UTM o latitudine e longitudine: qual è la differenza?

Latitudine e longitudine in breve

La latitudine è l'angolo a nord o a sud dell'equatore, da meno 90 a più 90 gradi. La longitudine è l'angolo a est o a ovest del meridiano di Greenwich, da meno 180 a più 180 gradi. Insieme descrivono qualsiasi posizione sulla Terra con una coppia di numeri, per esempio 48.85837, 2.29448 per la Torre Eiffel. Ricevitori GPS, telefoni e mappe web le usano tutti, nel sistema geodetico WGS84.

La stessa posizione si può scrivere in gradi decimali, come sopra, oppure in gradi, primi e secondi: 48° 51' 30,1" N, 2° 17' 40,1" E. Lo svantaggio dei gradi è che non hanno una lunghezza fissa: un grado di latitudine misura circa 111 chilometri ovunque, ma un grado di longitudine misura 111 chilometri all'equatore, 56 chilometri a 60 gradi nord e zero ai poli.

Come funziona l'UTM

La proiezione Universale Trasversa di Mercatore (UTM) divide la Terra, tra 80 gradi sud e 84 gradi nord, in 60 fusi larghi 6 gradi di longitudine ciascuno, numerati verso est a partire da 180 gradi ovest. Ogni fuso ha la propria proiezione cartografica, quindi al suo interno le posizioni sono espresse in metri: una coordinata est (easting), misurata da una linea posta 500.000 metri a ovest del meridiano centrale del fuso, e una coordinata nord (northing), misurata dall'equatore (più 10.000.000 di metri nell'emisfero sud, perché i numeri restino positivi).

La Torre Eiffel si trova in 31U 448251 E 5411952 N: fuso 31, fascia di latitudine U, circa 51,7 chilometri a ovest del meridiano centrale a 3 gradi est e 5.412 chilometri a nord dell'equatore. Poiché l'unità è il metro, la distanza tra due punti dello stesso fuso si ricava quasi semplicemente dalle differenze delle coordinate est e nord. Per questo l'UTM è apprezzato per i rilievi, le carte escursionistiche, il soccorso e i progetti GIS. L'Italia ricade per la maggior parte nei fusi 32 e 33: Milano, a 9,19 gradi est, è nel fuso 32, Roma, a 12,5 gradi est, nel fuso 33.

1. Il numero del fuso dipende dalla longitudine. Il fuso 1 va da 180 a 174 gradi ovest, il fuso 31 da 0 a 6 gradi est.
2. La lettera della fascia di latitudine (da C a X, senza I e O) indica in quale fascia di 8 gradi si trova il punto; non fa parte della proiezione vera e propria.
3. La coordinata est è compresa tra circa 166.000 e 834.000 metri all'equatore, e la coordinata nord è una distanza dall'equatore.

Precisione e deformazione nell'UTM

Ogni proiezione cartografica deforma qualcosa. Nell'UTM la scala vale 0,9996 sul meridiano centrale, esattamente 1 su due linee a circa 180 chilometri a est e a ovest di esso, e cresce verso i bordi del fuso, fino a circa 1,001 all'equatore. Una distanza letta direttamente dalle coordinate UTM è quindi sbagliata al massimo di circa un metro per chilometro, e molto meno nella maggior parte dei luoghi. Basta per gran parte del lavoro sul campo, ma non per la topografia di precisione, che applica il fattore di scala.

La conversione tra latitudine, longitudine e UTM è matematica esatta, non un'approssimazione. GeoDrafter usa le serie di Krüger, che concordano con la libreria di riferimento PROJ entro un micrometro. Gli errori nascono solo quando si usa il fuso, l'emisfero o il sistema geodetico sbagliato.

Errori frequenti

Le coordinate di due fusi diversi non si possono confrontare direttamente; un punto vicino al bordo di un fuso ha coordinate est molto diverse nel proprio fuso e in quello accanto. La Norvegia e le Svalbard hanno fusi speciali, per cui la Norvegia sud-occidentale usa il fuso 32V, largo 9 gradi. Una coordinata nord dell'emisfero sud letta come se fosse dell'emisfero nord sposta il punto di 10.000 chilometri. E l'UTM su un sistema geodetico più vecchio, come ED50 in Europa o NAD27 in Nord America, differisce dall'UTM WGS84 fino a circa 200 metri: controlli sempre il sistema geodetico o il codice EPSG.

L'MGRS, il sistema di riferimento a griglia militare usato dalla NATO e da molti servizi di soccorso, è semplicemente l'UTM preceduto da fuso, fascia e un quadrato di 100 chilometri indicato da due lettere, per esempio 31U DQ 48250 11951.

Quando usare l'uno o l'altro

Usi latitudine e longitudine per comunicare una posizione a chiunque, per cercare un luogo in un'applicazione di mappe o per lavorare su grandi aree e più paesi. Usi l'UTM quando lavora in una sola regione e Le servono i metri: misure sul campo, progetti GIS locali, carte topografiche cartacee con reticolo o relazioni che richiedono coordinate est e nord.

I sistemi nazionali seguono la stessa idea con una proiezione adattata a un paese. In Italia il riferimento ufficiale è RDN2008, la realizzazione italiana di ETRS89, proiettato in UTM nei fusi 32 e 33: i codici EPSG sono 6707 e 6708 (con ordine degli assi nord-est) oppure 7791 e 7792 (est-nord), e sono molto diffusi anche gli ETRS89 / UTM 25832 e 25833. Su carte e dati più vecchi si trova ancora il sistema Gauss-Boaga su Roma 40 (Monte Mario), fuso Ovest EPSG 3003 e fuso Est EPSG 3004. Il convertitore di coordinate di GeoDrafter supporta tutti questi codici. Il British National Grid nel Regno Unito o lo State Plane negli Stati Uniti si basano sullo stesso principio.