11 luglio 2006

Modelli digitali del terreno




















DEM della Regione Lombardia

Autodesk Map 3D, nella sua ultima Release 2007 ha
introdotto la possibilità di utilizzare uno dei più diffusi modelli
digitali del terreno, chiamato Modello di Elevazione
del Terreno (DEM, Digital Elevation Models).
Si tratta di un passo avanti molto importante, perchè apre la
strada al mondo dell'analisi tridimensionale nel campo GIS.

I Modelli di Elevazione del Terreno vengono rappresentati
attraverso immagini raster, tramite una griglia regolare
di valori, dove ogni pixel contiene le informazioni sulla quota
media di una cella di questa griglia.
Si ottengono partire da rilievi aerei o satellitari ed una volta
tematizzati in modo adeguato permettono di rappresentare
in 2D ed in 3D l'andamento del terreno.
Su di essi possono essere appoggiate ortofoto od immagini
dal satellite, per ottenere modelli fotorealistici del territorio,
ma questo sarà oggetto di un prssimo post.
Vediamo allora in che modo Map 3D utilizza i DEM.
Una premessa: questo tipo di dato non è ancora molto
facile da trovare. Fortunatamente alcuni enti pubblici
hanno pensato bene d irenderlo disponibile attraverso
internet: ad esempio la Regione Lombardia, sul suo sito
http://www.cartografia.regione.lombardia.it/portale/
In questo post, infatti, ho usato il riquadro C3 della Regione
Lombardia, che contiene la Valtellina, che conosco ed
apprezzo per le mie passeggiate in montagna...

Autodesk Map 3D permette di utilizzare DEM in formato
.DEM e .ASC (quello utilizzato dai software ESRI) , ed è
quest'ultimo il caso della Lombardia.
Vediamo allora come fare!

1. Caricamento del DEM
Aperto un disegno vuoto, premi il bottone Dati, che si
trova nel Riquadro Attività, nella Attività Gestione
Visualizzazioni (aperta di default).
Si apre la finestra Connessione dati: qui scegli, a sinistra,
la voce Raster, mentre nella parte destra assegna un nome
alla connessione (ad esempio DEM) e scegli il percorso sul
disco dove sono presenti i dati.
Premi il bottone Connetti e poi attiva la casellina che
appare di fianco al nome del DEM che vuoi caricare.
Premi il bottone Aggiungi a Carta: dopo qualche istante
nella legenda di Gestione Visualizzazioni compare una
voce del tipo C3DTM_1.
Premi il tasto destro del mouse su di essa e scegli
Zoom estensioni
Ora puoi chiudere la finestra Connessione Dati.

2. Vestizione del DEM
Il nostro modello compare già vestito in toni di verde, con
le ombre di default.
Prima di tutto puoi applicare i colori da una palette più
interessante: premi il tasto destro del mouse sulla voce
C3DTM_1 e scegli Modifica stile di visualizzazione.
Nell'Editor di stile, nel riquadro inferiore sotto Stile apri
la tendina e scegli tema.
Nella finestra Tema, sotto Interpola stili nell'intervallo di
condizioni, scegli al voce Tavolozza e di fianco a questa apri
la tendina, scendi fino a trovare Tavolozza USGS National Map
e selezionala.
Premi Ok per chiudere la finestra Tema.
Premi Applica per chiudere l'Editor di Stile.
Ed ecco che il nostro DEM ora ha una vestizione molto più
interessante!
Infine, se vuoi gestire le ombre, puoi utilizzare il comando
da menu Imposta > Hillshade (se sei nell'Area di lavoro
Map 3D geospaziale) oppure scrivi direttamente il comando
_maphillshade.
Descrivere tutte le possibilità di questo comando richiederebbe
un altro post, ti invito solo a provarne le impostazioni e
soprattutto a premere il bottone impostazioni, per aprire la
finestra Proprietà Sole e lasciare che sia Map 3D a calcolare
la direzione del sole in base alla data ed all'ora.
Infine prova a premere il piccolo bottone che trovi nella stessa
finestra, di fianco a Posizione geografica...

3 Visualizzazione 3D
Finora abbiamo lavorato in modo tradizionale, in 2 dimensioni.
Ma Autodesk Map 3D, come dice il nome, può rappresentare
il DEM in 3 dimensioni.
Fai attenzione prima di tutto a due bottoni presenti in basso,
nella barra inferiore di Map 3D: il primo controlla l'esagerazione
verticale, cioè permette di moltiplicare per un fattore a scelta
la Z del modello. Si tratta di una tecnica adottata spesso in
topografia per esagerare l'andamento di un terreno e vedere in
modo più chiaro il suo andamento.
Il secondo bottone, il più importante, è quello che permette di
passare alla modalità 3D.
Basta premerlo per passare dalla vista 2D ad una isometria.
E l'effetto è veramente bello.
Naturalmente da questo momento le prestazioni dipenderanno
molto dalla qualità della scheda grafica che si sta utilizzando.
Le possibilità sono veramente molte, grazie anche alle molte
novità della Release 2007 nel campo del 3D.
Ti invito quindi ad aprire la Toolbar Navigazione 3D e
provare prima di tutta l'orbita vincolata 3D.
Un possibile risultato lo trovi all'inizio del Post del 27 giugno.
Poi prova a definire le impostazioni per la passeggiata ed il volo
e davanti a te si apre la possibilità di navigare tra queste belle
montagne, senza muoverti dal tuo ufficio o da casa!

Ci vediamo quando torni
GimmiGis

26 commenti:

Anonimo ha detto...

ciao, sto lavorando con i DEM come da te indicato, il problema è che trovandomi in liguria, sul bordo del mare, il bordo affonda come ad arrivare a -9999 metri..come si puo risolvere? anche mettendo 0 come livello minimo, crea sempre un livello da -9999 a 0 che viene sempre visualizzato...

GimmiGis ha detto...

Mi sembra strano, finora non ho mai notato un problema di questo genere. Hai assegnato il sistema di coordinate alla fonte dati ed al progetto? Non vorrei che utilizzando Lat-Long per la x e la y poi qualche metro sulla z porti ad un vero abisso...
Puoi anche modificare le bande ed eventualmente eliminare quella che causa problemi.

Anonimo ha detto...

Per puro caso sono entrato nel suo sito e ho visto la possibilità di scaricare i dem della lombardia, ho provato ad entrare nel sito della regione ma non mi abilitato l'accesso.

Mi sa dire inoltre il passo della maglia, se derivati da ortofoto o da volo laserscan, se è al corrente della possibilità di scaricare dem con maglie da 20m o meno di altre regioni?
Ringraziandola anticipatamente

Paolo

GimmiGis ha detto...

Ciao Paolo,

Ho appena provato anch'io sul sito della regione Lombardia ed in effetti sembra che ci siano difficoltà nel download.

Spero ripristino il servizio al più presto.

Il passo è 20 metri.

Ho scritto di un'altra fonte di DEM per tutta l'Italia, però a 40 metri a questo indirizzo:

Un'altra fonte di dati DEM la trovi a questo indirizzo:

http://map3d.blogspot.com/2007/07/modello-di-elevazione-srtm.html

Buon lavoro
GimmiGIS

Anonimo ha detto...

Sto elaborando dei dem con passo di 1m e 0,5 ovviamente l'Autocad ha i suoi bei problemi.

Mi devo avvalere di GlobalMapper e per la precisione rel 9 con il quale si possono calcolare le curve di livello con passo definito senza alcun intoppo.

Con altri modellatori che girano sotto Autocad quando si superano i tre milioni di punti ci sono parecchi problemi successivamente esporto in che formato voglio.

Paolo

GimmiGis ha detto...

Certo, AutoCAD non è pensato per gestire tutti quei punti.

Se ti è utile lavorare su DEM raster (.ASC o Geotiff) consiglio AutoCAD Map 3D, se invece devi lavorare su TIN è necessario utilizzare AutoCAD Civil 3D.

Non conosco l'applicativo di cui scrivi, io ne conosco un'altro molto bello che si chiama CloudCube di VirtualGEO.

Buon lavoro
GimmiGIS

Paolo ha detto...

Ciao,
sto lavorando con un dem di un tratto del fiume Po e dovrei ricavarmi sezioni dell'alveo da inserire in un modello di simulazione idrulica.Come posso ricavarmi le sezioni con Map 3D?

GimmiGis ha detto...

Ciao Paolo,

Per creare le sezioni ti occorre AutoCAD Civil 3D.

www.autodesk.it/civil3D

Buon lavoro
Gimmi GIS

Anonimo ha detto...

Grazie mille davvero interessante, ho seguito alla lettera la guida e va tutto ok; solo 2 problemini:

1- zummando il dem un bel po la mesh presenta dei poligoni ripetuti su tutta la mesh, chiaramente se mi allontano vanno via...... ma non mi sembra affatto che da 40 mt si veda bene... premetto che ho un 8 core 16 gb ram ecc....... quadro fx 1700

2- mi piacerebbe capire come esportare la mesh da autocad map 3d in 3ds o obj, per poterla importare in cinema 4d.. per me sarebbe molto importante..

Comunque grazie di cuore..

Graziano

GimmiGis ha detto...

Ciao Graziano,

Sono contento che l'articolo ti sia servito.

1. Attenzione: il DEM non è composto da una mesh (vettoriale) ma da pixel (raster). Quindi è ovvio che zoomando si veda la griglia, o scalettatura dei pixel, che dipende dalla risoluzione con cui è stato creato il DEM.

Anche tutte le coperture raster o vettoriali che vengono proiettate sul DEM assumono la stessa risoluzione. E' inevitabile.

2. Per portare il DEM in un ambiente come 3D Studio devi vettorializzarlo. Lo puoi fare con AutoCAD Civil 3D.

Buon lavoro
GimmiGIS

Anonimo ha detto...

Grazie GimmiGis per le delucidazioni, quindi praticamente dovrei importare il dem in autocad civil 3d 2008 (è questa la versione che posso utilizzare), e poi vettorializzarlo ed infine esportarlo in .3ds... giusto??

Potresti cortesemente indicarmi i passaggi da fare, come esportare al meglio la mesh per poi poterci lavorare con un programma di modellazione e texturizzazione come cinema 4d 11.
Te ne sarei davvero grato...
non conosco autocad civil 3d... ed autocad map 3d, grazie al tuo tutorial riesco solo a visualizzare i DEM (che non è poco)..

in ultimo vorrei chiederti se è possibile avere dei DEM con più risoluzione, quindi più dettaglio. (considera che io ho scaricato quelli da google heart, come da guida.

Comunque grazie per tutto quello che fai per la comunità..

Attendo con ansia..
Saluti

Graziano

GimmiGis ha detto...

Ciao Graziano,

Sì, per l'esattezza Civil 3D contiene un comando che permette di trasformare il DEM raster in TIN vettoriale.

Questo, una volta esploso diviene un insieme di triangoli 3Dface di AutoCAD e quindi può essere esposrtato in 3Ds.

Di più non ti so dire perchè non mi occupo in dettaglio di Civil 3D.

Prova a chiedere a Guido Bonin, che tiene un Blog analogo al mio all'indirizzo www.civil3d.it

Per quanto riguarda i DEM, cerca sul mio Blog quelli SRTM della missione Shuttle. Ma sono a 40 metri di risoluzione, non ti cambia molto.

Oppure alcune regioni illuminate come la Lombardia lo mettono a disposizione a 20 metri.
Anche questo lo trovi sul mio Blog

Buon lavoro
GimmiGIS

Mario ha detto...

Ho letto la sua ottima guida sull'usa dei DEM...ha di recente acquistato map 3d 2010, ma uso ancora il 2009 e per alcune applicazioni il 2007....di recente mi sono ritrovato un problema spinoso...la creazione di una intervisibilità per un parco eolico e per un parco fotovoltaico....il nostro map può darmi questa informazione

GimmiGis ha detto...

Ciao Mario,

Sono contento che l'articolo ti sia servito.

Se fai clic sull'etichetta per argomento DEM che trovi nella colonna di destra del Blog troverai diversi altri articoli su questo tema.

Con AutoCAD Map 3D, a partire dai DEM puoi effettuare analisi di altezza, visibilità e pendenza, calcolare le curve di livello, proiettare cartografia raster e vettoriale in 3D sul DEM e molto altro ancora.

Di recente ho provato ad eseguire analisi di allagamento.

L'analisi di intervisibilità (immagino tu intenda quali parti di territorio siano visibili da un punto o da un'area) non è ancora prevista.

Spiacente
GimmiGIS

Webmaster ha detto...

salve, riesco ad eseguire i primi due step, arrivato al terzo

vedo l'immagine 3D molto stirata ( anche con Vertical Exaggeration 1x ) se poi configuro in task panel il DEM settando Elevation DEM (none) riesco solo ad ottenere una assonometria piatta senza la terza dimensione

ecco cosa i appare con elevation band 1
http://1.bp.blogspot.com/_jWKH3AeVT-c/TRnuLEG5isI/AAAAAAAAAIs/iBkc095-vdE/s1600/2.jpg

ed ecco con elev band (none):
http://3.bp.blogspot.com/_jWKH3AeVT-c/TRnuMf9UIfI/AAAAAAAAAIw/amMoBZJJVLM/s1600/1.jpg

ringrazio anticipatamente

GimmiGis ha detto...

Ciao Webmaster,

E' probabilmente un problema di unità di misura.

Se stai usando un DEM in Lat Long, queste sono espresse in angoli, mentre la Heigt, l'altezza. è in metri. Quindi il tuo DEM diventa piccolissimo e altissimo.

Il problema si risolve assegnando al progetto un sistema di coordinate metrico: segui la procedura che ho descritto in un altro articolo,

http://map3d.blogspot.com/2007/07/modello-di-elevazione-srtm.html

e che per comodità riporto qui sotto:

[...] Prima di caricare il DEM, quindi, in AutoCAD Map 3D, area di lavoro Map Classic, scegli dal menu il comando Map > Strumenti > Assegna sistemi di coordinate. Oppure se sei nell'Area di lavoro Map 3D Geospaziale scegli dal menu Imposta > Assegna sistema di coordinate.
Scegli il sistema che vuoi utilizzare, ti conviene impostare nelle categorie "Italy" in modo da trovare raccolti tutti i sistemi utilizzati di solito in Italia. Scegliamo per esempio UTM 32.

Quando carichi il DEM dovrai modificare il suo sistema di coordinate, che Map 3D non riconosce. Quindi, dopo aver scelto la cartella in cui stanno i DEM e dopo aver premuto il bottone Connetti, fai doppio click sotto Sistema di coordinate, dove ti compare . Scegli sotto la categoria Lat Longs, LL84.

A questo punto Map 3D conosce il sistem di origine (LL84) e quello di destinazione (UTM32) quindi eseguirà la riproiezione dei dati nel sistema desiderato.

Buon lavoro
GimmiGIS

Webmaster ha detto...

Perfetto, sono andato su , feature map, Surface hillshade ho cliccato semplicemente su ok e tutto funge anche in 3D

La Riringrazio

Anonimo ha detto...

Ciao Gimmi,
grazie ai tuoi preziosissimi consigli sono riuscita finalmente ad aprire un dem attraverso Autocad Map 3D. Ora, però, avrei la necessità di creare delle sezioni dello stesso,cosa che non mi riesce con i consueti comandi di modellazione quali "piano di sezione" o "trancia". Ho installato anche Autocad Civil 3D senza però venirne a capo...
Ti ringrazio anticipatamente.

GimmiGis ha detto...

Ciao Anonimo,
Usa Civil 3D:
prima trasforma il DEM in una Superficie TIN. Poi definisci i profili desiderati.

Piano di sezione e Trancia sono comandi di AutoCAD, non si applicano a DEM o TIN.

Buon lavoro!

Carlo Giannone ha detto...

Ciao, sto utilizzando da pochissimo Autocad Map3D e per farlo seguo le tue lezioni.
Con la II lezione ho capito come caricare un file DTM.
Sto lavorando sulla regione Puglia e mi sono scaricato i DTM direttamente dal sito www.sit.puglia.it.
I DTM sono infiniti, anche se mi sto occupando di una sola provincia, e quando li carico e cerco di unificarli in un solo layer mi compare un messaggio di errore.
Un'altra cosa, se non li unifico e me li carica, facendo un operazione come lo zoom in o out non riesco a visualizzare più nulla.
Sapresti darmi dei consigli?
Grazie Carlo.

Carlo Giannone ha detto...

Ciao, sto utilizzando da pochissimo Autocad Map3D e per farlo seguo le tue lezioni.
Con la II lezione ho capito come caricare un file DTM.
Sto lavorando sulla regione Puglia e mi sono scaricato i DTM direttamente dal sito www.sit.puglia.it.
I DTM sono infiniti, anche se mi sto occupando di una sola provincia, e quando li carico e cerco di unificarli in un solo layer mi compare un messaggio di errore.
Un'altra cosa, se non li unifico e me li carica, facendo un operazione come lo zoom in o out non riesco a visualizzare più nulla.
Sapresti darmi dei consigli?
Grazie Carlo.

GimmiGis ha detto...

Ciao Carlo,

ho paura che stai mettendo alla prova le risorse del tuo computer.
Caricare i DEM di una intera provincia non è cosa da poco...
Puoi trovere DEM a minore risoluzione scaricandoli dal progetto ASTER:

http://www.gisinfrastrutture.it/2011/11/usare-il-nuovo-dem-aster-2-0-con-autocad-map-3d/

Ne approfitto per consigliarti di seguirmi nel mio nuovo Blog:

www.gisinfrastrutture.it

Buona lavoro
GimmiGIS

Carlo Giannone ha detto...

Grazie GimmiGis, ho seguito il tuo consiglio e dal Global Data Explorer sono riuscito a scaricare un ottimo ASTER dell'intera Regione.
Ho notato però che i Blu Marble per la vestizione dei DEM, caricandoli su Map3D sembrano avere una risoluzione molto bassa.
Un altra cosa, ho provato a caricare dei dati WMS che ho trovato sul Geoportale Nazionale, ma il programma mi dà lo stesso errore che ti spigavo nel precedente commento. Sto mettendo ancora a dura prova il mio pc?

Carlo Giannone ha detto...

A dimenticavo, non sarebbero meglio le ortofoto per la vestizione dato che mi sembrano un pò più definite?
Grazie.

Carlo Giannone ha detto...

Ciao GimmiGIS, scusami se continuo a farti domande, ma non riesco a capire una cosa.
Ciò che mi servirebbe fare con Autocad Map3D sarebbe ricavarmi il CTR di una Provincia della Puglia.
Sul sito http://www.sit.puglia.it/ c'è la possibilità, registrandosi, di poter scaricare ogni tipo di cartografia della regione, tra cui il CTR.
Si scarica per elementi di un quadro di unione molto ampio in una cartella compressa composta da: 3 file.shp, 3 file.shx, 3 file.org ed un file.dwg.
Ho notato che aprendo i file dwg appaiono solo i numeri dei punti altimetrici ed i nomi delle località, mentre aprendo gli shapefile viene fuori tutto il resto.
Ho capito come caricare prima una cosa e poi l'altra in modo da poterli visualizzare nello stesso file.
Il mio problema è come poter aprire tutti gli elementi di ogni quadrante in modo tale da ottenere il mio CTR della provincia.
Spero di essere stato chiaro.
Carlo.

GimmiGis ha detto...

Ottimo!

Certo che i Blue Marble hanno bassa risoluzione, sono immagini satellitari...

E' quello che passa il convento!

No, i WMS non dovrebbero mettere troppo alla prova il PC: è più facile che il problema sia dovuto ad una difficoltà nella connessione