Dipartimento di Matematica e Geoscienze Università degli Studi di Trieste

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1 cura di STEFANO FURLANI FRANCO acucchi & STEFANO FURLANI Dipartimento di Matematica e Geoscienze Università degli Studi di Trieste ANNO ACCADEMICO Edizione provvisoria Anno Accademico

2 Argomenti del Laboratorio di Cartografia Meridiani, paralleli, longitudine, latitudine. Scale cartografiche, proiezioni geografiche. Sistemi di coordinate, reticolati geografici e chilometrici. (1) Lettura delle carte topografiche, coordinate, curve edili livello, quote, simbologia. (2) Cartografia nazionale (1: , 000 1:50.000, 000 1:25.000), regionale (1:5.000, 1:10.000), cartografia numerica. (2) Profili topografici: principi p ed esecuzione. Cartografia tematica. Strumenti di posizionamento (GPS) Aerofotogrammetria, lettura di foto aeree, rilievi laser scanner. (2) Lettura di carte: analisi dei possibili condizionamenti litologici e/o strutturali delle morfologie, dei rilievi, del reticolo idrografico, del paesaggio fisico. Riconoscimento di morfotipi caratteristici. (2)

3 Definizione di cartografia Proiezioni cartografiche Meridiani, paralleli, longitudine, latitudine Scale cartografiche Sistemi di coordinate Reticolati geografici e chilometrici

4 Definizioni

5 La cartografia è l insieme delle operazioni scientifiche, artistiche e tecniche che, a partire dai risultati delle levate originali o dallo studio dei dati di una documentazione, vengono compiuti sia per l elaborazione e l allestimento di carte, di piani e di altri sistemi di espressione e sia per la loro utilizzazione Associazione Internazionale di Cartografia (A.I.C.)

6 ` La carta geografica è una rappresentazione ridotta, approssimata e simbolica di una parte o tutta la superficie terrestre

7 Piani o piante: quando la scala è grandissima 1:500; Mappe: quando andola scala è grande 1: :5.000; Carte topografiche: quando la scala è media 1: : ; Carte corografiche: quando la scala è piccola 1: : ; Carte geografiche o generali: se la scala e piccolissima 1: ; ; Mappamondi: quando rappresentano tutta la superficie terrestre 1: ; Planisferi: quando rappresentano tutta superficie terrestre senza soluzione di continuità; CARTE GEOGRAFICHE: se la scala è inferiore a 1: ; CARTE COROGRAFICHE: quando la scala è tra 1: : CARTE TOPOGRAFICHE: quando la scala è tra 1: :5.000; PIANTE O MAPPE: quando la scala è superiore a 1:5.000

8 Presentano un disegno topografico che riporta gli elementi naturali del territorio (idrografia, vegetazione), le opere antropiche (rete viaria, centri abitati) e l altimetria

9 Sono quelle che rappresentano, su una base geografica, un tematismo specifico (fisico, biologico, geologico, geomorfologico, ecc) messo in evidenza, rispetto alla simbologia topografica, con opportuni segni convenzionali

10 Istituto Geografico Militare (IGM) Istituto Idrografico della Marina Servizi cartografici regionali Società private di cartografia (Tabacco, ecc) Ispra (ex Servizio Geologico Italiano) Servizi geologici regionali

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13 Forma e dimensione della Terra

14 La Terra ha una forma tondeggiate, di raggio medio di circa 6300 km, dalla superficie scabra, geometricamente non definibile. I suoi corrugamenti, per quanto appariscenti, non sono tuttavia rilevanti rispetto alle dimensioni del globo Si può quindi immaginare una superficie liscia di Si può quindi immaginare una superficie liscia di riferimento, matematicamente definibile, da assumere come superficie di riferimento

15 Il geoide è una superficie di riferimento per ogni punto sulla terra, ovvero una superficie sulla quale proiettare i punti fisici del terreno. Detta superficie può essere identificata con la superficie media dei mari, supposti in aperta comunicazione tra loro, idealmente prolungata al di sotto dei continenti. Il solido così dfiit definito prende il nome di geoide e viene utilizzato come superficie di riferimento per le quote in campo geodetico.

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17 Siccome, per effetto della diversa distribuzione delle masse terrestri,il geoide non è regolare,, e risulta quindi di difficile utilizzazione, si preferisce utilizzare altri tipi di superfici; un ellissoide di riferimento è una superficie definita matematicamente che approssima il geoide (con un errore accettabile), la vera forma della Terra, o di un altro corpo celeste. Il riferimento attualmente più usato, grazie all'impiego nel contesto GPS, è il WGS84. La cartografia italiana è realizzata impiegando l'ellissoide internazionale di Hayford, tranne il sistema catastale che adopera il sistema anteguerra basato sull'ellissoide di Bessel. Sulla base degli ellissoidi idi di riferimento i si dfii definiscono i sistemi it idi coordinate geografiche, che identificano i punti sulla superficie dei corpi celesti in termini di latitudine (nord sud) e longitudine (est ovest).

18 Nome Semiasse Magg.(m) Semiasse Min.(m) Indice di appiattimento (1/f) Area applicazione Sfera (6371 km) Timbalai , ,55 300, Sferoide di Everest , , , Everest modificato (Malaya) Revised Kertau , , , Maupertuis (1738) , Francia Everest (1830) , , , India Airy (1830) , , , Gran Bretagna Bessel (1841) , , , Europa, Giappone. Sistema catastale italiano Clarke (1866) , ,8 294, Nord America Clarke (1880) , , ,465 Francia, Africa Helmert (1906) ,17 298,3 Hayford (1910) , USA, Italia International (1924) , Europa. Italia: Roma40, ED50 NAD , , , Nord America Krasovskii kii(1940) , ,3 Russia WGS66 (1966) , ,25 USA / DoD (Dipartimento della difesa) Australian National (1966) , ,25 Australia New International (1967) , ,2 298, GRS 67 (1967) , , South American (1969) , ,25 Sud America WGS 72 (1972) ,52 298,26 USA / DoD (Dipartimento della difesa) GRS 80 (1979) , , NAD ,3 298, Nord America WGS 84 (1984) , , cartografia GPS IERS (1989) , ,257 Output degli attuali GPS Per scopi generali , L'intero globo

19 Meridiani, paralleli, longitudine, latitudine

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21 Sistema convenzionale di linee immaginarie (reticolato geografico) tracciate sulla superficie terrestre; L insieme dii meridiani e paralleli forma una fitta maglia che prende il nome di reticolato geografico.

22 Si chiama meridiano una qualsiasi li i circonferenza massima ottenuta dall'intersezione tra la superficie della Terra e un ipotetico piano passante per l'asse terrestre. Più precisamente, tale circonferenza massima si compone di due meridiani diametralmente opposti (meridiano e antimeridiano), ovvero ciascun meridiano forma un immaginario arco che congiunge il Polo Nord dterrestre t con il Polo Sud. Esistono infiniti meridiani e per ogni punto della superficie della Terra (adeccezione dei poli) passa uno e un solo meridiano, identificabile dalla longitudine corrispondente

23 Per longitudine si intende la distanza angolare dal meridiano fondamentale (l Equatore). Tutti i meridiani hanno uguale lunghezza, essendo la metà di un cerchio massimo sulla superficie terrestre e misurando quindi ,93 km. Per convenzione, il meridiano 0 detto anche Meridiano di Greenwich ("Prime Meridian" in inglese) passa appunto per Greenwich h(londra), mentre l'altra lt sua metà (l'antimeridiano 180 ) passa per l'oceano Pacifico identificando in massima parte la cosiddetta linea di cambiamento di data.

24 Il parallelo geografico è un cerchio minore parallelo al piano dell'equatore. I punti lungo un parallelo hanno uguale latitudine. A differenza di dei meridiani, i i paralleli li hanno distanze diverse a seconda della distanza dal parallelo fondamentale, l Equatore Equatore.

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26 Le coordinate geografiche di un punto sono date dalla latitudine e dalla longitudine; in tal modo, ogni punto sul globo terrestre è univocamente definito da un valore di latitudine e da un valore di longitudine.

27 Longitudine Si chiama longitudine di un punto, la sezione retta dell angolo diedro meridiano contenente ilpunto forma con ilpiano meridiano preoso come origine. Per convenzione internazionale si assume come origine il meridiano di Grenwich La cartografia italiana ha come origine della ongitudine il meridiano di Monte Mario ( E di Greenwich)

28 Latitudine Si chiama longitudine di un punto l angolo che la normale in quel punto forma con la sua proiezione sul piano equatoriale La latitudine varia da 0 (Equatore) a 90 (Poli N e S)

29 Il moto di rotazione terrestre è direttamente correlato all esistenza del campo magnetico terrestre, il quale può essere assimilato a un dipolo magnetico, il cui asse coincide approssimativamente con l asse di rotazione terrestre (l emergenza del Polo Nord magnetico si trova a 70 N, 100 O).

30 Direzione nei quadranti della bussola: sono gli angoli misurati rispetto al nord (geografico o magnetico), oppure al sud, verso est o verso ovest, ma scegliendo sempre il più vicino di questi due punti, in modo che l angolo risulti sempre inferiore a 90. Azimut: angoli contati in senso orario a partire dal nord e perciò compresi tra 0 e 360. Sono riferiti al nord magnetico (azimut magnetico), oppure al nord geografico (azimut vero)

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32 Come si rappresenta la Terra

33 Il problema della cartografia è quello di rappresentare sul piano, ad una scala opportuna, un ordinato sistema di paralleli e meridiani su cui sia possibile disegnare i particolari topografici. Si tratta di riportare sul piano il reticolato geografico utilizzando proiezioni geometriche o di rappresentazioni analitiche. Il problema è che risulta impossibile rappresentare in piano una superficie curva, senza alterarne le forme ed il rapporto fra le dimensioni.

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35 Le proiezioni vere sono ottenute mediante il trasporto del reticolato geografico, eseguito con metodi geometrici, su una superficie ausiliaria, applicando i soli principi geometrici. Se questa superficie è un piano, si hanno le proiezioni prospettiche; se questa superficie corrisponde a quella di un cilindro o di un cono, cioè di un solido sviluppabile su un piano, si hanno le proiezioni per sviluppo.

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38 Le proiezioni modificate sono ottenute dalle precedenti apportando correzioni, attraverso l'applicazione di formule matematiche, così da diminuire inevitabili deformazioni.

39 Le proiezioni convenzionali, dette più propriamente rappresentazioni, richiedono, per la loro costruzione, il ricorso non alla geometria proiettiva, come nelle due precedenti, ma a relazioni matematiche con le quali si desidera ottenere particolari risultati.

40 Si definiscono proiezioni esatte quando mantengono inalterate determinate caratteristiche: Isogona: mantiene l angolo l Equivalente: mantiene l area Dequidistante: mantiene la distanza

41 Il concetto di scala

42 La scala della carta è il rapporto di riduzione delle lunghezze tra la carta ed il terreno; 1: indica che ad un millimetro della carta corrispondono mm sul terreno, cioè 25 m; La scala non è perfettamente costante in tutti i punti della carta, ma solo ad alcuni punti e direzioni particolari Comunemente si parla di: Grande scala (tra 1:500 e 1:2.000) Media scala (tra 1:5.000 e 1:25.000) Piccola scala (tra 1: in su)

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