Lavagna, Lucarno, Geocartografia, Sintesi del corso di Geografia

Scarica Lavagna, Lucarno, Geocartografia e più Sintesi del corso in PDF di Geografia solo su Docsity! Lavagna, E., Lucarno, G., Geocartografia. Guida alla lettura delle carte geotopografiche, Zanichelli, Bologna, 2007. Introduzione 1. La Terra e la sua rappresentazione 1. 1.. Tre caratteristiche delle carte geografiche Definizione di carta geografica: rappresentazione grafica ridotta, simbolica e approssimata della superficie terrestre su una superficie piana. Tre caratteristiche: • ridotta (concetto di scala) • simbolica (segni imitativi o convenzionali che descrivono elementi fisici • approssimata, poiché la superficie sferica terrestre non sarà mai riproducibile con esattezza su un piano. 1.. Forma e dimensioni della Terra La Terra, in prima approssimazione, è una sfera. Lo dimostrò già Eratostene nel III secolo a.c., ma non ebbe successo. La Terra non è proprio una sfera. Se immaginiamo di tagliare la Terra con un piano passante per l'asse di rotazione terrestre non otteniamo un cerchio perfetto, bensì un'ellisse, con un certo indice di eccentricità (rapporto tra la differenza tra i due diametri e il diametro equatoriale). Nella costruzione di carte geografiche il rigonfiamento equatoriale deve essere tenuto in considerazione perché può dare luogo ad errori non trascurabili. La Terra non è però nemmeno un ellissoide di rotazione, ciò non a causa delle asperità della superficie terrestre, bensì perché la diversità dei materiali costitutivi fa variare l'intensità e la direzione della forza gravitazionale. I geodeti attribuiscono alla Terra la forma di geoide (un poco rigonfio in corrispondenza dei continenti e un poco depresso in corrispondenza degli oceani). 2.. Le coordinate geografiche Concetto di biunivocità tra i punti sulla mappa e quelli sulla Terra: ad ogni punto sulla mappa ne corrisponde uno e uno solo sulla Terra e ad ogni punto sulla Terra ne corrisponde uno e uno solo sulla mappa. Il sistema più utilizzato per individuare un punto su una mappa è quello che fa uso delle coordinate angolari. Immaginiamo la Terra come una sfera. Tagliamola a metà con un piano passante per il centro della sfera: individuiamo il circolo massimo. Se non passiamo per il centro, il piano individua delle intersezione di raggio inferiore, i circoli minimi. Alcune caratteristiche interessanti dei circoli massimi: sono i più grandi circoli che si possono tracciare sulla superficie terrestre; ne esistono in numero infinito, perché infiniti sono i piani passanti per il centro; due circoli massimi distinti si intersecano, suddividendosi in due semicerchi; ogni punto della superficie terrestre è attraversato da infiniti circoli massimi; un circolo massimo passante per due punti della superficie individua la distanza più breve tra i due punti, computata sulla superficie. I poli sono l'intersezione dell'asse di rotazione con la superficie della sfera. Ogni circolo massimo passante per i poli determina due semicerchi, detti meridiani. Procedendo dal polo verso l'equatore due meridiani si distanziano. I paralleli sono circoli minori perpendicolari ai meridiani (ottenuti intersecando la superficie con piani perpendicolari all'asse di rotazione). L'equatore è il parallelo determinato dall'asse equatoriale, quello che passa per il centro della sfera. Reticolo di meridiani e paralleli. Latitudine è il valore angolare dell'arco di meridiano compreso tra il punto e l'equatore. Longitudine è il valore angolare dell'arco di parallelo compreso tra il punto e un meridiano di riferimento. (la decisione del meridiano fondamentale è stata per secoli oggetto di discussioni e scelte contrastanti; alla fine si è scelto quello di Greenwich). Quota, ossia l'altitudine rispetto al livello del mare (vette, profondità e depressioni). La distanza tra due paralleli intervallati da un grado di latitudine è costante, ovviamente, ed è 111,111km. Quella tra due meridiana, ovviamente, varia. 3.. La determinazione di latitudine e della longitudine L'asse terrestre è inclinato di 66°33': il Sole culmina a 90° sull'equatore il 21 marzo e il 23 settembre; al tropico del Cancro il 21 giugno; al tropico del Capricorno il 21 o 22 dicembre. Circolo polare artico e circolo polare antartico: il sole, rispettivamente il 21 giugno e il 21-22 dicembre sfiora l'orizzonte senza tramontare. La longitudine non ha, invece, effetto sul clima; influisce sull'ora. Quando a Greenwich è mezzogiorno all'antimeridiano (linea del cambiamento di data) sono contemporaneamente le 0 e le 24. 4.. L'altitudine e la rappresentazione del rilievo Il metodo più usato nelle carte di grande scala per rappresentare l'altitudine è il tratteggio (trattini lungo le linee di pendenza: più fitti dove il pendio è più ripido). Si usano anche altri metodi: tratto forte (tracciare la linea della pendenza); lo sfumo (uso di tonalità di grigio) spesso integrato da lumeggiamento obliquo; curve di livello (permette, a differenza degli altri metodi, di attribuire ad un punto un altitudine approssimata). Metodi integrati con l'uso delle tinte altimetriche. (fig. 1.8, pag. 12) Esercizi 2. Cenni di storia della cartografia 1. 2.. I primordi e la cartografia greca Si ottengono proiettando i punti della superficie del globo su un piano tangente ad esso, a partire da un centro di proiezioni; questo lo si immagina sorgente luminosa, che attraversando un globo trasparente, proietta le ombre dei punti della superficie. Il piano di proiezioni potrà essere tangente a uno dei poli (proiezione polare), all'equatore (proiezione equatoriale) o in un punto di latitudine intermedia (proiezione obliqua). Il centro di proiezione potrà essere situato: • al centro del globo (proiezione centrografica): rappresentano con buona approssimazioni i punti vicini al punto di tangenza. Rappresenta con un segmento di retta tutti i circoli massimi. La via più breve tra due punti sulla superficie terrestre (ortodromica) è una arco di circolo massimo, questa proiezione è utile per le carte nautiche e aeronautiche. Le rotte ortodromiche subiscono continue variazione dell'azimut (angolo misurato tra la direzione nord geografico e quella di un punto, determinata sul piano dell'orizzonte), si trasferiscono alcuni punti dell'ortodromica sulla carta di Mercatore e si costruisce così la lossodromica (rotta in cui si mantiene costante l'azimut, ovvero la direzione indicata dalla bussola). Non è equivalente né conforme, quindi è poco utilizzata negli atlanti. • sul punto della superficie diametralmente opposto a quello di tangenza (proiezione stereografica): è conforme, ma non è equivalente. • o all'infinito (proiezione ortografica): i raggi di proiezione provengono dall'infinito, perciò a mano mano che ci si allontana dal centro di tangenza le distanze risultano contratte. Le proprietà (equivalenza, conformità ed equidistanza) sono accettabili con buona approssimazione in corrispondenza dei punti di tangenza, ma scadono progressivamente allorché ci si allontana. Sono tutte proiezioni azimutali, cioè le varie direzioni conservano gli azimut reali, rispetto al punto di tangenza del piano di proiezione. Ci sono proiezioni che non seguono le regole della geometria proiettiva, ma sono ottenute applicando regole matematiche: • proiezioni azimutale equidistante polare: i paralleli sono centri concentrici equidistanti; in tutte le direzioni sono mantenuti gli azimut e le proporzioni delle distanze • proiezioni azimutale equivalente polare: i paralleli intorno al centro della carta sono cerchi con raggio corrispondente alle rispettive corde; le maglie, allontanandosi dal centro della carta, si stringono nel senso della latitudine e si allargano in quello della longitudine. 6.. 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 reticolo risultano rettangolari. La distanza dei paralleli risulterà in aumento se il centro di proiezione è al centro del globo, in diminuzione se il centro di proiezione è all'infinito. I meridiani sono tutti rette parallele equidistanti. È isogona, adatta perciò alle carte nautiche. Una sua varietà è quella conforme di Mercatore (permette curva lossodromica). Tutte le proiezioni cilindriche presentano lo svantaggio di dilatare le distanze in senso trasversale. Se il cilindro è tangente ad un meridiano invece che all'equatore si dice proiezione traversa.- Nelle proiezioni coniche i paralleli sono rappresentati da archi di cerchio, mentre i meridiani sono rette convergenti verso il vertice del cono. Meridiani e paralleli si intersecano perpendicolarmente formando maglie trapezoidali convergenti verso il polo. Come le proiezioni prospettiche consentono la rappresentazione di un emisfero per volta. Proiezioni secanti, in cui il foglio risulta secante rispetto alla superficie sferica: le due superfici si intersecano lungo due paralleli. Sono equidistanti, nell'area compresa tra i due paralleli; all'esterno l'equidistanza è accettabile. 7.. Proiezioni modificate o convenzionali Proiezione pesudocilindrica di Mollweide: per planisferi con aree equivalenti. Proiezione cilindrica piana rettangolare: una dimensione è corrispondente alla reale misura, ridotta in scala, dei gradi di latitudine; l'altra a quella dei gradi di longitudine su due paralleli equidistanti dall'equatore. Sono sottodimensionate le zone a latitudine più bassa rispetto a tali due paralleli, invece sono allargate quelle a latitudine più elevata. Proiezione cilindrica modificata di Mercatore: gli archi di meridiano compresi tra due paralleli sono allungati nella stessa proporzione in cui aumentano gli archi di parallelo rispetto alla realtà a causa della mancata convergenza dei meridiani verso i poli. Comporta dilatazione delle zone ad elevata latitudine (Groenlandia grande come l'Africa). Planisfero di Peters mostra evidenti deformazioni: allungamento delle zone intertropicali e schiacciamento di quelle ad elevate latitudini. Proiezione interrotta di Goode ha il vantaggio dell'equivalenza e della conformità relativamente alle masse continentali, grazie all'interruzione della carta in corrispondenza degli oceani; è usata per rappresentazioni di fenomeni economici e politici. Proiezione poliedrica o policentrica: si immagina che ogni foglio sia la faccia trapezoidale di un poliedro, tangente alla sfera in quelli che sono i centri della rappresentazione cartografica di ciascun foglio. Proiezione cilindrica traversa di Gauss (traversa di Mercatore): si immagina di proiettare la superfici terrestre su quella laterale di cilindri tangenti la sfera terrestre lungo un meridiano. 8.. La scelta delle proiezioni Fattori da considerare sono: contenuto della carta e tipo di riflessioni e confronti che si intendono fare (carte equidistanti per tema della circolazione delle persone, isogone per carte inerenti i fenomeni migratori o i venti, equivalenti per rappresentare estensione del suolo); posizione sulla superficie del territorio da rappresentare (per i poli le proiezioni prospettiche polari eccetera); rilevante è anche la scelta del centro di proiezione Esercizi 4. Tipi di carte 1. 9.. Classificazione in base alla scala Scala è un numero “puro” non preceduta pertanto da unità di misura: • scala numerica: frazione che indica il rapporto di riduzione • scala grafica: segmenti rettilinei suddivisi in parti uguali, ad ogni divisione è indicato il valore della distanza reale sul terreno. La classificazione in base alla scala determina una nomenclatura: • mappamondi o planisferi (scala da 1:100.000.000 a 1:500.000.000). Il globo invece è rappresentazione su una superficie sferica • carte generali (scala da 1:5.000.000 a 1:1.000.000) per continenti o stati grandi • carte corografiche (scala da 1.000.000 a 1:200.000) per parti di uno stato • carte topografiche “scala da 1:200.000 a 1:10.000) per escursioni e scopi militari • carte catastali (scala da 1:10.000 a 1:1.000) rappresentano 1Kmq di territorio, a fini fiscali e immobiliari • piante descrivono distribuzione edifici in centro abitato. 9.. Classificazione delle carte in base al contenuto e alla funzione Tipi più importanti della cartografia tematica (si occupa di carte con finalità specifiche): • fisiche • idrografiche, marine e nautiche • geologiche (natura geologica del territorio, per esempio il tipo di rocce) • geomorfologiche (conformazione attuale e fenomeni dinamici responsabili) • climatiche • meteorologiche • antropiche • storiche • stradali e ferroviarie • dell'utilizzazione del suolo • industriali e minerarie 10.. Carte geologiche e geomorfologiche Carta Geologica d'Italia utilizza come base la Carta d'Italia dell'IGM. I colori rappresentano ognuno il particolare tipo di formazione rocciosa; sotto la colorazione è distinguibile la base topografica con la relativa simbologia. Nella legenda troviamo indicazioni dell'era e del periodo geologico di formazione cartografati in una nuova rete di coordinate. Sistema UTM (universale Trasversa di Mercatore). L'Italia che si estende per una dozzina di gradi di longitudine è interessata da due fusi. Ogni fuso è diviso in fasce di 8 gradi di latitudine. Dal 1875 agli anni '60 del Novecento, tre fasi della produzione cartografica: • carte in proiezione naturale, presentavano solo le coordinate con base per il calcolo delle longitudini a Monte Mario (meridiano fondamentale per l'Italia) • poi si è adottata la proiezione di Gauss-Boaga, introducendo un reticolato kilometrico e lasciando in cornice le tacche per individuare le coordinate • inserimento dell'UTM 15.. I nuovi fogli al 50.000 A partire dal 1970 pubblicazione della nuova carta topografica d'Italia. I fogli sono ricavati dai rilievi aerofotogrammetrici integrati con quelli di campagna al 25.000; modello di carta del mondo al milionesimo realizzata a livello internazionale. Consta di 636 fogli. Presenta un reticolo leggermente diverso dal precedente, ma è comunque possibile riferirsi alle vecchie coordinate grazie ad apposite tacche in cornice. È in corso la realizzazione di una carta al 25.000, col nuovo nome di sezione. Per alcune regioni però è solamente disponibile quella del preguerra. 16.. L'attuale produzione dell'IGM Varie tipologie di carte topografiche, corografiche e geografiche d'Italia. 17.. Le nuove tecniche di rilevamento Rilevamento a distanza (remote sensing). I primordi si hanno con l'impiego di aerostati e aerei. I satelliti hanno fatto fare un notevole passo in avanti. Immagini pancromatiche riproducono con varie tonalità di grigio tutto lo spettro elettromagnetico visibile. Le immagine multispettrali registrano diverse sezioni delle spettro con uno o più sensori e ciascuna banda può fornire informazioni diverse: infrarosso termico, per esempio, registra l'energia termica emessa dagli oggetti. Vi sono satelliti geostazionari ruotano alla stessa velocità della terrà, perciò rimangono apparentemente fermi sulla verticale di una località. Altri satelliti hanno un orbita eliosincrona, ruotano molto più in basso perpendicolarmente all'equatore e compiono diverse rotazioni in un giorno: forniscono immagini del territorio ad alta risoluzione, adatte al rilievo cartografico. Un satellite come Quickbird rileva immagini con una risoluzione inferiore al metro, adatte alla realizzazione di carte a scala molto grande anche 1:5.000). I dati del telerilevamento possono essere digitalizzati in formato vettoriale o in formato raster. Gis, strati informativi (layer) e applicazione della logica di Boole (e/oppure, incluso/escluso, vero/falso) 18.. La produzione cartografica delle regioni Le regioni producono delle carte tecniche al 5.000 o al 10.000. Riferiscono tali produzioni a quelle dell'IGM al 50.000. Esercizi 6. Simbologia e toponomastica 1. 11.. Simbologia topografica Selezione degli elementi presenti sul terreno. Simbologia è l'insieme dei segni convenzionali ai quali si associa un preciso significato in relazione agli elementi presenti rappresentati. Chiarezza e leggibilità sono i requisiti fondamentali della rappresentazione convenzionale. 1. 12.. Orografia e idrografia Orografia descrive la distribuzione e la conformazione dei rilievi. L'idrografia tratta la configurazione delle reti idriche e degli specchi d'acqua. L'elemento fondamentale per la descrizione dell'altimetria è la curva di livello o isoipsa. Sono equidistanti: solitamente la distanza tra le curve è millimetrica, ossia equivalente alla distanza reale di un millimetro sulla carta (25 m nelle carte a 25.000). Si distinguono in curve direttrici (con un tratto più spesso) e curve intermedie (tratto più fine). La presenza delle isoipse consente anche la determinazione, per interpolazione e con buona approssimazione, dei punti tra due curve. Quando l'irregolarità del terreno rende poco affidabile tale procedura, le carte possono avere curve ausiliarie (con equidistanza di 5 metri) tratteggiate, atte a segnalare meglio l'irregolarità del terreno. Depressioni o avvallamenti, come le dolline carsiche, sono ugualmente segnalate, anche se per distinguerle dai rilievi sono contrassegnate con un trattino sull'isoipsa più interna. A volte tale rappresentazione è integrata con lo sfumo a lumeggiamento obliquo, che rende l'idea delle ombre proiettate dal rilievo, illuminato in direzione NO-SE. I punti trigonometrici sono utilizzati da i topografi per compiere rilevamenti, sono quotati e sono indicati sulla carta con un piccolo triangolo equilatero. Le dune sono disegnate con un insieme di punti che ne richiamano in modo imitativo le ondulazioni. Anche versanti molto ripidi (come quelli dei calanchi, dei salti di roccia o dei ghiacciai) si cerca di utilizzare disegni imitativi. L'idrografia del territorio è descritte con linee di impluvio, separano falde del rilievo appartenenti a versanti opposti. I ruscelli se secchi per la maggior parte dell'anno sono segnalati con tratteggio. I fossi di pianura con linea continua. La direzione del flusso, per i corsi d'acqua a lieve pendenza in cui sia difficile riconoscere subito la pendenza, è segnalata con una freccia posta al centro dell'alveo. Le sponde variabili sono riconoscibili dalla segnalazione di vegetazione di acquitrino (sfumatura) e di sabbia (tratteggio) presenti nelle porzioni di terreno attiguo. 1. 13.. La copertura vegetale La descrizione delle caratteristiche del terreno e della copertura vegetale è fornita solo se è stabile nel tempo. Le delimitazioni dei campi in pianura non sono indicate. I prati di montagna nemmeno, poiché si confonderebbero con le rocce. I boschi sono distinti in fitti (segnalato con la presenza ravvicinata di tre simboli della medesima essenza) e radi. Se il sottobosco costituisce un impedimento al movimento, può essere riportato. 1. 14.. Gli insediamenti umani e la relativa toponomastica Le case sono segnalate con un rettangolo nero. Le chiese, dove è possibile, sono rappresentate con la pianta della chiesa stessa, ma nei centri abitati possono essere segnalate con una semplice croce. Il comune è scritto in grassetto. Le frazioni in corsivo. In alcune regioni i toponimi compaiono in due lingue. Negli anni si sono italianizzati i nomi dialettali delle località 1. 15.. I confini Oltre ai confini di Stato possono essere segnalati i confini di regione, di Provincia o di Comune. 1. 16.. Viabilità e trasporti Ferrovia a scartamento normale (1435 millimetri). L'elettrificazione della ferrovia è indicata con una freccia accanto alla linea. Vengono segnalati anche i doppi binari. Strade, a parte le autostrade, sono ripartite in cinque classi a seconda della larghezza della carreggiata. Poi ci sono le strade rotabili senza manutenzione regolare, distinte in carreggiabili e carrarecce. Il segno di pendenza è segnalato con almeno tre linee oblique. Strade non rotabili sono quelle non percorribili da veicoli. Le mulattiere sono comunicazioni non carrabili di montagna; i sentieri hanno maggiore pendenza, tornanti più stretti e larghezza inferiore. Tratturo è una pista larga qualche decina di metri percorribile dalle greggi. Il valico è il punto più basso della linea displuviale, situato tra due cime, che mette in comunicazione due valli opposte. Attraversamenti di corsi d'acqua. I ponti e i viadotti sono classificati in base al materiale con cui sono costruite le navate, ma non i piloni. Si distinguono inoltre ponti girevoli, coperti e di barche. Il simbolo del guado indica il passaggio effettivamente utilizzato, non tutti i punti guadabili di un corso d'acqua. Sono riportati altri simboli relativi a infrastrutture di trasporto: canali navigabili, acquedotti, linee elettriche ad alta tensione, impianti a fune. Sono poi riportati i porti e gli aeroporti. 1. 17.. I segni delle attività produttive Per l'agricoltura sono presenti simboli che distinguono le colture a maggiore stabilità. Per la pastorizia sono segnati, oltre ai tratturi, i ricoveri per pastori e gli abbeveratoi. Per le attività estrattive la simbologia differenzia miniere, pozzi di petrolio e di gas naturale. Gli opifici sono distinti in base al tipo di energia utilizzata. Esercizi