Lavorare con le proiezioni

Un Sistema di Riferimento delle Coordinate, o SR, è un metodo per associare coordinate numeriche ad una posizione sulla superficie terrestre. QGIS supporta circa 7.000 SR standard, ognuno con diversi casi d’uso, pro e contro! Scegliere un sistema di riferimento appropriato per i tuoi progetti e dati QGIS può essere un compito complesso, ma fortunatamente QGIS ti aiuta ad orientarti in questa scelta e rende il lavoro con i diversi SR il più trasparente e accurato possibile.

Panoramica sul supporto alle proiezioni

QGIS supporta circa 7.000 SR noti. Questi SR standard si basano su quelli definiti dall’European Petroleum Search Group (EPSG) e dall’Institut Geographique National de France (IGNF) e sono disponibili in QGIS attraverso la sottostante libreria di proiezione «Proj». Comunemente, queste proiezioni standard sono identificate attraverso l’uso di una combinazione di autorità:codice, dove l’autorità è un nome dell’organizzazione come «EPSG» o «IGNF», e il codice è un numero unico associato a uno specifico SR. Ad esempio, il comune SR WGS 84 latitudine/longitudine è noto con l’identificatore EPSG:4326 e lo standard di mappatura web SR è EPSG:3857.

I SR personalizzati creati dall’utente sono memorizzati in un database SR utente. Vedi la sezione Sistemi di riferimento personalizzati per informazioni sulla gestione dei tuoi Sistemi di Riferimento delle coordinate personalizzate.

Sistemi di Riferimento delle coordinate e layer

Per proiettare correttamente i dati in uno specifico SR di destinazione, i dati devono contenere informazioni sul sistema di riferimento delle coordinate oppure è necessario assegnare manualmente il SR corretto per il layer. Per i layer PostGIS, QGIS utilizza l’identificatore di riferimento spaziale specificato al momento della creazione del layer PostGIS. Per i dati supportati da OGR o GDAL, QGIS si basa sulla presenza di un mezzo riconosciuto per specificare il SR. Ad esempio, per il formato Shapefile, si tratta di un file contenente la rappresentazione Well-Known Text (WKT) del SR del layer. Questo file di proiezione ha lo stesso nome di base del .shp file e una estensione .prj. Per esempio, alaska.shp ha un file di proiezione corrispondente chiamato alaska.prj.

Ogni volta che un layer viene caricato in QGIS, QGIS tenta di determinare automaticamente il SR corretto per quel layer. In alcuni casi questo non è possibile, ad esempio quando un layer viene fornito senza avere queste informazioni. Se QGIS non è in grado di determinare automaticamente il SR corretto per un layer, verrà richiesto di selezionare manualmente il SR. Selezionare la scelta corretta è fondamentale, in quanto una scelta sbagliata collocherà il layer nella posizione sbagliata sulla superficie terrestre! A volte, i metadati allegati descrivono il SR corretto per un layer, in altri casi è necessario contattare l’autore originale dei dati per determinare il SR corretto da utilizzare.

Sistemi di Riferimento delle coordinate e Progetti

Ogni progetto in QGIS ha anche un sistema di riferimento di coordinate associato. Il SR del progetto determina come vengono proiettati i dati dalle sue coordinate grezze sottostanti alla mappa resa piana all’interno della tua mappa QGIS. Dietro le quinte, QGIS riproduce in modo trasparente tutti i layer contenuti nel SR del progetto, in modo da renderli tutti nella posizione corretta l’uno rispetto all’altro!

È importante fare una scelta appropriata di SR per i tuoi progetti QGIS. La scelta di un SR inappropriato può causare distorsioni delle mappe e riflettere in modo inadeguato le dimensioni e le posizioni degli oggetti rispetto al mondo reale. Di solito, mentre si lavora in aree geografiche più piccole, ci sarà un certo numero di SR standard utilizzati all’interno di un particolare paese o area amministrativa. È importante cercare quali SR sono scelte appropriate o standard per l’area che si sta mappando e assicurarsi che il progetto QGIS segua questi standard.

Il SR del progetto può essere impostato attraverso la scheda SR della finestra di dialogo Proprietà del Progetto (Progetto ‣ Proprietà…). Verrà visualizzato anche nella parte inferiore destra della barra di stato di QGIS.

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Finestra di dialogo Proprietà del progetto

La scheda SR ha anche un’impostazione opzionale per Nessuna proiezione. La scelta di questa impostazione disabiliterà la gestione di TUTTE le proiezioni all’interno del progetto QGIS, facendo sì che tutte le coordinate dei layer e della mappa siano trattate come semplici coordinate cartesiane 2D, senza alcuna relazione con le posizioni sulla superficie terrestre.

Ogni volta che selezioni un nuovo SR per il progetto QGIS, le unità di misura verranno automaticamente modificate nella scheda Generale della finestra di dialogo delle Proprietà progetto (Project ‣ Properties…) per corrispondere al SR selezionato. Ad esempio, alcuni SR definiscono le loro coordinate in piedi invece che in metri, pertanto, impostando il progetto QGIS su uno di questi SR, il tuo progetto verrà anche impostato per utilizzare i piedi come default per le misure.

Impostazioni SR

Per impostazione predefinita, QGIS avvia ogni nuovo progetto utilizzando una proiezione globale predefinita. Questo SR predefinito è EPSG:4326 (noto anche come «WGS 84»), ed è un sistema di riferimento globale basato su latitudine/longitudine. Questo SR predefinito può essere modificato tramite l’impostazione SR predefinito per i nuovi progetti nella scheda SR in Impostazioni ‣ options Opzioni. Esiste un’opzione per impostare automaticamente il SR del progetto in modo che corrisponda al SR del primo layer caricato in un nuovo progetto o, in alternativa, è possibile selezionare un SR predefinito diverso da utilizzare per tutti i progetti appena creati. Questa scelta verrà salvata per l’uso nelle successive sessioni QGIS

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Scheda SR nella finestra di dialogo opzioni QGIS

Quando usi layer che non hanno un SR, puoi definire come QGIS risponde a questi layer. Questo può essere fatto a livello globale nella scheda SR sotto Impostazioni ‣ options Opzioni.

Le opzioni mostrate in figure_projection_options sono:

  • radioButtonOn Richiedi SR

  • radioButtonOff Usa il SR del Progetto

  • radioButtonOff Usa SR predefinito

Se vuoi definire il sistema di riferimento delle coordinate per un certo layer senza informazioni SR, è possibile farlo anche nella scheda Source della finestra di dialogo delle Proprietà raster o Proprietà vettore (vedi Proprietà Sorgente per i raster e Proprietà Sorgente per i vettori). Se il layer ha già definito un SR, verrà visualizzato come mostrato in Finestra di dialogo scheda Generale Proprietà Layer. Nota che cambiare il SR in questa impostazione non altera in alcun modo i dati originari, ma cambia unicamente il modo in cui QGIS interpreta le coordinate grezze dal layer solo nel progetto QGIS corrente.

Suggerimento

SR nel Pannello Layer

Facendo click con il tasto destro su di un layer nel Layers Panel hai a disposizione due scorciatoie per l’impostazione del SR. Imposta SR del layer apre direttamente la finestra per la scelta del sistema di riferimento (vedi figure_projection_project). Imposta il SR del progetto dal layer imposta il SR del progetto sulla base di quello del layer

Trasformazioni SR On The Fly (OTF)

QGIS supporta la trasformazione SR «on the fly» sia per i dati raster che vettoriali. Questo significa che, indipendentemente dai SR sottostanti di particolari layer di mappe nel tuo progetto, essi saranno sempre automaticamente trasformati nel SR comune definito per il tuo progetto.

Scelta del sistema di riferimento delle coordinate

Questa finestra di dialogo consente di assegnare un sistema di riferimento di coordinate a un progetto o a un layer, a condizione che siano disponibili database di sistemi di proiezione. Gli elementi nella finestra di dialogo sono:

  • Filtro: se conosci il codice EPSG, l’identificatore o il nome del SR che vuoi impostare, puoi utilizzare questa area di ricerca per trovarlo nell’elenco. Inserisci il codice EPSG, l’identificatore o il nome.

  • Sistemi di riferimento usati di recente: se hai certi SR che usi frequentemente nel tuo lavoro GIS quotidiano, questi verranno visualizzati in questa sezione della finestra di dialogo. Clicca su una di queste voci per impostare il SR associato.

  • Sistemi di riferimento mondiali: questa è una lista di tutti i SR supportati da QGIS, compresi quelli geografici, proiettati e personalizzati. Per specificare un SR, selezionalo dalla lista espandendo la lista dallo specifico raggruppamento. Il SR attivo è preselezionato.

  • PROJ in formato testo: Questa è la stringa SR usata dal motore di proiezione PROJ. Questo testo è di sola lettura ed è dato a scopo informativo.

Il selettore del SR mostra anche un’anteprima approssimativa dell’area geografica per la quale un SR selezionato è valido per l’uso. Molti SR sono progettati solo per l’uso in piccole aree geografiche e non devono essere utilizzati al di fuori dell’area per cui sono stati progettati. L’anteprima della mappa ombreggia un’area di utilizzo approssimativa ogni volta che si seleziona un SR dall’elenco. Inoltre, questa mappa di anteprima mostra anche una indicazione dell’estensione della mappa principale corrente.

Sistemi di riferimento personalizzati

Se QGIS non ha le informazioni sul sistema di riferimento di cui hai bisogno, puoi crearne uno personalizzato. Per farlo, seleziona customProjection SR personalizzato… dal menu Impostazioni. I SR personalizzati vengono salvati nel tuo database utente di QGIS. Oltre ai SR personalizzati, questo database contiene anche i segnalibri geospaziali e altri dati utente.

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Finestra di dialogo SR personalizzato

Defining a custom CRS in QGIS requires a good understanding of the PROJ projection library. To begin, refer to «Cartographic Projection Procedures for the UNIX Environment - A User’s Manual» by Gerald I. Evenden, U.S. Geological Survey Open-File Report 90-284, 1990 (available at https://pubs.usgs.gov/of/1990/of90-284/ofr90-284.pdf).

Questo manuale descrive l’uso di proj e delle relative utilità da riga di comando. I parametri cartografici usati da proj sono descritti nel manuale e sono identici a quelli usati da QGIS.

La finestra di dialogo Definizione Sistema Riferimento Spaziale Personalizzato richiede solamente due parametri per definire un SR personalizzato:

  1. Il nome

  2. I parametri cartografici in formato PROJ

Per creare un nuovo SR, click sul pulsante signPlus Aggiungi nuovo SR e immetti un nome e i parametri del SR.

La voce Parametri deve iniziare con un blocco +proj=, per rappresentare il nuovo SR.

Puoi testare i parametri del SR per vedere se danno risultati corretti. Per fare questo, inserisci i valori noti di latitudine e longitudine WGS 84 rispettivamente nei campi North e East. Fai clic su Calculate, e confronta i risultati con i valori noti nel tuo sistema di riferimento delle coordinate.

Inserire una trasformazione NTv2 in QGIS

Per inserire un file di trasformazione NTv2 in QGIS devi fare un ulteriore passo:

  1. Mettere il file NTv2 (.gsb) nella cartella SR/Proj che utilizza QGIS (ad esempio. C:\OSGeo4W64\share\proj per gli utenti Windows)

  2. Aggiungere nadgrids (+nadgrids=nameofthefile.gsb) alla definizione Proj nel campo Parametri del Definizione Sistema Riferimento Personalizzato delle coordinate (Impostazioni ‣ Proiezioni personalizzate…).

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    Impostazione di una trasformazione Ntv2

Trasformazioni Datum

In QGIS, la trasformazione CRS “on-the-fly” è abilitata di default, il che significa che quando si utilizzano layer con sistemi di coordinate differenti, QGIS li riproduce in modo trasparente al SR del progetto. Per alcuni SR, ci sono un certo numero di possibili trasformazioni disponibili per riproiettare il SR del progetto! QGIS permette facoltativamente di definire una particolare trasformazione da utilizzare, altrimenti QGIS ne utilizza una predefinita.

Questa personalizzazione viene effettuata nel menu Impostazioni ‣ scheda options Opzioni –> SR sotto il gruppo Trasformazioni datum predefinite:

  • utilizzando checkbox Chiedi la trasformazione del datum se disponibili: quando esiste più di una trasformazione appropriata di datum per una combinazione sorgente/destinazione di SR , si aprirà automaticamente una finestra di dialogo che chiederà agli utenti di scegliere quale di queste trasformazioni di datum utilizzare per il progetto;

  • o un elenco predefinito di appropriate trasformazioni da utilizzare quando si caricano i layer sui progetti o si riproietta un layer.

    Usa il pulsante signPlus per aprire la finestra di dialogo Seleziona le trasformazioni del datum. Poi:

    1. Indica il SR sorgente, utilizza il menu a discesa o il widget setProjection Seleziona SR.

    2. Allo stesso modo, definisci il SR destinazione.

    3. A seconda dei file della griglia di trasformazione (in base alle versioni GDAL e PROJ installate sul vostro sistema), nella tabella è riportato un elenco delle trasformazioni disponibili dalla sorgente alla destinazione. Facendo clic su una riga vengono visualizzati i dettagli sulle impostazioni applicate (codice epsg, precisione della trasformazione, numero di stazioni coinvolte….).

      Puoi scegliere di visualizzare solo le trasformazioni attualmente valide selezionando l’opzione checkbox Nascondi i SR sconsigliati.

    4. Trova la trasformazione che preferisci, selezionala e clicca su OK.

      Una nuova riga viene aggiunta alla tabella in SR ‣ Trasformazioni datum predefinite con informazioni su “SR sorgente” e “SR destinazione” così come “Trasformazione sorgente” e “Trasformazione destinazione”.

    Da ora, QGIS utilizza automaticamente la trasformazione del dato selezionato per un’ulteriore trasformazione tra questi due SR fino a quando non lo si rimuove dalla lista o toggleEditing lo si sostituisce con un altro.

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Seleziona una trasformazione di default di datum

Le trasformazioni di Datum impostate nella scheda Impostazioni ‣ options Opzioni –> SR saranno ereditate da tutti i nuovi progetti QGIS creati sul sistema. Inoltre, un particolare progetto può avere una propria impostazione specifica di trasformazioni specificata tramite la scheda SR della finestra di dialogo Proprietà Progetto (Progetto ‣ Proprietà….). Queste impostazioni si applicano solo al progetto corrente.