Scarica Geocartografia - E. Lavagna, G. Lucarno e più Sintesi del corso in PDF di Geodesia e Cartografia solo su Docsity! “GEOCARTOGRAFIA”, E. LAVAGNA, G. LUCARNO: CAP 1: LA TERRA E LA SUA RAPPRESENTAZIONE: CARTA GEOGRAFICA: rappresentazione - Ridotta: in quanto non è possibile descrivere la superficie terrestre nelle sue dimensioni reali ma solo ricorrendo ad un opportuno rimpicciolimento delle stesse secondo un determinato rapporto detto SCALA; - Simbolica: in quanto tutti gli elementi fisici presenti sulla superficie terrestre sono descritti da segni imitativi o convenzionali; - Approssimata, in quanto la superficie sferica della Terra non sarà mai riproducibile con esattezza su un piano, senza dare luogo a deformazioni. FORMA E DIMENSIONE DELLA TERRA: Eratostene di Cirene nel Il secolo a.C. stabilì la misura della circonferenza terrestre in 39.000 km, in realtà è di 40075 km. Durante la rivoluzione francese il metro lineare venne definito come la 40 milionesima parte della circonferenza terrestre. Misurazioni compiute successivamente hanno rilevato che la terra 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. Nella realtà la terra non ha neanche la forma di un ellissoide, non solo per le asperità della superficie delle terre emerse, anche riferendoci al livello medio del mare 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. | geodeti conferiscono al nostro pianeta una forma particolare, definita 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 rigonfio in corrispondenza dei continenti a depresso in corrispondenza degli oceani. COORDINATE GEOGRAFICHE: Il concetto di BIUNIVICITA’ fra due insiemi di punti (quelli sul terreno e quelli sulla carta) è semplice ma fondamentale: a ogni punto sul terreno deve corrispondere uno e un solo punto sulla carta, e viceversa. Il sistema più utilizzato nelle carte di media e piccola scala è quello delle COORDINATE ANGOLARI, per la cui descrizione è necessario premettere qualche fondamentale definizione sulla geometria della sfera. Immaginiamo 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 tagliamo la sfera con piani non passanti per il centro otteniamo intersezioni minori chiamate CIRCOLI MINORI. I circoli massimi hanno alcune proprietà geometriche importanti: - Sonoi più grandi circoli che si possono tracciare sulla superficie di una sfera; - Ne esistono un numero infinito > infiniti i piani passanti per il centro; - Due circoli massimi distinti si intersecano sempre suddividendosi reciprocamente in due semicerchi; - Ogni punto della superficie sferica è attraversato da infiniti circoli massimi; - Uncircolo massimo passante per due punti della superficie sferica individua la distanza più breve fra i due punti. POLI: intersezione dell'asse di rotazione con la superficie della sfera. > Ogni circolo massimo passante per i poli determina due semicerchi, detti MERIDIANI, ogni punto della superficie sferica diverso dai poli è attraversato da uno e un solo meridiano. I PARALLELI sono circoli minori perpendicolari ai meridiani ottenuti intersecando la superficie sferica con piani perpendicolari all'asse di rotazione, per definizione essi sono paralleli tra di loro. Il piano che passa per il centro della sfera, detto PIANO EQUATORIALE, determina un parallelo, l'EQUATORE, equidistante dai poli e unico circolo massimo tra tutti i paralleli. La possibilità di costruire un reticolo di meridiani e paralleli ci suggerisce l’idea di definire un sistema di coordinate atto a individuare un punto della superficie terrestre designando il meridiano e il parallelo che si intersecano tra loro. LATITUDINE: valore angolare dell'arco di meridiano compreso fra il punto e l’equatore. LONGITUDINE: valore angolare dell'arco di parallelo compreso fra quel punto e un meridiano di riferimento (convenzionalmente Greenwich, che assume longitudine zero). QUOTA: altitudine rispetto ad un livello di riferimento (solitamente quello del mare) nei cui confronti può assumere valori positivi o negativi. DETERMINAZIONE ASTRONOMICA DI LATITUDINE E LONGITUDINE: L'asse terrestre è inclinato di 66°33' rispetto al piano dell'orbita, sicché in due giorni dell’anno il sole culmina a 90° sull’equatore. Negli altri giorni ciò avviene in una fascia compresa tra i TROPICI DEL CANCRO E DEL CAPRICORNO, sui quali culmina il 21 giugno e il 21 o 22 dicembre. | CIRCOLI POLARI ARTICO e ANTARTICO sono i due paralleli dove il 21 giugno e il 21 o 22 dicembre il sole a mezzanotte sfiora l'orizzonte senza mai tramontare. > La longitudine non ha effetto sul clima di una località, ma sul tempo in senso cronologico. ALTITUDINE E RAPPRESENTAZIONE DEL RILIEVO: La rappresentazione delle altitudini ha costituito un serio problema. Attualmente i metodi usati sono: - TRATTEGGIO: disegno di trattini disposti lungo le linee di massima pendenza, più fitti dove il pendio è più ripido. - TRATTO FORTE: il tracciato delle linee che indicano la direzione delle catene montuose; - SFUMO: uso di tonalità di grigio o di altro colore, più intense con l'aumentare dell’altitudine, spesso integrato da un LUMEGGIAMENTO OBLIQUO: ombre prodotte dal rilievo - CURVEDILIVELLO: con cui si immagina di proiettare sul piano della carta le curve disegnate dall’intersezione della superficie del terreno (ISOIPSE) o dei fondali marini (ISOBATE) con piani paralleli al livello del mare. Tali metodi sono integrati dall'uso di tinte altimetriche. CAP 2: CENNI DI STORIA DELLA CARTOGRAFIA: I PRIMORDI E LA CARTOGRAFIA GRECA: CAP 3: LE PRIOEZIONI CARTOGRAFICHE: Nel globo i meridiani e i paralleli si intersecano determinando dei trapezi sferici, e hanno i lati costituiti da archi di circonferenza. Per costruire una carta su un piano una prima proposta è di modificare i trapezi in rettangoli, rendendo i meridiani paralleli tra loro: ciò comporta che non convergeranno più ai poli, dove la rappresentazione del territorio risulterà più dilatata. La proiezione cartografica è l'operazione di trasporto e di riproduzione del reticolo sferico su una superficie piana per mezzo di metodi geometrici (proiezioni vere) o con l'applicazione di formule matematiche (proiezioni convenzionali). Le sue proprietà sono: - Equivalenza: da aree uguali sulla carta corrispondono territori con superfici uguali nella realtà. Si mantengono inalterati i rapporti tra le aree ma non le forme delle figure che risultano deformate. - Conformità (o isogonia): gli angoli formati dalle intersezioni fra i meridiani e i paralleli rimangono inalterate sulla carta, ma non si rispettano le proporzionalità tra le distanze. - Equidistanza: tutte le distanze misurate sulla carta a partire dal suo centro cono proporzionali alle corrispondenti distanze misurate sul terreno. Le proiezioni prospettiche si ottengono proiettando i punti della superficie gel globo su un piano tangente ad esso. Il piano di proiezione potrà essere tangente ad uno dei due 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 piano 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 buona approssimazione la superficie del globo vicino al punto di tangenza. Una sua caratteristica è la rappresentazione con un segmento di retta di tutti i circoli massimi, la quale consente di tracciare la via più breve tra due punti della superficie terrestre (ortodromica). Un difetto è che nelle zone più lontane dal centro della proiezione si produce una dilatazione progressiva delle distanze e delle aree, con conseguente alterazione delle forme (non è né equivalente né conforme) - Nelle proiezioni stereografiche le aree periferiche subiscono ugualmente una dilatazione. Tale proiezione è quindi conforme ma non equivalente. - Nelle proiezioni ortografiche i raggi di proiezione, essendo paralleli, producono un errore opposto: mano a mano che ci si allontana dal centro di tangenza le distanze risultano contratte. Le proprietà di equivalenza, equidistanza e isogonia sono accettate nei punti di tangenza, ma scadono progressivamente quando ci si allontana da essi. 3 Tutte queste proiezioni sono AZIMUTALI: rispetto al punto di tangenza del piano di proiezione le varie direzioni conservano gli azimut reali tutti i cerchi massimi passanti per tale punto di tangenza figurano come rette. Nelle proiezioni per sviluppo si immagina di avvolgere il globo in un cilindro o in un cono proiettando il reticolo su tali superfici a partire da un punto prefissato. Nelle proiezioni cilindriche le maglie del reticolato risultano rettangolari; a mono a mano che ci si allontana dal circolo di tangenza si verifica una dilatazione delle aree se il centro di proiezione è posto al centro del globo, uno schiacciamento delle aree se invece il centro di proiezione è posto all'infinito. La distanza tra i paralleli risulterà in aumento o in diminuzione, procedendo dall'equatore verso i poli, a seconda della posizione del centro di proiezione. | meridiani son invece tutte rette parallele equidistanti. Le proiezioni cilindriche dilatano le distanze in senso trasversale, cioè in direzione parallela rispetto a quella del circolo tangente, a mano a mano che ci si allontana da esso. Se il cilindro è tangente lungo un meridiano la proiezione si dice trasversa; essa riduce le deformazioni in corrispondenza del meridiano tangente, rappresentando con buona approssimazione anche le regioni poste ad una certa distanza dall'equatore. Nelle proiezioni coniche i paralleli sono rappresentati da archi di cerchi, mentre i meridiani sono rette convergenti verso il vertice del cono. Meridiani e paralleli si intersecano perpendicolarmente formando maglie trapezoidali convergenti verso il polo. Con la proiezione cilindrica può essere rappresentato tutto il globo; con quella conica, come quelle prospettiche, consente solo un emisfero alla volta. Esistono anche le proiezioni secanti, in cui il foglio risulta secante la superficie sferica, le due superfici si intersecano lungo i paralleli. Se la distanza tra i due paralleli di intersezione non è eccessiva, la proiezione è equidistante. Tra le proiezioni convenzionali, alcune sono usate per rappresentare l’intero globo, altre sono utilizzate nelle carte topografiche. La proiezione pseudocilindrica di Mollweide è utilizzata per ottenere planisferi in cui le aree siano equivalenti. La Proiezione Cilindrica Piana Rettangolare è una costruzione geometrica semplice in cui le maglie del reticolato sono rettangolari, con una delle dimensioni corrispondente alla reale misura, ridotta in scala, dei gradi di latitudine e l’altra a quella dei gradi di longitudine su due paralleli equidistanti dall'equatore. La Cilindrica Modificata di Mercatore è utilizzata per la rappresentazione dell'intera superficie terrestre. Tra i planisferi ottenuti con proiezioni cilindriche convenzionale è da citare quello in Proiezione Interrotta di Goode: esso ha il vantaggio dell’equivalenza e della conformità relativamente alle masse continentali. Tra le proiezioni usate per le carte topografiche ricordiamo: - La Proiezione Poliedrica o Policentrica di Sanson-Flamsteed: si immagina che ogni foglio della carta sia la faccia trapezoidale di un poliedro, tangente alla sfera terrestre in quelli che sono anche i centri delle rappresentazioni cartografiche di ogni foglio. - La Proiezione Cilindrica Traversa di Gauss: si immagina di proiettare la superficie terrestre su quella laterale di cilindri tangenti alla sfera terrestre lungo un meridiano e distanziati tra loro di 6°. CAP 4: TIPI DI CARTE: La scala numerica è rappresentata con una frazione che indica il rapporto di riproduzione. Il numeratore è sempre l’unità, mentre il denominatore indica di quanto deve essere moltiplicata la distanza grafica per ottenere il valore della distanza reale sul terreno. La scala grafica viene rappresentata con segmenti rettilinei, divisi in parti uguali, sui quali è indicato il valore della corrispondente distanza reale sul terreno. piccola più ridotta è la rappresentazione dei particolari presenti sul terreno. A parità di dimensione di foglio, piccola scala significa grande superficie terrestre rappresentata, ma scarsa qualità di particolari; mentre a grande scala, a fronte di una minore superficie territoriale, la descrizione del terreno sarà più dettagliata. Distinzioni di rappresentazioni cartografiche: - Mappamondi o planisferi: rappresentano l’intera superficie terrestre, danno una buona idea delle distanze tra i continenti. | globi sono rappresentazioni su una superficie sferica, privi di errori di approssimazione. (SCALA 1:100'000'000 - 1:5’000'000) - Carte generali: rappresentano al massimo un continente, sono visibili i maggiori particolari fisici, grandi vie di comunicazione e grandi città (SCALA: 1:5'000'000 - 1:1'000'000) - Carte corografiche: rappresentano parti estese di uno stato con maggior ricchezza di dettagli. La descrizione dell’orografia e dell’idrografia è più precisa e dettagliata. (SCALA: 1:1'000'000 - 1:200'000) - Carte topografiche: molto ricche di particolari, sono indicate per scopi escursionistici e militari. Permettono un apprezzamento di dettaglio delle caratteristiche orografiche e idrografiche del terreno. (SCALA 1:200'000 - 1:10'000) - Mappe catastali: rappresentano una parte molto limitata del territorio, descrivono i confini poderali, la posizione degli edifici ecc... (SCALA 1:10'000 - 1:1'000) - Piante: descrivono la distribuzione degli edifici nei centri abitati e loro particolari interni (SCALA > 1:1'000). CLASSIFICAZIONE DELLE CARTE IN BASE ALLA FUNZIONE: Cartografia tematiche: si occupa di carte con finalità specifiche, studiando i criteri con cui si ottiene la migliore rappresentazione di un fenomeno. Tipi di carte: fisiche, idrografiche, marine, nautiche, geologiche, geomorfologiche, climatiche, metereologiche, antropiche, storiche, stradali e ferroviarie, dell’utilizzazione del suolo, industriali e minerarie. Carte geologiche e geomorfologiche: una carta geologica è rappresentata da una base geografica tradizionale, su cui viene riportata la distribuzione delle formazioni rocciose. Suo scopo è quello di precisare la natura e l'età delle rocce e la loro disposizione. 3 La Carta Geologica d’Italia, utilizza come base la Carta d’Italia dell’IGM edita nei fogli alla scala 1:100'000. I fogli di carta geologica si presentano come una ricca tavolozza di colori. Sotto la colorazione è sempre distinguibile la base topografica con la sua simbologia. Sui margini del foglio, la legenda riporta anche la simbologia convenzionale. Barrette di colore rosso indicano direzione, immersione e inclinazione degli strati. Sempre in rosso, linee continue o tratteggiate indicano la presenza di faglie, fatture di blocchi di roccia seguite o meno da un loro spostamento. La linea di faglia è l'intersezione del piano di faglia con la superficie del terreno. Può essere riportata anche la linea di orlo. In blu sono rappresentati ritrovamenti fossili, tracce di sezione e una linea blu continua rappresenta un orlo di terrazzo. Una rappresentazione grafica della storia geologica di siti significativi è talvolta ritrovata per mezzo di colonne stratigrafiche, piccoli rettangoli allungati, disposti verticalmente, che riportano uno spaccato delle formazioni rocciose presenti in una colonna. Tuttavia per alcune zone sono state prodotte specifiche carte geomorfologiche. Cartogrammi: un cartogramma è una rappresentazione in cui a una carta si abbinano precisi dati statistici quantitativi, per evidenziarne la distribuzione. > Tipi di cartogramma: con curve isometriche, con disegno a punti, cartogrammi a mosaico, in cui i dati statistici rilevati vengono distinti con criteri oggettivi per definirsi in varie classi di grandezze e attribuiti a vasti ambiti di rilevamento. > Metodi di classificazione: i dati statistici vengono distinti con criteri oggettivi da definirsi preventivamente in varie classi di grandezze e attributi a più o meno vasti ambiti di rilevamento in cui si suddivide il territorio rappresentato. Rappresentazioni spazio-temporali e metacarte: per disegnare l'evoluzione di un fenomeno nel tempo si fa ricorso a un diagramma cartesiano. La base cartografica e il grafico sono rappresentazioni indipendenti. Si