cartografia

cartografia

cartografia complesso di conoscenze e tecniche scientifiche e grafiche che rendono possibile la rappresentazione simbolica su un piano della superficie terrestre, o di una sua parte, e dei fenomeni naturali, economici, demografici ecc. che su di essa si manifestano. Scopo principale della cartografia è la realizzazione di carte geografiche, cioè la rappresentazione su una porzione di piano di una porzione o dell’intera superficie terrestre. Stabilita la posizione di un punto della superficie terrestre, la rappresentazione grafica di tale punto consiste nella sua proiezione su un piano. Questa operazione è detta proiezione cartografica. In una trattazione elementare delle proiezioni, la Terra viene approssimata a una sfera. Lo strumento analitico che permette il passaggio dalle coordinate geografiche (λ, φ) (longitudine e latitudine) di un punto sulla superficie terrestre alle coordinate cartesiane (x, y) della sua rappresentazione sul piano è costituito dalle equazioni della carta o formule di corrispondenza

Si chiama centro di proiezione o centro della carta l’origine delle coordinate. Il meridiano di longitudine zero è detto primo meridiano o meridiano centrale.

Poiché la sfera non è una superficie sviluppabile su un piano, tutte le carte geografiche, qualunque sia il metodo di proiezione mediante il quale sono costruite, forniscono una rappresentazione deformata della realtà; l’unica rappresentazione della Terra esente da deformazioni è quella chiamata globo, effettuata su una sfera. Le deformazioni di una carta possono riguardare le distanze, gli angoli, le aree. Maggiore è l’estensione della porzione di superficie terrestre rappresentata, maggiori risultano tali deformazioni. Per un’area di dimensioni piccole rispetto all’intera superficie terrestre, le deformazioni sono trascurabili. In particolare, per esempio, un quadrato di 5 km di lato è rappresentato sul piano senza apprezzabili deformazioni.

In relazione alle possibili distorsioni, le carte geografiche si distinguono in:

• carte equivalenti, se mantengono il rapporto tra le superfici;

• carte conformi o isogoniche, se mantengono le ampiezze degli angoli;

• carte equidistanti, se mantengono il rapporto tra le distanze di ogni punto da uno o due punti fissi (non è possibile realizzare carte con tutte le distanze nella stessa scala).

La qualità dell’equivalenza di una carta viene espressa dal modulo di deformazione superficiale M_s = s_c/s_t, dato dal rapporto tra la misura di una stessa superficie calcolata sulla carta e misurata sulla Terra. Tanto più questo rapporto si avvicina a 1, tanto più la carta ha le caratteristiche di carta equivalente. In una carta equivalente M_s = 1. La qualità dell’isogonia di una carta viene misurata dal modulo di deformazione angolare M_α = α_c − α_t, dato dalla differenza della misura di uno stesso angolo effettuata sulla carta e sulla superficie terrestre. Se M_α = 0 la carta conserva gli angoli. La qualità dell’equidistanza di una carta viene espressa dal modulo di deformazione lineare M_d = d_c/d_t, dato dal rapporto tra la misura di una stessa distanza calcolata sulla carta e misurata sulla terra. Se tale rapporto vale 1, non c’è deformazione delle distanze nella rappresentazione. La carta ideale, con M_s = 1, M_α = 0, M_d = 1 non esiste. Nella realizzazione di una carta si cerca di ottenere il miglior compromesso fra i tre moduli.

La scala di una carta geografica esprime il rapporto tra le dimensioni della rappresentazione sulla carta e quelle della realtà sulla superficie terrestre. Ciò significa, per esempio, che in una carta con scala 1:500.000 ogni cm misurato sulla carta corrisponde, sulla superficie terrestre, con una certa approssimazione, a 500.000 cm, cioè a 5 km. L’approssimazione è dovuta al fatto che la scala non è costante all’interno di una stessa carta. Lo è soltanto, a seconda del tipo di rappresentazione, per le distanze da un dato punto, lungo un parallelo o lungo un meridiano, indicati come parallelo e meridiano standard. La distanza reale corrispondente alla minima distanza apprezzabile sulla carta viene detta approssimazione grafica della carta. Nella classificazione in base alla scala le carte si distinguono in:

• planisferi: rappresentano senza discontinuità tutta la superficie del globo terrestre;

• mappamondi: rappresentano tutta la superficie della terra in due emisferi;

• carte generali: rappresentano grandi estensioni della superficie terrestre a piccolissima scala, fino a 1:2.000.000;

• carte corografiche: rappresentano una parte della superficie terrestre con piccola scala compresa tra 1:1.000.000 e 1:200.000;

• carte topografiche: la parte di superficie è rappresentata a media scala, da 1:100.000 a 1:5.000;

• mappe: la superficie è rappresentata a grande scala, da 1:4.000 a 1:1.000;

• piani o piante: la scala di rappresentazione è grandissima, da 1:500 a valori maggiori;

• carte tecniche: rappresentazioni parziali alle scale 1:10.000 e 1:5.000;

• levate: rappresentazioni a grandissima scala (1:500) dei centri urbani.

Nella classificazione in base alla forma del reticolato geografico (→ proiezione cartografica) si hanno:

• proiezioni cilindriche nelle quali i meridiani sono rappresentati da rette parallele e i paralleli ancora da rette parallele e perpendicolari ai meridiani, come avviene, per esempio, nella proiezione diretta di Mercatore;

• proiezioni coniche nelle quali i paralleli sono cerchi concentrici e i meridiani semirette uscenti dal centro comune dei paralleli, come, per esempio, nella proiezione conica conforme di Lambert;

• proiezioni azimutali, ovvero proiezioni che possiedono un punto centrale rispetto al quale mostrano una simmetria radiale.

Ulteriori caratteristiche di una proiezione sono:

• la presenza di linee lossodromiche che permettono di tracciare sulla carta rotte rettilinee che intersecano i meridiani con angolo costante;

• la presenza di linee ortodromiche che permettono di tracciare sulla carta rotte rettilinee di minor lunghezza effettiva (e che corrispondono quindi ad archi di una circonferenza massima della superficie terrestre).

Oltre al reticolato geografico, costituito da meridiani e paralleli, sulle carte sono presenti altre linee che forniscono per esempio informazioni sull’orografia delle regioni rappresentate (→ isoipse).

I criteri di classificazione sono molteplici e con ampie sovrapposizioni per cui risulta quasi impossibile una classificazione completa degli innumerevoli tipi di carte geografiche. Nella cartografia ufficiale italiana l’elemento di base è il foglio con scala 1:100.0000. Ogni foglio rappresenta un’area trapezoidale della superficie terrestre, delimitata da due archi di meridiano di 20′ e da due archi di parallelo di 30′. Il territorio italiano risulta così suddiviso in 278 fogli, ciascuno dei quali rappresenta una superficie di circa 1.500 km². Ogni foglio di questa carta (alla scala di 1:100.000) è sua volta suddiviso in quattro quadranti e ogni quadrante in quattro tavolette (arco di meridiano: 5′; arco di parallelo: 7′30″) alla scala 1:25.000. La superficie rappresentata in un quadrante ha un’area di circa 375 km², quella rappresentata da una tavoletta è di circa 94 km².

L’origine delle longitudini del sistema nazionale di riferimento è il meridiano dell’osservatorio astronomico di Monte Mario (Roma), a 12°27′08″, 40 Est rispetto al meridiano di Greenwich. Nel 1941 il sistema cartografico prescelto è stato quello della rappresentazione conforme di Gauss-Boaga, una proiezione cilindrica effettuata su un cilindro tangente a un meridiano di riferimento. Nel 1950 il sistema di riferimento nazionale è stato integrato con quello internazionale europeo, basato su una proiezione universale trasversa di Mercatore (utm) effettuata su 60 cilindri distinti, secanti e non tangenti, i cui meridiani centrali hanno una distanza di 6°. Le regioni di latitudine superiore a 80° sono invece rappresentate mediante proiezione stereografica polare (ups).