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    Come il GPS tiene il passo con un continente in costante movimento

    su un po', giusto un po':l'Australia è sempre in movimento. Credito:Shutterstock/Jayjune

    Nulla sulla superficie solida della Terra è statico perché tutta la terra si muove molto lentamente a causa della deriva dei continenti. Questo movimento molto lento influenza tutto ciò che ti circonda allo stesso modo, quindi non puoi dire che sta accadendo, a meno che tu non sia in grado di misurare molto accuratamente dove ti trovi sulla superficie terrestre.

    Il continente australiano, arroccato sulla placca tettonica in movimento più veloce del pianeta, va alla deriva di circa sette centimetri all'anno a nord-est. Ciò sta prendendo le caratteristiche contrassegnate sulle nostre mappe fuori linea con i sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) come il GPS.

    Questi sistemi globali guidano i nostri smartphone, automobili e altri dispositivi di geolocalizzazione utilizzati in settori come l'edilizia, trasporto, estrazione, agricoltura e agrimensura.

    Come possiamo mantenere aggiornate le coordinate della nostra mappa? Questa è una sfida affrontata dai geodeti di oggi.

    Sapere dove sono le cose

    I dispositivi di geolocalizzazione determinano la loro posizione in relazione a punti di riferimento noti:segni di rilevamento stabili che sono stati fissati nel terreno e misurati con precisione.

    Questi punti di riferimento e il loro sistema di coordinate di latitudini, le longitudini e le altezze sono chiamate datum geodetico. Ogni paese ha il suo dato, e quello che l'Australia ha usato fino ad oggi è chiamato Geocentric Datum of Australia 1994, o GDA94.

    Le coordinate degli elementi fissi sulle nostre mappe, come strade, edifici, confini di proprietà e utenze, così come le coordinate degli oggetti in movimento, veicoli, aereo, e le navi sono tutte basate su GDA94.

    All'inizio degli anni '90, GDA94 è stata definita in modo da "muoversi" con la deriva del continente australiano, come una gigantesca rete legata al paesaggio. L'effetto era che le caratteristiche fisse avevano coordinate tridimensionali immutabili.

    In contrasto, i dispositivi GNSS su cui ora ci affidiamo sempre più utilizzano un dato diverso per determinare le loro coordinate.

    Sistemi di posizionamento satellitare – come GPS, il russo GLONASS, il Galileo dell'Unione Europea e il BeiDou della Cina – danno coordinate basate su un dato che non è fissato ad alcun continente, ma piuttosto la media di tutti i continenti. Quindi le coordinate di elementi fissi sulla superficie terrestre, come il continente australiano, cambiano sempre, come navi lente in mare.

    Le coordinate GNSS globali e le coordinate GDA94 australiane si disallineano ogni anno di più.

    Posizionamento preciso all'orizzonte

    Storicamente, le differenze di coordinate di un metro o giù di lì non sono state un problema, perché i sistemi di posizionamento non sono stati abbastanza precisi da essere notati dagli utenti. Quando GDA94 è stato introdotto per la prima volta, le posizioni GPS erano accurate solo fino a circa 100 metri e talvolta molto peggio.

    Ma da allora sono successe due cose importanti. L'Australia si è spostata di circa 1,6 metri a nord-est, spostando efficacemente la posizione degli elementi mappati e le coordinate GDA94 associate.

    Allo stesso tempo, la tecnologia di posizionamento si è evoluta notevolmente. Entro il 2020, L'Australia si sarà spostata di 1,8 metri e molti di noi possederanno dispositivi in ​​grado di individuare posizioni con una precisione piccola come, bene, uno smartphone. Con l'accesso in tempo reale a un preciso posizionamento satellitare a portata di mano, noteremo discrepanze con le funzionalità mappate con GDA94.

    Immagina la confusione se un'auto senza conducente può determinare le sue coordinate con (diciamo) precisione al decimetro, nel dato GNSS, ma le caratteristiche della mappa memorizzate erano riferite al nostro vecchio datum GDA94 ed erano diverse di quasi due metri. Probabilmente non è nemmeno nella stessa corsia.

    Il risultato è che il dato australiano deve essere aggiornato per garantire che le mappe fisse dell'Australia siano sincronizzate con i dispositivi con capacità di posizionamento accurate.

    Una modernizzazione in due fasi

    Il dato australiano viene modernizzato in due fasi per tenere conto della complessità del cambiamento.

    La fase 1 inizia quest'anno e prevede la definizione di un nuovo datum che sposta in media tutte le coordinate in Australia di 1,8 metri a nord-est. Chiamato GDA2020, questo nuovo dato fisso sul continente riporterà le coordinate delle caratteristiche mappate dell'Australia in linea con i sistemi globali nell'anno 2020.

    Nel 2020, La fase 2 della modernizzazione stabilirà un diverso tipo di sistema di riferimento della posizione, simile a quello globale, che misurerà e modellerà continuamente il movimento australiano. La modellazione includerà la deformazione locale del suolo e gli effetti di subsidenza che possono influenzare le altezze, così come il movimento tettonico globale che è per lo più orizzontale.

    Quindi le informazioni sulla posizione su cui ci affidiamo saranno sempre allineate con i dispositivi che utilizziamo per accedervi. Ma dovremo abituarci alle coordinate delle caratteristiche "fisse" nel paesaggio australiano che cambiano di sette centimetri all'anno. Questo sarà sincronizzato con i satelliti che forniscono tutto il nostro posizionamento moderno. Sarà a prova di futuro!

    Chi sta apportando le modifiche?

    Il Comitato intergovernativo di rilevamento e mappatura (ICSM) ha formato un gruppo per supervisionare il processo di attuazione della GDA2020.

    Il GDA Modernization Implementation Working Group (GMIWG) sta aiutando gli utenti e le agenzie governative a sviluppare strumenti di trasformazione coordinati e risorse tecniche, e fornire informazioni agli sviluppatori di software, fornitori di apparecchiature e utenti di informazioni spaziali.

    I geodeti di Geoscience Australia e di tutti gli stati e territori hanno lavorato sugli strumenti necessari per la transizione a GDA2020. Mentre il nuovo dato sarà ufficialmente pubblicato all'inizio di quest'anno, ci vorrà probabilmente fino alla metà del 2018 prima che venga ampiamente adottato.

    In che modo i cambiamenti ti influenzano?

    La cosa fondamentale da ricordare è che per essere affidabili, le informazioni sulla posizione devono essere identificate dal dato e dalla latitudine, valori delle coordinate di longitudine e altezza.

    Le persone che lavorano con informazioni spaziali accurate e si affidano a tecnologie di posizionamento dovranno tenersi aggiornati con le importanti modifiche apportate al dato australiano.

    Per gli altri, lo spostamento del dato sarà in gran parte invisibile, oltre a miglioramenti ai servizi di localizzazione forniti dagli smartphone.

    Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.




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