OCCHIO ALLA QUOTA!

9 Giugno 2017
Schema di confronto tra il geoide e l'ellissoide terrestre

Se hai comprato un ricevitore GPS ad alta precisione (a doppia frequenza) a supporto ed integrazione al tuo lavoro ma non ti torna la misura della quota altimetrica, la spiegazione potrebbe essere in questo articolo.

La quota che conosciamo e leggiamo sulle mappe e sulla cartine è la quota ortometrica, che ci dice quanto un punto “sta sopra” il livello del mare.
Anche nelle cartografie tecniche (come la C.T.R. regionale) la quota delle curve di livello e delle vette è ancora quella ortometrica.

Stralcio di CTR Regionale

Con gli strumenti topografici ottico-meccanici e con la moderna stazione totale, per conoscere la quota di un punto era necessario fare una procedura di livellazione altimetrica che trasportava l’informazione altimetrica da un punto noto (ad esempio un caposaldo IGM) alla zona del rilievo. Tutto ciò era poco pratico, lungo e per niente banale!
Immagine di un ricevitore GPS professionaleLa diffusione del GPS a doppia frequenza nel rilievo topografico, laddove utilizzabile, ha permesso di conoscere più velocemente e semplicemente la quota di un punto battuto: il GPS misura le coordinate spaziali di un punto. Sono tre coordinate, x, y e z, o meglio, latitudine, longitudine e altitudine.
Ecco fatto, problema risolto!

No! Il problema non è risolto, anzi, se lo si desse per risolto si farebbe un errore davvero grossolano.
Quanto grossolano?
Beh, in Italia si sbaglierebbe tra i 40 e i 50 m!
Sì, è corretto, metri.
Non mi sono confuso con i centimetri.

Provo a spiegarti velocemente il perchè.Rappresentazione del geoide terrestre
Il mappamondo ci dice che la forma della Terra è una sfera.
Questo è tecnicamente sbagliato: oceani, continenti, depressioni, la rotazione, la rivoluzione ed il campo magnetico allontanano alla grande la Terra da una sfera liscia e perfetta.
La superficie della Terra è approssimata abbastanza bene da una figura che si chiama Geoide: una grossa palla sbozzata e parecchio deformata!
Dato che il Geoide ha una formulazione matematica molto complessa si è scelto di introdurre un’ulteriore semplificazione per definire la superficie terrestre, utilizzando un ellissoide di rotazione (il solido che viene fuori prendendo un’ellisse e ruotandolo intorno all’asse minore).
Ed ecco qui il problema: la quota ortometrica si riferisce alla superficie del geoide (infatti si chiama anche geoidica) mentre quella rilevata da uno strumento GPS è riferita alla superficie dell’ellissoide, in particolare all’ellissoide che si chiama WGS84 (è piuttosto famoso!).
Geoide ed Ellissoide non coincidono quasi mai!

In alcune zone della Terra l’ellissoide sta sopra il geoide ed in altre succede il contrario.
In Italia il geoide sta sopra all’ellissoide di 40-50 m (ecco l’errore che ho scritto sopra).
Quindi prendere il valore della quota rilevata con uno strumento GPS e dire che è la quota giusta di un punto è un errore.
Per correggere la quota ellissoidica rilevata e trasformarla in quota ortometrica bisogna conoscere lo scostamento tra ellissoide e geoide in ciascun punto battuto. Si deve sapere l’ondulazione del geoide.

Schema di geoide ed ellissoide terrestreL’IGM (Istituto Geografico Militare) ha costruito dei grigliati particolari che si riferiscono a porzioni di territorio italiano nei cui vertici è nota precisamente l’ondulazione del geoide. Interpolando bilinearmente maglia per maglia si riescono a sapere le differenze locali per tutti i punti di quell’area.
La trasformazione di quota, da ellissoidica a geoidica, si porta dietro, purtroppo, altri errori che non ti sto a spiegare qui per non fare confusione, ma che sono sicuramente inferiori rispetto ai 40 metri di cui abbiamo parlato prima!!!

Ora dovresti riuscire a capire che se fai una misura in spiaggia e sulla battigia il tuo strumento ti dice che sei a +45 m sul livello del mare, molto probabilmente sta misurando la quota sull’ellissoide!

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A presto!

Paolo

Parlo di questo argomento anche all’interno del podcast di 3DMetrica, in questo episodio:
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altimetriaaltitudineellissoidegeoidelivello medio marequotaquota ellissoidicaquota geoidicaquota ortometrica
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CARTOGRAFIA

Paolo Corradeghini

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12 Comments


Federico
10 January 2019 at 16:46
Reply

Ciao Ing. Sono Federico geologo. Da un paio di anni mi sto dilettando con un drone( Phatom3 professional) per ovviamente fare rilievi. Usando Phtoscan. Poi piano piano abbiamo rilevato un vecchio GPS vecchio ma roccioso….della Leica per battere i punti. Il fatto è che li rileva su ellissoide e non su Geide. con il famoso errore di 40/50 metri. Non avendo quadi mai punti quotati UTM di riferimento ma permangono certi errori (comprovati usando altri GPS non con riferimento ellissoide più recenti) facciamo fatica a certificare lo scarto fra quota al geoide e quello ellissode. Non essendo per esempio sulla battigia!. Ma in campo. C’è un soft che puo’ mediare questi errori? Forse google heart ?già mi da quote più accettabili..ma sempre con un paio di metri +-. Quindi lavorando per esempio in cave l’errore non è accettabile. Infine quando sono n presenza di un bosco DENSO proprio impossibile toglere il disturbo degli alberi…ho letto le tue procedure con il soft compare che proprio friendly non mi sembra ma il risultato è stato negativo. Boh se puoi darmi qualche dritta….



    Paolo Corradeghini
    12 January 2019 at 16:30
    Reply

    Ciao Federico, grazie del tuo commento.
    È corretto che il ricevitore satellitare ti fornisca coordinate sull’ellissoide: Latitudine, Longitudine e Quota Ellissoidica.
    La differenza dell’ellissoide di riferimento si traduce in scostamenti, tra una quota e l’altra, che comunque sono limitati rispetto all’ondulazione tra ellissoide e geoide (40/50 m).

    Alcuni ricevitori satellitari hanno un controller che ti fa già delle conversioni sul campo, facendoti vedere la quota ortometrica.
    Ma il mio consiglio è comunque quello di convertire le coordinate a posteriori, in ufficio.

    Per farlo puoi usare software specifici (interpolatori).
    Io ne uso uno Convergo, che è gratuito e molto solido.
    Ci ho scritto un articolo a questo link.
    Al di là del software, per avere confidenza e precisione nelle conversioni dovrai usare dei dati specifici, i grigliati IGM, che ti permettono di conoscere le differenze ellissoide-geoide in ogni punto.
    Si acquistano direttamente dal sito dell’IGM.
    Google Earth ti può dare indicazioni di massima ma non può essere considerato assolutamente per fare conversioni raffinate a livello topografico.

    All’interno di un bosco sei in una situazione davvero piuttosto complicata per la misura satellitare.
    Io lascerei perdere l’antenna GNSS e passerei a misure più solide (in questi ambiti) come la stazione totale, magari con appoggio a punti esterni al bosco battuti con un GPS.

    Spero di averti dato una risposta valida alle tue domande.
    In caso tu avessi altri dubbi, scrivimi!

    A presto!
    Paolo

Matteo
2 March 2019 at 22:14
Reply

Ho letto la tua spiegazione inerente la quota rilevabile con gps. Utilizzo ricevitore gps doppia frequenza con reti permanenti. Per determinare la quota ortometrica posso inserire un file geoide all’interno del software sul palmare collegato al ricevitore per trasformare l’altezza della coordinata WGS84 ellissodica nella quota ortometrica. Oppure calcolare la trasformazione con software topografico quando scarico il rilievo. In questo caso ho la possibilità di scegliere tra EGM96 o ITALY. Quale sarebbe la differenza considerato che tra i due sistemi ho uno scarto medio di 1 metro tra le quote?



    Paolo Corradeghini
    3 March 2019 at 17:53
    Reply

    Ciao Matteo,
    il mio consiglio è quello di usare il controller dell’antenna come riferimento indicativo per le quote ortometriche ma di fare poi tutte le conversioni a posteriori usando i grigliati dell’IGM.
    Ti permettono una trasformazione rigorosa e affidabile.
    Al di là di questo, i grigliati si basano sul modello del Geoide ItalGeo 2008.
    Ciao!
    Paolo

Simone Morbidelli
14 March 2019 at 21:48
Reply

Ciao, complimenti per l’articolo scritto in maniera Comprensibile. L’unica cosa che non mi torna ad un certo punto dell’articolo è quando dici che il geoide è sopra L’ellissoide di 40 50 mt. Non è il contrsrio? Buon lavoro. Simone



    Paolo Corradeghini
    14 March 2019 at 22:57
    Reply

    Ciao Simone, grazie per la segnalazione dell’errore.
    Hai ragione, ho invertito Geoide con Ellissoide.
    In Italia l’Ellissoide è sotto, la sua superficie è più lontana e per questo la quota ellissoidica è più grande di quella ortometrica.
    Grazie!
    😉

    Paolo

Maurizio
21 June 2019 at 8:59
Reply

se ho capito bene anche la superficie liquida del pianeta non è descritta da un ellissoide perfetto?



    Paolo Corradeghini
    21 June 2019 at 16:37
    Reply

    Ciao Maurizio,
    se intendi la superficie delle acque che “entrano” al di sotto dei continenti è proprio così.
    Quella è la superficie del Geoide.
    Indipendentemente da questo non c’è niente sulla terra che a la forma reale di un ellissoide.
    🙂
    A presto!

    Paolo

Giuseppe Paladino
20 September 2019 at 8:31
Reply

Ciao Paolo,

Ho Letto alcuni tuoi articol ie li trovo molto interessanti.
Avrei una domanda da porti, premetto che sono ingegnere civile e che me la cavo un poco con i rilievi ma non sono un topografo.
Sono italiano e lavoro in Svizzera in una società che gestisce un comprensorio sciistico. Per la modifica di una porzione di pista ho fatto un rilievo con il nostro GPS (Altus APS-NR2) ed ho trovato una differenze sulle sole quote di circa 60cm rispetto al rilievo di un topografo nella stessa zona.
Ho controllato l’altezza della canna dell’antenna ed è tutto OK.
Ti è mai capitata una cosa simile o sapresti darmi un consiglio in merito?

Grazie in anticipo per una tua risposta

Buona giornata

Giuseppe Paladino



    Paolo Corradeghini
    22 September 2019 at 15:46
    Reply

    Ciao Giuseppe,
    differenze di quote di questa entità possono capitare quando si effettuano passaggi di coordinate tra sistemi di riferimento diversi.
    Oppure quando si convergono le coordinate usando o meno grigliati di trasformazione, che permettono trasformazioni rigorose.

    Purtroppo non riesco ad aiutarti in maniere concreta perchè mancano un po’ di informazioni sulle modalità di rilievo in campo e/o di post processing dei dati in ufficio.

    Il mio consiglio in questo caso è di connetterti con l’altro topografo che ha effettuato il rilievo dello stesso punto e confrontarti con i suoi metodi operativi per capire le discrepanze.

    Ciao Giuseppe!
    Paolo

piero de cenzo
13 July 2020 at 11:24
Reply

salve Paolo, ho letto il tuo articolo ed ho visto il tuo video riguardante utilizzo del softare convergo. ho tuttavia una domanda da farti Poiché’ ho notato che la conversione su punto singolo di una quota da ellissoidica ad ortometrica con un grigialito tipo gk2, rispetto ad una conversione su lista di dati restituitsce una quota ortometrica differente. lo scarto risulta variabile da punto a punto fino ad un metro di errore. sai darmi una spiegazione tecnica ? grazie



Roberto
4 August 2020 at 11:13
Reply

Ciao Paolo, sono un giovane ingegnere civile e mi sto cimentando da poco nei rilievi con tecnologia aPR. Utilizzo un Phantom 3 standard e dalle prime elaborazioni ho già qualche problema con le quote rilevate. Infatti nonostante nel software di elaborazione imposto una determinata quota di volo, nel momento in cui estraggo le foto per elaborarle mi risulta una altidudine negativa e di conseguenze in seguito all’elaborazione anche le quote del terreno. Premesso che utilizzo il pix4d mapper e che il sistema di riferimento utilizzato è il wgs84 egm96. Quale pensi che sia il problema? grazie



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    Paolo Corradeghini, ligure, classe 1979, ingegnere per formazione, topografo di professione, sportivo per necessità e fotografo per passione. Fai click sulla mia faccia e scopri qualche informazione in più.
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    Video YouTube UCi7FWlZ8-gdWbBqScaODajw_XXSyNh-HMR8 Che cosa succede ad un sistema di riferimento quando smette di essere il riferimento ufficiale per una nazione?
Decade, ma la transizione verso il nuovo non può essere breve.
È necessaria e può durare anni.
In Italia sono quasi 15 anni che stiamo passando da Roma 40 a ETRF2000.
:)

Nella coesistenza, all'interno dello stesso territorio, tra due sistemi di riferimento è necessario che si definiscano delle modalità per passare da uno all'altro, convertendo le coordinate dei punti.

Te ne parlo in questo video, raccontandoti di rototraslazioni, delle trasformazioni di Helmert, delle formule di Molodenskji e del lavoro dell'IGM che in Italia ha definito le griglie di trasformazione (grigliati) da usare all'interno di software specifici.

Ti mostro come funziona il software Convergo, dove trovare i grigliati IGM, come sfruttare servizi online per fare conversioni (PLANIMETRICHE) senza acquistare i grigliati ed un tool per convertire coordinate in tutto il mondo.

Alla fine poi affronto anche il tema del WGS84 che torna sempre fuori in ogni conversazione in cui si parli di Sistemi di Riferimento!
:P


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


Se vuoi supportare questo percorso, puoi condividere questo video con chi pensi possa esserne interessato.
Se vuoi aiutarmi puoi usare i commenti per darmi indicazioni su temi da trattare, cose rimaste oscure, suggerimenti sul taglio e sui contenuti dei video.
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0:00 Intro
3:17 Lo sponsor
4:46 La fine di un sistema di riferimento
11:08 La rototraslazione
18:52 L'importanza dei punti doppi
22:41 Le trasformazioni di Helmert
27:19 Le formule di Molodenskji
29:44 Le trasformazioni in Italia
37:00 Il progetto Verto di IGM
44:45 Trasformazioni con EPN
48:09 Trasformazioni tra ITRF
49:34 Il software Convergo
56:23 I grigliati IGM
1:00:52 Conversioni con Verto On Line
1:06:48 Conversioni globali con TWCC
1:09:08 WGS84
1:21:04 La precisione
1:24:25 Outro
    Che cosa succede ad un sistema di riferimento quando smette di essere il riferimento ufficiale per una nazione?
Decade, ma la transizione verso il nuovo non può essere breve.
È necessaria e può durare anni.
In Italia sono quasi 15 anni che stiamo passando da Roma 40 a ETRF2000.
:)

Nella coesistenza, all'interno dello stesso territorio, tra due sistemi di riferimento è necessario che si definiscano delle modalità per passare da uno all'altro, convertendo le coordinate dei punti.

Te ne parlo in questo video, raccontandoti di rototraslazioni, delle trasformazioni di Helmert, delle formule di Molodenskji e del lavoro dell'IGM che in Italia ha definito le griglie di trasformazione (grigliati) da usare all'interno di software specifici.

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Alla fine poi affronto anche il tema del WGS84 che torna sempre fuori in ogni conversazione in cui si parli di Sistemi di Riferimento!
:P


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R. Maseroli - Geometrie della Terra


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
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3:17 Lo sponsor
4:46 La fine di un sistema di riferimento
11:08 La rototraslazione
18:52 L'importanza dei punti doppi
22:41 Le trasformazioni di Helmert
27:19 Le formule di Molodenskji
29:44 Le trasformazioni in Italia
37:00 Il progetto Verto di IGM
44:45 Trasformazioni con EPN
48:09 Trasformazioni tra ITRF
49:34 Il software Convergo
56:23 I grigliati IGM
1:00:52 Conversioni con Verto On Line
1:06:48 Conversioni globali con TWCC
1:09:08 WGS84
1:21:04 La precisione
1:24:25 Outro
    Il sistema di riferimento ufficiale italiano è l'ETRS89, la sua materializzazione è l'ETRF2000 e l'epoca a cui sono riferite le posizioni delle stazioni delle Rete Dinamica Nazionale che lo realizza è l'anno 2008.

In questo video prosegueo il percorso sui sistemi e, finalmente, arrivo a raccontarti come si è arrivati all'attuale riferimento italiano, ufficializzato dal DPCM del 2011, partendo dall'ETRF89, passando per la rete IGM95 (che ne è un raffittimento) per arrivare alla Rete Dinamica Nazionale (necessaria per soddisfare le esigenze del rilievo GNSS nRTK) ed alla situazione attuale.

Spero possa esserti utile!


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
L. Baratin, V. Grassi - Topografia


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
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0:00 Intro
3:15 Sponsor
5:37 Un breve recap
7:51 ETRF89 e misure GPS
10:13 IGM95
26:33 L'impulso del nRTK
33:55 La Rete Dinamica Nazionale
40:46 ETRF2000
43:56 Il monitoraggio della rete
53:36 Informazioni sulla RDN
55:13 I punti IGM95
59:42 I vantaggi della RDN
1:08:27 Reti di stazioni permanenti
1:11:54 Outro
    Ti racconto il lavoro dietro ad un rilievo di una frana.
Si tratta di un versante, piuttosto acclive ma non super esteso, in cui si trova un'area in erosione che alimenta la discesa di materiale incoerente verso valle.

La zona è in parte vegetata ed al momento del rilievo (Aprile) le piante si stavano risvegliando dopo il letargo invernale ma la situazione era ancora ok per acquisire informazioni del terreno al di sotto delle chiome.

Ho usato un approccio integrato:
Lidar montato su drone per il rilievo generale del versante e la definizione di topografia e morfologia del terreno;
Fotogrammetria da UAV per l'ortomosaico generale e per caratterizzare nel dettaglio la nicchia di distacco della frana (cosa che il Lidar non riesce a fare benissimo);
Appoggio topografico con antenna GNSS RTK;
Scansione laser per poter verificare l'output in parti dell'area in cui mi era impossibile andare a mettere target e fare misure di controllo.

Alla fine della parte di campo ti condivido anche i risultati con qualche pensiero e considerazione durante alcune fasi dell'elaborazione.

Spero possa essere interessante.


Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, approccio, strumenti o modi di fare qualcosa scrivimi.
Puoi usare i commenti qui sotto o contattarmi direttamente.
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Se pensi che questo video possa essere utile anche a qualcuno che conosci puoi condividerglielo.
Ne sarei felice.


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0:00 Intro
0:44 La logistica
1:56 Lo scopo del lavoro
3:29 L'approccio operativo
5:19 L'appoggio topografico
7:28 Il rilievo Lidar
11:58 Fotogrammetria per l'ortomosaico
15:09 Fotogrammetria di dettaglio
17:55 Scansione laser 3D
19:46 Elaborazione dati
20:29 Il dato Lidar
28:15 Le informazioni del terreno
32:43 Il controllo dei dati
46:12 Il dato fotogrammetrico M300 e P1
51:29 Un problema sulla quota
55:26 Il dato fotogrammetrico del Matrice4E
1:01:49 L'integrazione dei dati
1:08:35 Output
    ITRS, ETRF, ITRF, ETRF...
Capisco che queste sigle, tutte per altro somiglianti tra loro, possano creare un po' di confusione e, perchè no, sconforto in chi si avvicina ai Sistemi di Riferimento.
Si tratta dei Sistemi di Riferimento globali che permettono di conoscere la posizione di punti sulla totalità della superficie della Terra e che sono nati sullo slancio della rivoluzione portata dalla geodesia spaziale, satelliti in orbita, stazioni radar a terra e centri di calcolo super potenti.

Te ne parlo in questo video in cui ti racconto dell'ITRS e della sua materializzazione ITRF, della necessità di aggiornare la posizione delle stazioni a terra per via del movimento delle placche tettoniche, e dell'ETRS, che nasce in Europa per cercare di tamponare un po' la deriva dei continenti...
:)


Qui ci sono un po' di informazioni sull'ITRS e sulle sue realizzazioni: https://itrf.ign.fr/
E questo è il riferimento online dell'EPN: https://www.epncb.oma.be/


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
L. Baratin, V. Grassi - Topografia


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


Se vuoi supportare questo percorso, puoi condividere questo video con chi pensi possa esserne interessato.
Se vuoi aiutarmi puoi usare i commenti per darmi indicazioni su temi da trattare, cose rimaste oscure, suggerimenti sul taglio e sui contenuti dei video.
Ogni indicazione e critica costruttiva sono preziose.


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Vorrei provare a creare una piccola comunity attorno a questo tema.
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È grazie a chi supporta il progetto se posso fare questi video per tutti.


0:00 Intro
3:22 Lo sponsor
5:31 I Sistemi di Riferimento globali
8:47 La Geodesia spaziale
12:05 Ellissoidi geocentrici
15:33 La quota ellissoidica
18:20 Misure satellitari
23:50 WGS84
30:27 GRS80
33:24 I parametri dinamici
36:45 ITRS
40:25 ITRS vs ITRF
44:36 La realizzazione dell'ITRS
57:14 ITRS e ITRF online
1:01:13 L'Euroa e l'ETRS89
1:07:47 ETRF online
1:14:19 Outro
    In questa tappa ti parlo di quota e di sistemi altimetrici (locali).

Nella definizione dei sistemi planimetrici locali (quelli che prendono un Ellissoide, lo portano vicino al Geoide e lo orientano per farlo tornare bene per il proprio territorio).

Riparto dal concetto di quota, ampliando il concetto di "distanza da una superficie di riferimento" ed abbracciando nuove cose tipo "quota normale", "quota dinamica", "numeri geopotenziali", di misura di quota attraverso dislivelli, di mare, di mareografo e di definizione e istituzione di un sistema altimetrico (che per l'Italia è il GE42).


Qui trovi il sito della Rete Mareografica Nazionale di ISPRA: https://www.mareografico.it/

E qui il sito ufficiale dell'IGM: https://www.igmi.org/


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


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0:00 Intro
3:07 Lo sponsor
4:55 I sistemi altimetrici
6:07 La quota
14:32 Livellazione e dislivelli
21:10 Quota bruta, dinamica e normale
39:48 Ricetta per un sistema altimetrico
41:28 Il Geoide come superficie di riferimento
46:20 Il livello del mare
54:05 Rete Mareografica Nazionale
57:33 Il sistema altimetrico italiano
1:09:20 Il modello di Geoide Italgeo 2005
1:17:08 Il sito dell'IGM e le monografie
1:20:06 Outro
    Anche se la Geodesia satellitare e il posizionamento GNSS hanno un po' cambiato le cose, fino a qualche decennio fa il Sistema di Riferimento adottato in Italia (e non solo) era un sistema locale.

Per crearlo si prende un ellissoide e si prova a farlo coincidere il più possibile al Geoide all'interno del territorio di una nazione.
Non viene proprio perfetto ma le differenze sono minori rispetto a quelle che si hanno usando un ellissoide geocentrico, valido su scala mondiale.

In questo video ti parlo della ricetta per creare un sistema di riferimento planimetrico locale, a partire dalla scelta della superficie di riferimento, passando per il suo orientamento per arrivare infine alla realizzazione (o materializzazione), ossia quelle azioni che permettono, effettivamente, di usarlo durante le operazioni di rilievo.

Ti racconto anche che cosa è successo storicamente in Italia a partire da Bessel su Genova, dopo l'Unità d'Italia, per arrivare a Roma40 che resiste ancora stoicamente nonostante sia stato mandato ufficialmente in pensione anni fa e fino all'ED50.

Ah, tutto questo vale solo per la posizione planimetrica dei punti terrestri, la quota segue un'altra strada (di cui ti parlo nella prossima tappa).


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


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0:00 Intro
3:15 Sponsor
5:16 La Geodesia operativa
7:40 Dalle puntate precedenti
10:06 Perchè un Sistema di Riferimento?
13:08 Sistemi locali o globali
17:16 Posizioni assolute e relative
21:01 Ricetta per un sistema planimetrico locale
22:59 La superficie di riferimento
24:27 Orientamento dell'Ellissoide
32:55 Realizzazione del Sistema
37:24 I Sistemi in Italia: Bessel su Genova
40:06 Il Catasto Italiano
43:38 Roma40
52:12 ED50
56:55 Un riassunto sui tre SR locali in Italia
59:05 Vertici trigonometrici e monografie
1:11:15 Outro
    Ci sono un paio di modi in cui puoi portare in volo un drone: volo manuale e missioni automatiche.
Spero di non dimenticarne altri...

Nel mission planning le soluzioni software che ti permettono di programmare i voli iniziano ad essere parecchie e molte di loro sono valide.
Io uso da molto tempo UGCS.
Recentemente, con le ultime evoluzioni dei droni DJI Enterprise, uso tanto anche il programmatore di DJI Pilot 2.
Ma continuo comunque ad usare sempre anche UGCS.

Il software è longevo e si è molto evoluto nel tempo.
Ad ogni aggiornamento vengono integrate nuove caratteristiche che ne espandono le potenzialità (anche in relazione ai droni ed ai sensori che entrano nel mercato globale).

In questo video provo a darti una visione generale di UGCS con un focus sulla fotogrammetria.
Ti condivido gli strumenti per creare differenti missioni di volo automatico, per fare una presa obliqua, per importare DEM e ortofoto, per fare "terrain follow" (AGL e Smart AGL), per scansionare facciate verticali e qualche altra cosa...

Anche la gestione delle licenze di UGCS è cambiata nel tempo.
Ora c'è la possibilità di usare una versione completa, anche se con alcune limitazioni.
È la versione "Open" e ti dà la possibilità di giocare un po' con tutti gli strumenti di UGCS per capire se è uno strumento che può fare o meno al caso tuo.


Attraverso UGCS Open c'è la possibilità di vincere una licenza di UGCS Expert.
Ce ne sono 3 in palio.
Puoi fare così:
Scarica UGCS da qui: https://www.sphengineering.com/flight-planning/ugcs-downloads
Usalo in versione Open (max 250 m lineari di missione programmata per ogni rotta e fino a 2 esportazioni al giorno) per programmare voli per il tuo drone
Posta online i risultati che hai ottenuto (fotografie, video, screeshot dell'RC; modelli 3D, ortomosaici, ...) usando i tag #ugcs e #ugcsopen


Qui trovi tutte le informazioni online su UGCS: https://www.sphengineering.com/
A questo link puoi approfondire UGCS Open: https://www.sphengineering.com/news/introducing-ugcs-open-free-professional-drone-flight-planning-for-everyone
Ed infine c'è anche il canale YouTube di @sphengineering con molte live e diversi tutorial specifici.


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0:00 Intro
0:33 Volo manuale VS mission planning
2:12 UGCS open
4:40 UGCS online
6:45 Area di lavoro e missione di volo
19:00 Importare un DEM
23:44 Esportare i voli
26:34 Corridor mapping e presa obliqua
37:29 Importare ortofoto
42:17 Scansione di facciate
46:09 Smart AGL
50:22 Importare in DJI Pilot 2
53:18 I dati dal campo
1:00:32 Lidar tools
1:08:36 Altri strumenti
1:10:36 Considerazioni finale
1:17:00 Outro
    La Geodesia operativa aiuta chi si occupa di misure in campo (di rilievo) semplificandogli le cose se le condizioni operative lo permettono.

L'Ellissoide biassiale di rotazione semplifica la complessità del Geoide per rappresentare la forma e la superficie della Terra, ma non è banale lavorarci sopra se devi fare misure di distanze e di angoli.

E allora ci sono delle situazioni in cui puoi sostituire l'Ellissode con una sfera o, addirittura, con un piano.
Che non è niente male!

La Geodesia operativa ti dice se e come puoi fare queste sostituzioni ed a che cosa devi prestare attenzione per evitare errori anche grossolani.

Te ne parlo in questo video, che è la settima tappa di questo percorso sui Sistemi di Riferimento.


La bibliografia di questo video è questa:
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1
L. Baratin, V. Grassi - Topografia
G. Folloni - Topografia
R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, W. Meschieri - Misure, rilievo, progetto


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/nBAmXQlIk_Q
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


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0:00 Intro
2:30 Sponsor
4:27 La Geodesia operativa
7:30 La distanza tra due punti
11:53 Distanza su superficie curva
14:08 Geodetica
19:08 Geodetica sulla Sfera
24:08 Geodetica sull'Ellissoide
29:26 La Sfera e il Campo Geodetica
41:37 Il Piano e il Campo Topografico
44:42 Errore di sfericità nelle distanze
49:45 Errore di sfericità nelle quote
55:23 Errore di parallelismo delle verticali
1:01:21 Riduzione delle distanza alla superficie di riferimento
1:07:52 Considerazioni finali
1:12:08 Outro
    In questo video ti parlo delle coordinate che servono per individuare univocamente la posizione di un punto sulla superficie della Terra.

Ti racconto di latitudine e longitudine, astronomiche e geografiche, di coordinate geocentriche e Euleriane.

Non posso non accennarti ai paralleli ed ai meridiani ed infine ti dico anche qualcosa sulla curvatura della superficie dell'Ellissoide: gran normale, primo verticale, raggio del meridiano, ...


La bibliografia di questo video è questa:
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1
L. Baratin, V. Grassi - Topografia
G. Folloni - Topografia
R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, W. Meschieri - Misure, rilievo, progetto


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01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
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0:00 Intro
3:33 Lo sponsor
5:41 Le Coordinate
10:32 Coordinate ECEF
16:24 Coordinate astronomiche
23:50 Paralleli e Meridiani
31:49 Coordinate Geografiche
52:41 Coordinate Euleriane
1:01:17 Curvatura dell'Ellissoide
1:12:19 Da coordinate geografiche a cartesiane
1:14:49 Outro
    Ho fatto un rilievo integrato del Castello Doria, a Vernazza, nelle 5 Terre.
Te lo racconto in questo video.

È stato un lavoro particolare per almeno due aspetti: i tempi e la logistica.
Dovevo acquisire informazioni 3D di spazi esterni ed interni della Torre e dell'intera fortificazione, ma avevo campo libero solo per 5 ore.
E poi non avevo nessun accesso al Castello in auto e ho scelto di muovermi, con gli strumenti, in treno ed a piedi.
Da solo.

Ho integrato allora un rilievo SLAM (laser scanning in movimento/mobile mapping) con un rilievo fotogrammetrico degli spazi esterni fatto attraverso drone, il tutto supportato da misure GNSS.

Per la presa fotografica ho sfruttato le caratteristiche del drone DJI Matrice 4E che mi ha permesso di fare una programmazione di volo completamente automatico, a partire da un modello 3D preliminare creato direttamente nel radiocomando, per acquisire immagini ravvicinate con un GSD costante e basso.

Oltre alla parte di campo ti condivido anche i dati elaborati per arrivare al risultato finale: una nuvola di punti inclusiva della parte SLAM e di quella fotogrammetrica, degli spazi esterni e di quelli interni.

Spero che possa essere interessante.


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Ne sarei felice.


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0:00 Intro
0:20 Vernazza e Castello Doria
3:50 Il tempo e la logistica
6:40 La scelta degli strumenti
10:19 I target
13:25 Il rilievo SLAM
18:05 La misura GNSS
20:34 La presa fotogrammetrica
29:56 Considerazioni dal campo
34:23 I risultati dello SLAM
42:48 Gli output fotogrammetrici
54:34 Elborazioni finali in Cloud Compare
1:04:52 Ancora qualcosa in PointCab Origins
1:08:29 Outro
    L'Ellissoide biassiale di rotazione è la figura geometrica che riesce a descrivere piuttosto bene la forma della Terra, superando le difficoltà del Geoide e scendendo a compromessi con la complessità del nostro pianeta.

È una superficie di riferimento, ossia un interprete che permette di passare dalle misure e dalle osservazioni, che si fanno durante una campagna di rilievo sulla superficie della Terra, ed arrivare alla sua rappresentazione 2D (una carta, una mappa, ...).

Te ne parlo in questo video che è la quinta tappa del percorso di approfondimento sui Sistemi di Riferimento e sulle Coordinate.

Ripartendo dal Geoide (e dalla sua complessità) ti racconto di Ellissoide, Ellissoide biassiale di rotazione (con i suoi parametri geometrici), di quali Ellissoidi si sono succeduti in Geodesia, di Ellissoidi locali e globali, di GRS80 e WGS84 e di trasformazioni tra Ellissoidi.


La bibliografia di questo video è questa:
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1
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01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


Se vuoi supportare questo percorso, puoi condividere questo video con chi pensi possa esserne interessato.
Se vuoi aiutarmi puoi usare i commenti per darmi indicazioni su temi da trattare, cose rimaste oscure, suggerimenti sul taglio e sui contenuti dei video.
Ogni indicazione e critica costruttiva sono preziose.


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Puoi fruire di tutto il percorso senza pubblicità di YouTube, introduzioni e code ai video di ogni tappa acquistandolo qui: https://hotm.art/snLBlvR
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Email - paolo.corradeghini@3dmetrica.it


Se vuoi, puoi decidere di sostenermi diventando un finanziatore di 3DMetrica tramite la pagina di Patreon: patreon.com/3dmetrica 
È grazie a chi supporta il progetto se posso fare questi video per tutti.


0:00 Intro
3:57 Lo sponsor
6:08 Perchè l'Ellissoide
8:38 Ripartiamo dal Geoide
11:02 Ecco l'Ellissoide
15:32 Ellissoide e rotazione terrestre
17:43 Geoide, Sferoide e Ellissoide
21:30 Come si arriva all'Ellissoide
27:33 Non un solo Ellissoide
31:23 Ellissoide locale e globale
33:42 GRS80 e WGS84 Ellissoidi dinamici
41:11 GPS non è sempre WGS84
42:32 Passare da un ellissoide all'altro
47:38 Outro
    L'unico modo per sapere (più o meno) dove si trova la superficie del Geoide è stimare le differenze rispetto ad una superfice più gestibile.
Queste differenze rappresentano l'ondulazione del Geoide.

Te ne parlo in questa quarta tappa del percorso sui Sistemi di Riferimento e ti condivido anche gli strumenti che sono disponibili per sapere, concretamente, il valore di questa ondulazione su un punto della superficie della Terra.


Qui ci sono i link alle risorse che cito in merito al Geoide online:
ISG - International Service for the Geoid - https://www.isgeoid.polimi.it/
ICGEM - International Centre for Global Earth Models - https://icgem.gfz-potsdam.de/home
UNAVCO Geoid Calculator: https://www.unavco.org/software/geodetic-utilities/geoid-height-calculator/geoid-height-calculator.html

Per scaricare il software CONVERGO puoi andare qui: https://www.geoportale.regione.lombardia.it/trasformazioni-di-coordinate
o qui: https://geoportale.regione.vda.it/servizi/ufficio-cartografico/trasformazione-coordinate/


La bibliografia di questo video è questa:
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1
L. Baratin, V. Grassi - Topografia
G. Folloni - Topografia
R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, W. Meschieri - Misure, rilievo, progetto


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


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Con il codice sconto 3DMETRICAGTER puoi usufruire del 20% di sconto sul corso "Posizionamento GNSS con software open source" che trovi qui: https://www.gter.it/formazione/online/


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0:00 Intro
4:00 Lo sponsor
6:00 Il Geoide
10:02 Il riferimento per la quota
14:34 Lo Sferoide
26:20 Misure di gravità
30:03 Rappresentazione del Geoide
31:40 Ondulazione del Geoide
35:20 I modelli di Geoide
41:37 ll Geoide online ISG e ICGEM
49:08 Conversione di altezze
53:54 Convergo
57:27 I grigliati IGM
1:08:29 Planimetria e Altimetria
1:12:01 Outro
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