ELEMENTI DI GEODESIA E CARTOGRAFIA

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1 Università degli studi di Roma Tor Vergata Corso di Telerilevamento e Cartografia Anno accademico 2012/2013 ELEMENTI DI GEODESIA E CARTOGRAFIA Ing. Cristina Vittucci

2 STORIA DELLA CARTOGRAFIA GEODESIA DA SATELLITE: ESA GOCE MISSION GOCE (which stands for 'Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer') is the first Earth Explorer Core mission to be developed as part of ESA's Living Planet Programme. The mission is dedicated to measuring the Earth's gravity field and modelling the 'geoid' with extremely high accuracy and spatial resolution. The main mission objectives are: To determine the gravity-field anomalies with an accuracy of m/s 2 To determine the geoid with an accuracy of 1-2 cm The Earth's gravity field (geoid) as it will be seen by GOCE

3 STORIA DELLA CARTOGRAFIA GOCE first global gravity model

4 Posizione di un punto La posizione geografica di un punto sulla Terra è definita come la sua posizione relativa ad una superficie di riferimento (ellissoide, geoide). Per individuare tale posizione si utilizza un reticolato geografico costituito da meridiani e paralleli Coordinate geografiche assolute: latitudine e longitudine sull ellissoide (coordinate ellissoidiche o geodetiche) altitudine sul geoide (coordinate geoidiche o astronomiche)

5 Coordinate: la posizione di un punto sulla terra Esistono due principali tipi di coordinate: 2. Geografiche 3. Cartografiche La posizione di un punto sulla Terra può essere indicata in uno di questi modi

6 La posizione di un punto viene data in funzione di una coppia di coordinate ellissoidiche, che sono denominate: latitudine φ longitudine λ Coordinate geografiche La latitudine di un punto P è l angolo che la normale all ellissoide in P forma con il piano equatoriale dell ellissoide. La longitudine è l angolo, in senso antiorario, che il piano (XY), piano del meridiano di riferimento, forma con il piano del meridiano passante per P

7 Paralleli Linee est-ovest perpendicolari all'asse di rotazione Equatore Circonferenza massima perpendicolare all'asse di rotazione Meridiani Linee nord-sud passanti per i poli Primo meridiano Meridiano passante per l'osservatorio d Greenwich Paralleli e meridiani

8 Posizione di un punto - Altitudine Altitudine (h): è la distanza, misurata sulla perpendicolare, tra un punto P sulla superficie terrestre e la superficie di riferimento (generalmente il geoide)

9 Posizione di un punto

10 Coordinate geografiche La latitudine e la longitudine sono espresse in Sistema sessagesimale L'unità di misura angolare è il "grado sessagesimale, rappresenta 1/360 della circonferenza sottomultipli: 1' = 1 / 60 (un primo), 1" = 1' / 60 (un secondo). Sistema sessadecimale l'unità di misura angolare è il "grado sessagesimale" sottomultipli in forma decimale. Es ' in sessagesimale = 35,50 sessadecimale 40 15' 09" = 40,2525

11 Coordinate geografiche 40 15' 09 = 40, / / , ,2525 = 40 15' 09" 40 Primi = int [ * 60] Primi = int [15.15] = 15 Secondi = [ ] * 60 Secondi = 9

12 Coordinate cartografiche E necessario mettere in corrispondenza i punti dell ellissoide con quelli di un sistema di coordinate cartesiane piane. Per poterlo fare sono utilizzate delle relazioni introdotte dal matematico Gauss. Occorre cioè proiettare su di un piano la superficie sferica della terra, questo sarà l argomento della prossima sezione.

13 Dall ellissoide al piano L operazione che viene compiuta per rappresentare la superficie terrestre, curva e tridimensionale, su una superficie piana è detta proiezione. Sussiste sempre una corrispondenza biunivoca tra i punti delle due superfici, cioè a ciascun punto della carta corrisponde un determinato e unico punto della superficie terrestre e viceversa.

14 Dall ellissoide al piano Il sistema di coordinate di riferimento permette di individuare una corrispondenza tra le coordinate geografiche e le coordinate piane (x,y) in modo che ad ogni punto dell ellissoide corrispondano due coordinate metriche sul piano di proiezione, che consentano di calcolare distanze, angoli ed aree.

15 LA CARTA La carta è un insieme di punti che trasforma l informazione geodetica in tematica. Per descrivere le posizioni dei punti in una zona limitata (nazione), modellizzo meglio il geoide, spostandolo, sacrificando la differenza altimetrica tra le 2 superfici, ma ottimizzando la planimetrica, in modo che le 2 superfici risultino molto vicine tra loro. Scelgo un ELLISSOIDE ORIENTATO in una regione limitata tale che approssimi il meglio possibile il geoide. Il centro geometrico di tale ellissoide non è più coincidente col baricentro terrestre. L ellissoide avente orientamento medio europeo, ELLISSOIDE DI HAYFORD ED50

16 CARATTERISTICHE DI UNA CARTA Problema Cartografico Per mappare un p.to dell ellissoide su una generica superficie piana e calcolarne le generiche coordinate piane x e y EQUAZIONE DELLA RAPPRESENTAZIONE (corrispondenza biunivoca) (, ) (x,y) x y y x, λ, x, y x, y Ciò che si rappresenta non è la superficie terrestre, avrei infinite soluzioni di un punto, che possono pertanto risultare idonee o no.

17 CARATTERISTICHE DI UNA CARTA La superficie ellissoidica non e sviluppabile su piano perche ha una doppia curvatura si introducono delle deformazioni Alcune carte conservano invariati gli angoli, altre le aree ma non e possibile creare una cartografia priva di deformazioni Modulo di deformazione lineare ml= dse/dsr Modulo di deformazione areale ma= dσr/dσe ds e ds r Deformazione angolare δ=αr-αe

18 RAPPRESENTAZIONI CARTOGRAFICHE Si possono definire 3 tipi di rappresentazioni cartografiche: Conformi Il modulo di deformazione lineare e indipendente dall azimut. (costante) Equivalenti Il modulo di deformazione areale e unitario Afilattiche (non conformi, non equivalenti) Deformazioni piccole (rispetto all errore di graficismo =0.2 mm) Ogni rappresentazione puo essere trattata dal punto di vista geometrico o analitico: Geometrico E facile visualizzare geometricamente come si ottengono i punti che giacciono sull ellissoide Analitico Rapprensentazioni complesse, servendosi delle equazioni della carta

19 CARATTERISTICHE DI UNA CARTA Scala della Carta L errore di graficismo è legato alla scala della carta e risulta essere inferiore a 0,2mm, cioè la risoluzione dell occhio umano. L approssimazione della carta risulta quindi convenzionalmente pari a: D = m*n dove n è il denominatore della scala. Ellissoide piano cartografico piano del disegno della carta (φ,λ) (x*,y*) equazioni di passaggio fattore di scala Il fattore di scala f è isotropo, cioè identico in tutte le direzioni x*=x/f y*=y/f

20 Proiezione Le proiezioni geografiche definiscono le metodologie che consentono di rappresentare su un piano la superficie ellissoidica della Terra. Nell impossibilità di rappresentare in piano una superficie ellissoidica, si introducono deformazioni che interessano le distanze, le aree e gli angoli. Esistono varie tecniche di proiezione, ma tutte introducono una deformazione con differenti caratteristiche geometriche.

21 Le proiezioni Una proiezione geografica converte una superficie curva in una piana

22 Proiezione Le proiezioni vengono classificate secondo quattro diversi elementi: il parametro che non viene deformato la superficie di sviluppo la posizione del centro di vista l orientamento della superficie di sviluppo I sistemi di rappresentazione tendono ad ottimizzare tre parametri privilegiandone uno; a seconda del parametro che rimane inalterato, si hanno proiezioni: equidistanti: rapporti tra lunghezze equivalenti: rapporto tra aree isogone: angoli (si dicono inoltre conformi le proiezioni in cui le figure risultano geometricamente simili)

23 Le proiezioni Y X Terra Coordinate geografiche: f, (Latitudine & Longitudine) Scala della mappa (x o,y o ) Proiezione piana Coordinate cartesiane: x,y (Est & Nord) = distanza (piana) distanza (Terra) (es. 1:24.000)

24 Proiezioni: le deformazioni Poiché l ellissoide è una superficie a doppia curvatura, la sua trasposizione su una superficie piana comporta inevitabilmente delle deformazioni. Il metodo che si utilizza è quello della proiezione su un piano o su una superficie a singola curvatura che può quindi essere svolta in un piano

25 Proiezioni: le deformazioni La rappresentazione della superficie terrestre sul piano genera sempre delle deformazioni. A seconda del tipo di equazioni utilizzate si avranno differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

26 Proiezioni: le proprietà Qualunque sistema non riesce a soddisfare allo stesso tempo i requisiti di: equidistanza, equivalenza e conformità. Secondo il tipo di proprietà che mantengono le carte si classificano in: conformi (si conservano le direzioni uscenti da un punto; gli angoli tra due direzioni sulla carta coincidono con quelli tra le stesse direzioni sull'ellissoide) equivalenti (si conserva l'area di elementi superficiali e non la forma) equidistanti (si conservano le distanze lungo alcune linee) Le carte che minimizzano tutti i tre tipi di distorsione non annullandone nessuno si dicono afilattiche.

27 Classificazione delle proiezioni: tipo di superficie di proiezione A seconda del tipo di superficie sulla quale vengono riportati i punti dell ellissoide, le proiezioni si suddividono in : azimutali (piano) di sviluppo: Cilindriche (cilindro), Coniche (cono) Lambert Mercatore

28 Classificazione delle proiezioni: orientamento della superficie di proiezione

29 Proiezione azimutale Il piano di proiezione è una superficie tangente o secante all ellissoide in genere, le deformazioni date dalla proiezione della sfera sul piano sono tanto più piccole quanto minore è la superficie rappresentata dalla carta e viceversa i valori delle deformazioni di lunghezza e di superficie divengono tanto più grandi, quanto minore è la scala.

30 Proiezione azimutale Proiezioni prospettiche: a. centrografica, b. stereografica, c. scenografica, d. ortografica

31 Proiezione azimutale La proiezione azimutale è utile per proiezioni polari, nelle quali tutte le distanze dal centro della mappa hanno una misura accurata.

32 Proiezione cilindrica Il piano di proiezione è lo sviluppo di un cilindro tangente o secante all ellissoide

33 Proiezione cilindrica Lo stretching orizzontale rimane lo stesso per ogni latitudine

34 Proiezione conica Il piano di proiezione è lo sviluppo di un conotangente o secante all ellissoide

35 Proiezione di Gauss Su questa proiezione si basa: il sistema UTM il sistema nazionale italiano Gauss- Boaga. La corrispondenza biunivoca tra i punti dell ellissoide e quelli del piano fu stabilita da Gauss nel 1820 affinché fossero verificate le seguenti condizioni: ottenere una carta conforme che le immagini del meridiano centrale e dell equatore fossero rette che la rappresentazione fosse equidistante sul meridiano centrale.

36 Proiezione di Gauss La rappresentazione di Gauss è detta più propriamente proiezione conforme analitica inversa di Gauss, o anche proiezione trasversa di Mercatore. Il cilindro secante permette di ridurre le deformazioni rispetto al cilindro tangente (le deformazioni di distanza sono nulle sulle linee di tangenza o di secanza, ed aumentano allontanandosene. La secanza non rende più equidistante il meridiano centrale, ma riduce la deformazione ai margini dei fusi, rendendola compatibile con scale maggiori. Dal punto di vista analitico si tratta di introdurre un fattore di riduzione, che è stato stabilito essere , sia nella versione del sistema Gauss-Boaga attualmente in uso, sia nel sistema UTM.

37 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

38 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

39 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

40 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

41 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

42 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

43 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

44 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre

45 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre Albers Equal Area Conical Proj. L area delimitata dalle intersezioni paralleli/meridiani rimane costante

46 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre Equidistant Conical Proj. La distanza tra paralleli resta uguale

47 Proiezioni differenti rappresentazioni della medesima porzione della superficie terrestre Lambert Conformal Conical Proj. Nessuna distorsione sul parallelo di riferimento (di solito l equatore). Usata dai piloti perchè una linea retta tracciata su questa proiezione approssima una rotta corcolare tra due punti

48 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI UTM All interno del sistema coesistono 2 rappresentazioni cartografiche diverse: GAUSS (per latitudini comprese tra 80 o S e 80 o N): Si suddivide il globo in 60 fusi, ciascuno di ampiezza pari a 6 o in longitudine, numerati da 1 a 60 a partire dall antimeridiano di Greenwich e procedendo in senso antiorario STEREOGRAFICA POLARE (per latitudini comprese tra 80 o S e 90 o S e tra 80 o N e 90 o N)

49 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI UTM Proiezione Gauss: Si adotta un coefficiente di contrazione k= All interno di ogni fuso si adopera un sistema di coordinate Nord, Est così definite: N=ky E=kx+E F0 per l emisfero NORD N=ky+ N F0 E=kx+E F0 per l emisfero SUD

50 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI UTM La falsa origine E F0 è pari a 500 Km e si introduce per evitare che vi siano punti con coordinata Est negativa Nell emisfero SUD si introduce anche una falsa origine N F0, pari a km, per evitare coordinate Nord negative

51 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI UTM La falsa origine E F0 è pari a 500 Km e si introduce per evitare che vi siano punti con coordinata Est negativa Nell emisfero SUD si introduce anche una falsa origine N F0, pari a km, per evitare coordinate Nord negative

52 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI UTM Oltre alla suddivisione in fusi, viene operata anche una suddivisione in 20 fasce, ciascuna di ampiezza pari a 8 o in latitudine, indicate con delle lettere Le intersezioni tra fasce e fusi costituiscono le ZONE All interno di ogni zona, si individuano i QUADRATI CENTOCHILOMETRICI definiti rispetto agli assi del sistema cartografico

53 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI UTM

54 UTM RIEPILOGO Si basa come il sistema italiano sulla proiezione di Gauss. Il globo è stato diviso in 60 fusi di 6 e per ciascuno di essi è effettuata una proiezione. I fusi sono numerati a partire dall antimeridiano di Greenwich (180 ) in direzione E. Il sistema UTM si considera valido per 80 S < λ < 80 N Per le calotte polari si impiega il sistemaups (Universal Polar Stereographic)

55 UTM RIEPILOGO Esiste una ulteriore suddivisione dei fusi in zone individuate da fasce di 8 di latitudine Ogni zona è poi suddivisa in quadrati di 100 km di lato indicati da coppie di lettere (sistema usato prevalentemente dai militari MGRS Military Grid Reference System) L Italia si trova per esempio sulle fasce S e T. Per evitare l utilizzo di coordinate negative è stata attribuita al meridiano centrale una falsa origine di 500km per tutti i fusi (falso est) e, per l emisfero Sud, una falsa origine del Nord (distanza dall equatore) di km. Il sistema UTM è utilizzato con diversi datum di riferimento. In Italia è utilizzato il datum Europeo del 1950 ed il WGS84.

56 Reticolato a maglie quadrate di 100 km di lato costruito con rette parallele all'equatore e al meridiano centrale del fuso (carta d'italia nella rappresentazione UTM) UTM RIEPILOGO

57 L Italia è compresa nei fusi: aventi meridiani centrali: L Italia in UTM

58 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI GAUSS BOAGA E il sistema cartografico nazionale italiano Utilizza la rappresentazione di GAUSS Coefficiente di contrazione k= Suddivisione in 2 fusi: FUSO OVEST e FUSO EST L ellissoide di riferimento è l ellissoide di Hayford orientato a Roma Monte Mario (datum Roma40)

59 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI GAUSS BOAGA L Italia risulta compresa nei fusi 32 (meridiano centrale =9 o ), 33 (meridiano centrale = 15 o ) e, in piccola parte, 34 del sistema UTM I 2 fusi ovest ed est del sistema Gauss-Boaga hanno gli stessi meridiani centrali dei fusi UTM 32 e 33, ma vengono opportunamente estesi per comprendere tutta l Italia

60 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI GAUSS BOAGA I fusi ovest ed est si estendono entrambi per 6 o e 30 Il fuso ovest si estende da 5 o 57 8,400 fino a 12 o 27 8,400 (longitudine di Roma Monte Mario) Il fuso est si estende da 11 o 57 8,400 fino a 18 o 27 8,400 Si crea una ZONA DI SOVRAPPOSIZIONE di 30 nella quale i punti sono riferiti ad entrambi i sistemi intrinseci ai fusi.

61 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI GAUSS BOAGA Le longitudini dei meridiani di bordo dei 2 fusi sono determinate dal fatto che le carte 1:25000 hanno un taglio geografico, sono cioè tagliate secondo le trasformate piane di meridiani e paralleli nel sistema Roma40, con un certo passo (5 in latitudine, 7 e 30 in longitudine). Il meridiano di taglio di riferimento è quello di Monte Mario.

62 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI GAUSS BOAGA Le coordinate cartografiche Gauss-Boaga differiscono da quelle UTM: N=ky E=kx+E F0 dove la falsa origine è diversa per i 2 fusi: E F0 =1500 km fuso OVEST E F0 =2520 km fuso EST La prima cifra della coordinata E di un punto ne indica il fuso di appartenenza

63 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI GAUSS BOAGA

64 SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI GAUSS BOAGA

65 Cartografia IGM serie vecchia Fogli 1: x 30 Quadranti 1: x 15 Tavolette 1: x 7.5

66 Cartografia IGM serie nuova Fogli 1: x 20 Sezioni 1: x 12

67 Sistemi di coordinate utilizzati in Italia

68 Trasformazioni tra sistemi di coordinate Le trasformazioni di coordinate nello stesso datum sono generalmente risolubili con operazioni geometrico-matematiche ben definibili teoricamente, che generalmente non provocano una perdita di precisione dei dati originari Le trasformazioni di datum, essendo i datum realizzati da reti geodetiche affette da errori, si basano necessariamente sull utilizzo di parametri determinati statisticamente in base alla conoscenza delle coordinate di un certo numero di punti in entrambi i datum. Perciò si introducono degli errori di uno o due ordini di grandezza maggiori a quelli delle trasformazioni entro lo stesso datum.

69 Le trasformazioni di datum Conoscendo un sufficiente numero di punti nei due sistemi di riferimento è possibile stimare i parametri di una rototraslazione con cambiamento di scala (trasformazione conforme di Helmert a 7 parametri) che permetta di passare dall uno all altro.

70 Carte geografiche: la scala La scala è il rapporto di riduzione delle lunghezze sulla carta rispetto a quelle nella realtà. La misura della scala è indicata quindi da un rapporto 1 : n (es.: 1:10.000) dove n è il numero di volte che sulla carta è stata ridotta la distanza topografica tra due punti. Più grande è il rapporto (e perciò più piccolo è il denominatore n), maggiori sono i dettagli che si vedono e viceversa. Se si vuole rappresentare un piccolo territorio con molti dettagli si utilizzerà una grande scala, viceversa, per rappresentare un grande territorio con i soli elementi principali basta una piccola scala.

71 Carte geografiche: la scala La scala è il rapporto di riduzione delle lunghezze sulla carta rispetto a quelle nella realtà. La misura della scala è indicata quindi da un rapporto 1 : n (es.: 1:10.000) dove n è il numero di volte che sulla carta è stata ridotta la distanza topografica tra due punti. Più grande è il rapporto (e perciò più piccolo è il denominatore n), maggiori sono i dettagli che si vedono e viceversa. Se si vuole rappresentare un piccolo territorio con molti dettagli si utilizzerà una grande scala, viceversa, per rappresentare un grande territorio con i soli elementi principali basta una piccola scala.

72 Carte geografiche: la scala Bisogna notare che essendo la carta deformata la scala indicata non è esattamente valida in tutti i punti della carta, ma solo in determinate zone. Tuttavia spesso i sistemi di coordinate sono studiati affinché l errore di scala sia compreso nell approssimazione standard.

73 Carte geografiche: scala e generalizzazione In genere esiste un legame diretto tra livello di generalizzazione e scala: più la scala diminuisce e più la generalizzazione si accentua

74 Carte geografiche: scala e generalizzazione È quel processo che porta ad una selezione e semplificazione degli oggetti rappresentati

75 Carte geografiche: scala e generalizzazione Concetto di generalizzazione: le informazioni e la loro simbolizzazione sono selezionate e modificate in modo da adattarsi alla scala della carta. Per facilitare la lettura delle carte a piccola scala, alcuni dettagli della rappresentazione, relativi per esempio a viabilità e a edificato, sono amplificati, oltre che semplificati ed eventualmente accorpati, alterando così per essi il rapporto di scala. Sotto quest'aspetto, la scala 1/ è la frontiera fra scale metriche, in cui il rapporto di scala è rispettato in quasi tutti i dettagli, e scale simboliche, in cui per necessità di rappresentazione esso può essere talvolta alterato. La rappresentazione di uno stesso oggetto varia pertanto in funzione della scala ed il criterio che presiede a tale variazione è definito criterio di generalizzazione nel passaggio di scala; esso è applicato nella cartografia derivata, ottenuta da cartografia esistente a scala maggiore.

76 Classificazioni delle carte: costruzione In base alla costruzione della carta: carte rilevate: costruite in base a rilievi diretti sul terreno; (es. IGM a scala 1 : ) carte derivate: costruite a partire da una riduzione di una o più carte esistenti (rilevate o a loro volta derivate) a scala maggiore. (es. IGM a scala 1 : )

77 Classificazioni delle carte: costruzione Carta regolare: deve contenere la descrizione sia planimetrica che altimetrica del terreno, deve essere provvista di: reticolato geografico (carte a piccola scala) reticolato chilometrico (carte a grande scala) scritte sui bordi indicazione dei segni convenzionali. Le carte non regolari sono dette speciali (oppure speditive. Si tratta di carte che richiedono particolari tipi di proiezioni. (es. carte per la navigazione marittima, carte aereonautiche)

78 Classificazioni delle carte: funzioni Carte di base (o fondamentali): hanno lo scopo di descrivere la superficie fisica della terra. Devono permettere di ricavare le relazioni di posizione esistenti sul terreno tra i particolari rappresentati sulla carta. Carte tematiche: rappresentano la distribuzione geografica di uno o più tematismi. A seconda che il tema evidenzi una situazione in un particolare momento o la sua evoluzione si hanno carte statiche o dinamiche. Esempi di carte tematiche: geologiche, archeologiche, pedologiche, idrogeologiche, meteorologiche,.

79 Carta di base Carte di base e carte tematiche Carta geologica Carta pedologica Uso del suolo Popolazione Qualitativa Quantitativa

80 Classificazioni delle carte: le scale carte geografiche Scala inferiore ad 1: Raffigurano una parte estesa del globo carte corografiche (chora = regione) Scala compresa tra 1: e Rappresentano con molti particolari una regione abbastanza estesa carte topografiche (topos = luogo) scala compresa tra 1: e 1: Rappresentano con grande precisione piccoli tratti della superficie terrestre riportando rilievo, idrografie,case sparse vegetazione, strade ecc.. planimetrie scala superiore ad 1: Rappresentano città e centri abitati (piante) o le proprietà rurali (mappe)

81 Cartografia Ufficiale Italiana L art. 1 della legge n. 68 del 2 febbraio 1960 ( Norme sulla cartografia ufficiale dello Stato e sulla disciplina della produzione e dei rilevamenti terrestri e idrografici ), stabilisce che gli organi cartografici ufficiali dello stato sono: l Istituto Geografico Militare (IGM); I Istituto idrografico della Marina (che si occupa di rilievi batimetrici e oceanici,rilievi geodetici lungo le coste, produce carte nautiche per la navigazione); la Sezione fotocartografica dello Stato Maggiore dell Aeronautica (diventato Centro di Informazioni Geotopografiche dell Aeronautica GICA); I Amministrazione del catasto e dei servizi tecnici erariali (ora Agenzia del Territorio che rileva mappe alle scale da 1:5000 a 1:500 per scopi fiscali dipende dal Ministero delle Finanze); il Servizio geologico (ora confluito nel Dipartimento per la Difesa del Suolo ISPRA). La cartografia ufficiale dello Stato è costituita dalle carte geografiche, topografiche, corografiche, nautiche, aeronautiche, catastali e geologiche pubblicate da un ente cartografico dello Stato e dall ente stesso dichiarate ufficiali.

82 Cartografia IGM A partire dal 1986 I I.G.M. ha articolato la propria produzione cartografica in «serie» corrispondenti alle varie scale e contraddistinte da una copertina colorata che le caratterizza: scala 1 : serie 25 : azzurro scala 1 : serie 50 : arancio scala 1 : serie 100 : bistro scala 1 : serie 250 : grigio scala 1 : serie 500 : viola scala 1 : serie : rosso Nell ambito di ciascuna serie possono esservi tipologie cartografiche diverse, contraddistinte da una lettera: "L" per cartografia con limiti amministrativi evidenziati in viola "G" per cartografia contenente informazioni aeronautiche "S" per cartografia elaborata da immagini da satellite "V" per cartografia vecchio taglio tuttora ristampata e posta in vendita (serie 25V e 100V). Con la sigla DB sono identificate le nuove serie cartografiche, allestite per vestizione grafica del relativo database. Per la serie 50DB la sigla DB indica che la cartografia deriva dal DB 25 (database).

83 Tabella di riepilogo della cartografia prodotta in Italia

84 Carte già pubblicate (fogli, quadranti, tavolette): Fogli: 1: (30 x 20 ) Quadranti: 1: (15 x 10 ) Tavolette: 1: (7,5 x 5 ) Cartografia IGM già pubblicata Fogli: 1: Quadranti: 1: Tavolette: 1:

85 Mappa scala 1:1 000 scala 1:2 000 Elemento scala 1:5 000 Sezione: scala 1: (10 x 6 ) Foglio: scala 1: (20 x 12 ) Cartografia IGM in allestimento

86 Carta topografica d'italia serie 25/V - Tavolette La carta si compone di 3545 elementi alla scala 1:25000, denominati "tavolette", che hanno le dimensioni di 7'30" in λ e 5' φ. Le diagonali sono di circa 12 km. Abbraccia una zona di terreno pari a circa 100 kmq. La carta è tutta pubblicata. È inquadrata nella rappresentazione conforme di Gauss-Boaga, nel sistema geodetico nazionale con reticolato chilometrico UTM riferito al sistema geodetico europeo (ED50). L'orografia a curve di livello ha equidistanza generalmente di 25 metri. La carta proviene prevalentemente da rilievi eseguiti con metodo aerofotogrammetrico. La restituzione fotogrammetrica è stata effettuata alla scala 1:20000 per migliorare poi nella riproduzione la qualità della rappresentazione al

87 Carta topografica d'italia serie 25/V - Tavolette È pubblicata a seconda delle aree in una sola delle tre versioni: a un solo colore (nero); a 3 colori (nero, bistro e azzurro) dopo il '46; a 5 colori (nero, bistro, azzurro, verde e rosso) dopo il '59. Nel 1986 è iniziato l aggiornamento parziale delle tavolette relative alla zona nord-orientale dell Italia. Al bordo della tavoletta sono riportate tutte (così come nelle carte alle altre scale) le indicazioni e le istruzioni cartografiche e i segni convenzionali. Gli intervalli di longitudine e latitudine della tavoletta sono divisi in 1' mediante scacchi alternati che figurano nella cornice (le coordinate geografiche sono riferite all'ellissoide internazionale con orientamento medio europeo ED50. Nella cornice si notano inoltre i tratti (o rispettivamente nel fuso Ovest e Est) relativi al reticolato chilometrico italiano Gauss-Boaga non disegnato sul foglio).

88 Tavolette IGM Stralcio del quadro di unione

89 Istruzioni cartografiche sulla tavoletta IGM

90 Segni convenzionali sulla tavoletta IGM

91 Riproduzione parziale di una tavoletta IGM

92 Lettura ed interpretazione delle carte topografiche

93 La tavoletta IGM - orientiamoci

94 Lettura delle coordinate geografiche Longitudine 54.2mm:60 =37.5mm: x 60 /54.2*37.5 = =

95 Lettura delle coordinate piane

96 La simboleggiatura cartografica La simboleggiatura cartografica è utilizzata per indicare, sulle Carte, le varie entità presenti sul suolo; si avvale, di particolari elementi chiarificatori, facilmente riconoscibili e di immediata interpretazione, chiamati: segni convenzionali. Alcuni di essi ricordano, nell aspetto, la forma dell oggetto raffigurato (simboleggiatura imitativa); altri, per contro, ne sono completamente differenti Tutti i simboli, con i quali si richiama l aspetto della realtà, possono essere compresi in tre soli gruppi: elementi geodetici e topografici elementi del paesaggio naturale elementi del paesaggio umano

97 Lettura delle carte topografiche Riconoscimento dei simboli Ricostruzione del rilievo Raggruppamento dei simboli e loro correlazione Sintesi del paesaggio

98 La lettura delle curve di livello

99 La lettura delle curve di livello a. Pendio a debole pendenza = curve distanti b. Pendio ripido = curve ravvicinate c. Monte = curve chiuse l'una dentro l'altra d. Passo o sella = due insiemi di curve, racchiuse da una terza curva che si restringe fra di essi e. Promontorio, costone = le curve rivolgono la loro convessità verso le quote minori f. Avvallamento = le curve rivolgono la loro convessità verso le quote maggiori

100 Ringraziamenti Si ringraziano la Dott.ssa Sabina Bruschi e la Prof.ssa Maria Ioannilli per la concessione di parte del materiale didattico.