Caserma L. Pierobon 18 marzo U.N.U.C.I. sezione di Padova

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1 Caserma L. Pierobon 18 marzo 2010 U.N.U.C.I. sezione di Padova

2 NOZIONI DI TOPOGRAFIA Reticolato geografico Designazione di un punto Sistemi di misura Nord Geografico, Rete e Magnetico Distanze Scale di proporzione Curve di livello Segni convenzionali

3 NOZIONI DI TOPOGRAFIA ORIENTAMENTO Strumentazione Orientamento della carta Determinazione del punto stazione Direzione di marcia Studio dell itinerario

4 NOZIONI DI TOPOGRAFIA ORIENTAMENTO RILEVAMENTO SATELLITARE ESERCIZI PRATICI

5 TOPOGRAFIA Dal greco topos / graphia significa: descrizione dei luoghi È una scienza che ha per scopo: lo studio la descrizione e la rappresentazione, su carta, del terreno

6 rappresentazione delle carte Ieri ( XIV Sec.) oggi

7 Una carta geografica non può mai mantenere contemporaneamente: La corrispondenza delle aree La corrispondenza delle distanze La corrispondenza degli angoli

8 RETICOLATO GEOGRAFICO

9 longitudine del punto P varia da 0 a 180 est e da 0 a 180 ovest Punto P P.N. RETICOLATO GEOGRAFICO Asse terrestre parallelo equatore meridiano P.S. latitudine del punto P varia da 0 a 90 nord e da 0 a 90 sud meridiano di origine di Greenwich - la cartografia italiana fa riferimento al meridiano di M. Mario situato a a Est del meridiano di Greenwich

10 Gli spazi delimitati da queste linee immaginarie vengono identificati in : Fusi area delimitata da due meridiani consecutivi Fasce area delimitata da due paralleli consecutivi Zone area di intersezione tra fuso e fascia Asse terrestre P.N. equatore Le fasce sono nell emisfero nord e 10 nell emisfero sud hanno una ampiezza di 8 I fusi sono 60 numerati da 1 a 60 verso est hanno una ampiezza di 6 P.S. Le zone, ottenute dall intersezione delle fasce con i fusi, sono 1200

11 Ogni zona (larghezza media di 500 Km circa) è identificata da una sigla alfanumerica (es. 33T ) A sua volta la zona viene suddivisa in quadrati da 100 Km di lato, mediante fasci di rette parallele rispettivamente al meridiano centrale del fuso e all equatore. Ciascun quadrato di 100 Km è contraddistinto da una coppia di lettere (es. PQ ) A sua volta ogni quadrato di 100 km verrà suddiviso in aree ancora più piccole.

12 COORDINATE DI UN PUNTO L ubicazione di un punto è definita mediante la misura delle distanze che lo separano dagli assi di riferimento. Dette distanze vengono definite coordinate chilometriche RETICOLATO CHILOMETRICO Per praticità e quindi per consentire la misurazione delle coordinate dei punti, sulle carte vengono sovrastampati dei reticolati chilometrici a maglie quadrate da 1 km di lato

13 Distanza in Km del parallelo dall equatore Distanza fittizia del meridiano da quello centrale del fuso

14 DESIGNAZIONE DI UN PUNTO Significa precisare la posizione del punto rispetto al sistema di riferimento adottato.

15 DESIGNAZIONE DI UN PUNTO Significa precisare la posizione del punto rispetto al sistema di riferimento adottato. 33S VB P

16 DESIGNAZIONE DI UN PUNTO Significa precisare la posizione del punto rispetto al sistema di riferimento adottato. 33S VB P S VB q.150 zona Quadrato Di 100 km Coordinata Est Coordinata Nord Quota Le coordinate vengono determinate utilizzando uno strumento chiamato coordinatometro

17 SISTEMI DI MISURA Lunghezze : metrico decimale (cm - m - km) Angoli: grado sessagesimale primo sess. secondo sess. radiante convenzionale rad ettogrado h millesimo conv. ( 1 h = 100 )

18 gli angoli vengono misurati con uno strumento denominato Rapportatore

19 gli angoli vengono misurati con uno strumento denominato Rapportatore = 17,778 1 = Per il passaggio da un sistema di misura ad un altro vale la seguente proporzione: 360 : 6400 = :

20 NORD GEOGRAFICO, RETE E MAGNETICO Nord geografico (N) : punto di incontro dei meridiani geografici. Nord rete (Nr) : punto di incontro dei meridiani rete, che, essendo paralleli tra loro, si incontreranno all infinito. Nord magnetico (Nm) : punto di convergenza delle linee di forza del campo magnetico terrestre. La posizione di tale nord è variabile nel tempo.

21 LE DISTANZE Reale - Naturale - Grafica Nei documenti topografici il terreno viene rappresentato graficamente alterando opportunamente le dimensioni reali secondo un determinato rapporto di riduzione. Dr = Distanza Reale A Dr B misura diretta fra i punti A e B L = Distanza Naturale A1 L B1 è la proiezione della distanza reale sul piano orizzontale : A1 B1 l l = Distanza Grafica è la distanza naturale ridotta in base alla scala di proporzione

22 SCALA DI PROPORZIONE

23 SCALA DI PROPORZIONE è il rapporto costante n tra una lunghezza grafica l e la corrispondente lunghezza naturale L : l n = L A Dr B A1 L B1 l

24 CLASSIFICAZIONE DELLE CARTE

25 CLASSIFICAZIONE DELLE CARTE in funzione della scala di proporzione carte geografiche scala inf. a 1: carte corografiche da 1: a 1: carte topografiche da 1: a 1: mappe e piante scala magg. a 1:10.000

26 LA CARTOGRAFIA Le carte in uso nell Esercito sono: Foglio, serie M691 1: Quadrante, a scala 1: Tavoletta, a scala 1: NO IGM IV III NE SO SE I II F 131 Il Foglio rappresenta una zona di terreno di circa 40x40 km. Viene identificato con una sigla (es. F131). Il Quadrante rappresenta una zona di 20x20 km circa. Viene identificato con numero romano. Ogni foglio viene suddiviso in quattro quadranti. La Tavoletta rappresenta una zona di circa 10x10 km. Viene indicata con i punti cardinali. Ogni quadrante viene suddiviso in quattro tavolette.

27 RAPPRESENTAZIONE ALTIMETRICA DEL TERRENO

28 RAPPRESENTAZIONE ALTIMETRICA DEL TERRENO

29 RAPPRESENTAZIONE ALTIMETRICA DEL TERRENO B A hab ha hb Livello medio del mare Quota ha : distanza verticale del punto A dal livello medio del mare Dislivello hab : differenza di quota tra i punti A e B

30 CURVE DI LIVELLO

31 CURVE DI LIVELLO Nella carta sono le proiezioni, su di un piano orizzontale, delle curve chiuse ottenute da sezioni orizzontali equidistanti di una zona di superficie terrestre. foto Sono chiamate anche ISOIPSE in quanto definiscono un livello in cui la quota rimane costante.

32 CURVE DI LIVELLO L andamento delle curve di livello consente di interpretare le forme del terreno: curve ravvicinate curve piuttosto rade curve concentriche = pendio ripido = pendio dolce = altura o depressione

33 TIPI DI CURVE DI LIVELLO

34 TIPI DI CURVE DI LIVELLO. 335 I Curve direttrici ( 100 mt - più marcate ) Curve intermedie ( 25 mt ) Curve ausiliarie ( 5 mt - tratteggiate) Equidistanza (e), dislivello fra due curve di livello successive è indicata sul margine della carta. Intervallo (I), distanza orizzontale fra due curve di livello successive

35 SEGNI CONVENZIONALI Per rappresentare il terreno sulla carta vengono adottati dei segni convenzionali, di determinate dimensioni e forme, tali da fornire tutte le indicazioni necessarie e utili, senza togliere ad essa la chiarezza.

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37 O R I E N T A M E N T O Orientarsi vuole dire individuare sul terreno la direzione dell oriente. In senso lato, vuol dire individuare la direzione di uno qualunque dei punti cardinali: N - S - E - W Significa anche localizzare con buona precisione la propria posizione sulla carta.

38 Richiede la conoscenza di alcune fondamentali nozioni: geografiche matematiche astronomiche inoltre occorre: abilità nell impiego di adeguate strumentazioni ( bussola, altimetro, coordinatometro..) intuizione e spirito di osservazione capacità di valutazione e di coordinamento dei dati rilevati dall esame del terreno

39 Le attività più ricorrenti da effettuare durante il movimento sono: Osservare sempre il territorio circostante Individuare e identificare elementi caratteristici sul terreno Orientare la carta topografica Determinare la propria posizione Individuare e mantenere la direzione di marcia

40 STRUMENTAZIONE DI BASE BUSSOLA (da Orienteering) ALTIMETRO BINOCOLO BUSSOLA (mod. militare) CURVIMETRO CARTA TOPOGRAFICA

41 AZIMUT (dall'arabo as-sûmut = le direzioni) anche: Azimuth

42 AZIMUT (dall'arabo as-sûmut = le direzioni) anche: Azimuth L'azimut è la distanza angolare di un punto dalla direzione del Nord Convenzionalmente, il Nord ha azimut pari a 0, l'est azimut pari a 90, il Sud a 180, l'ovest a 270. L azimut copre pertanto la gamma di angoli da 0 incluso a 360 esclusi.

43 DETERMINARE LA PROPRIA POSIZIONE È di fondamentale importanza sapere sempre dove ci si trova in ogni punto del percorso, che deve essere preventivamente pianificato. Riconoscere la propria posizione orientando la carta topografica, sovrapponendola idealmente al terreno circostante, è il metodo speditivo più ricorrente e rapido. Un attento ed accurato studio della carta topografica consente di programmare un itinerario sicuro e limitare le difficoltà di movimento.

44 L importante è sempre fare riferimento ad alcuni punti e/o elementi caratteristici dislocati sul terreno (campanili, cippi km, ciminiere, corsi d acqua, strade, rilievi, ), che siano su differenti direttrici e non ravvicinati.

45 Stesso risultato lo si ottiene facendo uso della bussola. Sistemare la carta topografica su un piano orizzontale e porre sopra alla carta la nostra bussola. L ago magnetico dello strumento si orienterà verso nord. A questo punto ruotare la carta, senza spostare la bussola, fino a quando non saranno allineati il nord magnetico del reticolato chilometrico con la direzione dell ago magnetico della bussola. Ora basterà osservare il terreno davanti a noi alla ricerca di qualche elemento caratteristico da individuare nella carta. Attenzione: se la ricerca del punto stazione viene fatto in modo speditivo, non è indispensabile calcolare preventivamente la variazione magnetica del momento.

46 Il metodo più preciso da applicare per la determinazione del punto stazione è quello degli azimut reciproci. Scelti sul terreno due punti caratteristici, su direzioni diverse, e individuati gli stessi sulla carta, misurare con la bussola i loro azimut magnetici e calcolare i rispettivi azimut reciproci (sommare o sottrarre 180 all angolo rilevato). Trasformarli quindi in azimut rete e tracciare sulla carta le relative direzioni facendo centro sui punti scelti. L intersezione delle rette tracciate, determinano con buona approssimazione il punto stazione.

47 STUDIO DI UN ITINERARIO

48 STUDIO DI UN ITINERARIO È conveniente compiere, nell ordine, le seguenti operazioni: Suddivisione in tratti maggiori aventi medesimo orientamento medio; Misurazione dell angolo di rotta di ciascun tratto maggiore; Approfondimento delle caratteristiche del terreno da attraversare; Individuazione dei punti pericolosi e relative possibilità di aggiramento; Individuazione dei punti che dovranno fungere da punti di controllo e/o riferimento;

49 DIREZIONE DI MARCIA : ANGOLO DI ROTTA Impostare l angolo di rotta ( 1) sulla bussola (ottenuto dalla differenza fra l azimut rete e la variazione magnetica determinata ), traguardando attraverso la tacca di mira e linea di fede della bussola. Ruotare la ghiera esterna fino a sovrapporre la linea di riferimento, posta sul vetrino, all ago magnetico. A questo punto basta controllare che, durante il movimento, i due indici rimangano sempre sovrapposti.

50 Eventualmente, verificata la presenza di un elemento caratteristico posto lungo la direzione di movimento, puntare verso questo fino al completamento della tratta. Arrivati al punto di controllo successivo, impostare il secondo azimut magnetico ( 2) e procedere come in precedenza. Continuare così per tutte le altre singole tratte

51 SISTEMA DI RILEVAMENTO SATELLITARE G.P.S. ( Global Positioning System )

52 NOZIONI SUL SISTEMA DI RILEVAMENTO SATELLITARE G.P.S. Il sistema G.P.S. (Global Positioning System) avviato dagli U.S.A. a partire dagli anni 70, e completato nel 1993, è stato realizzato per motivi principalmente militari, per rispondere all esigenza di seguire il percorso di mezzi militari sulla terraferma ed in mare in modo da localizzarne la posizione in ogni momento. In seguito ha trovato applicazione anche in ambito civile nella navigazione satellitare, nel monitoraggio dei servizi mobili e nel controllo del territorio.

53 Il G.P.S. è un sistema di individuazione della posizione che utilizza 24 satelliti artificiali, divisi in gruppi di quattro che ruotano attorno alla terra alla quota di circa km. Pertanto risulta che in ogni istante sono presenti sopra di noi, in media, da cinque a otto satelliti che si alternano in quota.

54 Il Principio di funzionamento si basa sul un metodo di posizionamento sferico, che consiste nel misurare il tempo impiegato dal segnale a percorrere la distanza satellite-ricevitore. Ricev. t Satellite Conoscendo l esatta posizione di almeno quattro satelliti (per avere una posizione 3D) ed il tempo impiegato dal segnale per giungere al ricevitore, è possibile determinare la posizione nello spazio del ricevitore stesso; nelle applicazioni quotidiane di determinare la propria posizione geografica sulla superficie terrestre in termini di latitudine e longitudine, comprendendo eventualmente la quota se si è in montagna o in aereo.

55 I satelliti G.P.S. generano due diversi segnali di tipo numerico, L1 frequenza di 1.5 GHz per localizzazione grossolana di tipo civile consente la determinazione della propria posizione con approssimazione di circa 300 mt L2 frequenza di 1.2 GHz per localizzazione più precisa di tipo militare consente la determinazione della propria posizione con approssimazione di 50 cm.

56 I ricevitori G.P.S. funzionano all aperto, non è quindi possibile utilizzarli all interno di un appartamento o in sotterranei, ma devono poter vedere il cielo libero su di se per ricevere il segnale satellitare. Il sistema di posizionamento Galileo è un sistema di navigazione satellitare Europeo come alternativa al G.P.S. Entrerà in funzione nel 2010 e conterà su 30 satelliti alla quota di km.

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58 ORIENTAMENTO DELLA CARTA

59 ORIENTAMENTO DELLA CARTA Aula didattica

60 MISURAZIONE AZIMUT MAGNETICO Individuato un punto sul terreno, collimare in direzione la linea di fede con il traguardo della bussola. Leggere il valore dell angolo indicato sul quadrante della bussola dalla posizione dell ago magnetico.

61 MISURAZIONE AZIMUT MAGNETICO Per una buona misurazione dell angolo magnetico, rilevato con una bussola, è opportuno: non trovarsi nelle vicinanze di linee elettriche e/o altre sorgenti di onde elettromagnetiche evitare di appoggiare la bussola sopra masse ferrose mantenere la bussola in piano orizzontale considerare le zone con anomalie magnetiche dichiarate nelle carte topografiche

62 MISURA DELLE DISTANZE La misurazione di un percorso o di una sua parte può essere eseguita con un particolare strumento, a più scale di proporzione, denominato curvimetro o più semplicemente utilizzando un foglio di carta e la scala grafica riportata sul margine inferiore della carta topografica.

63 MISURA DELLE DISTANZE : esempio A B L AB = 1420 mt Dr Dr AB = 1455 mt L

64 MISURA DELLE DISTANZE : esempio Lunghezza strada A-B = = 1580 mt B A

65 CALCOLO DELLA QUOTA DI UN PUNTO

66 CALCOLO DELLA QUOTA DI UN PUNTO Si premette che tra due curve di livello successive, il terreno viene considerato a pendenza uniforme P B A Per la similitudine dei triangoli: P B PP /AP = BB /AB A P B PP = BB /AB x AP = h / l x AP

67 QUOTE SEGNATE SULLA CARTA Quota trigonometrica

68 CALCOLO DELLA QUOTA : esempio A 200 mt 175 mt A AA = h 12,5 / L mt x base q. A q. = A 175 = + 12,5 = 187,5 mt

69 DETERMINAZIONE DEL PUNTO STAZIONE CON GLI AZIMUT RECIPROCI Individuati sul terreno due particolari caratteristici, rilevare i rispettivi azimut magnetici. riconoscere sulla carta i particolari individuati Da ogni particolare sulla carta, tracciare una retta avente come angolo il reciproco di quello rilevato con la bussola. Il punto di incontro delle due rette determina, con approssimazione, la nostra posizione.

70 AZIMUT RECIPROCI : esempio r = = 125 r = = 225 m = 305 m = 45

71 INDIVIDUAZIONE PARTICOLARE CARATTERISTICO

72 USO DELLA BUSSOLA

73 Caserma Pierobon 24 marzo 2010 U.N.U.C.I. sezione di Padova