Google Earth: osservatorio astronomico e simulatore di volo

Che Google Earth sia un eccezionale mappamondo virtuale è cosa nota a tutti. Gli autori hanno voluto aggiungere nuove funzionalità a questo straordinario strumento rilasciando Google Earth 4.2:

- Sulla barra degli strumenti campeggia un'icona con un piccolo pianeta. Questo pulsante permette di alternare la visualizzazione classica di Google Earth con la visualizzazione del cielo visto dal quel luogo e degli astri che lo popolano. E' interessante notare che in questa modalità appaiono altri tipi di livelli visualizzabili come, ad esempio, le foto scattate dal telescopio astronomico Hubble o l'indicazione delle costellazioni. L'esperienza che ne scaturisce è dapprima un po' confusionaria, poi, una volta presa confidenza con i nuovi metodi di visualizzaizone tutto diventa molto, molto interessante.

- Altra funzionalità (nascosta) di Google Earth è il simulatore di volo: premendo simultaneamente i tasti Ctrl + Alt + A comparirà sullo schermo una finestra di dialogo nella quale potremo selezionare il modello di aereo col quale intenderemo volare e potremo indicare se vogliamo decollare da un aeroporto conosciuto o cominciare a volare direttamente dalla vista corrente. Usando i tasti direzionali e i tasti Ctrl e Alt potremo sorvolare l'intera superficie terrestre. Sicuramente divertente... se riuscirete a governare la prua del vostro aereo!

fonte: Mapperz

Preservare il patrimonio artistico con il Laserscan

Ci sono varie strade da percorrere per "conservare" il patrimonio artistico-architettonico mondiale: uno dei sistemi più tecnologicamente avanzati è costituito dai rilevi tridimensionali effettuati con il laser-scanning.
Questo è il principio che ha spinto la "Kacyra Family Foundation" in collaborazione con la Leica Geosystem a costituire il progetto CyArk .
Attraverso le rilevazioni effettuate con il laserscan di numerosi monumenti sparsi sul Globo il gruppo di studiosi ha realizzato un archivio di modelli 3D liberamente distribuiti via internet e visualizzabili attraverso una semplice interfaccia web (che sfrutta la tecnologia Java).
E' così possibile accedere al modello della Torre di Pisa o al Tempio Tikal in Guatemala oppure ancora a documenti audiovisivi del centro storico di Salvador de Baia o le mappe dei rilievi effettuati in Egitto.
L'eccezionalità di questo progetto non sta solo nella tecnologia utilizzata; sta soprattutto nella libera fruibilità dei dati: è proprio il caso di dire che il patrimonio artistico non è tale se non è raggiungibile da tutti.

fonte VerySpatial

archivi geografici in rete: SRTM

E se fosse necessario costruire entro la giornata una mappa speditiva della Puglia senza avere nulla in archivio? La risoluzione di GTOPO30 (o di GLOBE) non sarebbe sufficiente. Occorrerebbe trovare in rete un DTM di passo ragionevole per una rappresentazione 1/250000 più o meno. Bene: il DTM c’è e si chiama SRTM.
SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) è un progetto internazionale realizzato sotto il coordinamento congiunto dalla National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) e dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA). Sono stati prodotti dati altimetrici per circa l’80% della superficie terrestre, escludendo le latitudini estreme, a sud e a nord (non è coperta l’Antartide, e a nord il dataset si ferma poco oltre la Scozia). Il rilevo altimetrico è stato realizzato attraverso la tecnica della interferometria radar; questa tecnica utilizza le differenze di immagini radar riprese da diversa collocazione per calcolare l’altimetria della superficie osservata. Le riprese radar sono state realizzate durante una missione Shuttle nel 2002. La risoluzione originale dei dati è di 30 metri al suolo; i dati sono stati successivamente interpolati per raggiungere una risoluzione di 90 metri. Dal 2004 tutto i dati sono stati resi pubblici e disponibili per il download. I dati sono continuamente perfezionati, tant’è che ne esistono successive release progressivamente di migliore qualità. La release più recente è la 3. Maggiori info qui e qui.

Esistono diversi modi per scaricare il dataset, evidentemente organizzato in distinte tile. Il riferimento che consigliamo è il CGIAR-CSI (Consortium for Spatial Information) che mette a diposizione dell’utente (a partire da qui ) un paio di possibilità brillanti. La prima, disponibile qui , permette di individuare la tile prescelta (l’estensione di ciascuna tile è 5x5 gradi)in una interfaccia grafica, o, in alternativa attraverso l’indicazione delle coordinate. La seconda si chiama TOPOVIEW e fa uso dell’interfaccia di Google Earth per individuare le tile e scaricare i dati. TOPOVIEW è accessibile da qui ed è piuttosto divertente da provare. I formati disponibili sono il geotiff e il formato ascii delle griglie ESRI (.asc).

In apertura del post una Puglia/Basilicata realizzare a partire da SRTM e proiettata in UTM33N.

archivi geografici in rete: GLOBE

La rete riserva sempre sorprese ai collezionisti di informazione geografica. Poniamo che per qualche motivo abbiate bisogno di una carta speditiva della Bolivia (può capitare: per illustrare il report di un viaggio, per un primo inquadramento del territorio della vostra tesi sulla cooperazione internazionale…). E poniamo che abbiate poche ore di tempo per finire il lavoro; e poniamo che non abbiate niente, ma proprio niente, nel vostro archivio. Bisognerà risolvere con quello che si trova in rete. La carta dovrà contenere, più o meno: confini nazionali, principali città, principali vie di comunicazione, fiumi, laghi e naturalmente sullo sfondo una rappresentazione del rilievo. Bene, andiamo a caccia di un DTM di qualità sufficiente per una rappresentazione 1:3000000, più meno. Bene, questa premessa vuole giustificare il perché ci occupiamo in questo post di un modello digitale del terreno alternativo a GTOPO30 di cui si è già discusso qui.

Il dataset di cui parliamo si chiama Global Land One-kilometer Base Elevation (GLOBE) e condivide con GTOPO30 alcune caratteristiche: anch’esso è disponibile per tutta la superficie terrestre, anch’esso ha risoluzione pari a 30 secondi d’arco (appunto, un chilometro al suolo). Anche in questo caso si tratta di un mosaico di dati derivati da fonti diverse, ma l’istituzione promotrice del lavoro non è lo U.S. Geological Survey,ma il National Oceanic and Atmospheric Administration's (NOAA's), e in particolare il National Geophysical Data Center (NGDC). GLOBE è stato pubblicato nel 1999 ed è accessibile in rete qui. La documentazione, molto ricca, è consultabile a partire da qui.

Ci sono due possibilità distinte per scaricare i dati utili: in una prima ipotesi è possibile precisare in una interfaccia on line l’estensione dell’area richiesta e il formato in cui si vogliono ricevere i dati; in una seconda ipotesi si può scaricare tutto il dataset (organizzato in 16 tile) e chiedere al piccolo, meraviglioso e gratuito 3DEM (info e download qui) di fare per voi il lavoro di estrazione. Naturalmente esiste anche la possibilità di caricare il dataset (con l’accortezza di seguire le istruzioni leggibili nella documentazione) direttamente nel vostro GIS di elezione. Bene, l’immagine che introduce il post (una piccola Bolivia) è realizzata in ArcGis; l’altimetria è derivata da GLOBE e la mappa è proiettata in UTM20S. Anche laghi, fiumi, strade e principali città sono scaricati da archivi gratuiti accessibili su Internet, ma questa è un’altra storia, di cui parleremo presto.

Louis Vuitton Cup _ 32ma America's Cup

In questi giorni seguo la Louis Vuitton Cup e quasi ormai succube di ArcGis e ArcScene mi trovo ad ammirare gli spruzzi che fanno le barche sul virtual eye, gli spinnaker che si gonfiano sotto un vento virtuale, il sole che si riflette sulle onde... riemergo dai miei pensieri e torno davanti al mio Powerbook.
"Nel 1992, una azienda neozelandese, la ARL (Animation reaserch limited), sviluppò un pacchetto grafico chiamato Winged Keel che ricreava in tempo reale una animazione 3D per seguire le regate dell'America's Cup (in quell'anno si tenevano a San Diego, CA).
Per la prima volta al mondo, veniva usata una tecnologia GPS per tracciare da terra la rotta delle barche ed inviare a terra anche tutta una cospicua serie di dati; questi venivano elaborati da un computer delle dimensioni di un piccolo frigorifero e dal costo di 500K $ e restituiti in una ricostruzione in 3d della regata.
Da quando i segnali partivano dalle barche a quando la loro immagine virtuale era inviata ai circuiti televisivi passava circa mezzo secondo.
Dal 2003, grazie alla tecnologia, il computer grande come un piccolo frigorifero si è ridotto delle dimensioni di una scatola da scarpe dal costo di 3K $.
Se all'inizio la grafica del virtual eye era sobria adesso si è arricchita di tutta una serie di effetti e di informazioni: grid line mostrano la posizione delle imbarcazioni, mentre altre linee perpendicolari alla prua indicano la posizione della barca rispetto all'altra. Piccoli cerchi a poppa delle barca disegnati ogni due secondi rendono chiari i cambiamenti di velocità delle imbarcazioni...
Tutta questa mole di dati che arriva a terra consente la rappresentazione di una notevole quantità di informazioni come ad esempio la velocità e la direzione del vento nei diversi punti del campo di regata e dunque anche probabili tempi di arrivo alla boa".
Inutile dire che tutti i dati che volano sul campo di regata sono criptati per ovvi motivi di competizione sportiva.

La ARL non si occupa di Louis Vuitton Cup e America's Cup, ma anche di effetti speciali per la televisione, di sport graphic (virtual eye golf, motorsport, e cricket) e di spot pubblicitari.

Adesso posso tornare davanti la TV.

archivi geografici in rete: GTOPO30

Esistono sulla rete archivi preziosi da cui è possibile attingere per ottenere dati geografici di qualità.

In questo post ci occupiamo della copertura GTOPO30, curata dalla agenzia governativa statunitense US Geological Survey. GTOPO30 è un modello digitale del terreno che copre tutta la superficie del globo, con una risoluzione pari a 30 secondi d’arco (grosso modo un chilometro al suolo). La copertura è stata costruita dal 1993 al 1996 e in seguito progressivamente perfezionata integrando fonti diverse sia raster che vettoriali. La precisione è variabile in funzione delle fonti utilizzate; i metadati redatti da USGS (disponibili qui) dichiarano un più o meno 160 metri.

Questa copertura non è dunque un granché utile per analisi spaziali (ma può essere molto utile per migliorare le visualizzazioni cartografiche; per tutti i casi qualche applicazione significativa è pubblicata qui), ma ha almeno due importanti motivi di interesse.

Primo: è una copertura globale e si può avere informazione sugli angoli più sperduti della Terra; le sue dimensioni complessive valgono 21600 righe per 43200 colonne (novecentotrentatremilionicentoventimila punti).

Secondo: è gratuita e può essere liberamente scaricata da internet (a partire da qui). Tutto il dataset è organizzato in 33 tile di dimensioni variabili che possono essere scaricate in file compressi in formato tar.gz; una volta scompattati (con winrar, per esempio) si può dare un’occhiata a come è organizzato il dataset. Il modello vero e proprio è registrato in formato .dem, ma al modello è allegata una serie di file ASCII relativi a informazioni statistiche, coordinate di georeferenziazione, sistema di riferimento, ecc.; è presenta anche una griglia raster che dichiara punto per punto le fonti utilizzate per costruire il modello. Le coordinate sono geografiche, il datum è WGS84. Le versioni recenti di ArcGis aprono il formato .dem senza problemi. Per tutti i casi basterà rinominare il file .dem in .bil per aprirlo anche con versioni più datate.

Per quello che ci riguarda però il tool migliore per gestire GTOPO30 è un piccolo software gratuito, per altro molto noto, destinato espressamente alla visualizzazione dei modelli digitali del terreno, che si chiama 3DEM (info e download a partire da qui). 3DEM ha funzioni evolute che permettono di esplorare con efficacia GTOPO30. La sequenza operativa è più o meno la seguente: si avverte 3DEM che si vuole caricare una tile di GTOPO30, il software risponderà mostrando una interfaccia attraverso la quale può essere definita (in coordinate geografiche) l’estensione del dataset, obbligatoriamente quadrato, che si vuole estrarre (per inquadrare l’Italia, per esempio, si chiederà di fare centro su W012N42 e di estendersi nella quattro direzioni di 13 gradi); a questo punto 3DEM chiederà di localizzare sulle risorse locali le tile GTOPO30 necessarie per coprire l’estensione richiesta (per l’Italia, per esempio, ne sono necessarie due); infine il nuovo dataset sarà disponibile per la visualizzazione e per le altre operazioni possibili in 3DEM. Sarà tra l’altro possibile risolvere con semplicità alcuni problemi di dati mancanti.

Una volta così rifinito il modello, potrà essere esportato in un formato digeribile per il vostro GIS di elezione (per ArcGis, salvo un supplemento di istruttoria, sembra consigliabile uscire in GeoTiff). In apertura del post vedete una visualizzazione altimetrica realizzata col metodo descritto e restituita in ArcGis proiettando in UTM32N.