Introduzione alla cartografia. Monica De Filpo

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1 Introduzione alla cartografia Monica De Filpo

2 Definizione carta geografica Una rappresentazione in piano di tutta la superficie terrestre o di parte di essa. fonte: Treccani.it

3 La carta geografica La carta geografica è il risultato di un interpretazione, la stessa porzione di territorio può avere molte rappresentazioni. Il cartografo ricorre a dei filtri (selezione di ciò che si sceglie di rappresentare). La carta geografica è uno strumento di comunicazione. Essa serve a registrare e trasmettere informazioni su fenomeni fisici e sociali distribuiti sul territorio.

4 Proprietà della carta geografica Approssimata: deformazione derivante dalla rappresentazione di una superficie sferica (Terra 3D) su un piano (foglio 2D), gli errori vengono contenuti ricorrendo alle proiezioni. Ridotta: è impossibile mantenere nel disegno le distanze reali. Si ricorre al concetto di scala. Simbolica: gli elementi rappresentati sono riprodotti per mezzo di segni o simboli convenzionali, legenda.

5 La forma della Terra Geoide: superficie che meglio descrive le irregolarità della Terra. Basato su leggi fisiche (forza di gravità), descrive il livello medio dei mari senza tenere conto delle altitudini. Non è rappresentabile matematicamente. Ellissoide di rotazione: (ellisse) solido geometrico schiacciato ai poli e rigonfio all equatore, è la superficie matematica usata per rappresentare la Terra.

6 Datum geodetico / sistema geodetico di riferimento Il Datum definisce matematicamente la posizione di un punto sulla superficie terrestre. Esso è dato dalla combinazione tra: ellissoide scelto (es. Hayford, Bessel, GRS80, WGS84 ) orientamento rispetto al geoide (in quale area corrisponde al geoide). In base al datum in uso uno stesso punto può avere coordinate diverse. Ci sono diversi datum per garantire la massima accuratezza a livello del singolo stato (es. ED50 o Roma40). Recentemente si è resa necessaria la creazione di un datum unico a livello mondiale (WGS84). ROMA40 (Datum locale) Roma 1940 usa l ellissoide internazionale di Hayford ed è orientato a Monte Mario (Roma); è il datum utilizzato nella produzione cartografica I.G.M.I. fino alla fine degli anni 1980 e ancora in uso nella Cartografia Tecnica Regionale. ED50 (Datum locale) European Datum 1950 (ED50) usa l ellissoide internazionale di Hayford, è orientato a Postdam (Germania) ed è stato creato per l uso in Europa. WGS84 (Datum globale) World Geodetic System 84 usa un proprio ellissoide (WGS84); è usato dalla rete di rilevamento satellitare GPS e da Google Earth.

7 Approssimazione Rappresentare una superficie curva su una superficie piana comporta delle deformazioni (specie se l area è ampia perché si avrà una curvatura maggiore), per contenere gli errori si ricorre a delle proiezioni geografiche. La fedeltà del disegno è maggiore nel centro di proiezione (zona di tangenza della sfera su un piano). È importante conoscere il tipo di proiezione adottato per avere un idea dei limiti della carta. Ogni proiezione ha pro e contro, per questo bisogna scegliere quella più opportuna per la carta che intendiamo realizzare.

8 Proiezioni più usate Prospettiche: proietta secondo le regole della geometria i punti della superficie del globo su un piano a esso tangente. Di sviluppo: il globo viene avvolto in un cilindro o cono e su tali superfici viene proiettato il reticolo. Modificate o convenzionali: es La proiezione cilindrica modificata di Mercatore e la proiezione cilindrica trasversa di Gauss.

9 Proprietà delle proiezioni La proiezione può rispettare o la proporzionalità delle distanze, o l equivalenza delle aree, o i valori degli angoli della superficie sferica (dipende dall uso della carta). Isogonia o conformità= conserva sulla carta gli angoli formati dall intersezione tra meridiani e paralleli (90 ). Non sono rispettate le proporzioni tra distanze. Usate per le carte nautiche. Equivalenza= mantiene la proporzione delle aree sulla carta con quelle della superficie terrestre. Si mantengono inalterati i rapporti tra le aree ma non le forme delle figure. Usate per le carte a uso didattico. Equidistanza= le distanze misurate sulla carta sono proporzionali a quelle misurate sul terreno.

10 Proiezione di Peters Allungamenti nel senso della latitudine nelle regioni intertropicali, schiacciamento su latitudini elevate.

11 Conica equidistante

12 Proiezione equivalente di Lambert

13 Proiezione diretta di Mercatore Dilatazione zone a elevata latitudine. Meridiani e paralleli si incontrano ad angolo retto (isogonia).

14 Le proiezioni più usate in Italia U.T.M. Utilizzata a livello mondiale. La superficie laterale del cilindro è tangente lungo un meridiano, e non lungo l'equatore come nella proiezione di Mercatore diretta, si ha l'equidistanza lungo un meridiano, si deforma allontanandosi da esso, ma si elimina il problema della deformazione delle alte latitudini. Conforme perché meridiani e paralleli si incontrano ad angolo retto. Gauss-Boaga, stessa proiezione U.T.M., ma il cilindro è orizzontale. In uso nella vecchia Carta Topografica d Italia prodotta dall I.G.M. (serie 25,25V,50,100V)

15 Associazioni IGM datum + proiezione cartografica Roma 40 + Gauss-Boaga ED50 + UTM WGS84 + UTM

16 Meridiani Meridiani= circolo massimo della sfera terrestre che passa per i poli. Il meridiano è la metà del circolo meridiano (composto da meridiano e antimeridiano). Da meridies (mezzogiorno), linea che unisce tutti i punti che hanno lo stesso mezzogiorno. L antimeridiano è la linea opposta che unisce tutti i punti con la stessa mezzanotte. Meridiano zero (prime meridian) passa per Greenwich (Londra). Il suo antimeridiano passa per l Oceano Pacifico. 360 meridiani (180 circoli meridiani) distanti tra di loro 1.

17 Paralleli Paralleli= parallelo all equatore. Il circolo massimo è l equatore, la dimensione dei paralleli diminuisce procedendo verso i poli. 180 paralleli, 90 a sud e 90 a nord dell equatore.

18 Il numero di meridiani e paralleli è infinito. I meridiani sono uguali di forma e dimensioni. I paralleli sono uguali di forma, ma solo a coppia sono uguali di dimensioni (simmetria nell emisfero boreale e australe). Il parallelo zero è sempre l equatore; il meridiano zero è convenzionalmente Greenwich (il primo meridiano d Italia passa per Monte Mario a Roma). Per i poli passano infiniti meridiani. Per ogni altro punto passano un solo meridiano e un solo parallelo.

19 Le coordinate geografiche Longitudine e latitudine, misurate su meridiani e paralleli. Latitudine= ampiezza angolare compresa fra l equatore e la località in esame. Misurato sul meridiano passante per quel punto in gradi da 0 a 90 a nord o sud dell Equatore. Longitudine= ampiezza angolare compresa fra il meridiano zero e la località in esame. Misurato sul parallelo che passa per quel punto in gradi da 0 a 180 est o ovest. Gradazione sessagesimale: ogni parte è detta grado, ogni grado (1 ) è suddiviso in 60 primi (60 ), ogni primo in sessanta secondi (60 ) e ogni secondo in decimi di secondo. Es: N; 12 29'32 E Sulla carta geografica definiscono la posizione esatta di un punto.

20 Il reticolato geografico Il reticolato geografico è formato da riferimenti convenzionali /virtuali (meridiani e paralleli). Serve a stabilire l esatta ubicazione (punto o posizione) sulla superficie terrestre. È costituito da maglie trapezoidali sferiche.

21 Coordinate piane o chilometriche Reticolato ortogonale ed equidistante, costituito da maglie quadrangolari, definito anche sistema di coordinate piane (o cartesiane, o chilometriche). Utilizza come riferimento due assi ortogonali (x e y), la cui intersezione consente la localizzazione del punto d interesse. Es: 33TUM

22 Riduzione La scala è il rapporto di riduzione tra le distanze disegnate sulla carta e quelle reali. La frazione ha al numeratore 1 cm grafico e al denominatore il numero di volte che si deve moltiplicare una distanza sulla carta per ottenere le distanze reali. Grande scala: più il denominatore è piccolo più la differenza tra rappresentazione e realtà è minore, il territorio è meno rimpicciolito e più dettagliato. Piccola scala: il denominatore grande vuol dire che la realtà è molto ridotta, viene rappresentato un ampia porzione di territorio e si perdono molti dettagli.

23 Tipi di scale Scala numerica (frazione). Scala grafica o lineare (segmento suddiviso in parti uguali).

24 Scala numerica Calcolo delle distanze 1: = 1 cm sulla carta equivale a cm (1km) nella realtà. 1: = 1 cm grafico equivale a cm sul terreno (250 m).

25 Calcolo delle distanze Scala grafica 1 segmento corrisponde a 100 m; 5 segmenti a 500 m 1 segmento = 500 km

26 Classificazione delle carte Criteri quantitativi (scala): Fino a 1:1.000 (grandissima scala) piante. Da 1:1.000 a 1: mappe catastali. Tra 1: e 1: carte topografiche. Tra 1: e 1: carte corografiche. Da 1: a 1: carte generali. Da 1: a 1: mappamondi, planisferi e globi.

27 Piante Usate esclusivamente per i centri urbani, descrivono la distribuzione degli edifici nei centri abitati.

28 Mappe catastali Parte limitata di territorio, descrivono con precisione posizione e orientamento di edifici, usate per fini fiscali e nei censimenti.

29 Carte topografiche Molto ricche di particolari, sono visibili elementi orografici e idrografici, viabilità minore, costruzioni.

30 Carte corografiche Rappresentano parti estese di uno stato o di una regione.

31 Carte generali Continente o parte di esso, gruppo di stati. Sono visibili i maggiori elementi fisici o antropici.

32 Mappamondi o planisferi Rappresentano l intera superficie terrestre. Utili per avere una idea sulle distanze, proporzioni e posizioni dei continenti. Riportano solo i maggiori elementi fisici e antropici. Mappamondi e planisferi sono rappresentazioni su un piano.

33 Globo Scala analoga a mappamondi e planisferi, ma su superficie sferica. Usati per finalità didattiche, hanno il pregio di fornire rappresentazioni prive di errori di approssimazione.

34 Classificazione delle carte Criteri qualitativi (argomento trattato e funzione): Carte generali (fisiche o politiche) Speciali (nautiche, geologiche ) Tematiche (turistiche, storiche )

35 Carte tematiche Carte tematiche raffigurano fenomeni concreti o astratti relativi a temi particolari. Es: Carta della vegetazione Regione Lazio.

36 Cartografia digitale G.I.S. Geographic Information System, software che consente di organizzare, archiviare e gestire molti dati quantitativi e qualitativi con il fine di rappresentarli spazialmente. Usati per effettuare analisi spaziali, temporali e predittive, attraverso l elaborazione di carte tematiche e cartogrammi.

37 Simbolismo per la rappresentazione della realtà Il cartografo utilizza colori e simboli diversi da quelli reali, semplifica gli oggetti geografici e sceglie quelli più significativi, utilizza scritte esplicative. (Immagine: Atlante Generale Metodico DeAgostini, 1984)

38 Simboli Nelle carte si rappresenta mediante simboli ciò che vi è sulla superficie della terra all epoca del rilevamento. Il cartografo sceglie quali elementi rappresentare attraverso i simboli. Sono segni convenzionali ai quali si associa un preciso significato. Essi devono essere chiari e leggibili. Si classificano in: -Elementi fisici (idrografia; vegetazione; orografia ) -Elementi antropici (confini; insediamenti; viabilità )

39 Rappresentazione cartografica del rilievo Tecniche per riprodurre sul piano la tridimensionalità del rilievo: Mucchi di talpa/spina di pesce Tratto forte Tratteggio Sfumo Tinte altimetriche Curve di livello

40 Mucchi di talpa/spina di pesce/tratto forte Mucchi di talpa (metodo più antiquato). Rappresentazione grossolana del rilievo: i monti sono visti di profilo. Spina di pesce e tratto forte: rappresentazione della dorsale.

41 Tratteggio Inclinazione indicata per mezzo di trattini paralleli, orientati verso il senso di pendenza del versante. Più i trattini sono fitti e marcati più il pendìo è ripido; i trattini radi e leggeri indicano una morfologia dolce.

42 Sfumo Nelle carte a piccola e media scala sostituisce la tecnica del tratteggio. Consiste in sfumature più o meno intense dello stesso colore.

43 Tinte altimetriche Variazioni di altitudine raffigurate da gradazioni di colori di diversa intensità, più è intenso maggiore è l altitudine: Verde-marrone per le terre emerse Azzurro-blu per le profondità marine

44 Curve di livello o isoipse Sistema maggiormente adottato per carte a grande scala. Usato nelle carte I.G.M. e C.T.R. Linee ideali che uniscono sulla carta tutti i punti con la stessa quota rispetto al livello del mare.

45 Curve di Livello Più le curve sono vicine, più il pendio è ripido; Più le curve sono distanti, più il pendio è dolce; Quando le curve sono parallele, il pendio è uniforme; Le curve a V con il vertice verso il monte indicano una valle; Le curve a V con il vertice verso il declivio indicano un contrafforte.

46 Istituto Geografico Militare (IGM) Ente cartografico dello Stato con sede a Firenze. Produce carte geografiche ufficiali. I paesi europei iniziarono nel XIX a creare una cartografia ufficiale per scopi militari e per lo sviluppo tecnologico e sociale. In Italia, a causa della tardiva unità, si iniziò solo dopo il 1870 con un progetto cartografico unitario. Infatti, la cartografia ufficiale preunitaria era considerata disomogenea. Nel 1872 venne affidato all Istituto topografico militare il progetto di rilevamento del territorio dello Stato e la successiva formazione della nuova Carta Topografica d Italia alla scala 1: L Istituto topografico militare riuniva l Ufficio Tecnico del Corpo di Stato maggiore del Regno Sardo con gli Istituti e gli Uffici topografici e cartografici degli stati preunitari.

47 Carta Topografica d Italia Fogli 1: (tot 278 fogli) Quadranti 1: Tavolette 1:25.000

48 Carta Topografica d Italia Nella vecchia serie ogni foglio è suddiviso in 4 quadranti, indicati con numeri romani partendo dal quadrante in alto a destra. Ogni quadrante è diviso in 4 tavolette in base ai punti cardinali. Ogni tavoletta è suddivisa in 4 sezioni denominate con lettere partendo dal quadrante in alto a destra. Identificativo tavoletta: Foglio+quadrante+tavoletta Es: 299IINE

49 Indicazioni sulla serie La cornice della tavoletta Identificativo tavoletta e scala numerica Nome località principale Quadro Dati tecnici Listarelle Coordinate geografiche e chilometriche Legenda Scala grafica

50 Parte sinistra della cornice Diverse serie per le tavolette, in ordine cronologico: 25V / 25 / 25DB (attuale). Quadro d unione Territorio rappresentato nel quadro

51 Parte alta della cornice Identificativo tavoletta/scala Il «titolo» della carta è costituito dal toponimo (nome del luogo) dell elemento geografico più rilevante presente nel disegno. Il toponimo solitamente ha origini antiche e fornisce informazioni importanti per la conoscenza del territorio (avvenimenti storici, elementi del paesaggio naturale o antropico, personaggi importanti ). Talvolta i toponimi sono imposti dall esterno.

52 Parte destra della cornice Proiezione Sistema di riferimento I tre nord e declinazione magnetica (differenza tra nord geografico e nord magnetico) Coordinate chilometriche nella proiezione U.T.M. Coordinate chilometriche nella proiezione Gauss-Boaga Limiti amministrativi

53 Parte bassa della cornice Simboli lineari: trasporti, confini, altimetria, idrografia LEGENDA Simboli puntuali: insediamenti, industrie, servizi. Simboli areali: vegetazione

54 Lettura del paesaggio Aspetti naturali e antropici Valutare distanze e distribuzione nello spazio Esaminare i simboli e i fenomeni cercando possibili correlazioni (es. pendenza rilievo con rete viaria e flusso idrografico; terreno accidentato e insediamenti sparsi )

55 Orografia Punti quotati, ovvero valori numerici che indicano l altezza di un punto rispetto al livello del mare. Curve di livello o isoipse, le quali uniscono tutti i punti con la stessa quota. Tinte altimetriche/tratteggio.

56 Idrografia continentale e marina Fiume (rettilineo; canali intrecciati; meandriforme); torrenti; sorgenti Laghi (vulcanici; alluvionali; glaciali; costieri; carsici; artificiali ) Mare (linea di costa)

57 Vegetazione Boschi; praterie; campi coltivati (elementi economici)

58 Elementi antropici Sedi umane e costruzioni (chiese; cimiteri; miniere; mura; opifici; fari ) Vie di comunicazione (strade; ferrovie; ponti; aeroporti; tratturo; seggiovia ) Idrografia artificiale (canali; acquedotti; pozzi; abbeveratoi) Colture (uliveti; vigneti; frutteti ) Limiti amministrativi (provinciali; regionali )

59 Lettura della tavoletta I.G.M. Cornice Identificativo tavoletta (Toponimo, Foglio, quadrante, tavoletta) Scala Sistema di riferimento Proiezione Meridiano di riferimento Quadro Variazioni di quota Elementi idrografici Copertura vegetale Elementi antropici (vie di comunicazione, insediamenti, confini )

60 Curve di livello o isoipse Sistema maggiormente adottato per carte a grande scala. Usato nelle carte I.G.M. e C.T.R. Linee ideali che uniscono sulla carta tutti i punti con la stessa quota rispetto al livello del mare. Equidistanza: differenza di quota tra due isoipse adiacenti.

61 Forme del terreno Più le curve sono vicine, più il pendio è ripido; Più le curve sono distanti, più il pendio è dolce; Quando le curve sono parallele, il pendio è uniforme; Le curve a V con il vertice verso il monte indicano una valle; Le curve a V con il vertice verso il declivio indicano un contrafforte.

62 Curve di livello Direttrici: ogni linea vale 100 m e multipli di 100 ( ). Sono linee dal tratto continuo e molto marcato. Intermedie: vale 25 m e multipli di 25 ( ). Linea continua dal tratto leggero. Ausiliarie: vale 5 m e multipli di 5 ( ). Sono linee tratteggiate. La differenza di quota tra due isoipse consecutive è detta equidistanza. Nelle tavolette IGM l equidistanza è sempre 25m, solitamente indicata sulla carta:

63 Curve di livello Ausiliarie = territorio pianeggiante Intermedie o direttrici= territorio montuoso Isoipse vicine= pendenza maggiore Isoipse distanziate=pendenza minore Se la isoipsa più interna ha una quota più bassa si tratta di una conca o depressione.

64 Quote Intermedia Direttrici

65 I triangoli tratteggiati indicano una concavità. Il vertice del triangolo indica una zona più bassa rispetto la base del triangolo. In presenza di concavità le quote si distribuiscono in maniera opposta. + -

66 Doline Erosione tipica dell altopiano carsico, l acqua scava la roccia calcarea formando delle depressioni e penetrando nel sottosuolo. Assenza di idrografia superficiale.

67 Calanchi Tipico dei suoli argillosi, fitta alternanza di solchi e di creste. Acclività e impermeabilità riducono la penetrazione di acqua nel terreno, la quale defluisce rapidamente, creando reticoli idrografici minori.

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70 Calcolo coordinate geografiche Ogni listarella vale un primo di grado (quindi 60 secondi di grado). Ogni 60 (60 listarelle) aumenta un grado. Per calcolare i secondi di grado si applica una proporzione.

71 Calcolo coordinate geografiche (secondi di grado) Long: T mm: 55mm = X : 60 X =? (secondi di grado) Es. 25:55=x:60 (25x60):55=27 Long: Est di Monte Mario T Lat: T mm: 73mm = X : 60 X =? (secondi di grado) Es. 30:73=x:60 (30x60):73=24 Lat: Nord dall Equatore

72 Bibliografia De Filpo M., «Un introduzione alla cartografia», Nuova Cultura, Roma, Lavagna E., Lucarno G., «Geocartografia. Guida alla lettura delle carte geotopografiche», Zanichelli, Bologna, Schiavi A., «Vademecum cartografico», V&P, Milano, IGM, «Segni convenzionali per le sezioni della Carta d Italia alla scala 1:25000 e norme sul loro uso», IGM, Firenze, Palagiano C., Asole A., Arena G., «Cartografia e territorio nei secoli», La Nuova Italia Scientifica, Roma, Baldacci O., «Geocartografia», Edizioni Kappa, Roma, Sestini A., «La lettura delle carte geografiche», Felice le Monnier, Firenze, 1972.