Come distinguere facilmente le coordinate geografiche da quelle piane
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Capita spesso di utilizzare l'EPSG 4326 come sistema di riferimento in QGIS per visualizzare le coordinate geografiche WGS84 acquisite attraverso i dispositivi di telefonia mobile o per gestire file .KML/.KMZ prodotti con GoogleEarth ovvero per il WEB Mapping con QGIS, tanto che talvolta ci si dimentica che l'EPSG:4326, basato sull'ellissoide WGS84, non è una proiezione vera e propria ma viene rappresentata planimetricamente considerando le coordinate geografiche della latitudine e della longitudine come delle coordinate cartesiane, vedasi proiezione cilindrica equidistante.
Se invece utilizziamo i servizi WMS come OSM o GoogleMaps (vedi plugin QuickMapService), il sistema di riferimento predefinito da QGIS viene impostato in EPSG 3857 o Web Mercator, una variante della proiezione di Mercatore, che rappresenta un sistema di coordinate proiettato dalla superficie di una sfera, approssimando la Terra a una sfera perfetta, su un cilindro tangente ad essa all'equatore. Il cilindro viene quindi srotolato per ottenere la mappa planare. Ciò introduce importanti distorsioni non solo delle aree situate in prossimità dei poli ma anche di quelle poste alle nostre latitudini, dell'ordine di h=√(1- e²sen²(φ))/cos(φ) ≅ 1/cos(φ) ovvero una distanza di 100 m misurata sulla mappa in EPSG 3857 corrisponde, alla latitudine di 46°N, a un lunghezza nella realtà di 100 / h ≅ 70 m , con un errore lineare in eccesso del 44 % .
Per questi motivi, tale sistema di riferimento risulta inadatto per effettuare misurazioni cartografiche, sebbene espresso in metri con assi (Est, Nord). Infatti, non si tratta di un sistema di riferimento autonomo ma, più propriamente, di una proiezione delle classiche coordinate ellissoidiche basate sulla latitudine e longitudine, che si potrebbe definire "simil-Mercatore". Sebbene nelle mappe di Google e OSM questa proiezione risulti applicata alle coordinate ellissoidiche (geografiche) WGS84 e quindi utilizzi come sistema di riferimento il predetto WGS84, andrebbe accuratamente evitata per operazioni metriche in quanto affetta da distorsioni geometriche significative. Risulta sostanzialmente sviluppata per semplificare la visualizzazione e consentire lo scorrimento fluido delle mappe all'interno della piccola superficie piana delimitata dallo schermo di un PC, senza la necessità di svolgere calcoli più complessi. Si potrebbe affermare che siamo in presenza di un'astuta soluzione informatica piuttosto che di una rigorosa proiezione cartografica.
Come noto, la differenza più evidente tra coordinate geografiche, definite da una coppia di numeri che rappresentano latitudine ( φ ) e la longitudine ( λ ), mentre la quota ortometrica o geoidica h viene spesso omessa, e le coordinate piane (X o Est, Y o Nord), attenzione all'ordine degli assi che cambia a seconda delle convenzioni è che le prime vengono espresse in gradi mentre le seconde in metri e ciò risulta facilmente distinguibile nella casella Coordinata della barra di stato ( ① ) di QGIS o nelle colonne delle coordinate di un file .CSV, attraverso la seguente regola semplificata:
EPSG 4326 : utilizza un sistema di coordinate geografiche relative a una superficie curva 3D dove le misure sono espresse in gradi, quindi la parte intera delle coordinate in FVG avrà sempre due cifre, da (45,...°N 12,...°E) a (46,...°N 14,...°E) però con molti decimali dopo la virgola (per aumentare i decimali in QGIS: Progetto➝ Propietà➝ Generali➝ Precisione coordinate➝ Manuale ➝ modificare il valore di defalut);
EPSG 3857 : utilizza un sistema di coordinate proiettate su superficie piana 2D, espresse in metri, che in Regione può variare da (1285650, 5653209) a (1620541, 5918317) , quindi con la parte intera costituita da sette cifre e con assenza o pochi decimali dopo la virgola.
Premesso che tali pseudo proiezioni dovrebbero essere adottate esclusivamente per rappresentazioni di geometrie acquisite con una precisione metrica o per trasferire dati tra applicazioni per l'escursionismo, resta il fatto che per effettuare rilievi accurati in campagna si dovrebbe ricorrere a strumenti GNSS dotati di multifrequenza e correzione (N)-RTK oppure utilizzare, in via speditiva, applicazioni come QField o MerginMaps dotati di antenna GNSS esterna, avendo cura di impostare il software di acquisizione dati nel sistema di riferimento rigorosamente proiettato EPSG 6708.
L'accuratezza degli attuali ricevitori GNSS presenti nei comuni dispositivi di telefonia mobile non consente ancora di raggiungere precisioni decimetriche, attestandosi secondo alcune fonti attorno ai 5-20 m per smartphone a singola frequenza e 3-6 m per quelli a doppia frequenza, pertanto insufficiente per apprezzare le differenza tra un SR non agganciato come l'EPSG 4326 e uno solidale alla placca europea come l'EPSG 6706. Tale situazione potrebbe cambiare grazie alla graduale attivazione, a partire dal gennaio 2023, del servizio Galileo E6-B (High Accuracy Service), tuttavia, per poterle apprezzare bisognera attendere la disponibilità sul mercato di smartphone capaci di elaborare il nuovo segnale E6-B ad alta precisione per il posizionamento preciso dei punti (PPP).
- http://labtopo.ing.unipg.it/files_sito/aurelio/Tutorial%20Reti%20GNSS_2_finale.pdf
- https://it.wikipedia.org/wiki/Proiezione_cilindrica_centrografica_modificata_di_Mercatore
- https://www.hydrometronics.com/downloads/Web%20Mercator%20-%20Non-Conformal,%20Non-Mercator%20(notes).pdf
- https://gis.stackexchange.com/questions/48949/epsg-3857-or-4326-for-web-mapping
https://www.iogp.org/wp-content/uploads/2019/09/373-07-02.pdf
