Il progetto GPS

Dopo l’istituzione dell’Intesa Stato-Regioni – Enti locali per i sistemi informativi, il Comitato Tecnico dell’Intesa ha formato nel 2000 un Gruppo di Lavoro con l’obbiettivo della realizzazione di un Capitolato per reti di “Raffittimento Primario” della rete GPS IGM95, con interdistanza dei vertici di 7 km; per tale motivo, negli ultimi anni, si è assistito ad una crescita del numero delle reti di raffittimento, queste ultime sono state progettate e commissionate da Province e Regioni che, viste le dimensioni medie delle reti stesse, sono gli Enti statali che hanno le competenze necessarie per la creazione e l’affidamento dei relativi bandi di gara.

Sebbene la possibilità di attuare le reti di raffittimento in ambito provinciale o regionale abbia sicuramente contribuito a velocizzare la realizzazione, la mancanza di un progetto unitario, a

livello nazionale, ha impedito una coerente ed uniforme diffusione dei dati aggiornati a sette km.

Per tale motivo, per molte reti di raffittimento, benché portate a compimento da molto tempo, non sono ancora disponibili le monografie definitive dei vertici; inoltre per molte reti realizzate in questi anni, l’IGM si è proposto come garante dell’integrità e della correttezza dei risultati, includendo, di fatto, le coordinate delle reti a 7 km fra i propri dati geodetici; un approccio di tale genere, sicuramente garantisce un prodotto di qualità coerente con il resto della rete, ma priva, in una certa misura, gli enti appaltanti della proprietà dei dati rilevati, soprattutto per il loro utilizzo futuro per scopi di aggiornamento e ricerca scientifica.

2.2.1 Analisi del Capitolato d’appalto

In questo paragrafo si cercherà di riportare, sinteticamente, le informazioni necessarie e le peculiarità del Capitolato d’appalto sviluppato per la realizzazione.

Nel Capitolato sono state definite le norme relative a:

• ubicazione e materializzazione dei nuovi vertici della rete; • modalità di rilievo per le misure GPS;

• modalità per il controllo della qualità dei dati GPS; • istruzioni per il collegamento altimetrico dei nuovi vertici; • istruzioni per le procedure di collaudo.

Secondo quanto previsto dal Capitolato, un progetto esecutivo di Raffittimento Primario a 7 km della rete Geodetica Fondamentale Nazionale IGM95, deve essere congruente allo “Schema di Rete” fornito unitamente al bando di gara stesso. Lo Schema deve prevedere il numero di vertici da istituire e la consistenza di progetto della rete stessa, da analisi fatte contestualmente alle elaborazioni di svariate reti è risultato utile includere nel progetto anche vertici situati all’esterno della provincia (o della regione), tali vertici sono utili per le interconnessioni con le reti di raffittimento da realizzarsi in futuro.

I vertici costituenti la rete di raffittimento sono:

• pre-esistenti, appartenenti alla rete fondamentale IGM95;

• vertici preesistenti, appartenenti ad altre reti di importanza nazionale; • vertici di nuova istituzione

Il capitolato prevede che, all’atto della materializzazione, dei vertici siano soddisfatti i seguenti requisiti:

• i vertici di nuova istituzione devono essere: materializzati in modo stabile, facilmente raggiungibili con autovettura e facilmente stazionabili in centro;

• in prossimità di essi non devono essere presenti ostacoli stabili, che impediscano la ricezione dei segnali satellitari, aventi un’elevazione superiore a 15° sul piano dell’orizzonte dell’antenna (considerata posta ad altezza normale sopra un treppiede); • sino assenti disturbi elettromagnetici tali da rendere impossibile o difficoltosa la

ricezione dei segnali satellitari.

Per quanto riguarda le operazioni di misura il capitolato prevede:

• rilievo con ricevitori geodetici d’elevata precisione. Precisione degli apparati non inferiore a 10 mm +1 mm/km sulla misura della lunghezza della baseline;

• metodologia di misura di tipo relativo statico, con intervallo di campionamento non superiore a 15 secondi (per le basi di lunghezza inferiore a 10 km possibilità di rilievo di tipo rapido-statico con intervallo di campionamento non superiore a 5 secondi, nei casi in cui la strumentazione impiegata garantisca comunque le precisioni richieste);

I tempi minimi di acquisizione sono quelli riportati nella Errore. L'origine riferimento non

è stata trovata.. In merito alla qualità delle misure, è previsto un primo controllo pre-

compensazione effettuato verificando, in corso d’opera, che l’errore di chiusura dei poligoni costituenti la rete risulti inferiore ad una tolleranza di 10 cm. In altre parole, per ogni poligono dovrà risultare: dove dx, dy, dz sono le componenti delle singole basi costituenti il poligono. Per le baselines dei poligoni fuori tolleranza è prevista la ripetizione della misura. Nel capitolato, inoltre, sono presenti le prescrizioni riguardanti la precisione della posizione dei vertici della rete.

La precisione è valutata sulla base dei parametri d’errore delle coordinate che si otterranno nella compensazione a minimi vincoli:

• i valori dei semiassi maggiori delle ellissi standard piane (piano tangente locale) devono risultare inferiori a 4 cm;

• lo scarto quadratico medio in quota deve risultare inferiore a 6 cm. In casi eccezionali sono accettabili, per una percentuale di punti non superiore al 5%, dei valori che oltrepassano tali limiti, ma comunque in nessun caso superiori rispettivamente a 5 cm e 7 cm.

I collegamenti altimetrici dei vertici della Rete di Raffittimento sono necessari per la determinazione delle loro quote pseudo-ortometriche. Nel Capitolato non è richiesto il collegamento di tutti i vertici di nuova istituzione; come previsto dal capitolato, la quota pseudo-ortometrica (riferita al livello medio mare Genova 1942) è da determinarsi tramite collegamento dei vertici GPS a preesistenti reti di livellazione Per il collegamento altimetrico di ciascun vertice è prevista la livellazione geometrica di precisione, con l’utilizzo di strumenti e modalità operative tali che la discrepanza (in valore assoluto) tra il dislivello misurato in andata e ritorno, da caposaldo a caposaldo, non risulti superiore a 5 v L mm (L indica la lunghezza del tratto tra i capisaldi, in km). Per le operazioni di misura, il Capitolato prevede l’impiego di livelli di precisione dotati di lamina a facce piane e parallele fissa (non inseribile), e stadie con nastro invar; in alternativa, livelli digitali di precisione con stadie codificate non estensibili sempre in invar. È previsto inoltre l’utilizzo contemporaneo di due stadie di due/tre metri, che dovranno essere alla stessa distanza dallo strumento (non superiore ai 40 m) con tolleranza di due metri.

Questo rapido excursus vuole essere solamente un breve riassunto dei concetti principali espressi dal Capitolato, ma comunque ci sembra possibile, in base alle argomentazioni riportate, poter trarre qualche conclusione critica di carattere tecnico; appare opportuno notare che i concetti espressi dal Capitolato, letti al giorno d’oggi (2007), iniziano a “sentire il peso degli anni”; a testimonianza di tale osservazione basti pensare che se al momento della sua stesura è sembrato logico, ad esempio, stabilire i tempi minimi di acquisizione anche per i ricevitori geodetici a singola frequenza, oggi tale approccio appare anacronistico in quanto, visto l’enorme progresso tecnologico dei ricevitori stessi, sembra impensabile poter progettare un rilievo statico GPS con strumenti che non siano ricevitori geodetici doppia frequenza (fra qualche tempo si parlerà di tripla frequenza).

Per quanto riguarda poi i criteri di accettabilità dei risultati delle compensazioni, viene consigliata solamente un’analisi dei risultati in termini di semiassi delle ellissi standard e degli SQM in quota, questo approccio, senza dubbio garantisce un controllo sul prodotto finale, ma, almeno in alcuni casi, ci sarebbe sembrato più opportuna la possibilità di valutare la qualità del dato finale anche in relazione all’analisi dei residui, con valori di esclusione dei risultati basati sui residui stessi.

Per concludere ci sembra necessario affermare che, al giorno d’oggi, se si rendesse necessaria un’eventuale revisione e aggiornamento del Capitolato, sicuramente dovrebbero essere prese in considerazione le numerose reti di stazioni permanenti sul territorio nazionale che potrebbero risultare fondamentali per la valutazione, mediante l’integrazione delle osservazioni provenienti dai rilievi di raffittimento, dei parametri di trasformazione locali fra i sistemi di riferimento IGM95-ETRF-ITRF-IGb00.