori industriali ed
agricoli, nonché quelli relativi a
turismo, servizi, salute pubblica,
ecc. Inoltre i SC ci informano
del clima futuro per valutare e, se
necessario, per contrastare le cause
prime dei CC, studiare eventuali
manovre di adattamento e nuove
6 GEOmedia n°1-2016

FOCUS
strategie di investimento.
Sostanzialmente tra gli scopi dei
Servizi Climatici ci sono i seguenti
obiettivi:
• compilare informazioni sul clima,
redatte e trasmesse per soddisfare
le esigenze degli utenti;
• fornire informazioni del clima
in modo da supportare il processo
decisionale sia da parte di
individui che di organizzazioni;
• avere a disposizione un meccanismo
di accesso alle informazioni
efficace e che risponda
alle esigenze degli utenti;
• colmare l’ultimo miglio di distanza
tra la grande quantità di
dati climatici e le esigenze degli
utenti finali.
Servizi Climatici: comunicazione e
visualizzazione
Tra i ben noti problemi legati alla
ricerca scientifica climatologica,
si deve tenere conto del problema
della comunicazione dei dati/
risultati e della loro condivisione e
visualizzazione.
L’obiettivo dei Servizi Climatici
è quello di fornire informazioni
climatiche su misura, consultabili
e personalizzabili, al fine di
fornire gli strumenti decisionali
per gli utenti finali, per ridurre
la vulnerabilità delle loro attività
e ottimizzare gli investimenti in
vista della variabilità del clima e
del suo cambiamento. La ricerca
climatologica si basa su climi
passati, presenti e futuri e produce
previsioni su scale temporali
mensili, stagionali o decennali,
facendo anche uso di proiezioni
climatiche a seconda dei diversi
scenari di emissione di gas a effetto
serra. Queste previsioni sono
percepite dai responsabili politici,
dai cittadini, ecc., con un certo
grado di incertezza che diventa
cruciale quando i soggetti interessati
devono formulare misure
di mitigazione che devono essere
comprese e adottate. Un insieme
di caratteristiche distinguono i
dati sui cambiamenti climatici e
si possono riassumere come: l’incertezza,
la tipologia, il modo di
come studiarli, le azioni con cui
mitigarli, ecc. e, infine, ma non di
minore importanza, la maniera di
come comunicarli [4, 5].
Il presente lavoro, utilizzando dati
provenienti da modelli climatologici,
dimostra come la Geomatica
risulta adatta a caratterizzare territorialmente
i fenomeni climatici
coinvolti (figura 1) e quanto si sia
rivelato utile creare un’applicazione
geografica basata sul Web
(WebGIS) per comunicare i dati e
condividere i risultati.
Materiali e metodi
I modelli climatici rappresentano
una buona parte dei processi
fisici di una regione e sono utili
per spiegare le variazioni di temperatura
e precipitazioni, i cambiamenti
di radiazione solare e la
velocità del vento. L’area mediterranea
è particolarmente interessata
dai cambiamenti climatici e ci si
aspetta per il futuro un aumento
di temperatura con estati più secche.
È possibile immaginare come
questo aspetto rivesta la massima
importanza sia per un’area densamente
popolata sia per gli effetti
sulle innumerevoli attività umane
(turismo, agricoltura, piscicoltura,
traffici navali, ecc.) che in essa, e
su di essa insistono.
Ma il vero problema cruciale è
quello di realizzare finalmente
una correlazione reale ed efficace
tra scienziati e pubbliche amministrazioni,
includendo anche
organismi e istituzioni coinvolte
nella preparazione di piani di
prevenzione e nella classificazione
dei potenziali impatti dei cambiamenti
climatici.
Dati iniziali
Il modello regionale accoppiato
PROTHEUS, è composto da
un modello atmosferico regionale
RegCM3 e dal modello
oceanografico MITgcm, unito
dall’accoppiatore OASIS3 [6].
L’orizzonte temporale, di interesse
per lo studio, è il periodo 2010-
2050, al fine di comprendere i
contributi sia di variabilità interdecennale,
sia del cambiamento
climatico. Tra i risultati prodotti
dai modelli climatologici/matematici
le grandezze caratterizzanti
il presente studio sono: Climate
Index (TCI), Wind Power (WP)
e Fire Weather Index (FWI), che
provengono da simulazioni condotte
con i modelli climatologici
MED44i_ERAINT e Protheus.
I risultati delle simulazioni modellistiche
effettuate per l’area
mediterranea sono memorizzati
come file in formato NetCDF
(Network Common Data Form).
Metodologie GIS e WebGIS
Attraverso opportune elaborazioni,
i file NetCDF sono stati
trasformati in un formato GIS
compatibile e opportunamente
strutturati in un progetto GIS.
In questo modo è stato possibile
sfruttare i vantaggi di elaborare
dati georiferiti, aggiungendo un
nuovo significato dal punto di
vista degli Indici Climatici, dato
dalla possibilità di combinare
queste informazioni con altri tipi
Fig. 2 - Architettura
logica del WebGIS
CLIMRUN
GEOmedia n°1-2016 7

FOCUS
di dati caratterizzanti l’area dal
punto di vista socio-economico.
DataBase geospaziali e mappe
vengono conservati e gestiti in un
appropriato repository: possono
essere visualizzati e interrogati
per mezzo di un desktop GIS o
via web (tramite un’applicazione
WebGIS).
Il WebGIS CLIMRUN
Lo scopo principale del WebGIS
CLIMRUN, dovendo comunicare
risultati climatici, è di rendere
territorialmente compatibili e facili
da gestire, gli output dei modelli
climatici, che forniscono dati sugli
scenari attuali e futuri riguardanti
alcuni temi di interesse come:
Tourism Climatic Index ( TCI)
[7, 8, 9] , Wind Power (WP) [10]
e Fire Weather Index (FWI) [11,
12].
Il WebGIS CLIMRUN, utilizza
software open source, il cui uso è
regolato solo dalla licenza GNU
General Public License. In particolare,
come Web server e Web
application, gli ambienti software
utilizzati sono: GeoServer (http://
geoserver.org) e Geo-Platform
(https://github.com/geosdi/geoplatform)
sviluppato da geoSDI
(www.geosdi.org).
Applicazione WebGIS
L’applicazione WebGIS in oggetto
è accessibile all’indirizzo:
Fig. 3 - Esempio che mostra i cambiamenti del TCI.
http://www.climrun.eu/webgisclimrun/index.html
Dalle simulazioni condotte con
modelli climatologici regionali
come PROTHEUS (che ha un
orizzonte temporale al 2050) e
MED44i_ERAINT sono stati
ricavati i seguenti indici: Tourism
Climate Index (TCI), Wind
Power (WPI), Fire Weather Index
(FWI).
Tourism Climate Index (TCI)
Il TCI è un metodo per quantificare
e classificare un “clima
favorevole”, basato sulla nozione
di “human comfort”, tipicamente
per interessi turistici, con lo scopo
di determinare se e come le risorse
turistiche in Europa possano cambiare
per ragioni legate ai cambiamenti
Climatici [9].
Il TCI è stato sviluppato da
Mieczkowski [13] e consiste di
cinque sub-indici ognuno rappresentato
da una o due variabili
climatiche pesate in accordo con
la loro relativa importanza.
La formula di Mieczkowski è:
TCI = 2˖ [(4C dt
+ C dl
+ 2R+ 2S +W)] = 100 (1)
in cui Cdt è il daytime comfort,
Cdl è il daily comfort, R è la precipitazione,
S è il sunshine e W è
il vento.
Il daytime comfort index Cdt usa
le variabili: temperatura massima
giornaliera e umidità relativa minima
giornaliera ed ha un peso,
nel calcolo del TCI, del 40%. Il
daily comfort index usa le variabili:
temperatura media giornaliera e
umidità relativa ed ha un peso del
10%. Il termine R è la precipitazione
totale con peso del 20%,
mentre S (sunshine) indica le ore
totali di luce del sole con peso del
20%. Infine, W è la velocità media
del vento con peso del 10% [14].
Per ottenere i cambiamenti che
subirà il TCI nell’intervallo futuro
2021-2050 (rispetto a quello
dell’intervallo passato 1961-
1990), si opera, mediante un
approccio GIS-based, una sottrazione
dei files ottenuti dalle elaborazioni
e simulazioni dei modelli.
Nella figura 3, che mostra la differenza
tra le elaborazioni dello scenario
del passato (1961-1990) e lo
scenario previsto (2021-2050), si
può vedere dove e in che misura si
attendono cambiamenti del TCI,
tenendo presente che “rosso” (class
decrease) indica un peggioramento,
che investe proprio l’area del
bacino del Mediterraneo.
Wind Power Index (WPI). I campi
di vento possono essere considerati
come variabile climatica
d’interesse sia per la produzione di
energia da rinnovabili [10], sia per
la previsione del rischio naturale
da incendi boschivi [15]. Oltre le
previsioni now-casting e stagionali,
per quanto riguarda il settore
energetico, sarebbe necessario
disporre di una modellazione
del vento in un arco temporale
più lungo in modo da avere una
buona valutazione locale utile alla
stima dei rischi che potrebbero
influenzare il rendimento degli
investimenti nel tempo.
L’esempio mostrato in figura 8
mostra l’andamento degli scenari,
ottenuti analizzando i set di dati
eolici su tutta l’area europea e
mediterranea. La domanda a cui
rispondere è: quali cambiamenti
ci aspettiamo in termini di energia
eolica?
8 GEOmedia n°1-2016

FOCUS
Essa diminuirà o aumenterà nei
prossimi quarant’anni? Mappando
gli scenari WP per i due intervalli
di tempo, e WP_1961_1990,
WP_2021_2050, e determinando
la loro differenza, è stato possibile
calcolare e poi visualizzare, le aree
in cui la WP diminuisce e le aree
in cui aumenta.
Il tematismo del Wind Power,
riportato in figura 4, mostra il
risultato della differenza tra i due
scenari: quello relativo al periodo
2021 2050 e quello relativo al
periodo 1961 1990. La rappresentazione
cromatica mostra l’entità
e la posizione sulla mappa dell’aumento
o del decremento della
Wind Power in termini di GWh/
year. E’ possibile chiaramente
individuare alcune zone, dell’Europa
centrale e di alcune aree
Mediterranee (che appaiono in un
colore più vicino al rosso) in cui
la differenza è in positivo: questo
indica un aspettato aumento della
Wind Power di circa 3 GWh/year.
Fire Weather Index (FWI). E’ facile
intuire quanto importante ed
attuale sia il tema della occorrenza
degli incendi boschivi e della loro
intensità e vastità nonché delle
loro implicazioni con i cambiamenti
climatici. Risultati sulla
tendenza del clima mediterraneo,
sottolineano sempre più estati di
siccità, in alcuni casi anche più
lunghe rispetto alla durata della
normale stagione [15].
Il nome di questo indice, letteralmente
Fuoco Meteo, ci indica
che il FWI dipende fortemente
da parametri meteorologici (come
temperatura, pioggia, vento, etc.).
Per investigare sulle relazioni tra
il rischio incendi e le condizioni
meteorologiche uno dei più
accreditati metodi è il Canadian
Fire Weather Index FWI (http://
cwfis.cfs.nrcan.gc.ca/background/
summary/fwi): un indice basato
sulla meteorologia, sviluppato
in Canada e usato in tutto il
mondo, incluse l’Europa e l’area
Mediterranea.
Fig. 4 - Differenza tra i due scenari: 2021 2050-1961 1990 per il WPI.
Il FWI è un utile strumento per
stimare il pericolo del fuoco, in
un modo generalizzato, basato su
specifiche osservazioni meteorologiche
come: valori medi giornalieri
della temperatura massima
dell’aria, umidità relativa, velocità
del vento, cumulata delle precipitazioni
sulle 24 ore. Tutto questo
per calcolare i valori giornalieri di
FWI.
Per interpretare il trend del FWI
mostrato nella figura 5, è ragionevole
pensare che questo indice
dipende fortemente dai parametri
meteorologici come pioggia, temperatura,
ecc. Le aree con una visibile
differenza nei valori del FWI
sono quelle più affette da siccità,
aumento nel tempo della temperatura
dell’aria, scarsità delle precipitazioni.
Il risultato dello studio
sta nell’individuare dove avviene
il salto da una classe all’altra da
parte dei valori dell’indice stesso.
Il salto della classe può essere in
positivo o in negativo e indica
territorialmente dove ci si aspetta
un cambiamento per il futuro,
nell’intervallo di tempo 2021-
2050. Una applicazione del FWI
nel campo della pianificazione
territoriale e della protezione civile
potrebbe permettere un più efficace
modo di prevenire gli incendi,
una buona protezione delle foreste
in qualsiasi periodo e, in particolar
modo, nei periodi estivi e di
particolare siccità. Tuttavia, è importante
sottolineare che il FWI
Fig. 5 - Differenza tra i due scenari: 2021-2050 (giugno, luglio, agosto) - 1961-1990 (giugno, luglio, agosto).
GEOmedia n°1-2016 9

FOCUS
è calcolato prendendo in considerazione
solo parametri meteorologici
per l’area Mediterranea, non
considerando importanti parametri
come il land cover, le categorie
di vegetazione e l’altitudine. Le
zona con una maggiore differenza
FWI (colore rosso sulla mappa di
figura 6) sono quelle più colpite
dalla siccità, aumento nel tempo
della temperatura dell’aria, la scarsità
piogge, etc.
Conclusioni
Allo scopo di accorciare le distanze
che separano i cittadini
dai politici, ed entrambe le categorie
dal mondo accademico, sta
sempre più avendo successo un
nuovo modo di approcciare le
informazioni tecnico-scientifiche.
Il cambiamento dell’approccio dei
responsabili politici ai problemi
scientifici, fa emergere la necessità
di sviluppare strumenti per aiutare
a fare politica scientifica e tecnologica,
e per condurre ricerca integrata
volta ad individuare gli strumenti
più favorevoli alla costruzione di
una società europea basata sulla
conoscenza.
Il WebGIS CLIMRUN ha
rivelato la sua efficacia nella
pubblicazione e condivisione dei
risultati provenienti da modelli
matematici climatici con la possibilità
di essere coerentemente
legati al territorio. L’utilità del lavoro
è stato quella di vedere dove
insistono le differenze tra i diversi
scenari e quindi dove sono aspettate
variazioni e/o cambiamenti di
temperatura, della disponibilità di
energia eolica, ecc., che possono
influenzare, ad esempio, le attività
umane come il turismo, la produzione
di energia da eolico, ecc.
Infine, l’utilizzo di software opensource,
è stato un fattore chiave in
grado di semplificare la strada per
la diffusione e la condivisione dei
risultati ottenuti nell’ambito delle
attività di ricerca.
BIBLIOGRAFIA
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Devilee J., Lebret E., Petersen A. C.: Roles of
scientists as policy advisers on complex issues:
a literature review. Environmental Science
& Policy. Volume 40, June 2014, pp. 16–25
(2014)
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opinions about climate change: evidence for
interaction effects. Clim. Change (2010)
http://dx.doi.org/10.1007/s10584-010-
9957-8 (2010)
[3] Caiaffa, E.: Geographic Information
Science in Planning and in Forecasting. Institute
for Prospective Technological Studies
(eds.) in cooperation with the European
S&T Observatory Network. The IPTS Report,
vol. 76, pp.36--41, European Commission
JRC, Seville, (2003)
[4] Godess C.: Climate Services. Climatic
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c.goodess@uea.ac.uk, First CLIM-RUN workshop
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Advances in Science and Research, Copernicus
Publications, 2, pp.77-80 (2008)
ABSTRACT
The present paper describes a methodology
developed for overcoming problems linked to
the climate changes science in order to make
it effectively accessible to end users: stakeholders,
policy makers, citizens. In today’s scientific
approach, communication on climatic information
and on climatic changes condition,
has to be clear, accessible and perceptive to
everyone, to definitely arise the right interest
on such problem. Results coming from climatic
changes Research and Development projects,
in addition to being accepted by policymakers,
that have to take future decisions and practical
actions to mitigate their possible negative
effects, must also be recognized and believed
by ordinary citizens that have to understand
and accept restrictions, for example in energy
consumptions, potentially affecting their habit
of life. Accordingly, it will be necessary to regenerate
policy-making world so as to make it
more direct and potentially open to networking
interactive communication tools.
PAROLE CHIAVE
Geomatica; Servizi Climatici; GIS; WebGIS
AUTORE
Emanuela Caiaffa
emanuela.caiaffa@enea.it
Luigi La Porta , Maurizio Pollino
ENEA National Agency for New Technologies,
Energy and Sustainable Economic
Development, UTMEA Energy and Environmental
Modelling Technical Unit,
C.R. Casaccia, Via Anguillarese, 301 – 00123
Rome, Italy
10 GEOmedia n°1-2016

FOCUS
GEOmedia n°1-2016 11

FOCUS
Salvare vite umane
sulle strade europee
eCall con EGNOS e Galileo
Fig. 1- Da Aprile 2015, il logo
eCall sta diventando popolare
in Europa (Fonte: Commissione
Europea).
di Marco Lisi
Il 28 aprile 2015 il Parlamento
Europeo ha votato a favore della
“Regulation” (cioè la legge europea)
eCall, che impone a tutti i nuovi
modelli di autovetture e furgoni
leggeri che verranno certificati per il
mercato europeo di essere dotati di
un nuovo sistema automatico per le
emergenze, chiamato per l’appunto
eCall, a partire da aprile 2018.
Fig 2 - le quattro fasi d’intervento del sistema eCall. (Fonte: Commissione Europea).
e
Call sarà un servizio
completamente gratuito,
che fornirà aiuto alle
vittime di incidente stradale il
più rapidamente possibile. In
caso di un grave incidente, l’apparecchiatura
eCall a bordo del
veicolo compone automaticamente
il numero unico di emergenza
europeo 112 e comunica
ai servizi di emergenza la posizione
esatta del veicolo ( e qui
entra in gioco la rete mondiale
dei GNSS, incluso Galileo), il
momento del sinistro e la direzione
di marcia (dato molto
importante sulle autostrade e in
galleria), anche se il conducente
è incosciente o incapace di fare
una chiamata telefonica.
Una richiesta di emergenza
eCall può tuttavia anche essere
attivata manualmente, per
esempio dal testimone di un
grave incidente, premendo un
pulsante di emergenza sul cruscotto
dell’autoveicolo.
Il concetto alla base di eCall
fu originariamente presentato
nel 1999 dai servizi tecnici
della Commissione Europea
all'inizio del progetto Galileo.
Il concetto è stato sviluppato
in una serie di atti legislativi
necessari per rendere possibile
il servizio finale: l'adeguamento
dei centri di risposta di emergenza
pubblica in tutta Europa
(ad esempio, per visualizzare
la posizione dell'incidente su
mappe digitali), la facilitazione
del trasferimento dei dati tra il
veicolo e il centro di emergenza
e, infine, l'inserimento su veicoli
di un dispositivo eCall in
grado di calcolare la posizione
e comunicare con il centro di
emergenza. Quest’ultimo ed
importante atto legislativo si
realizza per mezzo di un nuovo
regolamento di omologazione:
per essere venduti in Europa un
nuovo modello di auto o furgone
leggero deve essere dotato di
un dispositivo eCall, compresa
la funzione GNSS, che ha superato
il relativo collaudo in
laboratori autorizzati.
La Commissione europea ha
proposto per la prima volta il
regolamento sull'omologazione
eCall nel giugno 2013, stimando
che, una volta che il sistema
sarà a regime, potrebbe salvare
centinaia di vite ogni anno e
aiutare le persone ferite ad ottenere
un recupero più rapido. [1]
Il progetto eCall è stato sostenuto
dall’associazione dei costruttori
europei di automobili
(ACEA) e da ERTICO – ITS
(Intelligent Transport System)
Europe, organizzazione che
promuove la ricerca e definisce
standard di settore.
eCall sarà un importante infrastruttura
di servizio europeo,
derivante dalla sinergia di
tecnologie di comunicazione
avanzate con quelle offerte dall’
infrastruttura di posizionamento,
navigazione e sincronizzazione
europea, basata sui sistemi
EGNOS e Galileo.
12 GEOmedia n°1-2016

FOCUS
Che cosa è eCall
e come funziona
eCall è un sistema basato sul
numero unico europeo di
emergenza 112 e comprende le
apparecchiature a bordo dei veicoli
(“In-Vehicle System”, IVS)
e l’infrastruttura per ricevere e
gestire la richiesta di soccorso,
che si attiva in modo automatico
tramite sensori di bordo (ad
esempio, quelli degli airbag) o
manualmente.
Il sistema scambia, per mezzo di
reti pubbliche wireless per comunicazioni
mobili, un
set minimo di dati (“Minimum
Set of Data", MSD, contenente
informazioni critiche circa
l’incidente) e stabilisce un canale
audio (sempre basato sul
numero 112) fra gli occupanti
del veicolo ed un eCall "Public
Safety Answering Point" (PSAP),
che è un luogo fisico dove le
chiamate di emergenza vengono
ricevute sotto la responsabilità di
un'autorità pubblica o di un'organizzazione
privata riconosciuta
dallo specifico Stato membro
dell'Unione Europea.
La connessione cellulare può anche
essere attivata manualmente.
In ogni caso, il collegamento
112 voce è identificato come
una chiamata di emergenza da
parte del gestore di rete mobile
(Mobile Network Operator,
MNO), che instrada la chiamata
al centro di interventi di emergenza
o PSAP più appropriato. A
quel punto l'operatore PSAP riceverà
sia la chiamata vocale che
il cosiddetto “insieme minimo di
dati” (MSD), una parola digitale
con una dimensione massima di
140 byte che comprende l'esatta
posizione geografica del veicolo,
la direzione di marcia, la modalità
(automatica o manuale), il numero
di telaio ed altre informazioni
utili ad attivare le squadre
di pronto intervento necessarie
a soccorrere le vittime di incidenti.
L'operatore PSAP è anche
in grado di ascoltare ciò che sta
accadendo all'interno del veicolo
e di parlare con gli occupanti. In
questo modo, i servizi di emergenza
più efficaci possono essere
rapidamente spediti alla scena
dell'incidente: ambulanza, vigili
del fuoco, polizia, ecc.
L'architettura del
sistema eCall
La figura 3 mostra l’architettura
complessiva del sistema eCall.
Un elemento chiave per il successo
di eCall è l'automazione
della notifica dell'incidente stradale,
ovunque in Europa, con gli
stessi standard tecnici e la stessa
qualità del servizio, utilizzando
“Public Land Mobile Networks”
(PLMN) (ad esempio GSM e
UMTS).
Gli standard che descrivono
la trasmissione dei dati eCall
sono stati sviluppati dal Mobile
Standards Group Technical
Committee dello European
Telecommunications Standards
Institute (ETSI), insieme al
3GPP (Third Generation
Partnership Project), di cui
l'ETSI è membro fondatore.
Il 3GPP ha specificato i requisiti
di telecomunicazione del
servizio eCall, i protocolli di
trasmissione dei dati e gli aspetti
della rete di segnalazione. Il
modem utilizzato per trasferire
il MSD dal veicolo al PSAP
è stato anche specificato dal
3GPP.
L’ETSI MSG ha inoltre fornito
una guida generale ed ha
sviluppato specifiche di prova
standardizzate per consentire ai
produttori di apparecchiature
eCall di garantire l'interoperabilità
dei loro prodotti.
Il lavoro è anche in corso per
sviluppare le specifiche ed assicurare
che esse possano essere
implementate su reti LTE / 4G
(ed in futuro 5G).
Le apparecchiature di bordo
(“In-Vehicle Equipment”)
Gli apparati di bordo del sistema
eCall (Figura 4) devono essere in
grado di iniziare, gestire e finalizzare
la procedura di trasmissione
del messaggio di soccorso (attivata
in modo automatico tramite
i sensori a bordo dei veicoli
sensori ovvero manualmente).
Tale messaggio contiene un set
minimo di dati, tra i quali informazioni
sulla posizione derivanti
dal ricevitore di segnali GNSS.
Attraverso le reti pubbliche wireless
per comunicazioni mobili
si deve ottenere un collegamento
Fig. 3 - L’architettura
complessiva del sistema
eCall.
Fig. 4 - Architettura dell’apparato di bordo eCall.
GEOmedia n°1-2016 13

FOCUS
Fig. 5 - Il sistema ERA-GLONASS, realizzato nella
Federazione Russa e compatibilecon il sistema europeo
eCall (Fonte: Glonass Union).
dati/voce quasi istantaneo con il
PSAP più prossimo all’area del
sinistro.
I dati di posizione trasmessi si
riferiscono all’ultima posizione
nota del veicolo determinata
dal ricevitore GNSS di bordo
al momento dell’attivazione del
messaggio. Nel caso in cui le informazioni
disponibili non siano
adeguate a fornire una determinazione
affidabile della posizione,
il dato di posizione conterrà
la migliore stima basata sull’ultima
posizione ottenuta in presenza
di un’adeguata fonte di dati
disponibili, ovvero su un calcolo
basato su altre informazioni
disponibili (“dead-reckoning” o
navigazione stimata).
ECall e GNSS: sfruttando le
sinergie tra le infrastrutture
europee
La disponibilità di informazioni
sulla posizione degli autoveicoli
accurate ed affidabili è un elemento
essenziale per il funzionamento
efficace del sistema eCall.
Per questo motivo il regolamento
eCall prevede l’utilizzo di tutte
le costellazioni di satelliti per la
navigazione esistenti, richiedendo
in particolare la compatibilità
del sistema almeno con i servizi
forniti dai sistemi europei
Galileo ed EGNOS (“European
Geostationary Navigation
Overlay System”). L'obiettivo è
di beneficiare di tutti i segnali
GNSS disponibili per garantire
la migliore disponibilità del segnale
in ogni regione e in ogni
condizione.
Una speciale attenzione è stata
dedicata nella stesura del regolamento
eCall alle molte preoccupazioni
derivanti dal trattamento
dei dati personali relativi agli
individui. La Commissione
Europea ha adottato tutte le
misure necessarie per salvaguardare
la privacy degli occupanti
dei veicoli, previa consultazione
con le autorità nazionali di protezione
dei dati ( i cosiddetti
“Garanti della privacy”) e l'Ufficio
Europeo per la Protezione
dei Dati (“European Data
Protection Supervisor office”).
Il timore principale è che, attraverso
le apparecchiature eCall
installate nei propri veicoli, i
cittadini europei possano essere
continuamente controllati (ad
esempio, nel loro comportamento
di guida) e che, in ultima analisi,
la loro “privacy” possa essere
violata.
Per rispondere a questa preoccupazione,
la specifica dell’apparato
eCall di bordo (“In-Vehicle
System”, IVS) prevede che esso
rimanga inattivo in trasmissione
fino al malaugurato verificarsi
di un grave incidente. Inoltre,
qualsiasi trattamento di dati personali
attraverso il sistema eCall
rispetterà la legislazione in materia
di dati personali e la tutela
dei consumatori.
Lo “stato dell’arte” dei
sistemi di emergenza in
Europa e nel mondo
Sistemi proprietari simili ad
eCall e che si basano su SMS e
reti cellulari sono già oggi forniti
da alcuni produttori di automobili.
Il problema principale è
stato finora la standardizzazione
dei protocolli di comunicazione
e delle apparecchiature a bordo
dei veicoli, per non parlare
della complicazione in termini
di certificazione e di problemi
di responsabilità derivanti dalla
mancanza di una soluzione unica
su scala europea.
In pratica, ad oggi nell’Unione
Europea solo circa l'1% dei
veicoli sono attualmente dotati
di sistemi di emergenza privati;
inoltre, questi sistemi proprietari
non offrono interoperabilità e
continuità di servizio su tutto il
territorio della UE.
Nella Federazione Russa, un
sistema denominato ERA-
GLONASS (Figura 5) è stato
ufficialmente approvato nel gennaio
2015, dopo una risoluzione
del governo della Federazione
russa del 26 Dicembre 2014.
Il sistema è simile a quello europeo
eCall e si basa sulla compatibilità
sia con il sistema globale
di navigazione russo GLONASS
sia con il sistema americano
GPS. Le soluzioni tecnologiche
sviluppate per il sistema ERA-
GLONASS sono compatibili
con eCall e possono essere integrate
nel sistema europeo di
chiamata di emergenza 112.
In Nord America, servizi proprietari
simili ad eCall sono
forniti da alcuni importanti
produttori di auto (ad esempio
il sistema OnStar della General
Motors).
ECall: benefici attesi
ed opportunità future
Il primo e più importante motivo
che ha spinto l'Unione Europea
verso l'adozione del sistema eCall
di chiamata di emergenza in ogni
nuovo autoveicolo sulle strade
d’Europa è la prevista riduzione
dei decessi per incidenti: si stima
che eCall, quando pienamente
operativo, possa salvare ogni
anno almeno 2500 vite umane,
riducendo inoltre la gravità delle
lesioni non mortali e la sofferenza
umana ad esse associata.
Le chiamate di emergenza effettuate
da veicoli o telefoni cellulari
che utilizzano tecnologie wireless
possono già oggi aiutare a ridurre
in modo significativo morti e
feriti in incidenti stradali, ma i
conducenti spesso hanno la consapevolezza
imprecisa della loro
14 GEOmedia n°1-2016

FOCUS
posizione, soprattutto se su strade
interurbane o all'estero. Nei casi
più gravi, inoltre, le vittime potrebbero
non essere in grado di
chiamare perché seriamente ferite
o intrappolate nel veicolo.
Ma, anche lasciando da parte i
benefici umanitari per i cittadini
europei, eCall è supportata da un
“business case” molto convincente:
solo nel 2009, ci sono stati in
Europa 1,15 milioni di incidenti
stradali, con circa 35.000 vittime
e 1,5 milioni di feriti: una vera e
propria carneficina! Tutto ciò rappresenta
un costo annuo di circa
160 miliardi di euro per i paesi
europei.
In termini freddamente finanziari,
eCall, offrendo una tempo di
risposta alle emergenze fino al 50
per cento volte più veloce e riducendo
così i morti per incidente
d'auto ed il numero di persone
gravemente ferite, può far risparmiare
ai contribuenti europei
molti miliardi di euro ogni anno
(fino a 20 miliardi di euro, secondo
alcuni studi).
Ulteriori benefici si possono poi
aspettare dalla riduzione degli ingorghi
di traffico causati da incidenti,
con conseguente riduzione
degli sprechi di carburante e delle
emissioni di CO2.
Con l’avvento della tecnologia
eCall, in particolare con la disponibilità
di ogni futuro veicolo
europeo di apparecchiature di
comunicazione e posizionamento
wireless avanzate, si apre una vasta
gamma di possibili applicazioni
e servizi, ad esempio, i cosiddetti
“Location Based Services” (LBS).
Infatti, l'adozione della piattaforma
eCall avvicinerà sicuramente
i due mondi dell’”automotive” e
delle telecomunicazioni.
Case automobilistiche e fornitori
potranno anche offrire una serie
di nuovi servizi a valore aggiunto,
letteralmente rivoluzionando il
loro tradizionale approccio alla
manutenzione e alla logistica.
Con eCall sarà inoltre più facile
implementare le applicazioni già
esistenti, come l'assicurazione
auto telematica "pay-as-youdrive",
i pedaggi stradali elettronici
ed il tracciamento dei veicoli
(“fleet management”). Infine,
è previsto anche un mercato
retrofit. Quando eCall inizierà
ad apparire nei veicoli di nuova
produzione, molti utenti decideranno
di aggiornare il loro veicolo
con prodotti “after-market”.
Uno sguardo al futuro
L'implementazione di sistemi
eCall in tutto il mondo renderà
necessario stabilire requisiti
uniformi per tali sistemi, con la
definizione di un regolamento
relativo ai sistemi di chiamata
d'emergenza in caso di infortuni
a livello delle Nazioni Unite.
Questa iniziativa può favorire
l'interoperabilità tra i sistemi e
facilitare lo sviluppo di soluzioni
armonizzate ai sensi dell’accordo
del 1958 della Commissione
Economica delle Nazioni Unite
per l'Europa (UNECE).
In generale, eCall rappresenta un
ottimo esempio dell’utilizzo di
tecnologie avanzate, in particolare
quelle relative allo spazio ed alla
navigazione, al diretto servizio
dei cittadini. Costituisce inoltre
un atto di presa di responsabilità,
con autentico “spirito di servizio”,
da parte dell’Unione Europea
nell’ambito della gestione delle
infrastrutture critiche della nostra
società.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
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in 2011 reports the figures on cost and benefits: http://
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main challenges”. European Commission, March 2015: http://
ec.europa.eu/transport/road_safety/pdf/vademecum_2015.pdf
PAROLE CHIAVE
eCall; Galileo; GNSS; Regulation; EGNOS
ABSTRACT
The article describes a new life-saving system envisaged for
cars in the near future: eCall. This system was approved by the
European Parliament in April 2015 and obliges all new models
of cars and light vans, that will be certified for the European
market, to integrate eCall automatic In-Vehicle Equipment
for emergencies, starting from April 2018.
AUTORE
Dr. ing. Marco Lisi
marco.lisi@ieee.org
European Space Agency (ESA)
• Rilievi batimetrici automatizzati
• Fotogrammetria delle sponde
• Acquisizione dati e immagini
• Mappatura parametri ambientali
• Attività di ricerca
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GEOmedia n°1-2016 15

REPORTS
SCANSIONE LASER TERRESTRE E
SENSORI GNSS-RTK PER LA CREAZIONE
DI MODELLI SPAZIALI URBANI
di Luigi Colombo
L’articolo sviluppa i temi della
ricostruzione metrica dell’ambiente
urbano e del costruito, attraverso
uno studio effettuato sulla cittadina
termale di San Pellegrino Terme (BG),
ben nota anche per i suoi rilevanti
caratteri Liberty. Vengono descritti sia
la fase di rilevamento con laser scanner
terrestre e geo-referenziazione diretta,
tramite sensori satellitari GNSS-RTK
e la rete NetGeo, sia la costruzione di
un modello 3D multi-scala con texture
fotografiche dell’abitato.
Fig. 1 - Scansione geo-referenziata di punti oggetto.
L’
innovazione tecnologica
nel settore del
rilevamento terrestre
ha portato in anni recenti alla
diffusione di sistemi automatizzati,
comprendenti più sensori
integrati e multi-funzione e l’immagine
fotografica; questi sistemi
possono eseguire sul campo
una serie di operazioni metriche
che vanno dalla georeferenziazione
diretta di oggetti in un
riferimento assegnato, all’acquisizione
rapida delle loro geometrie
spaziali (esterne, interne e
di copertura) e di informazioni
tematiche (colori, materiali,
degrado) attraverso il supporto
di tecnologie 3D, di tipo laser o
fotogrammetriche di prossimità.
I sistemi misurano da terra, sono
trasportati su veicoli stradali o
piccoli aeromobili a pilotaggio
remoto di ultima generazione.
Una fase di acquisizione del dato
così evoluta consente di semplificare
significativamente il processo
di rilievo, incrementando da
un lato la produttività generale e
dall’altro la completezza dei sottoprodotti
metrici di interesse,
vettoriali e raster (prospetti, viste
assonometriche e ortografiche,
sezioni orizzontali e verticali,
carte tematiche dei materiali e
del degrado), estraibili dal modello
3D.
L’articolo affronta il tema del
rilievo multi-scala del territorio
urbano attraverso un’applicazione
sul centro storico dell’abitato
di San Pellegrino Terme; vengono
utilizzate tecniche avanzate
di laser-scanning, di notevole
impegno per l’estensione e per il
grado di dettaglio richiesti, con
lo sguardo attento alle qualità
dei manufatti architettonici e
alla loro storia. Il tutto viene poi
analizzato tramite la creazione di
percorsi immersivi e navigabili
di lettura e indagine nel modello
virtuale ricostruito.
Ne emerge il forte sviluppo ini-
Fig. 2 - Bracket
di ancoraggio del
ricevitore satellitare
sopra lo scanner.
16 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
ziale di questo insediamento,
pensato per lo svago e il benessere,
seguito da un progressivo decadimento
che solo nuove idee e
un rinnovato amore per il luogo
potranno arrestare.
Standard per la costruzione
di modelli urbani
La costruzione e la gestione di
modelli virtuali 3D dell’ambiente
urbano (city modelling)
sono oggi regolamentate
dall’Open Geospatial
Consortium (OGC) attraverso
lo standard CityGML.
Questi modelli, in genere
multi-scala, trovano applicazioni
territoriali che spaziano,
per esempio, dalla simulazione
del paesaggio alla pianificazione
urbana, dalla gestione di eventi
calamitosi alla verifica della sicurezza
territoriale.
La modellazione presuppone la
discretizzazione di specifiche entità
geometriche selezionate sulla
base di un predefinito livello di
dettaglio (LoD), scelto fra cinque
caratterizzati da una ricchezza
di documentazione crescente
in relazione sia della geometria
degli oggetti sia dei loro contenuti
tematici.
Il modello può comprendere
rappresentazioni multiple di
ciascun oggetto, con attribuzione
di texture per aumentarne il
realismo.
I livelli introdotti variano dalla
semplice rappresentazione 2,5D,
corrispondente al LoD0, fino
alla modellazione 3D, arricchita
anche dagli interni del livello di
dettaglio LoD4. In particolare,
i caratteri distintivi risultano i
seguenti, ben noti:
• LoD0 (si tratta di un modello
2.5D, in cui è presente una
descrizione planimetrica più
l’annotazione delle quote);
• LoD1 (fa riferimento a un
modello solido senza coperture);
Fig. 3 - Organizzazione del rilevamento multi-scala sull’abitato di S. Pellegrino.
• LoD2 (corrisponde a un
modello solido con coperture
e texture);
• LoD3 (si tratta di un modello
architettonico con particolari
costruttivi);
• LoD4 (riguarda un modello
che comprende gli interni e
la navigabilità virtuale).
Sulla base del livello di dettaglio
selezionato, viene stabilita una
metodologia di rilievo, le tecnologie
di supporto e i dati da acquisire,
anche in riferimento alle
finalità di impiego del modello
spaziale.
Rilevamento per
scansione laser terrestre
e per immagini
L’acquisizione con queste tecnologie
fornisce una sequenza
di nuvole dense di punti oggetto
referenziabili in un sistema di riferimento
assegnato.
Tale operazione può essere effettuata
nel caso della scansione laser
sia in modalità indiretta, tramite
punti di controllo (GCP) presegnalizzati
sull’oggetto o coincidenti
con particolari naturali, sia
diretta, utilizzando un sistema di
posizionamento e orientamento
satellitare (GNSS), associato al
sensore di rilevamento laser.
Il sistema di posizionamento satellitare
utilizza dati di correzione
(misure di codice o fase) per la
localizzazione differenziale del
sensore di rilevamento: precisione
XYZ di tipo centimetrico
(s.q.m. al 95%), sia in modalità
interattiva RTK sia in post-processamento
PPK.
Le correzioni di posizione vengono
trasmesse via Internet da una
delle reti di stazioni permanenti
attive sul territorio: per esempio,
in questa applicazione, dalla rete
italiana NetGeo di Topcon.
Risulta pertanto in gran parte superato
l’impiego di punti di controllo
o di particolari naturali comuni
per l’aggregazione spaziale
delle nuvole di punti, nonché per
la loro geo-referenziazione in un
sistema di riferimento univoco.
Il procedimento diretto, cioè
senza utilizzo di particolari per
la connessione, è particolarmente
conveniente in applicazioni
territoriali con aree estese (che
richiedono parecchie scansioni)
quando sia necessario un livello
di dettaglio corrispondente o
inferiore al LoD2 (in analogia
con le scale al 200 o inferiori) e
precisioni di qualche centimetro
nella posizione dei punti oggetto
sul modello.
GEOmedia n°1-2016 17

REPORTS
Fig. 5 - Sequenze operative del processo di rilevamento.
È evidente che laddove la ricezione
del segnale satellitare non
risulti garantita si dovrà procedere
in modalità indiretta o mista.
In ogni caso, è utile collocare sul
modello alcuni punti di controllo
(CP = Check Points), misurando
topograficamente la loro
posizione, così da permettere la
valutazione dell’accuratezza spaziale
(RMS al 95%) raggiunta
nella ricostruzione.
La figura 1 mostra lo schema
operativo adottato per l’acquisizione
geo-referenziata (diretta)
dei punti oggetto: sono utilizzati
un sensore laser (Faro) e due
ricevitori satellitari (Topcon),
montati con un apposito raccordo
rispettivamente sopra lo
scanner (fig. 2) e su un punto di
orientamento (insieme ad una
mira); entrambi i ricevitori, che
operano in modalità staticorapida,
sono connessi telematicamente
ad una rete di correzioni
satellitari (NetGeo) per il loro
posizionamento RTK nel sistema
di riferimento nazionale
(ETRF 2000).
Questo accorgimento operativo,
ripetuto due volte con diverse
costellazioni satellitari, consente
altresì la costruzione di una
pseudo-rete satellitare che fa da
inquadramento geodetico spaziale
al set di scansioni registrate,
con accuratezze poco più che
centimetriche.
La figura 3 mostra l’organizzazione
dei livelli di dettaglio progettati
per l’intervento multiscala
sull’abitato di S. Pellegrino
Terme.
Le scansioni effettuate durante
la campagna di rilevamento
sono state complessivamente
200, con la risoluzione spaziale
media riportata in figura 4. La
consistenza informatica è risultata
di circa 26 GB (Fig. 5).
L’applicazione sull’abitato di S.
Pellegrino Terme è stata progettata
con l’obiettivo di documentare
il territorio e di costruire
percorsi di lettura metrica e
analisi dei caratteri del Liberty e
dell’Art Nouveau presenti negli
edifici dell’abitato.
San Pellegrino Terme è un centro
turistico, un tempo assai alla
moda nel mondo della borghesia
imprenditoriale milanese, situato
lungo la Valle del Brembo
a nord della città di Bergamo.
Famoso da sempre per le sue
acque curative, spicca nel panorama
territoriale locale per
il fascino indiscusso delle sue
architetture e l’eleganza dell’ambiente
urbano.
Tra i gioielli artistici presenti
Fig. 4 - Risoluzione spaziale media delle scansioni.
emerge il Casinò Municipale
(con le due torri) che richiama
quello di Montecarlo, realizzato
tra il 1904 e il 1906 e riportato
recentemente agli antichi splendori,
e l’imponente Grand Hotel
del 1904 che fronteggia, con il
suo prospetto ricco di decori, la
riva sinistra del fiume Brembo.
Si tratta, in questo caso, di un
edificio cupolato di sette piani,
lungo 128 metri e con 250
stanze arredate sfarzosamente,
che è collegato al Casinò e alle
Terme, posti sulla sponda destra
del fiume, dal bel ponte Principe
Umberto I.
Oltre a queste costruzioni, sono
opere pregevoli anche il palazzo
del municipio, la funicolare che
sale alla fonte, gli edifici delle
terme, alcune ville e alberghi, la
stazione della vecchia ferrovia,
tutte edificate agli inizi del secolo
scorso durante gli anni della
Belle Époque.
Gli elementi costruttivi presentano
forti richiami allo stile floreale
(noto anche come Liberty),
che si sviluppò in Europa, come
superamento delle regole neoclassiche
ed espressione dell’Art
Nouveau, dalla fine dell’Ottocento
allo scoppio della Prima
Guerra Mondiale; lo stile va
famoso per i suoi decori: gli
18 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
stucchi su porte e finestre, i fregi,
le volute e le spirali, le vetrate
dipinte e le rifiniture in ferro
battuto.
Al fine di poter registrare anche
questi caratteri tipologici del
costruito, l’intervento di rilievo
è stato eseguito, come indicato,
su più livelli di dettaglio, che
spaziano dallo zero al quattro
e corrispondono alle scale
1:1000-1:200, 1:100 e 1:50. Si
è utilizzato un laser scanner Faro
Focus X330, con foto-camera
RGB incorporata, caratterizzato
da una lunga portata (circa 350
metri) e dunque particolarmente
efficace per il rilievo di esterni e
di spazi territoriali. Con questa
tecnologia diviene possibile altresì
una riduzione significativa
delle stazioni necessarie per l’acquisizione
delle informazioni,
potendo spaziare agevolmente
fra dettagli costruttivi distribuiti
trasversalmente alla stretta valle
del Brembo.
Percorsi virtuali nel Liberty
L’abitato di San Pellegrino Terme
si sviluppa prevalentemente lungo
il fiume Brembo, secondo un
asse geometrico che va all’incirca
da Sud a Nord (Fig. 6).
Tuttavia, causa l’avvento della
Belle Époque e il rapido sviluppo
dell’insediamento a cavallo
tra Ottocento e Novecento, i
dettami urbani originari verranno
presto superati dalle stravaganze
del Liberty.
Infatti, nel periodo d’oro di
San Pellegrino Terme, il mezzo
più efficace e d’avanguardia per
raggiungere la cittadina termale
era rappresentato dalla linea
ferroviaria. Questo assunto, stravolgendo
la tipica prospettiva
valliva, comportò l’ideale traslazione
verso est dell’asse urbano,
considerando la Stazione FVB
come porta d’accesso privilegiata
del turismo borghese alla “Ville
d’Eau”.
Il viaggiatore tipo, sceso dalle
Fig. 6 - Vista 3D del modello di punti, con il Brembo e il Grand Hotel.
carrozze del treno all’ombra della
pensilina lignea e superate le
porte della stazione, si trovava di
fronte una sorta di “frontiera” tra
il mondo reale di provenienza e
quello dorato di San Pellegrino
Terme (fig. 7).
In Piazza Granelli (la piazza della
Stazione), lo sguardo del viaggiatore
veniva attratto dalla mole
gigantesca del Grand Hotel,
contenitore di lussi e ozio, di nobiltà
e alta borghesia.
A questo punto, il visitatore attento
poteva riconoscere il filo
conduttore del percorso Liberty:
una serie di piloni decorativi
in cemento, ideati dall’arch.
Cavallazzi e ornati con volute
ed elementi curvilinei in ferro
battuto raffiguranti lo stemma
comunale, regolava il flusso dei
Fig. 7 - La stazione della ferrovia Val Brembana.
GEOmedia n°1-2016 19

REPORTS
Fig. 8 - Esempi di elementi e decori Liberty degli edifici di S. Pellegrino Terme.
Fig. 9 - Sezione trasversale al corso del fiume Brembo (restituzione vettoriale e ortofoto).
turisti e contrassegnava la passeggiata
verso i luoghi più belli della
cittadina termale (fig. 8)
Due coppie di pilastri, poste agli
ingressi del Grand Hotel, preannunciano
(ancora oggi) l’inizio
di questo percorso che segue
uno sviluppo Est-Ovest lungo il
Ponte Umberto I, con due altri
ordini di pilastri posti all’inizio
e alla fine della struttura (fig. 9).
Il viaggiatore è così irrimediabilmente
guidato verso Ovest, con
lo sguardo rivolto alle svettanti
torri del Casinò.
La facciata rettilinea dello
Stabilimento termale (fig. 10)
accompagna il visitatore con
colonne, lesene, volute e capitelli
verso il rigoglioso parco secolare
dell’Hotel Terme, che si adagia
perfettamente al pendio dietro
un’altra coppia di piloni del
Cavallazzi.
Continuando il percorso naturale,
si arriva infine al cospetto
dell’esempio più sfarzoso del
Liberty locale, il Grand Kursaal,
cioè il Casinò (fig. 11).
Ma non tutti i visitatori possono
concedersi al gioco d’azzardo;
decisamente più salutare risulta
dunque un soggiorno in altura
negli agresti panorami della
Vetta, condotti dalla Funicolare
San Pellegrino - Kulm, che risale
il fianco della montagna ed è
ora in fase di ristrutturazione
(fig.12).
Più sotto, si apre il lungo
Brembo, che presenta gli alberghi,
i bar e i ristoranti del
passeggio turistico che contraddistingue
questa riva del fiume,
opposta a quella del Grand
Hotel. Il viaggiatore, ormai rapito
da queste atmosfere, si può
immergere nel relax della città,
nel suo sfarzo, nella spensieratezza
dei tanti ambienti che San
Pellegrino Terme offriva e offre
ancora oggi.
Fig. 10 - L’edificio delle Terme (restituzione vettoriale e ortofoto).
20 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
Fig. 11 - Il Casinò descritto dalle nuvole di punti.
Fig. 12 - La funicolare.
Il percorso virtuale
La creazione di un percorso
virtuale di analisi lungo l’asse
Liberty di San Pellegrino Terme
è stata realizzata attraverso una
campagna di misure effettuata
con laser scanner 3D panoramico:
questo ha condotto alla
costruzione di un modello generale
di punti, colorato e georeferenziato,
in grado di fornire
una documentazione misurabile
e consultabile per molteplici usi.
Il percorso nel Liberty si sviluppa
fra viewpoint (cioè punti di
interesse), scelti come stazioni per
scansioni laser in grado di fornire
una lettura immersiva della
città e delle sue architetture.
L’applicazione proposta sfrutta
le potenzialità del software Faro
Scene, grazie anche all’utilizzo
del plug-in VideoPro adatto alla
gestione di navigazioni interattive
3D che intersecano tutti o
alcuni viewpoint del modello, a
seconda delle impostazioni selezionate
dall’utente. La modalità
di visualizzazione dinamica sul
terreno è integrabile con viste
virtuali dall’alto, generate dal
modello di punti per cogliere
l’effettiva tridimensionalità
dell’urbanizzazione.
In corrispondenza dei punti
d’interesse, sono possibili anche
forme di consultazione statica
delle elaborazioni geometriche e
tematiche inerenti ai singoli oggetti
architettonici.
I limiti dell’applicazione sono
attualmente ritrovabili nella
cospicua mole di dati che il
processore deve elaborare per
il caricamento delle scansioni
del modello. Infatti, se si vuole
realizzare un percorso virtuale
all’interno del modello è necessario
disporre dei dati di tutte le
200 scansioni effettuate, il che
porta irrimediabilmente ad un
surplus di memoria RAM non
sempre sostenibile agevolmente
da un PC.
Misurabilità con Scene
WebShare Cloud
Molto significativa risulta anche
l’applicazione WebShare, utilizzabile
su un server anche privato,
che offre funzionalità interessanti
sia perché abilita la presentazione
dell’intero repertorio delle stazioni
inerenti alla scansione laser
(con le scansioni in vista panoramica
geo-referenziata) sia perché
permette operazioni di misura
lineare, areale e volumetrica (sulle
immagini sferiche corrispondenti)
nonché eventuali collegamenti
ipertestuali (fig. 13).
WebShare permette una più
flessibile lettura e gestione del
territorio rilevato e delle sue antropizzazioni.
Fig.13 - Vista di Scene WebShare con
l’immagine sferica scelta e il set di
quelle disponibili.
GEOmedia n°1-2016 21

REPORTS
Considerazioni finali
L’esperienza sviluppata ha messo
in luce le grandi potenzialità che
la scansione laser terrestre può
offrire per la documentazione e
l’analisi multi-scala del territorio
urbano, soprattutto quando il
sensore sappia garantire portate
elevate, come il nuovo scanner
Focus X330. Tutto questo, anche
a seguito dell’evoluzione
raggiunta nella fase di acquisizione,
contraddistinta sempre
più da automazione e rapidità,
semplicità d’uso e crescente affidabilità.
Il processo di scansione si avvale
in modo massivo del contributo
del software che occupa un
ruolo centrale sia ai fini del collegamento
delle nuvole di punti
sia per la realizzazione di elaborati
tecnici misurabili (rastervettoriali).
La texturizzazione
fotografica e materica è attualmente
meglio integrata con la
geometria acquisita, grazie alla
registrazione diretta di nuvole
di punti colorati da parte degli
scanner più recenti e a una più
efficace classificazione dell’energia
di ritorno a scopi tematici.
Le criticità maggiori riguardano
invece l’utilizzo professionale
del dato 3D e l’estrazione da
esso di elaborati grafici bidimensionali
di tipo vettoriale,
per i quali l’intervento manuale
in affiancamento ai software di
modellazione CAD, generici
o più dedicati all’applicazione,
rappresenta un aspetto essenziale
per la qualità del prodotto
finale. La mole ridondante dei
dati memorizzati rende poi pesanti
le operazioni da effettuare
sul modello, cosa questa che
neppure i processori di ultima
generazione hanno saputo
risolvere concretamente. Si
deve, infine, sottolineare come,
soprattutto in aree fortemente
antropizzate, la geo-referenziazione
diretta acquisti un ruolo
significativo: il fatto di poter
utilizzare sensori satellitari RTK
per il collegamento (diretto e
automatico) delle nuvole, rappresenta
un valore aggiunto del
processo di rilevamento territoriale
(seppure più oneroso) ed
appare sicuramente consigliabile
dove possibile.
Ringraziamenti
Si ringraziano Lorenzo Filippini
e Riccardo Begnis, che su questa
esperienza hanno sviluppato
brillantemente la loro tesi di
laurea magistrale in Ingegneria
Edile, e l’Ing. Giorgio Ubbiali
di DMStrumenti per il supporto
tecnologico durante la campagna
di misure.
BIBLIOGRAFIA
P.J. Besl, N.D. McKay, A method for registration of 3-D
shapes. IEEE Transactions on Pattern Analysis and
Machine Intelligence 14(2), 239–256 (1992)
C. Brenner, C. Dold, N. Ripperda, Coarse orientation
of terrestrial laser scans in urban environments. ISPRS
Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 63(1),
4–18 (2008)
C. Strecha, P. Fua, L.Van Gool, A generative model
for true orthorectification, in ISPRS International
CongressSymposiun, Bejing, 2008
M. Doneus, M. Pfennigbauer, N. Studnicka, A. Ullrich,
Terrestrial waveform laser scanning for documentation of
cultural heritage, in XXIIth CIPA Symposium, Kyoto
Japan, 2009
G.V. Vosselman, H. G. Maas, Airborne and terrestrial
laser scanning. Whittles Publishing, Caithness, Scotland,
2010
J. Chow, D.D. Litchi, W.F. Teskey, Accuracy assessment
of the Faro Phocus 3D and Leica HDS 6100 panoramictype
terrestrial laser scanners through point-based and
plane-based user self-calibration, in FIG Working Week,
Rome, 1-15 (2012)
J. Yang, H. Li, Y. Jia, Go-ICP: solving 3D registration
efficiently and globally optimally, in IEEE International
Conference on Computer Vision, 1457–1464 (2013)
L.Colombo, B. Marana, Terrestrial laser scanning for
urban survey: a test-case over the Dalmine company-town,
Territorio Italia 2, 57-69 (2014)
L.Colombo, B. Marana, Terrestrial multi-sensor survey:
field experiences and remarks, Geomedia – Intergeo
Special Issue 3, 20-23 (2014)
L.Colombo, B. Marana, Terrestrial multi-sensor survey,
GeoInformatics 18(3), 18-21 (2015)
PAROLE CHIAVE
Gnss-Rtk; netgeo; laser scanner; rilievo urbano
ABSTRACT
The paper develops the topics for the metric documentation
of urban environments and buildings through an experimental
test regarding the thermal city of S. Pellegrino Terme, famous
for its Art Noveau characters. The performed process of
terrestrial laser survey, with a direct GNSS-RTK geo-referencing
via a Reference Station Network, and the correspondent
construction of a multi-scale photo-textured model of the site
are described in detail.
AUTORE
Luigi Colombo, luigi.colombo@unibg.it
Università di Bergamo - DISA - Geomatica
Dalmine (BG)
22 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
GEOmedia n°1-2016 23

ASSOCIAZIONI
MERCATO
GEOWEB e mediaGEO
insieme per promuovere
la Geomatica
GEOWEB e mediaGEO hanno
stipulato un accordo di collaborazione
per promuovere l’informazione
legata al settore della Geomatica
e del patrimonio culturale.
GEOWEB S.p.A. impegnata nello
sviluppo e diffusione di servizi
basati sull’Information Technology
rivolti ai professionisti, e
mediaGEO - editrice delle riviste
GEOmedia ed Archeomatica
nonché dei relativi portali web
- in virtù del citato accordo, promuoveranno
iniziative indirizzate
a diffondere la Geomatica. Tra le
prime iniziative messe in cantiere
segnaliamo il patrocinio per
il prossimo Forum TECHNO-
LOGY for ALL che si svolgerà
a Roma dal 4 al 6 ottobre 2016
(www.technologyforall.it).
GEOWEB è fra i primi partner
che hanno concesso il patrocinio
al Forum. La collaborazione avviata
riguarda anche l’accesso alle
riviste edite da mediaGEO, che
permetterà ai clienti PREMIUM
di GEOWEB di avere un abbonamento
annuale gratuito alla versione
digitale di GEOmedia e Archeomatica
e inoltre la possibilità
di acquistare a prezzi scontati l’abbonamento
annuale delle versioni
cartacee. GEOWEB è nata per lo
sviluppo e la diffusione di servizi
basati sull’Information Technology
rivolti ai professionisti.
La società nasce da un’iniziativa
del Consiglio Nazionale Geometri
e Geometri Laureati e di Sogei
S.p.A. per rendere disponibili un
insieme di servizi mirati a semplificare
l’attività professionale degli
iscritti alla categoria, a migliorare
il rapporto con la Pubblica
Amministrazione e a costituire
nuove opportunità di lavoro.
Maggiori informazioni sui servizi
offerti da GEOWEB sono disponibili
al link
http://www.geoweb.it/servizi/
(Fonte: rivistageomedia.it)
61° CONVEGNO
NAZIONALE SIFET Lecce
MUST - 8-9-10 Giugno 2016
Il convegno SIFET è stato organizzato
in sessioni tematiche.
Ogni sessione sarà composta da
due relazioni invitate di ampio
respiro inerenti lo stato dell’arte
del tema trattato e gli aspetti più
avanzati di ricerca, seguite da alcuni
interventi applicativi specifici
per ogni sessione selezionati tra le
proposte inviate dai partecipanti
(call for abstract). Ove possibile
si darà spazio ad almeno un intervento
sugli aspetti formativi,
e uno degli aspetti professionali
che caratterizzano la nostra associazione.
Le sessioni tematiche
previste quest’anno sono le seguenti:
Nuvole di punti e stampa
3D; Fotogrammetria da drone;
Monitoraggio. Accanto alle sessioni
tematiche, quest’anno si
propongono anche due sessioni
speciali: una sessione “ditte” organizzata
in modo pratico-applicativo
mediante un’operazione di
rilevamento sul campo in un’area
prossima alla sede del convegno.
Le ditte intervenute potranno
affrontare il rilevamento del
tema proposto con le tecniche
di cui dispongono interagendo
direttamente con i partecipanti
al fine di mostrare l’efficacia
delle soluzioni proposte; una
sessione “benchmark” (chairman
Francesco Mancini) di strumenti
software per la fotogrammetria
basata su immagini acquisite da
SAPR. Allo scopo, è stato predisposto
dal Comitato Scientifico
un dataset completo che contiene
immagini acquisite da drone con
GoPro e camera compatta.
La partecipazione a queste attività
è aperta a tutti i soci e alle ditte che
sostengono l’associazione SIFET e
prevede una registrazione gratuita
all’iniziativa con comunicazione
del software e delle modalità che
si intendono seguire (vedi la pagina
relativa sul sito www.sifet.org).
Modulo iscrizione convegno
(Fonte: SIFET)
XX Conferenza Nazionale ASITA - 8-10 Novembre 2016, Cagliari
La Federazione Italiana delle Associazioni Scientifiche per le Informazioni Territoriali ed Ambientali ha concesso il patrocinio per il TECHNOLOGY for ALL 2016
La Conferenza Nazionale ASITA, giunta quest’anno alla 20ma edizione, ha l’obbiettivo di svolgere un ruolo di connessione tra mondo scientifico,
istituzioni, prassi e pratiche territoriali. La Conferenza ASITA è un momento di incontro tra ricercatori, operatori, docenti, professionisti, utilizzatori
pubblici e privati, enti e imprese operanti nei diversi settori del rilevamento, gestione e rappresentazione dei dati territoriali e ambientali. L’obiettivo
scientifico è di favorire il confronto e l’approfondimento su temi specifici promuovendo una visione multidisciplinare e integrata del settore della
Geomatica. Dalla prima edizione, con crescente successo, la manifestazione è divenuta il più importante evento tecnico-scientifico del settore e attrae
costantemente un ampio pubblico di cultori e di specialisti.
Per qualsiasi informazione contattare i seguenti riferimenti:
E-mail: conferenza@asita.it Tel. +39 329 9860457
(Fonte: Asita)
Il Collegio dei Geometri
e dei Geometri Laureati
di Roma ha concesso
il patrocinio e i crediti
formativi al TECHNOLOGY for ALL 2016
Il Collegio Provinciale dei Geometri e Geometri Laureati di
Roma ha concesso il patrocinio all’evento TECHNOLOGY for
ALL 2016 che si terrà a Roma il 4, 5 e 6 ottobre 2016. Sono
molte le tecnologie che interesseranno la categoria e saranno oggetto
della manifestazione che, ricordiamo, prevede una giornata
di dimostrazioni sul campo, interamente condotta dai produttori
e fornitori di strumenti e servizi.
La partecipazione all’evento, per gli iscritti al Collegio dei
Geometri e Geometri Laureati di Roma, darà diritto al riconoscimento
di n. 1 credito formativo professionale ogni due ore fino ad
un massimo di n. 3 CFP. Per la certificazione delle presenze sarà
necessario registrare i propri dati sui moduli che verranno predisposti
e resi disponibili in entrata e in uscita della manifestazione.
L’organizzazione del TECHNOLOGY for ALL 2016 curerà la
trasmissione dei nominativi dei partecipanti al Collegio.
CARTOGRAFIA, PROMOZIONE DEL
TERRITORIO, SMART CITIES
San Benedetto del Tronto, 11 – 13 maggio 2016
Il convegno annuale dell’Associazione Italiana di Cartografia
si terrà l’11-13 maggio a San Benedetto del Tronto.
Il tema, particolarmente innovativo, sicuramente saprà
suscitare l’interesse dei soci, degli appassionati, degli addetti ai lavori. La cartografia,
infatti, viene (anche) proposta come mezzo di promozione del territorio e come strumento
su cui basare la nuova filosofia delle città incentrate su percorsi sostenibili,
laddove sulla qualità della vita, oltre alla razionalizzazione del traffico e dei trasporti
pubblici locali, incidono anche l’informazione, la condivisione, la gestione delle reti,
i flussi di materia e di idee che sostanziano la compagine urbana. Le città intelligenti,
in cui ogni oggetto ed ogni soggetto rispondono a logiche definite sulla base di precisi
parametri guidati da un ordine virtuale, possono infatti trovare nella cartografia il riferimento
fondamentale per governare questi nuovi processi, tanto innovativi quanto
strutturalmente complessi.
Maggiori informazioni sulla pagina dell’associazione relativa al convegno AIC
Per informazioni logistiche sul convegno e sui luoghi di interesse, modalità di iscrizione
e partecipazione, gli aggiornamenti: www.aic-cartografia.it alla voce “Convegno
annuale dell’Associazione Italiana di Cartografia”
technologyforall.it
(Fonte: rivistageomedia.it)
(Fonte: AIC)
24 GEOmedia n°1-2016

MERCATO
GEOmedia n°1-2016 25

REPORTS
Monitoraggio innovativo per la gestione dell'inquinamento
ambientale provocato da rilasci abusivi di rifiuti
l’esperienza del progetto DroMEP
di Carmine Massarelli, Maria Rita Muolo, Vito Felice Uricchio e Nicola Dongiovanni
La ricerca condotta nell’ambito del progetto Drones for
Monitoring and Environmental Protection (DroMEP) ha
previsto la definizione di una metodologia smart e la
sperimentazione prototipale di tecnologie e protocolli
operativi necessari ad individuare e monitorare, sia dal
punto di vista qualitativo che quantitativo, le discariche
abusive e gli abbandoni incontrollati di rifiuti, evidenziando
l’eventuale presenza di rifiuti speciali pericolosi,
focalizzando l’attenzione sull’amianto in matrice friabile.
Fig. 1 – Il rischio ambientale.
L’
abbandono illegale
di rifiuti pericolosi
costituisce una seria
minaccia per la salute umana
e gli ecosistemi in generale al
punto che anche la legislazione
europea ha introdotto politiche
e misure per promuovere la legalità
in questo campo. In particolare,
la direttiva quadro sui
rifiuti, o la direttiva 2008/98/
CE del Parlamento Europeo e
del Consiglio, del 19 novembre
2008, fornisce un quadro generale
dei criteri di gestione dei rifiuti
e stabilisce le definizioni di
base per la gestione degli stessi
nell'ambito dell'UE.
L’applicazione di tali normative
si basa anche su un costante
controllo del territorio, infatti,
al fine di sostenere gli sforzi per
un monitoraggio più efficace,
anche dal punto di vista economico
è necessario lo sviluppo
finalizzato all’applicazione sistematica
di nuove tecnologie.
Un monitoraggio “sostenibile” è
particolarmente importante per
le aree critiche, come gli ecosistemi
agricoli, le aree protette,
le zone costiere e le zone rurali,
dove il degrado degli habitat
e della biodiversità perso può
essere molto veloce (Tang, Shao,
2015) e dove le distanze e le dif-
Fig. 2 – Le tre aree di studio.
Fig. 3 – Mappa della perimetrazione dell’area test
Gravina di Leucaspide.
26 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
Fig. 4 – Particolare della Gravina di Leucaspide.
ficoltà di accesso sono notevoli.
Gli Aeromobili a Pilotaggio
Remoto (APR) detti anche
Unmanned aerial vehicle (UAV)
hanno subito un forte sviluppo
negli ultimi dieci anni principalmente
grazie agli usi militari,
mentre solo da pochi anni
iniziano a trovare applicazione
per fini scientifici quali raccolta
dati e telerilevamento di prossimità.
Il vantaggio principale
consiste nell’effettuare indagini
a bassa quota che restituiscono
un’informazione più precisa
e dettagliata rispetto a sensori
aviotrasportati o satellitari.
DroMEP è l’acronimo del progetto
Drones for Monitoring and
Environmental Protection che si
propone di contribuire in modo
significativo alla realizzazione di
un sistema di monitoraggio intelligente,
sostenibile, integrato
ed inclusivo per quanto riguarda
la gestione delle problematiche
ambientali legate alla presenza
di rifiuti illecitamente abbandonati
soprattutto se contenenti
amianto in matrice friabile. Il
progetto si pone anche in continuità
con diverse iniziative regionali
già messe in atto in ambito
regionale (Campobasso et
al. 2014; V.F. Uricchio, 2013).
L’aspetto fortemente innovativo
di questo progetto è legato all’uso
di droni e altre tecnologie
smart in zone impervie e difficilmente
accessibili dal personale
preposto al controllo del territorio.
Inoltre, è stata realizzata
un’app che ha reso possibile
segnalare la presenza di nuovi
abbandoni da parte dei cittadini
e di poter meglio individuare le
zone maggiormente soggette a
tali illeciti. Tutti i dati acquisiti,
sono validati e processati prima
di essere caricati in un geodatabase
realizzato con strumenti
open source; le informazioni
sono, inoltre, accessibili tramite
un portale web GIS-oriented
in funzione di una profilazione
utente.
Le diverse tecnologie sono
state testate in alcune aree, di
difficile accesso e molto estese,
individuate della Regione Puglia
dove sono molto frequenti i fenomeni
di abbandono di rifiuti
(Figura 1).
Per queste aree i droni sembrano
essere i più indicati perchè in
grado di effettuare un monitoraggio
con sensori iperspettrali e
termici per verificare la presenza
di amianto e in grado di coprire
grandi aree in breve tempo
(Bassani et al., 2007; Fiumi et
al., 2014). Il test della verità a
terra è stato eseguito con un
Fieldspec.
Materiali e metodi -
Area di studio
L’area di studio è costituita
dalla Gravina di Leucaspide
(Comune di Statte), l’Oasi naturale
della Salina Grande di
Taranto e diversi siti nell’agroecosistema
del Comune di
Capurso (Figura 2).
Gravina di Leucaspide
La Gravina di Leucaspide, monumentale
esempio di fenomeno
carsico, nasce dalla fusione
di altre gravine più piccole,
Amastuola e Triglie; ricca di
grotte, di pareti di roccia tenera
Fig. 5 – Mappa della perimetrazione dell’area test Oasi
Salina Grande di Taranto.
facile da scavare, di vegetazione
e di sorgenti (Valenza e
Triglio), è particolarmente ricca
di testimonianze archeologiche
con la presenza di dolmen, un
villaggio di età greca e numerosi
villaggi rupestri di origine
medievale (Greco, 1998). La
lunghezza complessiva dell’area
individuata è di circa 8 km
(Figura 3 e Figura 4).
Oasi Salina Grande di Taranto
L’Oasi Salina Grande di Taranto
(Figura 5), dichiarata riserva
naturale regionale ai sensi della
legge regionale n. 11/2006 è
caratterizzata da un ambiente
salino ricco di Salicornia ssp.
(pianta erbacea nota per le sue
proprietà medicinali), che da
luogo ai noti salicornieti, habitat
litoranei influenzati dagli
spruzzi di acqua marina tra i
più grandi e più importanti
del Mediterraneo e sud Italia
al punto da essere destinatari
di varie forme di protezione
perché rappresentano ambienti
ricchi di biodiversità e fungono
da riparo e sito di nidificazione,
nonostante la presenza di
una forte antropizzazione delle
aree limitrofe, di diverse specie
protette di uccelli. L’area totale
della salina è di circa 8,6 km 2
per una lunghezza massima di
circa 6 km.
GEOmedia n°1-2016 27

REPORTS
Figura 6 – Esacoptero utilizzato nelle aree test.
I sensori e i droni
Per il raggiungimento degli
obiettivi di progetto, è stata
inizialmente effettuata una ricognizione
dei diversi tipi di droni
esistenti e delle loro caratteristiche
essenziali, come l’autonomia
di volo e payload di carico,
sicurezza della missione, e dei
sensori esistenti installabili.
Le indagini sono state eseguite
da due diversi tipi di droni:
un quadricoptero totalmente
automatizzato e leggero e un
esacoptero con la struttura in
fibra di nylon, carbonio e vetro.
Per le operazioni di rilevamento
nei siti interessati dalla presenza
di qualsiasi tipo di rifiuti e per il
riconoscimento di manufatti in
cemento amianto sono stati utilizzati
una camera ottica RGB,
un sensore termico ed un sensore
iperspettrale aviotrasportato
(Figura 6).
L’uso preliminare di una camera
ottica RGB, ha permesso di
avere una visione sinottica dello
stato dell’ambiente per riconoscere
ed individuare cumuli di
rifiuti non visibili e per verificare
la presenza di essi in caso di
segnalazione precedentemente
effettuata con app. La successiva
attività di caratterizzazione dei
cumuli di rifiuti è stata effettuata
mediante i droni precedentemente
citati, equipaggiati con
camera NIR e camera termica; i
voli sono stati eseguiti in giorni
diversi, tutti effettuati ad una altezza
tra i 30m e i 50m con una
risoluzione di circa 1,5-2,0 cm.
Il successivo impiego del sensore
iperspettrale CASI-1500 della
iTRES Research Ltd., installato
a bordo di velivolo da telerilevamento,
ha consentito l'indagine
della tipologia di materiali, mediante
l'analisi della riflessione
della radiazione solare nell'ambito
di diverse bande strette dello
spettro elettromagnetico (in
totale 48). L'output di una tale
acquisizione è costituito da curve
di risposta, dette "firme spettrali".
La caratterizzazione dei
diversi materiali avviene proprio
attraverso l'analisi di tali firme.
Per l’individuazione della firma
dell’amianto (per la cosiddetta
verità a terra) è stato utilizzato
uno spettroradiometro Fieldspec
4 Hi-Res NG (Figura 7).
La videocar
Si tratta di un sistema progettato
per effettuare in movimento
il rilievo con un elevato livello
di accuratezza. La posizione
accurata del veicolo è ottenuta,
momento per momento durante
la marcia, utilizzando tre
tecnologie ridondanti: un ricevitore
GNSS a doppia frequenza
stabilisce una posizione geospaziale,
un sistema inerziale a 6
assi, Inertial Measurement Unit
(IMU) fornisce l’assetto del
veicolo, e un collegamento a 2
odometri posizionati sulle ruote
del veicolo consente di ottenere
informazioni odometriche.
La sinergia di queste tre tecnologie
fornisce una posizione 3D
del veicolo estremamente precisa
anche in luoghi in cui i segnali
dei satelliti possono essere
bloccati da ostacoli quali edifici,
ponti o file di alberi.
Il sistema IP-S2 utilizzato comprende
n.3 laser scanner LiDAR
Fig. 7 – Acquisizione della firma spettrale dell’amianto per la verità a terra.
28 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
Fig. 8 – Sistema di acquisizione con videocar.
ad alta risoluzione che coprono
il percorso del veicolo a livello
del suolo e “spazzolano” le aree
adiacenti fino ad una distanza
di 30 metri.
E’ inoltre stata montata una
multifotocamera/telecamera
Ladybug-3 ad alta risoluzione,
a 6 ottiche ciascuna delle quali
ha risoluzione 1600x1200, che
fornisce 6 immagini singole oppure
1 immagine sferica a 360
gradi ad una velocità di 15 fotogrammi
al secondo (Figura 8).
Implementazione della
geo-bancadati e condivisione
dei dati territoriali
Le informazioni acquisite in
seguito a validazione ed elaborazione
diventano uno strato
informativo all’interno dell’infrastruttura
di dati territoriali,
pubblicata su web, creata e
messa a disposizione dell’Autorità
e dei cittadini e associazioni
ambientali. Facendo riferimento
alla “gestione dei dati”
(Figura 9), la piattaforma che
ospita i dati è stata implementata
con Geonode e con l’utilizzo
di software esclusivamente open
source, in grado di memorizzare
i dati geospaziali (PostGIS),
pubblicarli (GeoServer), in
standard OGC, come WMS,
WFS, WCS, costruire metadati
(GeoNetwork), cercare,
esplorare e costruire mappe
(GeoExplorer) il tutto integrato
(Django) in una geoCM
(Bootstrap).
Attraverso Geonode è possibile
gestire gli utenti che possono
caricare, ricercare e utilizzare i
propri dati, con vari livelli di
privacy; ad oggi rappresenta
uno strumento molto efficace
ed estremamente versatile e personalizzabile
(con un minimo
di conoscenza di python) per la
creazione di comunità geospaziali
consapevoli.
Risultati e discussione
I risultati sperimentali indicano
che si è sulla buona strada per
la realizzazione di un sistema
di monitoraggio efficace di
variabili ambientali basato
sull’integrazione di varie tecnologie
smart, efficienti ed a basso
costo.
Fig. 9 – DroMEP data management.
Lo stesso monitoraggio in termini
di dati acquisiti e di aree
esplorate avrebbe richiesto notevoli
risorse se realizzato con
approcci tradizionali.
L’identificazione della firma
spettrale dei materiali contenenti
amianto ed in particolar
modo quelli contenenti amianto
in matrice friabile non è stata
del tutto semplice. Di seguito
si riportano le prime elaborazioni
dei valori acquisiti con il
FieldSpec (Figura 10).
La creazione di un archivio di
firme spettrali consente l’esecuzione
di procedure di classificazione
di immagini acquisite
anche da drone. Sono state
analizzate e confrontate diverse
bande spettrali archivio di firme
spettrali fino ad individuare
caratteristiche particolari in
termini di lunghezze d'onda e
riflettanza. Applicando la classificazione
con le firme spettrali
ricavate è stato possibile individuare
all’interno del territorio
analizzato alcune aree critiche
in cui la presenza di materiale
pericoloso è altamente probabile
(le frecce verdi in Figura 11
indicano aree dove l’amianto è
stato effettivamente rinvenuto).
GEOmedia n°1-2016 29

REPORTS
Tuttavia a causa delle condizioni
meteo delle giornate di
volo (molta umidità e copertura
nuvolosa variabile) "Tuttavia a
causa delle condizioni
meteo delle giornate di
volo (molta umidità e copertura
nuvolosa variabile) sono ancora
in corso idonee elaborazioni
atte ad eseguire un mapping
conforme delle firme sul territorio
indagato."
Fig. 10 – Firma spettrale di vari materiali contenenti amianto e dell’asfalto.
Conclusioni e
prospettive future
L’utilizzo di smart tecnology e la
condivisione delle informazioni
tra i vari soggetti coinvolti
rappresenta un valore aggiunto
verso il raggiungimento di una
comunità consapevole e crescita
sostenibile.
La partecipazione dei cittadini e
delle associazioni di volontariato
risulta essere uno strumento
efficace ed una forza motrice
alle attività di controllo e monitoraggio
del territorio.
La possibilità di personalizzare
in base alle proprie esigenze ed
integrare più smart technology
produce ovviamente risultati
Fig. 11 – Individuazione di manufatti contenenti amianto.
eccezionali. Di contro c'è il
fatto che al giorno d'oggi le
elaborazioni risultano alquanto
complicate e necessitano, pertanto,
di personale altamente
qualificato.
Per quel che concerne questo
aspetto, anche se ci sono metodi
standard per la pre-elaborazione
delle immagini, non ci
sono classificatori di immagine
che possono essere applicati in
modo sistematico. Così, rimane
compito impegnativo e oggetto
di ricerche future, l’individuazione
ed applicazione di classificatori
più potenti ed efficaci
con ampio spettro d’applicazione.
Inoltre le attività future
riguarderanno lo sviluppo
e l’implementazione
anche di algoritmi
di localizzazione
e mapping cooperativi
in cui dati multi-sensoriali
acquisiti dalle
piattaforme robotiche
mobili, anche integrati
con dati satellitari e
aerei ove disponibili,
saranno elaborati al
fine di produrre rappresentazioni
multimodali
e multi-scala
degli ambienti esplorati;
in particolare,
partendo dallo stato
dell’arte delle tecniche
di Simultaneous
Localization And
Mapping (SLAM) e
Structure from Motion
(SfM), la ricerca deve essere
orientata allo sviluppo di nuove
metodologie finalizzate al miglioramento
dell’accuratezza sia
della localizzazione dei veicoli
che delle mappe da essi prodotte.
In particolare, si intendono
investigare le problematiche legate
all’integrazione ed alla coregistrazione
di dati eterogenei
prodotti da diversi sensori, in
tempi diversi o da diversi punti
di vista mediante l’impiego
di algoritmi basati su features
naturali come SIFT, SURF,
FPFH, etc. in combinazione
con tecniche di registrazione
quali ICP, RANSAC, etc.
Le attuali applicazioni con i
droni sono ancora in fase sperimentale,
ma ci si aspetta una
rapida evoluzione tecnologica:
per ottenere risultati sempre più
certi è importante condurre uno
studio sistematico e continuo
sull’evolversi delle tecnologie
e sensori di telerilevamento in
condizioni molto eterogenee.
Ringraziamenti
Questo progetto è stato cofinanziato
dal Living Lab-ICT
Apulia Innovation, un progetto
della Regione Puglia per sperimentare
un nuovo approccio
alla ricerca in cui i ricercatori,
aziende e gruppi organizzati
di cittadini, scambiano idee e
conoscenze, pianificano insieme
un’esperienza innovativa soluzioni
tecnologiche.
30 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
ZEB 1 | SURVEY IN MOTION
IL CONTRIBUTO È STATO PRESENTATO
ALLA CONFERENZA NAZIONALE ASITA.
BIBLIOGRAFIA
Greco A.V. (1998). “Il territorio di Statte. Dagli insediamenti rupestri
alle masserie”, in Umanesimo della Pietra – Riflessioni, pp. 3-39.
Bassani C., Cavalli R.M., Cavalcante F., Cuomo V., Palombo A., Pascucci
S., Pignatti S. (2007) “Deterioration status of asbestos-cement
roofing sheets assessed by analyzing hyperspectral data”. Remote Sensing
of Environment, 109 (3), pp. 361-378
Fiumi L., Congedo L., Meoni C. (2014) “Developing expeditious
methodology for mapping asbestos-cement roof coverings over the
territory of Lazio Region” Applied Geomatics, 6 (1), pp. 37-48.
Tang L., Shao G. (2015). “Drone remote sensing for forestry research
and practices”. Journal of Forestry Research, 7 p. Article in Press.
Campobasso G., Massarelli C., Lopez N., Palmisano V.N., Uricchio
V.F. (2014). “Il contrasto ai traffici illeciti quale forma di prevenzione
della contaminazione dei territori”. Siti Contaminati. Esperienze negli
interventi di risanamento. ISBN: 88-7850-014-3; Edizione CSISA
Uricchio V.F., Massarelli C., Lopez N., Campobasso G. (2013).
“Banche dati di nuova generazione per la gestione del ciclo
dell’amianto in Puglia” Atti 17a Conferenza Nazionale ASITA pagg.
1255-1264, ISBN 978-88-903132-8-8, 5–7.
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Seguirà un programma di roadshow
in Italia nei mesi successivi.
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PAROLE CHIAVE
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ABSTRACT
DroMEP project (Drones for Monitoring and Environmental Protection)
provides the definition of a smart methodology testing prototype
technologies and operational protocols necessary for identifying
and monitoring, both in terms of quality and quantity, the illegal
dumping and uncontrolled abandonment of waste, highlighting the
presence of hazardous waste, especially friable asbestos.
This objective was pursued through the development, integration
and deployment of innovative technologies for data acquisition:
surveys with UAV equipped with multispectral sensors, infrared and
thermal camera, surveys with equipped Videocar, aerial photogrammetric,
hyperspectral and thermal sensors, and spectroradiometric
acquisitions, acquisitions in the field by the citizens via smartphone
app, were carried out.
The project also included the creation of a computerized and interoperable
platform for managing and sharing integrated different spatial
data.
The experience has allowed, therefore, the development of a methodology
of systematic monitoring and repeatable useful for assessing the
environmental quality of territories and the possible presence of risks
for citizens. The information acquired, after processing, they are an
excellent tool for administrators and decision makers for the evaluation
of environmental actions to be implemented for a sustainable
programming.
AUTORE
Carmine Massarelli
carmine.massarelli@ba.irsa.cnr.it
Vito Felice Uricchio
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GEOmedia n°1-2016 31

REPORTS
Geografia intelligente
e user experience
Lotta a due tra Google e Apple nel mondo
delle informazioni geospaziali per tutti
di Domenico Santarsiero
Il mondo della geografia intelligente,
ovvero le diverse applicazioni che
negli ultimi dieci anni hanno portato
la geografia digitale e il mondo delle
informazioni geospaziali verso il
mercato consumer, è rappresentato
da tre dei competitors del settore
informatico e della nuova era
Fig.1 - L'interfaccia di Apple e Google partono tutte e due dal globo terrestre.
dell`ICT: Google, Microsoft e
Apple. Quest'ultima ha rilasciato
il sistema MAPPE da non più di
quattro anni (2012) 1 , dapprima
sulla sola piattaforma iOS (iPad
e iPhone) e in seguito sul suo OS
desktop, Mavericks. È proprio da
allora che Mappe, fornito di default,
rappresenta la vera rivoluzione
nel campo del Geospatial 3D per
il mercato consumer, un mercato
potenzialmente infinito, composto
dai miliardi di utenti che usano
32 GEOmedia n°1-2016
smartphone, tablet o PC.
La guerra delle mappe continua
ancora oggi, anche se il mondo della
geomatica sembra non accorgersene.
Con questa nota cercheremo di fare
il punto sui sistemi, le soluzioni, la
storia recente.
NOTA
1) A questo url il documento
di riferimento per
capire cosa contiene il
DB Geospaziale mondiale
Mappe di Apple. http://
gspe21.ls.apple.com/html/
attribution-12.html.
La storia e le tecnologie
L’evoluzione, o rivoluzione
internet, è cominciata un po’
prima del cosìddetto web 2.0,
e comprende una lunga serie
di innovazioni difficilmente
esplorabili in questo articolo.
Per comprendere la storia delle
mappe nell’era di internet
bisognerebbe partire dalle
diverse parole chiave sulle geotecnologie
o, meglio ancora,
gettando uno sguardo alla storia
recente della neo-geography
(https://en.wikipedia.org/wiki/
Neogeography).
Tra le visioni del futuro tecnologico
non bisogna inoltre
tralasciare quelle di personaggi
come Larry Page e Sergey Brin,
fondatori di Google, che da un
lato hanno contribuito a creare
una rivoluzione nell’approccio
facile e di massa al mondo della
geografia intelligente e dall’altro
hanno traghettato le scienze geomatiche
verso applicazioni
consumer oriented.
Per molti dei professionisti
della geomatica,
Google Earth è diventato
una sorta di “acceleratore geomatico”,
così come fu definito
in uno degli editoriali dell’epoca
(2005) sulle stesse pagine di
questa rivista.
Google Earth (GE) nasce infatti
con lo scopo di mettere a punto
uno strumento innovativo
per la ricerca di informazioni
nel web, ma assume in breve
un altissimo valore-simbolo
della modernità di internet.
Ogni giorno milioni di utenti
lo usano per navigare il globo
terrestre in lungo e largo senza
mai stancarsi e, cosa ancora
più incredibile, senza muoversi
dalla propria scrivania. Il tutto
tramite una vera e propria
sensazione di “navigazione”,
dovuta in massima parte ad una
interfaccia innovativa e molto
indovinata; navigazione che può
essere fruita in 3D laddove le
informazioni sono disponibili.
Il modello globale implementato
era in sostanza basato
sul DTM mondiale rilevato
durante la missione SRTM

REPORTS
dello Shuttle (2000), mentre
le informazioni geospaziali
erano un mix di immagini aeree,
satellitari e di cartografie
digitali comprate dai diversi
player globali e locali, poi messe
insieme attraverso processi di
georeferenziazione che, certamente,
non potevano essere
scientificamente rigorosi data la
provenienza spesso incerta dei
dati e data l’impossibilità reale
di fare un lavoro tecnicamente
corretto. Ma il risultato fu più
che eccezionale, e nel giro di
6/12 mesi tutti gli operatori
di piattaforme GIS, anche
tra quelle più blasonate come
ESRI, Intergraph, Bentley e
Autodesk, presi alla sprovvista,
si dovettero adeguare a questo
nuovo modo di accedere ai dati
geografici (non citiamo qui uno
dei primi sistemi che univa le
potenzialità della navigazione
virtuale del dato geografico, e
della interfaccia globale. Questo
sistema anticipava tutte le soluzioni
oggi disponibili sul mercato.
Si chiamava Virtual GIS
ed era una soluzione targata
ERDAS).
Nasce così un nuovo modo di
presentare le informazioni territoriali,
globali e geografiche. Si
parte dalla sfera della terra e si
arriva alle proprie informazioni
con un semplice tocco del mouse.
Si modifica il livello di zoom
e ci si addentra sempre più in
dettaglio nelle informazioni cartografiche
tradizionali o 3D.
Per gli utenti di internet è una
vera e propria manna dal cielo:
dalla visione generale, o meglio
globale, visto che si parla del
globo terrestre, fino alla navigazione
pseudo 3D di street view,
la così detta “user experience”
(esperienza dell’utente, emozione,
e come egli vive l’interfaccia,
e quindi i dati), rappresenta una
novità assoluta e rivoluzionaria
nel rapporto con la geografia e
quindi con il mondo reale delle
immagini geospaziali.
Gli attori e i dati
Nell’era di internet, pian piano,
le informazioni geografiche, topografiche,
geospaziali e dei geospatial
imaging data set, diventano
la pelle del web avanzato
dove cercare informazioni utili,
pianificare il proprio viaggio
oppure navigare in un mondo
lontano, riprodotto con incredibile
fedeltà, pur rimanendo
seduti sul proprio divano.
Territori, nazioni e vita quotidiana,
luoghi che normalmente
percorriamo nelle nostre più comuni
giornate, nell’arco di 5 o
6 anni sono divenute accessibili
on-line: basta seguire l’omino
in basso a destra e portarlo sulla
mappa al solo costo di un click
di mouse, e il nostro luogo è lì,
visibile a 360 gradi, navigabile,
fruibile e immediato. Anche se
in questo contesto le tecnologie
geomatiche hanno un ruolo
assai marginale, lasciando la scena
alle innovazioni apportate
nell’analisi delle immagini, si
tratta comunque di un enorme
passo in avanti che ha di fatto
definito un nuovo paradigma
(un cambio di paradigma fondamentale,
e forse oseremmo
OSM - STORIA BREVE E RIFERIMENTI
Questo libro raccoglie diverse interviste alle persone
che collaboravano o erano parte del team che
ha fatto partire il progetto OSM. Il suo scopo è
quello di fornire un variegato punto di vista sull’arco
del progetto che va all’incirca dal 2004 al 2014.
Dato che intervistare tutti sarebbe stato impossibile
si è cercato di raccogliere la testimonianza delle
persone più presenti e importanti per il progetto.
Quello che troverete nel testo, sono frammenti
storici, aneddoti e punti di vista su un progetto
audace: La mappa del mondo realizzata attraverso
il solo contributo di volontari che hanno fornito
gratuitamente il loro lavoro e i loro dati. Qualcosa
che poteva sembrare incomprensibile un po di
anni fa."
Il libro è invece stato pensato come un volume “as
it is”, ovvero senza tante revisioni e con interviste
dirette ai protagonisti di questa rivoluzione nelle
mappe, e senza mettere in particolare evidenza
persone o episodi, cosi come il genio creativo di
Steve.
Ogni sezione comprende, oltre all’intervista, una
breve biografia dell’interlocutore ed una citazione
sulla mappa preferita. Il testo ha spesso passaggi
ironici, ma il lavoro è stato tedioso e lungo. Il volume
è stato realizzato ricorrendo al crowdfounding
di Kickstarter, e ha raccolto poco meno di 10 mila
dollari in poco tempo. Tutte le interviste sono state
condotte da Steve Coast, mentre il progetto è stato
gestito da Ben Wroe e curato da Barbara Poore.
dire globale, lo si ha nel 2012,
con la disponibilità di Android
4.2 (Jelly Bean), che introduce
a livello consumer il sistema
Photo Sphere. Un approccio
alla realtà completamento
imaging. Riportando indietro
le lancette ai primi sistemi di
Apple per fare foto sferiche, ma
mai decollati).
È poi vero che, l’interfaccia
utilizzata, è del tutto geografica
“”, anche
se in linea di massima si parte
dalla mappa per arrivare ad uno
GEOmedia n°1-2016 33

REPORTS
stadio di “navigazione nelle informazioni”,
in questo specifico
caso le immagini, non essendoci
ancora un adeguato frame geometrico
3D della realtà.
La battaglia è chiaramente tra i
big della “soft economy”, ovvero
della nuova era digitale, e quindi
tra i soliti noti come Google,
Microsoft e Apple, una vera e
proprio triade con ruoli e visioni
completamente diverse, insite
nel DNA delle aziende stesse.
Di fatto Google la fa da padrone,
essendo l’unica azienda che
è riuscita ad imporre la sua visione
delle informazioni geospaziali
, utilizzate nel più ampio
processo della digitalizzazione
del mondo conosciuto.
A differenza di Microsoft e
WWW.MYGEO.IT/MAPPE-PER-2
Apple, che rimangono aziende
caratterizzate dai prodotti
hardware, Google ha saputo
valorizzare appieno il suo DNA
di azienda completamente “web
oriented”, promuovendo la vera
innovazione nel settore che le è
più congeniale.
E infatti, nonostante un DNA
al 100% IT, prima Microsoft e
poi Apple, hanno dovuto piegarsi
alla potenza comunicativa
e commerciale delle informazioni
geografiche e geospaziali.
Microsoft già in tempi non
sospetti, ovvero nel 2008, cominciò
ad investire nel settore
della fotogrammetria, e sulla
scia di GE cominciò a valorizzare
il suo asset di informazioni
geospaziali, divenute ormai
corpo integrante del suo motore
di ricerca BING. Aprì addirittura
la divisione Microsoft
Photogrammetry, attraverso
l’acquisizione di Vexcel che
produce una delle camere fotogrammetriche
tra le più diffuse
e, ovviamente, software adeguati
alla gestione dei dati.
Oggi l’offerta di Microsoft è
orientata al mondo enterprise attraverso
la soluzione Bing Maps
Platform, innestata sul corporate
web di microsoft all’url http://
www.microsoft.com/maps/.
Apple è forse quella che è arrivata
per ultima sul mercato
delle geoinformazioni diffuse
anche se da sempre è quella che
ha prestato più attenzione verso
il mercato consumer in termini
di mobile applications & positioning.
Da ultima ha quindi cercato
di acquisire il meglio delle
tecnologie e dei dati disponibili,
ed in parte ci è riuscita. I dati
geospaziali sono infatti gli stessi
di BING, avendo realizzato una
transazione globale.
La storia breve delle aziende
● Google - la storia di google la
possiamo semplicemente leggere
su wikipedia, cosi come
quella della nascita della serie
Earth e Map, le applicazioni
geografiche o geospatial di
google. Tutto ha inizio con
l’acquisizione della Keyhole nel
2004, che stava lavorando alla
8 agosto 2015, caldo torrido a Roma. Il caso ha
voluto che nel giro di un’oretta abbia incrociato
due segni premonitori che mi hanno convinto a
confermare il titolo di questo articolo.
Per primo ho incontrato il sistema MMS targato
APPLE: un furgone nero con targa tedesca,
attrezzato con sistemi a 360° ai 4 angoli (laser
scanner, probabilmente dei velodyne a giudicare
dalle dimensioni ridotte) e camere fotografiche.
E dopo venti minuti, nella stessa zona, si materializza
improvvisamente davanti a me la Google
Car, dotata del sistema di ripresa impiegato per
street view.
34 La mia GEOmedia conclusione n°1-2016 è stata una sola: ho fatto
BING, è giunta l’ora di chiudere il mio articolo.

REPORTS
implementazione di XML nel
mondo delle informazioni geografiche
sul web. Siamo insomma
alla nascita dello standard
KML, che deriva proprio da
Keyhole Markup Language, lo
standard Google per le mappe
e non solo. Google mette a
disposizione un esteso set di
servizi, accesso ai dati e tools
geografici per terze parti.
●
● Apple map - il mondo delle
mappe per Apple inizia con il
2007, come documentato nelle
note, ma inizia subito con servizi
e modalità avanzate come
il 3D. Generato non già come
frame GML che fu usato da
Google all’epoca di SketchUp
prima versione, bensì puntando
subito al 3D di nuova generazione,
quello generato “on
the fly”, che vediamo nel box a
destra. Ma Apple fa di più, e
entra nel mondo della navigazione
indoor, che è il prodromo
del mapping globale che si
estende alle mappe 3D del
futuro, vicinissimo al mondo
dei 3D City Models. Compare
quindi nell’era della neogeografia,
il primo standard iBeacon 2 ,
rilasciato a partire da iOS7.
●
●
●
NOTA
2) La tecnologia iBeacon è stata
brevettata da Apple, anche se fa
parte del trend tecnologico legato
al mondo della localizzazione di
prossimità, che deriva in parte dal
mondo dell’RFID, e quindi di ciò
che chiamiamo comunemente anche
indoor positioning. Su questa scia
diverse sono le aziende che operano
già nel settore, sia implementando
la tecnologia BLE che altre basate
comunque su tecniche wireless.
● Microsoft - entra nel
settore della fotogrammetria e
delle informazioni geospaziali
con l’acquisizione di Vexel, che
poi si mimetizza tra le mille
company dell’area Microsoft,
la cui parte hardware migra
in Ultracam, leader insieme a
pochi altri, nel mercato delle
camere fotogrammetriche aeree
di fascia high end. Nasce
cosi l’interesse per il progetto
Virtual_Earth, da cui deriva il
progetto master BING Map 3 , e
sue successive evoluzioni. Bing
si arricchisce poi del database
principale realizzato con i dati
Pictometry 4 rilevati da Blom
ASA, una delle aziende più importanti
nel campo del rilievo
di immagini aeree finalizzate a
popolare i DB Geospaziali di
Microsoft e non solo. In Italia
Blom ha partecipato alle avventure
di una delle nostre più
importanti aziende del settore,
come la CGR di Parma. Infine
’acquisizione di Nokia, ha
portato a Microsoft l’eridità di
Navtech, confluita poi in Here.
●
● Open Street Map (OSM) - è il
fenomeno più importante nel
campo della cartografia globale
della mobilità, ma anche delle
tecnologie collaborative. Open
Street Map nasce da un’idea di
un geniale inglese, Steve Coast,
che nel 2004 viveva tra l’inghilterra
e San Francisco. Il progetto
OSM è uno dei primi progetti
che mette insieme il concetto di
crowd e di mapping, dando vita
al più grande progetto cartografico
su scala mondiale, di un
nuovo approccio che anticipa il
paradigma del mondo crowd,
open e di geografia digitale di
nuova generazione. Questa
bellissima esperienza è raccontata
nel volume da poco date
alle stampe, e finanziato anche
lui attraverso crowdfunding di
Kikstarter, a cui chi scrive ha
contribuito come sostenitore.
3D MESH OTF - MATEMATICA E POTENZA
DI CALCOLO PER I BIG DELLE MAPPE
“ADVANCED”
Il rendering OTF di apple e google.
Il processo di renderizzazione delle immagini
oblique impiegate sui sistemi Google Map e Maps
di Apple, rappresenta l’ultima sfida che si sta tenendo
tra i due player più importanti. Di fatto i
due sistemi funzionano in maniera un po’ diversa,
e i risultati finali lo dimostrano. Sulla piattaforma
Apple è tutto un po più fluido, soprattutto se si
parla dell’hardware di Cupertino (mac, ipad e
iphone). La piattaforma map o earth di Google
ha una velocità di rendering simile a quella di
Apple, ma a volte sembra meno precisa e il risultato
finale è spesso più brutto. Complessivamente
però, il mondo del 3D di Google non ha ancora
trovato nessun competitor alla sua altezza, soprattutto
nell’ambito del 3D vero dei frame geometrici,
che anticipano tutto il mondo che verrà delle
3D City, di cui un bello esempio è il consorzio
allargato per i 3D City Models che trovate a questo
URL: http://www.cybercity3d.com.
Diverse visualizzazioni di mappe di apple.
GEOmedia n°1-2016 35
Notare la griglia di riferimento e la fase iniziale
del rendering.

REPORTS
La info di Mappe v 2.0 di Apple.
I prodotti fotogrammetrici
Ultracam di Microsoft Photogrammetry.
● Tom Tom - la storia di TomTom
inizia con le prime applicazioni
GPS based + Mapping, e viene
promosso all’inizio da Tele
Atlas (la prima recensione del
prodotto in Italia, è degli anni
‘90). Agli albori non è altro
che un navigatore che integra
GPS e dati GIS, con algoritmi
di calcolo dei percorsi e poche
altre cose. La storia è poi cambiata
radicalmente e Tom Tom,
una volta quotata in borsa,
ha avuto la forza di acquisire
le sue stesse ceneri, ovvero le
informazioni geografiche di
Tele Altlas, a cui in parte deve
la sua nascita. Tom Tom figura
oggi tra i più grandi fornitori
di mappe al mondo. Sia per i
portali web, sia per molteplici
navigatori da auto o portatili.
●
● Gli altri - L’evoluzione delle
informazioni geografiche verso
il mondo digitale, come è
ovvio, non inizia con i grandi
player del momento, ma con
una miriade di altre aziende
ancora operative, o acquisite
ed inglobate nell›ambito di
altri progetti. Tele Altlas, ormai
parte di TomTom, che fu la
prima azienda a promuove le
mappe al servizio della mobilità.
Navtech, confluita poi in
Nokia nel 2011, è stata un’altra
delle aziende leader, ma non
possiamo non citarne altre
come Michelen (www.michelen.fr),
o il tentativo italiano di
DeAgostini, anche se di fatto
mai pienamente decollato, e
che 20 anni dopo è finalmente
migrata, come spin-off, nella
produzione di mappe per lo
spazio e non solo (www.geo-
4map.it).
Al contrario di Here (www.
here.com), azienda della galassia
Nokia, che aveva l’ambizioso
programma di digitalizzare il
mondo tramite il laser scanner,
ma che poi nel 2015 è stata
venduta ad un corsorzio di produttori
di auto, in vista delle
tecnologie alla base delle macchine
elettriche, automatiche
e always connect, ma sempre
attenta alle mappe, alla localizzazione
e al sensing.
Diverse sono le aziende che
non cito, come la galassia USA
dove tra le prime troviamo
MapQuest, che compie 20
anni proprio nel 2016, e altre
ancora che operano negli USA
da diversi decenni.
● Alla stessa maniera merita
una citazione il più antico
motore di ricerca, Yahoo, che
ha attivo da molti anni il suo
yahoo maps. Per una panoramica
completa dei servizi
WMS (Web Map Service), o
anche per un inventario delle
risorse on-line, non rimane
che puntare il mouse su alcune
risorse wikipedia come:
https://en.wikipedia.org/wiki/
Web_Map_Service e https://
en.wikipedia.org/wiki/List_of_
online_map_services.
Conclusioni
Questo breve articolo ha preso
forma circa 2 anni fa, ma solo
ora esce compiuto e pronto
per le stampe. Nel frattempo le
innovazioni intervenute sono
tante, sia per le grandi società,
come hanno dimostrato le
svolte 3D di Google Map e del
Maps di Apple , sia per le innumerevoli
innovazioni che hanno
coinvolto il mondo della geografia
diffusa, che nel prossimo
futuro sarà sempre più presente
nella quotidianeità, arrivando
a permeare tutti gli strati della
nostra società.
NOTE
3) http://en.m.wikipedia.org/wiki/
Bing_Maps_Platform.
4) Pictometry è una tecnica e un
prodotto della EagleView, che consiste
nel rilievo e impiego di immagini obligue
nella realizzazione di foto aeree, e da esse
vengono generate oggi i modelli 3D on
the fly sui sistemi maps di Apple, e in
mille altri progetti e sistemi. L’approccio
pictometry alla fotogrammetria, ha rappresentato
una vera svolta epocale per il
mondo delle informazioni geospaziali.
36 GEOmedia n°1-2016

REPORTS
BIBLIOGRAFIA
- The KML Handbook. A cura di Josie Wernecke. Addison-Wesley
2009. ISBN-13: 978-0-321-52559-8.
- annate GEOmedia 1997-2015 www.geomediaonline.it
- Introduction to Neogeography. Andrew J.Turner. O’Reilly
Media 2006. ISBN: 978-0-597-52995-6
- Info e altro (Copyright © 2012-2015 Apple Inc. ) sul prodotto
e sui contenuti di MAP http://gspe21.ls.apple.com/html/attribution-12.html.
I disclaimer o le citation sono all’incirca 135
righe, comprendendo in questo tutto o quasi, a cominciare da
TomTom, passando per Digital Globe, e finendo con i vari DOT
americani (department of Transportation).
- Su wikipedia un ottimo punto di partenza per la storia della Bing
Maps Platform di Microsoft. http://en.m.wikipedia.org/wiki/
Bing_Maps_Platform
- un po di storia http://en.wikipedia.org/wiki/Google_Earth. Qui
le informazioni per seguire i vari gruppi di lavoro sul mondo
della geografia di nuova generazione. Google Earth compresa.
- una ottima risorsa per sviluppatori web e entusiasti neo-geografi.
A cura di Konstantin Delchev. http://www.slideshare.net/kdelchev/maps-29138951?related=2.
- ecco gli strumenti di Google Earth Outreach. Ben 10 applicazioni
per scoprire come gli strumenti Google per la creazione
di mappe possono aiutarti a cambiare il mondo. Earth, Earth
Engine, My Maps, Tour Builder, Open Data Kit, Google Fusion
Tables, Google Map Maker, Google Maps API, Google Street View,
Spreadsheet Mapper.
- http://www.google.com/earth/outreach/tools/index.html
- Primo portale italiano a promuovere le tecnologie Beacon Based
in termini di device e non solo. http://www.beaconitaly.it
- http://www.viamichelin.com, uno dei primi portali geografici di
supporto al mercato consumer e della mobilità.
- Anche se del 2012, questo è un ottimo post per capire come la
geografia di google cambierà il futuro. http://www.theatlantic.
com/technology/archive/2012/09/how-google-builds-its-mapsand-what-it-means-for-the-future-of-everything/261913/
- 4 agosto 98 - sul numero 21 di The Search Engine Report viene
recensito per la prima volta il motore di ricerca Google, che puntava
al dominio di terzo livello dell’università di Stanford http://
google.stanford.edu/.
- questa la time line ufficiale di google http://www.google.com/
about/company/history/
- MapQuest è un’azienda USA del settore cartografico tra le più
vecchie. Acquisita nel 2000 da American Online, ha stretto poi
nel 2007 una partnership importante con General Motors.
PAROLE CHIAVE
Geografia intelligente, Google, Apple, Neogeografia,
TomTom, Street View.
ABSTRACT
The world of intelligent geography, namely the different applications in
the past decade have brought digital geography and the world of geospatial
information to the consumer market, is represented by three of the
competitors in the computer industry and the new era dell`ICT: Google,
Microsoft and Apple. The latter has released the MAPS system within
the last four years (2012), first
only on the iOS platform (iPhone and iPad) and later on its desktop OS,
Mavericks. It is from then that MAPS, provided by default, represents
the real revolution in the field of 3D Geospatial for the consumer market,
a potentially infinite market, composed of billions of people who use
smartphone, tablet or PC.
The war of the maps still continues, even though the world of geomatics
seems not to notice.
AUTORE
D.Santarsiero
dsgeo57@gmail.com
www.mygeo.it
www.geo4fun.com
GEOmedia n°1-2016 37

GUEST
VOLUNTEERED GEOGRAPHIC INFORMATION
MEASURING QUALITY, UNDERSTANDING THE VALUE
by Vyron Antoniou
The article explores the world
of Volunteered Geographic
Information from birth until today,
observing the actors, the sources
and the problems inherent the data
quality according to ISO standards.
The author underline the potential
Fig. 1 – Adding data to OSM after mapping Brighton Pier. (Source: https://
en.wikipedia.org/ Author: Alexander Kachkaev).
of this social phenomenon in
constant evolution and the impact
this could have, in the very near
future, in the various fields of
geospatial information.
The birth of VGI
In 2007, Mike Goodchild coined
the term Volunteered Geographic
Information (VGI). He was
describing “the widespread engagement
of large numbers of private
citizens, often with little in the way
of formal qualifications, in the
creation of geographic information”
(Goodchild, 2007: p.217). Many
mark the birth of VGI with the
birth of OpenStreetMap (OSM
– www.openstreetmap.org) in
2004. While OSM has played a
key role in the development of the
phenomenon, the fact is that the
crowdsourced and collaborative
creation of spatial content was not
something new.
The creation of VGI was sparked
by a mixture of a different factors
and it is difficult to understand
the quality aspect of VGI without
first examining the factors that
lead to the appearance of this
phenomenon. It is interesting to
realise who these factors are, not
only because some of them are
new to the Geomatics domain
and thus the professionals of
Geographic Information (GI)
need to extend their horizons so
to study and understand them,
but also because these factors are
still the driving force behind the
evolution of VGI. Thus, we need
to have a clear view of their importance
and role if we want to
understand how VGI is evolving
and what the quality caveats that
come with it are.
One of them is the mentality of
collaboration in order to achieve
a goal. VGI mimicked, in a
sense, the mechanisms of Open
Source Software where a team of,
otherwise unrelated, programmers
joined forces to create a free and
open piece of software. In the case
of OSM for example, the equivalent
was to create an open and
free map of the world. This collaboration
was further facilitated
by: i) the proliferation of accurate
and low cost GPS-enabled devices
which turned technology savvy
people into “neo-geographers”
(Turner 2006) and citizen-sensors
(Goodchild 2007), and ii) novel
programming techniques
which transformed Web into a
bi-directional medium regarding
content creation. Moreover,
the turn to spatial applications,
which were freely accessible to the
public, by the technology giants
(e.g. Google, Microsoft, Yahoo!)
drew the attention around spatial
data and applications. On the
other hand, however, the National
Mapping Agencies (NMAs) were,
in effect, keeping Spatial Data
Infrastructures (SDI) out of the
reach of the general public with
high pricing and complicated
licensing terms. The intertwining
of all these factors contributed
to the appearance and the development
of the VGI phenomenon.
What has not been clearly
stated as a contributing factor, but
38 GEOmedia n°1-2016

GUEST
yet exists and affects VGI, is the
social component. VGI, before
and above all, is a social phenomenon
and this factor will be further
analysed when we turn the discussion
to VGI quality.
Types and Sources of VGI
Today VGI is omnipresent. It
comes from various sources and
it can be found in many flavours
including toponyms, GPS tracks,
geo-tagged photos, synchronous
micro-blogging, social networking
applications, blogs, sensor measurements,
complete topographic
maps, etc. Topographic VGI can
come as a result of field work or
bulk data import of authoritative
datasets that are now freely available.
It is obvious that all these
sources cannot just fall under one
category. There are many aspects
that can be examined here, but of
particular interest when we examine
the sources and types of VGI
is the focus, the origin, the motivation
and the scope of the VGI
contributors; in a sense if they are
generating VGI in an implicit or
explicit manner and in what context.
Implicit contribution takes
place via websites or applications
where their main focus is on activities
not related to the geospatial
domain. This does not preclude
the presence of a geospatial aspect
as one of the many interesting
features that such applications
could have but spatial information
is neither one of the core features
nor the main motivation of their
contributors. Often, contributors
are not aware of the fact that
their digital presence leaves also
a spatial footprint. On the other
hand, spatially explicit sources,
urge their users to use geography
and location as a motivational and
organisational factor. The narrative
behind these sources asks contributors
to interact directly with
spatial features and consciously focus
their attention into capturing
spatial elements.
Both the source and the type of
VGI play a role in the quality and
value of VGI. However, before
turning to this, we briefly review
the basics of spatial data quality.
Spatial Data Quality
In general, according to ISO
9000 (ISO 2005), quality is the
“degree to which a set of inherent
characteristics fulfils requirements”.
Characteristics (or quality elements)
are defined as distinguishing
features of a product that
can be either inherent or assigned,
and can be either qualitative or
quantitative. Requirement is defined
as a need or an expectation
that is stated, obligatory or generally
implied. Thus, understanding
and measuring quality boils
down to defining the elements of
a product and how these elements
serve the usages expected; in one
word: fitness-for-purpose. While
this might seem as oversimplification,
it is not. Most of the times
it is very difficult to analyse and
measure correctly these inherent
characteristics, and the same applies
in unequivocally defining the
requirements to be met. Spatial
data is no different and the same
rules, and problems, apply when
it comes to understanding and
measuring spatial data quality;
either quality pertains to authoritative
data or VGI.
The discussion about quality becomes
even more intriguing when
product specifications are included
in the equation.
Fig.2 - The scope of ISO 19157 international standard.
This is because a product might
adhere to the existing specifications
but fails to fulfil requirements.
In quality terms, this
product has high internal quality
(i.e. is produced according to specifications),
but it has poor external
quality (i.e. it does not fulfil
its purpose). Again, this is the case
also with spatial data. In other
words, the fact that a VGI dataset
(implicitly or explicitly created) is
created according to some initial
specifications does not necessarily
mean that it can be used to cover
all or any requirements stated by
potential end-users.
Spatial data quality has long been
an interesting topic for academics
and GI professionals alike. There
are obvious reasons for that. GI is
the basic ingredient for all mapping
and geo-spatial products and
applications. If this ingredient is
of poor quality, it just dooms any
other effort. This explains the special
interest shown by NMAs and
corporations for the standardization
of the terms and procedures
used in spatial data quality evaluation.
A prime example towards
this end is the specifications issued
by the International Standards
Organization (ISO) and the
Technical Committee 211 (ISO/
TC211) responsible for the geographic
data. In 2013, a new
international standard was issued,
ISO 19157 (ISO, 2013), which
provides a holistic approach for
spatial data quality (see fig. 2).
GEOmedia n°1-2016 39

GUEST
Spatial Data Quality
Elements
When it comes to the evaluation
of spatial data quality, a basic
component is the characteristics
or elements that compose this
quality. These elements are factors
that can be measured and
the conformance of a dataset can
be documented and reported
to any interesting party. Thus,
spatial data quality elements
provide a tangible façade of a
dataset’s quality, irrespectively of
whether it is an authoritative or
VGI one. First the understanding
and then the assessment of these
elements is fundamental when it
comes to measuring GI quality.
A brief description is provided
(ISO, 2013): i) Completeness,
refers to the presence or absence
of features, their attributes and
relationships compared to the
product’s specification; ii) Logical
consistency, refers the degree of
adherence to logical rules of
data structure, attribution and
relationships as described in product’s
specifications; iii) Positional
accuracy, refers to the accuracy of
the position of features within
a spatial reference system; iv)
Thematic accuracy, refers to the
accuracy of quantitative attributes
and the correctness of nonquantitative
attributes and of
the classifications of features and
their relationships; v) Temporal
quality, refers to the quality of the
temporal attributes and temporal
relationships of features; vi)
Fig. 3 – Motion X GPS and OSM. (Source: https://
en.wikipedia.org/ Author: Harry Wood).
Usability, refers to how a given
dataset can meet specific user
requirements that cannot be described
using the quality elements
described above.
All the spatial quality elements
(with the exception of Usability)
can be further analysed into
quality sub-elements so to better
assess and measure the quality of
a dataset.
Why this is not enough for VGI
The framework suggested by
ISO, and now followed by many
authoritative sources of GI, has
been rigorously developed by
the Geomatics community, and
is serving very well the efforts to
provide a tangible description of
GI quality. However, these guidelines
have been developed in a totally
different context compared
to what we face today. Quality
evaluation guidelines have been
created for authoritative datasets.
Authoritative datasets come from
an ecosystem composed of trained
personnel that follow tested
protocols and procedures, rigor
product specifications, certified
equipment and software, organizational
structures and processes
that work towards a high quality
result, multiple quality control
levels, and of course the absence
of social, spatial or other biases
as most of the authoritative data
come from NMAs. For this kind
of data, ISO standards (or similar
quality evaluation procedures)
will continue to be the basic reference
point. What is not clear,
however, is how to handle VGI
data. First, the evaluation process
cannot easily be implemented.
Evaluating VGI against a reference
dataset (i.e. authoritative data)
is not always possible, due to limited
data availability, contradictory
licensing restrictions or high
procurement costs of the authoritative
data. Moreover, internal or
external quality cannot be easily
assessed as the wiki-based nature
of VGI data results in the absence
of data specifications (Antoniou,
2011). Then it is the nature of
VGI which paints a completely
different picture from the one
described earlier. In this front, the
first element to consider is biases,
both social and spatial ones:
knowledge of language, users’
available time, their technical
capability, origin or cultural differences
are all factors that introduce
subtle or important biases in
VGI datasets. Then is the digital
divide that should make us very
careful about the coverage and representativeness
of the data that is
being collected. A third element
is the GI itself: lack of metadata,
heterogeneity, patch work and
fragmented contributions should
be expected when using VGI.
This includes also high volatility
as frequent changes made by contributors
in important attributes
can deteriorate the overall quality
and the usability of VGI datasets.
New methods for quality
measures in VGI
In this context, researchers need
to explore ways to determine
VGI quality using existing methods
and, in parallel, find new
ways that will suit better the nature
of VGI. The former group
of efforts includes efforts that
adapt the existing measures of
spatial quality elements, discussed
above, to VGI datasets. The
latter refers mainly to research
aiming to reveal intrinsic to VGI
quality indicators, sometimes
new to Geomatics domain, so
to facilitate the understanding
of such data. Here, we turn our
focus to the novel evaluation
efforts that use intrinsic VGI
quality indicators. These indicators
can be grouped in four different
groups: i) data indicators,
ii) demographic indicators, iii)
socio-economic indicators and
iv) indicators about contributors
(Antoniou and Skopeliti 2015).
40 GEOmedia n°1-2016

GUEST
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GEOmedia n°1-2016 41

GUEST
Data Indicators. The direct quality
evaluation can be problematic
for VGI. This is because usually
there are no detailed specifications
or the evaluation against
authoritative data might not be
possible, not least because there
is no access to reference data.
Hence, the focus is on indicators
that could reveal VGI quality
by solely examining VGI data.
Such indicators include features’
length and point density in a
square-based grids or feature-level
attributes such as the number
of versions, the stability against
changes and the corrections and
rollbacks of features, the provenance
of contributed features
Demographic Indicators.
As VGI is user generated content,
it is expected that a correlation
between data quality and
demographic data might exist.
Empirical studies revealed the
correlation between the demographics
of an area and the completeness
and positional accuracy
of the data. Also, it has been
shown that the low population
density areas (i.e. rural areas) negatively
affect the completeness
of VGI data. On the contrary,
population density positively
correlates with the number of
contributions, thus affecting data
completeness or positional accuracy
(see for example Zielstra and
Zipf, 2010; Haklay et al, 2010).
Fig. 4 – OpenStreetMap GPS trace density. (Source:
https://en.wikipedia.org/ Author: Eric Fischer).
Socio-economic Indicators.
Closely related to the demographics
is the existing socioeconomic
factors. The grassroots
engineering and the bottom-up
process of VGI turned the research
focus in socio-economic
factors and indeed, it has been
shown that social deprivation
and the underlying socioeconomic
reality of an area considerably
affects completeness
and positional accuracy (Haklay
et al, 2010; Antoniou, 2011).
Similarly, other factors such as
high income and low population
age result into a higher number
of contributions, a positive factor
of VGI quality (Girres and
Touya 2010).
Contributors’ Indicators.
This group of indicators focuses
on revealing the contributor’s
motivation drivers as this can
give a better insight into user
generated data. To this end,
quality indicators can include
the history and the profiling of
contributors or the experience,
recognition and local knowledge
of the individual (Van Exel et al.,
2010). Moreover, the number of
contributors on certain areas or
features has been examined and
it has been positively correlated
with data completeness and
positional accuracy (Keßler and
Groot, 2013).
VGI is a new development for
the Geomatics domain. As such,
some of the existing tools used
so far for the quality evaluation
of GI can be applicable here as
well. However, is evident that
the very nature of VGI imposes
a broader thinking of how to
be more inclusive so to better
analyse the quality of VGI dataset.
As there are still ongoing efforts
to build a solid framework that
will efficiently assess VGI quality,
there is active research around
novel quality indicators.
Understanding VGI value
When we solely focus on measuring
the quality of VGI data,
we run the risk of missing the
bigger picture that this phenomenon
paints: the true value of
VGI. Before VGI, spatial data
was a privilege in the hands of
governments or few corporations.
Datasets where stored in silos
and the vision of functional and
public-serving SDIs was strangling
to stay alive. What VGI
did was to introduce geography
to the general public, increase
awareness of its value and consequently
the demand for up-todate
spatial products; in a sense
VGI managed to spatially enable
our societies. Moreover, VGI
sparked the creation of a virtuous
circle around the linkage between
society and spatial information.
The technological advances facilitated
spatial data collection and
online diffusion, and this made
people familiar with spatial content,
cartographic products and
location based services. This in
turn, created the need for more,
freely available, spatial content
of high quality and thus VGI
sources were better placed to
cover this need resulting to more
crowdsourced spatial content to
become available on the Web.
This positive spiral was also
fuelled by the intrinsic characteristics
of VGI data. First, is the
fact that now we can record how
people value and understand
space. Now, for the first time,
the user’s perception of space is
tangible through the volunteered
recording of spatial features or
phenomena they consider important
to have on a map. Moreover,
as daily life is local by its nature,
VGI supports the recording of
issues that range from health to
entertainment, to education, or
other local-scale activities. Closely
related to this is the fact that VGI
encapsulates the local knowledge
that contributors have. Following
42 GEOmedia n°1-2016

GUEST
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GEOmedia n°1-2016 43

GUEST
Tobler’s law which states that
“everything is related to everything
else but near things are more related
than distant things” (Tobler, 1970:
234) it is not strange that contributions
in VGI tend to be more
accurate in places the contributor
knows best. Another issue is the
extended field of scope. While
VGI become mostly known
from a handful of champion
projects such as OpenStreetMap,
Wikimapia and Geonames,
examples include also data gathering
for air pollution, urban
noise, traffic and congestion
maps, cycle maps, gpx-trail maps
or soil mapping. Most of these
topics were usually under the
radar of the NMAs as their focus
was on few well defined mapping
products. This leads to the fact
that now we can open our horizons
to new geospatial products
and applications. Examples can
be found in the field of urban
sensing and smart cities. Today,
with ubiquitous sensor networks
our living environments are being
transformed into smart cities
where the flow of VGI in terms
of volume and currency opens
the opportunity to monitor and
understand, in an unprecedented
way, what exactly takes place
in every corner of the urban fabric.
Apart from new products,
VGI can also play an important
role in correcting, enriching,
and updating existing datasets.
Furthermore, VGI shortens the
time horizons of geographic data
update as in most cases the time
gap between data capture and
data consumption is minimal.
Finally, most of the times, all these
come with no cost and without
sophisticated and restrictive licensing
agreements.
What is next?
The evolution and possibilities
of VGI in the Geospatial domain
have attracted the interest
of academics and professionals
alike with a growing number of
governments and corporations
leveraging this kind of GI information.
However, it is clear that
while, at this point, VGI cannot
replace proprietary and authoritative
data, it can play a crucial
role in correcting, enriching and
updating existing datasets or provide
the basic information layer
for new products.
VGI has been a growing phenomenon
for over a decade now.
Notwithstanding the acceptance
that it has received so far, the
most important factor that hinders
a more widespread diffusion
is the lack of a stable and standardized
way to evaluate data quality.
Existing and well-established
methods and processes for spatial
data quality evaluation, while
still valid, are not always applicable
to VGI datasets. This drives
researchers and academics into
the study of new methods so to
eloquently answer the pressing
question about “how good is
VGI data?”. The nature and the
creation mechanisms of VGI led
to the analysis of a number of factors.
However, research is still far
from providing concrete answers
and methods regarding the evaluation
of VGI quality. Here, we
just scratched the surface of the
ongoing research on VGI quality
evaluation.
Now, if we had to provide a
prediction for the future, which
is always a challenging task, it
would be that the times ahead
will get extremely interesting in
this field. This optimistic view is
based on the trends which more
or less serve as the driving forces
of VGI: technology and society.
In the technological front, the
evolution in Information and
communications technology
(ICT) will not leave VGI unaffected:
bandwidth will keep
increasing, the cost of hardware
will keep dropping and the number
of people online will keep
growing and thus the pool of
contributors will become larger
and better equipped. This alone
is great news for the future of
VGI. However, the most crucial
role is expected by the spatial data
capturing devices that will proliferate
or be introduced in the
future. On the one hand is the
ubiquity of sensors that passively
collect spatial data, mostly in
urban context. The transformation
of our living environment
into smart cities inevitably passes
through a better understanding
and a more detailed recording of
space and human activity. This
development is based on the
consideration that location and
spatial information are common
goods and promotes their availability
in order to stimulate innovation
(Roche et al. 2012). Then,
is the individually controlled
devices. The spread of drones, for
which we are still exploring their
abilities to contribute in systematic
data gathering, is expected
to bring VGI in a whole new
level. Moreover, the evolution of
the wearable technology, while
still in its early days, is expected
to contribute to the evolution
of VGI. The omnipresence of
wearable sensors is expected to
multiply the availability of spatial
data on the Web. Similar impact
is expected by the development
of indoor positioning and mapping
systems (e.g. Google’s Tango
project) which will extend VGI
into new fields. So, in short, GI
capturing devices, on top of what
it is today available, will cover
also the area of aerial surveying,
of everyday activities and of indoor
mapping, and this is just a
sneak preview of the near future.
In the societal front, the future
could be even more exciting.
Crowdsourcing, volunteerism,
citizen science and social enterprises
are just some of the early
formations which the increased
online connectivity has brought.
44 GEOmedia n°1-2016

GUEST
It is really amazing how online
communities address real world
problems and even more impressive
how this grassroots collaboration
overcomes societal barriers
and enables citizens to participate
in the management and improvement
of quality of life. The social
transformation shaped by online
communities will prove equally
important factor in the evolution
of VGI as the technological
advances.
How this ecosystem affects the
understanding of VGI quality?
We need to understand that this
area is highly interdisciplinary in
that intertwines the advances of
many domains. VGI is the grafting
of the underlying social, economic
and technological situation
with the geospatial domain.
It is incarnated with the tangible
recording of citizen’s perception
for space and phenomena they
consider important to have on a
map. However, despite the work
and empirical research available
on the subject of VGI quality, a
solid framework for assessing the
quality of crowdsourced spatial
data is far from being established
for all the reasons explained here.
This should be the next goal for
VGI on our way towards Digital
Earth.
REFERENCES
Antoniou, V. (2011). User generated spatial content: an analysis of the phenomenon and its challenges for mapping
agencies. Ph.D. Thesis, University College London.
Antoniou, V. and Skopeliti, A. (2015). Measures and Indicators of Vgi Quality: An Overview. ISPRS Ann.
Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., II-3/W5, pp.345-351.
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Goodchild, M. (2007). Citizens as sensors: the world of volunteered geography. GeoJournal, 69(4),
pp.211-221.
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Map an Area Well? The Validity of Linus’ Law to Volunteered Geographic Information. The Cartographic
Journal, 47(4), pp.315-322.
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and Vocabulary, Geneva: ISO.
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Geneva: ISO.
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Springer International Publishing, pp. 21-37.
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Zielstra, D., Zipf, A., 2010. A comparative study of proprietary geodata and volunteered geographic
information for Germany. In: Proceedings of the Thirteenth AGILE International Conference on Geographic
Information Science, Guimarães, Portugal.
PAROLE CHIAVE
VGI; datasets, GI; spatial data quality
ABSTRACT
Oggi la Volunteer Geographic Information (VGI) è onnipresente. Proviene da varie fonti e può essere trovata in molti
aspetti tra cui toponimi, tracce GPS, foto geo-tag, applicazioni di social networking, blog, misurazioni dei sensori,
mappe topografiche ecc. Può essere il frutto di un lavoro sul campo o di bulk data importati da un dataset autorevole,
disponibile gratuitamente. E' ovvio che tutte queste fonti non possono solo cadere in un'unica categoria. Ci sono
molti aspetti che possono essere esaminati qui, ma di particolare interesse, quando si esaminano le fonti e le tipologie
di VGI, sono l'origine, la motivazione e lo scopo di chi contribuisce alla VGI.
AUTORE
Vyron Antoniou
v.antoniou@ucl.ac.uk
Hellenic Military Academy, Greece
GEOmedia n°1-2016 45

MERCATO
EXPO Ferroviaria: soluzioni Trimble
dedicate al mondo rail
Torna l'EXPO Ferroviaria, la vetrina italiana per
le tecnologie, i prodotti ed i sistemi ferroviari.
Il 5-7 Aprile 2016, presso il Lingotto di Torino,
Trimble sarà presente allo Stand 921, per presentare
tutte le soluzioni dedicate al mondo Rail tra
cui Trimble GEDO CE.
Trimble GEDO CE, riprendendo la filosofia
Trimble della modularità e dell'integrazione dei processi di trattamento
del dato, rappresenta la soluzione completa per il rilievo del binario
ferroviario, tramviario e metropolitano su base relativa e/o assoluta; il
rilievo della frecciatura digitale; verifiche di transitabilità.
Trimble da oltre 35 anni crea soluzioni tecnologicamente avanzate per
l'acquisizione e il trattamento dei dati spaziali 3D, anche per l'ambito
ferroviario.
Trimble ha scelto Spektra Srl come distributore unico per il territorio
italiano, delle sue soluzioni dedicate ai professionisti che operano nel
mondo Rail.
Spektra si propone al mercato come Partner e Technology Solution
Provider, offrendo ai propri Clienti soluzioni innovative e di qualità per
il rilievo del binario ed i servizi a valore aggiunto ad esse correlati:
4 tecnologia ad elevata affidabilità
4 intuitività e modularità dei sistemi
4 know how ed expertise
Per ulteriori informazioni visitare www.trimble-italia.it o scrivere a
info@trimble-italia.it
(Fonte: Spektra)
Nuovo ricevitore
GNSS Zenith35,
con funzionalità
Tilt & Go per i punti
più difficili
GeoMax presenta un
nuovo modello della
serie Zenith35 GNSS.
Incorporando le funzionalità
uniche Tilt & Go, lo
Zenith35 TAG consente
di misurare punti inaccessibili
e memorizzare i
valori di inclinazione di
ogni misura a scopo di
documentazione e controllo
di qualità.
Punti inaccessibili come un palo verticale, angoli, muri, pali della
luce o canali sotto i veicoli parcheggiati possono semplicemente
essere misurati con la funzionalità Tilt & Go. A differenza dai
sistemi che incorporano metodi basati su bussola magnetica, la
funzionalità Tilt & Go può essere utilizzata in prossimità di oggetti
metallici come pali della luce o direttamente sotto le linee
elettriche.
Per aggiungere il massimo comfort e flessibilità ed evitare il
passaggio tra il sistema di livella analogico e il display, Zenith35
viene fornito con una livella elettronica visualizzata direttamente
nel software da campo, migliorando notevolmente la precisione di
centramento.
(Fonte: GEOMAX)
46 GEOmedia n°1-2016

MERCATO
GEOmedia n°1-2016 47

MERCATO
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48 GEOmedia n°1-2016
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GEOmedia n°1-2016 49

AGENDA
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Il Contributo dei Servizi
Satellitari ai trasporti e alla
navigazione
Roma
www.geoforall.it/kaw4y
13-15 aprile 2016
X° GIS-Forum
Mosca (Russia)
www.geoforall.it/k3cw6
20-21 aprile
Conferenza Utenti Esri Italia
Roma
www.geoforall.it/kaxhk
26-27 Aprile 2016
GISTAM 2016
Roma
www.geoforall.it/k3hd4
3-5 maggio 2016
Big Data 2016
Alicante (Spagna)
www.geoforall.it/k3c6p
11 maggio 2016
Il ruolo dell’informazione
geografica nel contesto
dell’agenda digitale
Roma
www.geoforall.it/kaw4c
11 - 13 maggio 2016
Convegno AIC 2016
San Benedetto del Tronto
www.geoforall.it/kax4r
24-25 Maggio 2016
Geo Business 2016
London (UK)
www.geoforall.it/k3y39
24 - 26 Maggio 2016
FORUM PA 2016
Roma
www.geoforall.it/kaxhp
30 maggio 3 Giugno 2016
European Space Solution
L’Aia
www.geoforall.it/kawf9
8-10 giugno 2016
Convegno SIFET
Lecce
www.geoforall.it/kax4h
20-24 Giugno 2016
36th EARSeL Symposium
Bonn (Germany)
www.geoforall.it/kawfw
22-24 Giugno
VIII CONVEGNO AIT
Associazione Italiana di
telerilevamento
Palermo
www.geoforall.it/kax4q
12-19 Luglio 2016
23rd ISPRS Congress
Praga (Czech Republic)
www.geoforall.it/k3fcd
24-26 agosto 2016
FOSS4G 2016
Bonn (Germania)
www.geoforall.it/kaxry
14-16 settembre 2016
GEOBIA 2016
Enschede (The Netherlands)
www.geoforall.it/ka9ur
4-6 ottobre 2016
TECHNOLOGYforALL
Roma
http://www.technologyforall.it
11-13 ottobre INTERGEO
2016
Hamburg (Germania)
www.geoforall.it/kaxhh

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