Geocartografia di Elvio Lavagna e Guido Lucarno, Sintesi del corso di Geografia

Scarica Geocartografia di Elvio Lavagna e Guido Lucarno e più Sintesi del corso in PDF di Geografia solo su Docsity! Geocartografia 1 LA TERRA E LA SUA RAPPRESENTAZIONE 1.1 Tre caratteristiche delle carte geografiche Carta geografica: rappresentazione grafica ridotta, simbolica e approssimata della superficie terrestre su una superficie piana. La rappresentazione è ridotta in quanto non è possibile descrivere la superficie della Terra nelle sue dimensioni reali, ma solo ricorrendo a un opportuno rimpicciolimento delle stesse secondo un rapporto determinato, detto scala, che consente di disegnare l’intera superficie di una regione, di uno stato o di un continente all’interno del foglio. Essa è simbolica: tutti gli elementi fisici presenti sulla superficie terrestre, siano essi naturali (montagne, corsi d’acqua, vegetazione) o di origine antropica (strade, canali, edifici ecc.) sono descritti da segni imitativi o convenzionali, che spesso possono non riprodurre l’esatta forma e dimensioni in scala. Le carte ricorrono in prevalenza a simbologie il più possibile codificate e spesso difformi dall’aspetto reale degli oggetti rappresentati, ma più adatte a esprimere concetti di tipo matematico-descrittivo. Ogni rappresentazione risulterà sempre approssimata in quanto la superficie sferica della Terra non sarà mai riproducibile con esattezza su un piano senza dare luogo a deformazioni. Scopo dei numerosi modelli matematici creati per realizzare proiezioni geografiche è pertanto ridurre al minimo le approssimazioni e le imprecisioni, conservando le proporzioni tra superfici e distanze e l’invariabilità degli angoli, fornendo così, di una stessa superficie terrestre, diverse versioni rappresentative che verranno scelte in base alle esigenze di chi le utilizza. 1.2 Forma e dimensioni della Terra La Terra è una sfera. La prova definitiva arrivò solo all’inizio dell’età moderna, con i grandi viaggi oceanici che portarono alla circumnavigazione del globo. Tuttavia già nell’antichità ci fu chi tentò di valutare le dimensioni della Terra con procedimenti geometrici e astronomici: Eratostene da Cirene nel III sec. A.C stabilì la misura della circonferenza terrestre in 39.000 km, avvicinandosi alla realtà ma l’idea prevalente di una Terra piatta avrebbe condizionato il sapere scientifico ancora per molti secoli. Durante la rivoluzione francese il metro lineare venne definito convenzionalmente come la 40 milionesima parte della circonferenza terrestre. Successivamente accurate misurazioni hanno rivelato che la Terra non è una sfera perfetta, ma risulta schiacciata in corrispondenza dei poli e rigonfia all’equatore (ellissoide di rotazione), a causa dell’effetto centrifugo indotto sulla sua massa dalla velocità di rotazione. Di conseguenza, il diametro polare è pari a 12714 km mentre quello equatoriale è di poco maggiore (12757 km). Se immaginiamo di tagliare la Terra con un piano passante per l’asse di rotazione otteniamo un’ellisse, con un indice di eccentricità (dato dal rapporto tra la differenza tra i due diametri e il diametro equatoriale) pari a circa 1/300. Nella costruzione di carte di precisione, il rigonfiamento equatoriale deve essere tenuto in considerazione perché può dare luogo a errori. La forma della Terra presenta varie irregolarità dipendenti dalla diversa natura dei materiali costitutivi, la cui massa fa variare localmente l’intensità e la direzione della forza di attrazione gravitazionale. I geodeti attribuiscono al pianeta una forma particolare detta geoide, un solido la cui superficie teorica al livello del mare è identificata dall’insieme dei punti in cui il filo a piombo è perfettamente perpendicolare a essa. Il geoide è un po’ rigonfio in corrispondenza dei continenti e leggermente depresso in corrispondenza degli oceani. La rappresentazione delle terre emerse è di norma affidata a istituti geografici statali con i relativi servizi cartografici (in Italia l’Istituto Geografico Militare di Firenze, affiancato dai servizi cartografici delle regioni) oltre che a imprese ed enti privati. 1.3 Le coordinate geografiche Concetto di biunivocità fra i due insiemi di punti: a ogni punto sul terreno deve corrispondere uno e un solo punto sulla carta, così come a un punto sulla carta non può corrispondere che un solo punto nella realtà. Il sistema più utilizzato nelle carte di media e piccola scala è quello delle coordinate angolari. Immaginiamo di rappresentare la Terra come una sfera perfetta e di tagliarla con un piano passante per il suo centro. L’intersezione del piano con la superficie sferica determina una linea circolare chiamata circolo massimo. Se invece tagliamo la sfera con piani non passanti per il centro otteniamo intersezioni circolari di raggio inferiore, dette circoli minori. I circoli massimi hanno proprietà geometriche importanti: • Sono i più grandi circoli che si possono tracciare sulla superficie di una sfera; • Ne esistono in numero infinito; • Due circoli massimi distinti si intersecano sempre suddividendosi reciprocamente in due semicerchi; • Ogni punto della superficie sferica è attraversato da infiniti circoli massimi; • Un circolo massimo passante per due punti della superficie sferica individua la distanza più breve fra i due punti, computata sulla superficie della sfera. I poli sono definiti come l’intersezione dell’asse di rotazione con la superficie della sfera. Ogni circolo massimo passante per i poli determina due semicerchi detti meridiani. Tutti i meridiani partono da un polo e arrivano al polo opposto seguendo la direzione nord-sud. Ogni punto della superficie sferica diverso dai poli è attraversato da uno e un solo meridiano. Sui globi che rappresentano la terra si disegnano solo alcuni di essi ad intervalli prefissati. I paralleli sono circoli minori perpendicolari ai meridiani ottenuti intersecando la superficie sferica con piani perpendicolari all’asse di rotazione. Essi sono tutti paralleli e il loro numero è infinito: a ogni punto della superficie sferica corrisponderà uno e un solo parallelo che lo attraversa. Il piano che passa per il centro della sfera, detto piano equatoriale, determina un parallelo, l’equatore, pure equidistante dai poli, che è anche l’unico circolo massimo fra tutti i paralleli Reticolo di meridiani e paralleli: sistema di coordinate atto a individuare un punto della superficie terrestre designando il meridiano e il parallelo che si intersecano in esso. I meridiani e i paralleli si distinguono numerandoli con una cifra che ne indica la loro distanza angolare in gradi rispettivamente da un meridiano di riferimento e dall’equatore. La latitudine di un punto della superficie si definisce come il valore angolare dell’arco di meridiano compreso fra il punto e l’equatore. È espresso in gradi sessagesimali, primi e secondi ed è misurato, a partire dall’equatore, verso nord o verso sud. Tutti i punti dell’equatore hanno latitudine zero. La massima latitudine (90°) corrisponde ai poli. La longitudine di un punto è il valore angolare dell’arco di parallelo compreso fra quel punto e un meridiano di riferimento. La scelta del meridiano di riferimento è stata, nei secoli, all’origine di decisioni unilaterali da parte delle diverse scuole cartografiche o dei governi che le finanziavano. In ambito internazionale si è scelto il meridiano passante per l’osservatorio astronomico di Greenwich che assume longitudine zero. Per tutti gli altri punti la longitudine è designata con l’angolo del proprio meridiano, misurata a partire da quello fondamentale, verso est o verso ovest. mappamondo genovese del 1457 compaiano alcuni meridiani e paralleli della carta tolemaica. I progressi della cartografia saranno molto agevolati anche dall’invenzione della stampa. 2.4 Le grandi scoperte geografiche e la cartografia del Cinquecento Il Cinquecento è il secolo delle grandi scoperte geografiche ed è di straordinaria importanza nella storia della cartografia. Nella carta di M. Waldeseemuller del 1507 compare per la prima volta il nome America (dopo l’esplorazione delle coste del Nuovo Mondo effettuata da Amerigo Vespucci). Le carte prodotte nella prima metà del Cinquecento replicano alcuni errori delle rappresentazioni tolemaiche ma si avvalgono di procedimenti sempre più rigorosi nel disegno del reticolato. Nel XVI si perfeziona il rilievo topografico introducendo nuovi strumenti come la tavoletta pretoriana e l’applicazione di procedimenti geometrici rigorosi come la triangolazione. Cartografi italiani, olandesi e tedeschi elaborano sia carte regionali, sia carte generali del mondo e delle sue grandi partizioni. Tra gli italiani citiamo Giacomo Castaldi, tra gli olandesi Ortelio e Gerhard Kremer, più noto come Mercatore, è l’autore della famosa carta nautica in proiezione cilindrica modificata che ha la proprietà di rappresentare con un segmento di retta la rotta di una nave che mantiene costante la direzione indicata dalla bussola. Ortelio è l’autore della prima raccolta di carte riunite in un volume (Theatrum Orbis Terrarum, 1570). 2.5 I secoli XVII e XVIII e la nascita della cartografia moderna Nel seicento continua la pubblicazione di grandi atlanti: in Italia escono l’Atlante di Magini e l’Atlante Veneto del Coronelli. Le carte presentano molti difetti: la rilevazione delle coordinate geografiche è spesso imprecisa e incompleta; la determinazione delle longitudini risente dell’indisponibilità di dati precisi sulla differenza oraria tra il luogo oggetto del rilevamento e un meridiano di riferimento. La rappresentazione del rilievo montuoso ricorre ancora ai mucchi di talpa. Su iniziativa del governo nazionale, nel 1747 venne avviata la realizzazione di una grande carta di Francia affidandola a Cesare Francesco Cassini di Thury. Per la carta adottò una nuova proiezione (cilindrica trasversa). 2.6 La cartografia del XIX secolo Sull’esempio francese, tra la fine del Settecento e i primi decenni del XIX secolo quasi tutti gli stati nazionali europei provvedono a dotarsi di una propria carta a grande o media scala, avvalendosi dei progressi conseguiti in campo geodetico e topografico. L’Italia, divisa in vari stati, solo dopo l’unificazione nazionale (1861) e la nascita di un Istituto Topografico Miliare con sede a Firenze (1872), in seguito Istituto Geografico Militare, avvia la rilevazione sistematica del territorio nazionale uniformando i precedenti criteri di triangolazione e di protezione. 2.7 La cartografia oggi: telerilevamento, cartografia elettronica e GIS L’introduzione della fotografia ha agevolato il rilievo delle regioni di difficile accesso, come l’alta montagna, attraverso la fotogrammetria, tecnica che permette di acquisire la posizione di un oggetto a mezzo di una coppia di immagini fotografiche stereometriche. Con l’aerofotogrammetria, cioè l’esecuzione con apparecchiature installate su aerei di coppie di fotogrammi che possono in seguito essere visionati in modo stereoscopico (a tre dimensioni) fu possibile con appositi apparecchi (i restitutori) rappresentare le zone fotografate in tutti i loro particolari visibili, compreso il rilievo, accelerando e semplificando di molto le operazioni di rilevamento. Alla triangolazione eseguita con gli strumenti classici si è affiancata dopo il 1950 la cosiddetta trilaterazione eseguita con il radar, che permette la misurazione diretta dei dati di una rete di rilevamento dell’ordine di centinaia di chilometri. Più recentemente si è reso possibile un rilevamento dallo spazio (telerilevamento), eseguendo una sorta di triangolazione tra satellite e stazioni a terra, con risultati di estrema precisione e con la possibilità di includere tutta la superficie terrestre in una rete a maglie molto ampie. La possibilità di diffondere dati o immagini attraverso l’etere e quelle di riceverle ha a sua volta permesso uno straordinario sviluppo della cartografia elettronica. Nella prima metà del Novecento era molto cresciuta la produzione di carte di tutte le scale e degli atlanti. L’Atlante fisico-economico d’Italia venne pubblicato nel 1940 a cura di Giotto Dainelli, ma merita di essere ricordato anche l’Atlante dei Tipi Geografici di Otinto Marinelli. Alcuni paesi hanno avviato la produzione di atlanti di piccolo formato con dati statistici e notizie sugli stati del mondo aggiornati annualmente (Calendario Atlante de Agostini). Dopo la seconda guerra mondiale la produzione di carte di tutti i tipi e di atlanti è ulteriormente aumentata. La crescita più notevole si è avuta nel settore delle carte tematiche e in particolare stradali e turistiche. Con i cosiddetti GIS (Geographical Information Systems, cioè Sistemi Informativi Geografici), un sistema di carte e archivi di dati georeferenziati (attribuiti a precise località, regioni, comuni) e continuamente aggiornati, i tecnici possono disporre di tutte le informazioni necessarie a un corretto intervento sul territorio. 3 LE PROIEZIONI CARTOGRAFICHE 3.1 Una rappresentazione approssimata La scienza cartografica ha elaborato oltre duecento tipi diversi di rappresentazioni piane di una superficie sferica, ognuna delle quali, con i propri limiti e le conseguenti approssimazioni, presenta proprietà che, per specifici campi di applicazione, la rendono preferibile ad altre. Per esempio in un globo i meridiani e i paralleli si intersecano determinando dei trapezi sferici proprio perché non giacciono su una superficie piana e hanno i lati costituiti non da segmenti di retta, ma da archi di circonferenza. Quando si costruisce una carta su un piano, non sarà più possibile conservare un reticolato con maglie trapezoidali quindi si modificano i trapezi in rettangoli, rendendo i meridiani paralleli tra loro. Una seconda possibilità è quella di continuare a disegnare le maglie a forma di trapezio. La proiezione geografica è l’operazione di trasporto e di riproduzione del reticolato sferico su una superficie piana per mezzo di metodi geometrici (proiezioni vere) o con l’applicazione di formule matematiche (proiezioni convenzionali). Proprietà delle proiezioni: • Equivalenza: le aree delle maglie delle coordinate geografiche risultano proporzionali alle corrispondenti aree misurate sulla superficie terrestre. Si mantengono inalterati i rapporti fra le aree, ma non le forme delle figure, che risultano deformate; • Conformità o isogonia: gli angoli formati dalle intersezioni fra meridiani e paralleli rimangono inalterati sulla carta (90°); • Equidistanza: tutte le distanze misurate sulla carta a partire dal suo centro sono proporzionali alle corrispondenti distanze misurate sul terreno. Le proiezioni equivalenti sono indicate per le carte geografiche ad uso didattico; le proiezioni isogone sono indicate nelle carte nautiche. 3.2 Proiezioni prospettiche (solo leggere) Le proiezioni prospettiche si ottengono proiettando secondo le regole della geometria proiettiva i punti della superficie del globo su un piano tangente a esso, a partire da un centro di proiezione scelto in un punto prefissato. Il piano di proiezione (quello su cui si realizza il disegno della carta) potrà essere tangente s uno dei poli (proiezione polare), all’equatore (proiezione equatoriale), o in un punto di latitudine intermedia (proiezione obliqua). Il centro di proiezione da cui partono le visuali potrà essere situato al centro del globo (proiezione centrografica), sul punto della superficie del globo diametralmente opposto a quello di tangenza (proiezione stereografica) o all’infinito (proiezione ortografica). Le proiezioni centrografiche hanno la proprietà di rappresentare con una buona approssimazione la superficie del globo vicino al punto di tangenza. Caratteristica importante è la rappresentazione con un segmento di retta di tutti i circoli massimi. Poiché la via più breve tra due punti della superficie terrestre (ortodromica) è un arco di circolo massimo, ne consegue che tali proiezioni sono utilizzate nelle carte nautiche e aeronautiche. Quasi tutte le rotte ortodromiche subiscono continue variazioni dell’azimut (di un punto A rispetto a un punto di osservazione O è l’angolo POA compreso tra la direzione OP del nord geografico e quella del punto A rispetto al punto di osservazione). Si traccia prima l’ortodromica su carta centrografica e quindi se ne trasferiscono alcuni punti sulla carta di Mercatore: congiungendo questi punti si otterrà una spezzata in cui ogni tratto presenterà le caratteristiche di una lossodromica, cioè una rotta in cui si mantiene constante l’azimut, ovvero la direzione indicata dalla bussola. Un grave difetto è costituito dal fatto che nelle zone più lontane dal centro si produce una dilatazione delle distanze e delle aree, con conseguente alterazione delle forme. La proiezione centrografica non è né equivalente, né equidistante e ha scarsa utilizzazione nelle comuni carte geografiche degli atlanti. Nelle proiezioni stereografiche l’errore è corretto anche se le aree periferiche subiscono ugualmente una dilatazione rispetto a quelle poste al centro della carta. Tale proiezione è pertanto conforme, ma non equivalente. Nelle proiezioni ortografiche i raggi di proiezione producono un errore opposto: mano a mano che ci si allontana dal centro di tangenza le distanze risultano contratte. Una caratteristica comune di queste è il fato che le proprietà di equidistanza, equivalenza e isogonia possono essere considerate accettabili con una buona approssimazione in corrispondenza dei punti di tangenza, ma scadono progressivamente allorchè ci si allontana da essi. Tutte queste proiezioni sono azimutali, nel senso che rispetto al punto di tangenza del piano di proiezione le varie direzioni conservano gli azimut reali. Esistono rappresentazioni che non si possono ottenere geometricamente, ma solo applicando algoritmi matematici che riducono le alterazioni spaziali. È il caso della azimutale equidistante polare in cui i paralleli sono cerchi concentrici con centro sul polo. fisici, grandi vie di comunicazione, città grandi e medie con simboli proporzionati al numero di abitanti. • Carte corografiche (scala da 1:1 000 000 a 1:200 000): rappresentano parti estese di uno stato o di una regione con maggiore ricchezza di particolari. Vi si possono notare un maggior numero di centri abitati e quasi tutta la rete stradale; anche la descrizione dell’orografia e dell’idrografia è più precisa. • Carte topografiche (scala da 1:200 000 a 1:10 000): molto ricche di particolari, sono indicate per scopi escursionistici e militari. Permettono un apprezzamento di dettaglio delle caratteristiche orografiche e idrografiche del terreno, nonché della viabilità minore e delle costruzioni situate anche all’esterno dei centri abitati. • Mappe catastali (scala da 1:10 000 a 1:1000): rappresentano una parte molto limitata di territorio e si prestano a descrivere con grande precisione i confini poderali, la posizione e l’orientamento degli edifici; vengono usate per fini fiscali e nel censimento delle unità immobiliari. • Piante, talora in scala maggiore di 1:1000, descrivono la distribuzione degli edifici nei centri abitati e loro particolari interni. 4.2 Classificazione delle carte in base al contenuto e alla funzione La cartografia tematica si occupa di carte con finalità specifiche, studiando i criteri con cui si ottiene la migliore rappresentazione di un fenomeno che si evolve o si distribuisce sulla superficie terrestre. Tipi più importanti e diffusi di carte: • Fisiche: evidenziano principalmente le caratteristiche fisiche del territorio (rilievi, altitudine, idrografia ecc.), trascurando in genere la distribuzione dei fenomeni antropici e dei prodotti dell’attività umana; • Idrografiche, marine e nautiche: rappresentano le superfici marine, indicando la profondità dei fondali, le caratteristiche idrologiche, l’andamento costiero e le strutture per la navigazione; • Geologiche: rilevano la natura geologica del terreno; indicando i tipi di rocce presenti e l’età della loro formazione; • Geomorfologiche: studiano la conformazione attuale della superficie terrestre e i fenomeni dinamici responsabili del suo continuo modellamento; • Climatiche: individuano regioni più o meno ampie aventi le stesse caratteristiche climatiche; • Meteorologiche: evidenziano la localizzazione e lo sviluppo nel tempo dei più generali elementi e fenomeni meteorologici (aree di alta e bassa pressione, direzione dei venti, fronti di perturbazione ecc.); • Antropiche: nell’accezione più generale del termine, trattano fenomeni legati alla presenza dell’uomo e alle sue attività (densità di popolazione, reddito, tipi di attività economica ecc.); • Storiche (generali o tematiche): rappresentano un territorio nelle condizioni in cui si trovava nel passato; • Stradali e ferroviarie: si specializzano nella rappresentazione delle vie di comunicazione terrestri; • Dell’utilizzazione del suolo: indicano le trasformazioni indotte in un territorio da agricoltura, allevamento e sfruttamento forestale; • Industriali e minerarie: evidenziano i siti di produzione industriale e di estrazione mineraria indicando la natura delle produzioni o dei minerali estratti. 4.3 Carte geografiche e geomorfologiche Una carta geologica è rappresentata solitamente da una base geografica o topografica tradizionale di scala appropriata, su cui viene riportata la distribuzione delle formazioni rocciose, sia che esse affiorino alla superficie del terreno, sia che si trovino coperte dal suolo e dalla vegetazione. Suo scopo è quello di precisare la natura e l’età delle rocce e la loro disposizione e giacitura, per mezzo di una particolare simbologia. Se la scala utilizzata è sufficientemente grande, la carta evidenzia le risorse minerarie eventualmente presenti nel sottosuolo. La Carta Geologica d’Italia utilizza come base cartografica la Carta d’Italia dell’IGM edita nei fogli alla scala 1:100 000 ed è compilata dal Servizio Geologico d’Italia, organo cartografico ufficiale dello Stato come l’IGM, l’Istituto Idrografico della Marina, il Catasto. I fogli della carta geologica si presentano come una variopinta tavolozza di colori che rappresentano ognuno il particolare tipo di formazione rocciosa presente in quel punto del terreno. Sotto la colorazione è sempre chiaramente distinguibile la base topografica con tutta la sua simbologia che consente la lettura cartografica e l’orientamento. Una specifica legenda riportata ai margini della carta riepiloga, all’interno di piccoli rettangoli in successione verticale, tutti i colori utilizzati nel foglio, con a lato l’età delle rocce, espressa con il nome del periodo geologico a cui si fa risalire la loro formazione. Nel riquadro della legenda in alto a sinistra troveremo le rocce più recenti, in basso a destra quelle più antiche, con l’indicazione dell’era e del periodo geologico di formazione. Ogni campitura di colore, sia nella legenda che nella rappresentazione cartografica, è contrassegnata da un indice alfa-numerico stampato in caratteri rossi per facilitarne il riconoscimento. La legenda riporta anche la simbologia convenzionale specifica delle carte geologiche e altre importanti indicazioni sull’inclinazione e l’orientamento degli strati rocciosi, nonché la presenza di altri fenomeni di origine geologica, quali faglie, sovrascorrimenti, frane ecc. Barrette di colore rosso, corredate o meno da piccole frecce, indicano direzione, immersione e inclinazione degli strati. Sempre in colore rosso, linee continue o tratteggiate indicano la presenza di faglie, fratture di blocchi di roccia seguite o meno da un loro spostamento. la linea di faglia riportata sulla carta non è altro che l’intersezione del piano di faglia (superficie della frattura) con la superficie del terreno. Le carte possono riportare anche la linea di orlo di un eventuale sovrascorrimento, fenomeno con cui una roccia viene spinta fino a scorrere al di sopra di un’altra. Ancora in colore rosso si indicano cave e miniere e il tipo di minerale estratto. In colore blu, una linea continua rappresenta un orlo di terrazzo, dove l’erosione ha asportato o ridepositato una parte di terreno. Sempre in blu sono indicate le sedi di ritrovamento di fossili e di reperti preistorici, le sorgenti, le frane, i conoidi di deiezione (cumuli di detriti di forma conica), le grotte ecc. Segmenti di retta o linee spezzate di colore blu contrassegnate con numeri romani indicano le tracce di sezione. Ad esse corrispondono profili geologici della crosta terrestre. Una rappresentazione grafica della storia geologica di siti particolarmente significativi è talvolta riportata sul margine della carta per mezzo di una o più colonne stratigrafiche caratteristiche di aree particolari. Una colonna stratigrafica è un piccolo rettangolo allungato, disposto verticalmente, che riporta, con i colori e i simboli litologici, uno spaccato delle formazioni rocciose presenti in una “colonna”, similmente a quanto si potrebbe ritrovare effettuando un carotaggio del terreno. Le colonne stratigrafiche proposte dalle carte si riferiscono in genere a successioni o serie caratteristiche di strati depositatisi nel corso di epoche diverse e sono spesso messe in correlazione allo scopo di evidenziare eventuali analogie tra gli strati presenti in colonne diverse formatisi nella stessa epoca. Nelle carte geologiche a grande scala, come la Carta Geologica d’Italia, sono incluse indicazioni relative alle forme superficiali (terrazzi marini e fluviali, scarpate ecc.). Tuttavia al fine di avere rappresentazioni più complete sono state prodotte specifiche carte geomorfologiche, a uso degli studiosi di scienze della Terra. 4.4 Altre carte tematiche e cartogrammi Un cartogramma è una rappresentazione in cui a una carta, solitamente molto semplificata, si abbinano precisi dati statistici quantitativi, riferiti a singole località o aree, variamente elaborati per evidenziarne la distribuzione spaziale e talora anche l’evoluzione nel tempo. La distinzione tra carta tematica e cartogramma non è netta; una carta che distingua aree a diversa densità di popolazione, per esempio con curve isometriche (dette anche isoplete) o con un disegno a punti (ognuno dei quali rappresenti un certo numero di abitanti) collocati sul territorio in modo più o meno fitto per far risultare le diverse densità, presenta un carattere del cartogramma, ma non la rigorosa corrispondenza tra unità territoriale di rilevazione statistica e dati rappresentanti sulla carta. Ciò si ottiene con i cartogrammi a mosaico (detti anche coroplete), in cui i dati statistici rilevati vengono distinti con criteri oggettivi da definirsi preventivamente in varie classi di grandezze e attribuiti a più o meno vasti ambiti di rilevamento in cui si suddivide il territorio rappresentato e che ne costituiscono in un certo senso le tessere di un mosaico. 4.5 Rappresentazioni spazio-temporali e metacarte Alcune carte si sono evolute oltre il classico dominio bidimensionale per descrivere eventi che si evolvono sia nello spazio, sia nel tempo. Per disegnare l’evoluzione di un fenomeno nel tempo si fa ricorso a un diagramma cartesiano. Alcuni cartogrammi sono la rappresentazione su un piano di un fenomeno o di un elemento che si distribuisce in modo differenziato nello spazio, ma anche che si evolve nel tempo. Si hanno rappresentazioni risultanti da una rigorosa correlazione spazio-temporale tra una dimensione spaziale e il tempo. È il caso del cosiddetto “orario grafico” usato nei trasporti ferroviari per descrivere l’andamento nel tempo dei flussi di traffico su una determinata linea. Tra gli esempi di rappresentazioni cartografiche vi sono quelli che descrivono processi spazio-temporali, come, per esempio, la diffusione della Rivoluzione industriale, in Europa o nel mondo intero. Le onde di diffusione sono rappresentate con curve isoplete (a parità di tempo d’arrivo) che si irradiano da un centro di diffusione in cui tuttavia la base cartografica è di tipo tradizionale. Le metacarte sono immagini cartografiche derivanti da carte geografiche di tipo tradizionale, opportunamente semplificate ed elaborate rappresentando i territori non in scala, ma tenendo conto delle dimensioni del fenomeno descritto. 4.6 Globi, plastici, profili e altre rappresentazioni paracartografiche Le carte geologiche e geomorfologiche sono rappresentazioni che potrebbero definirsi paracartografiche, talora derivate da carte, e comunque integrano le carte nella rappresentazione di una porzione della superficie terrestre (e anche di tutta, come nel caso dei globi). Per le regioni di montagna con rilievo particolarmente accidentato, sono frequentemente usati i plastici e vari tipi di profili altimetrici. I profili si usano anche per rappresentare la stratificazione degli ambienti di vita nelle acque oceaniche o il variare della vegetazione nelle diverse fasce altitudinali. L’uso dei profili altimetrici ha soprattutto fini didattici ed è comune negli atlanti o nei testi scolastici per mettere in evidenza l’andamento delle catene di montagne o le variazioni di pendenza dei corsi d’acqua dalle sorgenti alla foce. satelliti artificiali sempre più perfezionati e in grado di fornire immagini della superficie terrestre ad altissima risoluzione. I satelliti geostazionari ruotano alla stessa velocità di rotazione della Terra e pertanto rimangono apparentemente fermi sulla verticale di una località del pianeta. Altri satelliti a orbita eliosincrona ruotano a quota molto più bassa e quasi perpendicolarmente all’equatore; compiono diverse rotazioni complete al giorno, passano su luoghi diversi e ritornano allo zenit di una certa località sempre alla stessa ora, ma a distanza di diversi giorni. Proprio questi satelliti sono in grado di fornire immagini del territorio ad alta risoluzione, adatte al rilievo cartografico. 5.5 La produzione cartografica delle regioni Per alcune zone d’Italia non è stata ancora assicurata la copertura cartografica né con le nuove sezioni al 25 000, né con i nuovi fogli al 50 000. In questo caso l’IGM fornisce i vecchi prodotti cartografici. Per la cartografia a grande scala provvedono le regioni, sia con carte tecniche al 5000 e al 10 000, sia con carte tematiche relative alle competenze regionali in materia di agricoltura e ambiente. Di norma tutte le regioni riferiscono il taglio delle loro carte a quello delle nuove produzioni dell’IGM al 50 000, di cui quelle a più grande scala sono una sorta di sottomultiplo. Ad esempio, la regione Liguria ha predisposto una carta regionale al 50 000 e una al 25 000 a sei colori con orografia a sfumo, inquadrate nel sistema UTM e dal 2003 disponibili anche in versione digitale. 6 SIMBOLOGIA E TOPONOMASTICA 6.1 Simbologia topografica Una volta ultimata sulla carta la costruzione del reticolo geografico, ha inizio il lavoro del topografo che determina la posizione degli elementi presenti sul terreno, naturali o prodotti dalle attività umane. Essi sono rappresentati per mezzo di simboli e dopo un’attenta selezione da cui emergeranno solo quelli veramente importanti e significativi, oltre che idonei a favorire l’orientamento di chi percorra il territorio compreso nella carta. La simbologia è costituita da un insieme d segni convenzionali, cui si associa un ben preciso significato in relazione agli elementi rappresentati. Requisiti fondamentali della rappresentazione convenzionale sono la chiarezza e la leggibilità, raggiungibili solo a condizione che la quantità dei segni riprodotti non sia eccessiva, ma si limiti alle indicazioni necessarie e sufficienti a descrivere il territorio con il grado di dettaglio richiesto. È inoltre importante ricordare che ciò che è riportato sulla carta corrisponde a quanto il topografo ha rinvenuto all’epoca del rilevamento. Inoltre il topografo riporta solo le opere umane già presenti e non quelle allo stato di progetto. La toponomastica usata è conforme a quella effettivamente esistente e usata dagli abitanti del luogo. Una classificazione fondamentale dei simboli topografici distingue tra elementi naturali e opere umane. 6.2 Orografia e idrografia L’orografia descrive la distribuzione e la conformazione dei rilievi. Un’accurata topografia del rilievo e delle sue caratteristiche altimetriche e morfologiche è già in grado di fornire utili elementi per la determinazione del paesaggio, della morfologia e anche della conformazione geologica e punti di riferimento indispensabili per l’orientamento e per individuare tutti gli altri elementi sul territorio. L’idrografia tratta la configurazione delle reti idriche e degli specchi d’acqua. Nelle moderne carte topografiche l’elemento fondamentale per la descrizione dell’altimetria è la curva di livello o isoipsa, definita come il luogo dei punti della superficie terrestre aventi la stessa quota altimetrica rispetto al livello del mare. L’equidistanza, definita come differenza di quota tra due isoipse consecutive, è sempre indicata in margine alle carte. Minore è l’equidistanza, maggiore è la precisione con cui viene rappresentato l’andamento del terreno. L’intervallo è la distanza planimetrica (in orizzontale) tra due isoipse consecutive. Le curve di livello nelle carte topografiche si distinguono in curve direttrici, rappresentate con un tratto più spesso, e curve intermedie, disegnate con un tratto più fine. Nell’intervallo dell’equidistanza, benché piccolo, possono essere presenti brusche rotture di pendenza, oppure ondulazioni. In tali casi le carte possono riportare, con linee tratteggiate, curve ausiliarie atte a descrivere meglio le irregolarità locali del terreno. Curve di livello molto distanziate (intervallo ampio) sono indice di un terreno con modesta pendenza. Un infittimento delle isoipse (intervallo breve) avviene in corrispondenza di pendii molto ripidi. Curve chiuse concentriche contengono la sommità di colline o di montagne. Eccezioni possono essere presenti, soprattutto in corrispondenza di terreni carsici, in cui un sistema di curve chiuse concentriche possono contenere una depressione, un avvallamento, simile a una conca dal cui interno l’acqua piovana non può defluire per ruscellamento, ma percolando nel sottosuolo dal fondo della stessa conca. Si tratta delle tipiche doline carsiche, conformazioni che si distinguono graficamente dalla sommità di un rilievo per la presenza di un segno << - >> al centro dell’isoipsa più interna, oppure per il fatto che la stessa è contrassegnata da una serie di piccoli cunei adiacenti alla linea sul lato diretto verso il fondo della depressione. Un altro caso di isoipse chiuse concentriche è quello relativo alla rappresentazione dell’interno di un cratere vulcanico. Se si riesce mentalmente a compiere lo sforzo di isolare l’insieme delle isoipse da tutta la rimanente simbologia, si può ottenere una prima impressione <<tridimensionale >> dell’andamento del terreno. Tale percezione può essere facilitata qualora la rappresentazione dell’orografia sia integrata dal tratteggio o dallo sfumo a lumeggiamento obliquo, in uso sulle carte dell’IGM per terreno scoscesi o dirupati. Il tratteggio o lo sfumo integrano le curve di livello solo nei casi in cui esse non siano in grado di dare un’idea immediata del rilievo. La quota delle singole isoipse in genere non è indicata, ma può essere dedotta facilmente da quella di alcuni punti quotati inseriti tra esse. I punti trigonometrici utilizzati dai topografi per compiere rilevamenti, indicati sulla carta con un piccolo triangolo equilatero, sono quotati, ma non sempre corrispondono a elementi salienti o ben visibili del terreno. La quota topografica viene individuata sulla carta con un puntino. Sono di norma quotate cime di montagne e di colline, valichi, spuntoni di roccia di particolare evidenza, case isolate e centri abitati. La quota della superficie dei laghi è riferita al livello medio annuale dell’acqua. Per tutti gli altri punti non quotati la valutazione approssimativa dell’altitudine va fatta in riferimento alle isoipse o ai punti quotati più vicini, oppure, in campagna, con l’ausilio di apposita strumentazione portatile (altimetro) il cui grado di approssimazione può essere inferiore all’equidistanza. Le dune sabbiose sono disegnate con un insieme di punti che ne richiamano in modo imitativo le ondulazioni. Per i versanti più ripidi le isoipse sono localmente sostituite con disegni imitativi eventualmente integrati da punti quotati: è il caso dei calanchi, delle rocce stratificate o affioranti, dei salti di rocce, dei ghiacciai con tutti i loro elementi morfologici: balzi, seracchi, crepacci. L’idrografia di un territorio è descritta dalle linee di impluvio, che separano falde del rilievo appartenenti a versanti opposti e sono di norma percorse da corsi d’acqua più o meno permanenti. Le carte topografiche a scala maggiore (1:25 000) forniscono una descrizione pressoché completa di tutti i più piccoli corsi d’acqua, anche se sono asciutti per quasi tutto l’anno. Nelle carte a colori la rete idrografica è di colore azzurro. La linea di impluvio dei ruscelli più piccoli è punteggiata se il letto è quasi sempre asciutto, tratteggiata se l’acqua scorre solo in periodi limitati dell’anno. I fossi di pianura sono invece rappresentati con tratto continuo. La linea di impluvio si ingrossa per rappresentare l’aumento della portata d’acqua, soggetta tuttavia a variazioni stagionali; quelle dei piccoli torrenti, simboleggiati da una linea singola, possono variare da zero a frazioni di metro cubo al secondo durante le piene. La direzione del flusso è indicata con una freccia posta al centro dell’alveo solo per i corsi d’acqua a lieve pendenza, per i quali non sia possibile riconoscere a prima vista l’andamento planimetrico del terreno. Le sponde variabili sono quelle in cui l’assenza di una scarpata più o meno ripida non consente la delimitazione precisa del letto del fiume. Sono zone soggette ad allagamenti durante le piene e vengono disegnate interrompendo la linea continua che delimita il letto, indicando eventualmente in sfumatura il segno di vegetazione di acquitrino o di sabbia (linea di puntini) presenti nella porzione di terreno attiguo. Anche per l’assetto delle isole variabili, presenti nei tratti di alveo in pianura, la loro rappresentazione si riferisce solo allo stato reale del territorio al momento del rilevamento. Simboli particolari si riferiscono ai terreni paludosi, dove la pendenza troppo piccola non consente il deflusso delle acque, ma non determina specchi d’acqua libera (stagni) che vengono rappresentati come i laghi, alle risaie, contornate dai terrapieni che ne limitano l’estensione, alle torbiere e alle colmate, aree depresse che vengono riempite progressivamente deviandovi acque torbide che vi depositano i materiali trasportati in sospensione. Un’indicazione di particolare utilità, in caso di uso escursionistico della carta, è quella relativa a pozzi, sorgenti, cisterne, fontane, abbeveratoi e acquedotti di una certa importanza, questi ultimi riportati purché siano facilmente riconoscibili sul terreno. 6.3 La copertura vegetale La descrizione delle caratteristiche del terreno e della copertura vegetale è fornita solo se esse sono stabili nel tempo. Tuttavia, già dopo alcuni anni dalla pubblicazione, la carta potrebbe non corrispondere più alla situazione reale in conseguenza di opere di bonifica, di colonizzazione o di abbandono di terre, di incendi, di degrado idrogeologico. Le caratteristiche della copertura vegetale, con preferenza per quella arborea, sono riportate solo sulle carte a scala maggiore. Per prati si intendono le praterie perenni di pianura. I boschi sono distinti tra “fitti” e “radi” a seconda della densità della sola vegetazione arborea. Se anche il sottobosco può costituire un ostacolo al movimento, esso può essere riportato, contestualmente al simbolo boschivo, con la presenza della relativa simbologia, in proporzione all’entità reale della vegetazione. Il bosco fitto è rappresentato con tre simboli di essenza raggruppati; i simboli possono essere uguali se il bosco è formato da un unico tipo di piante, oppure diversi se è misto, nel qual caso essi corrispondono alle essenze prevalenti. Un simbolo di essenza fuori dall’area boschiva rappresenta un albero isolato caratteristico. Il limite del bosco è segnato se è ben evidente il suo passaggio a un’altra coltura, mentre può mancare se gli alberi si diradano con gradualità. 6.4 Gli insediamenti umani e la relativa toponomastica Gli insediamenti umani sono tra gli elementi che più caratterizzano un territorio e nelle carte sono rappresentati con particolare cura: spesso sono quotati e denominati con una specifica toponomastica, anche quando si tratta di case sparse. Quelle d’abitazione sono rappresentate in pianta con un rettangolino nero. Capanne, ricoveri temporanei, ovili, tettoie hanno simboli particolari così come cappelle, oratori, piloni votivi, cimiteri.