Monoplotting Tool

Fin dalla sua nascita nella prima metà dell’Ottocento la fotografia è stata utilizzata per fissare e documentare a futura memoria ogni aspetto visibile della realtà. Con il progredire della tecnica, si è passati dalla fotografia alla fotogrammetria, con la possibilità di effettuare rilievi e cartografie a partire da documenti fotografici. Per poter fare questo passo però, le fotografie terrestri dovevano essere concepite come coppie stereoscopiche e sia il punto di scatto della fotografia che la geometria ottica della camera dovevano essere perfettamente conosciuti. Con l’avvento degli aerei prima e dei satelliti poi, la stereo-fotogrammetria a partire da foto terrestri è stata vieppiù relegata in secondo piano, finendo pressoché dimenticata, poiché precisa ma non abbastanza sistematica e troppo onerosa rispetto alla cartografia basata sulle immagini riprese dall’alto.

Con lo sviluppo dei moderni sistemi informatici e la disponibilità di modelli digitali del terreno sempre più precisi, si stanno aprendo nuove possibilità di utilizzo delle foto terrestri, anche singole, per la ricostruzione quantitativa dell’evoluzione del paesaggio.. Il metodo geometrico che si vorrebbe sfruttare al meglio è quello della mono-fotogrammetria, o più precisamente di una sua particolare derivazione che in inglese vien detta “monoplotting”, e che potremmo tradurre coi neologismi “mono-tracciamento” “mono-restituzione” o “mono-cartografia”. Il metodo consente di realizzare delle cartografie e delle misure precise partendo da singole fotografie realizzate con normali fotocamere analogiche o digitali, quindi anche da foto storiche e cartoline d’epoca. In pratica, conoscendo le coordinate reali di un minimo di quattro punti di controllo visibili sulla foto, si può stimare la posizione del fotografo, l’orientamento della veduta e le caratteristiche ottiche della fotocamera. Lo scopo di questa prima tappa cruciale è quello di realizzare una calibrazione della camera virtuale (“camera calibration”), vale a dire di rispondere con un modello matematico alla domanda fondamentale «dove e come è stata scattata la fotografia?». In seguito, sfruttando questa simulazione, si può facilmente calcolare, per ogni pixel dell’immagine fotografica, la direzione assoluta dei raggi luminosi corrispondenti. Quindi basta stabilire di volta in volta l’intersezione tra il raggio ottico e la superficie del modello altitudinale del terreno, per associare ogni pixel fotografico a delle coordinate tridimensionali nella realtà. Otteniamo così un sistema di trasformazione che permette di passare direttamente dalle coordinate bidimensionali in pixel sull’immagine alle coordinate metriche reali.

Al WSL abbiamo sviluppato una nuova interfaccia di monoplotting con l'obiettivo di offrire una piattaforma intuitiva per la georeferenziazione e l'ortorettifica di singole fotografie oblique ordinarie. Le immagini calibrate risultanti permettono all'utente di produrre dati vettoriali georeferenziati disegnandoli direttamente sulle immagini e scambiandoli con i tradizionali sistemi GIS. I poligoni risultanti possono essere visualizzati su immagini terrestri (Fig. 1) o ortofoto e mappe. Allo stesso modo, gli elementi geografici attuali possono essere proiettati su immagini storiche.

Inoltre, grazie alla collaborazione e al sostegno finanziario dell'UFAM, la presente versione 2.0 del monoplotting tool offre un'interfaccia alla piattaforma StorMe 3.0 dell'UFAM per facilitare la descrizione e la documentazione degli eventi di pericolo naturale. Vedi sotto, e ulteriori informazioni sulla la pagina dell'UFAM sul catasto degli eventi naturali StorMe

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_{Fischer, R.; Bozzini, C., 2013: Fotos wie Karten lesen. Horizonte – Das Schweizer Forschungsmagazin Nr. 96, März 2013 (pdf)}

_{Fischer, R.; Bozzini, C., 2013: Lire les photos comme des cartes. Horizons - Le magazine suisse de la recherche scientifique no 96, Mars 2013 (pdf)}

_{Wiesmann, S.; Steiner, L.; Pozzi, M.; Bozzini, C.; Hurni, L., 2012: Reconstructing Historic Glacier States Based on Terrestrial Oblique Photograph.AutoCarto International Symposium on Automated Cartography, Columbus, Ohio, USA, 16-18 September 2012 (pdf)}

Lavori di utenti del Monoplotting tool

• _{A century of landscape change in the southern Rocky Mountains and Foothills of Alberta: Using historical photography to quantify ecological change by Christopher Alec Stockdale (PhD thesis)}
• _{Assessment of the viability of worldwide application of the WSL Monoplotting Tool in reconstruction of past glacier stands by Iris Hansche (bachelor thesis)}