Cartografia

Insieme delle conoscenze tecniche, scientifiche e artistiche per la rappresentazione delle caratteristiche della superficie terrestre, o di una parte di essa, su di una superficie piana (Carta o Schermo).

GeodesiaDisciplina che si occupa della misura e della rappresentazione della Terra, del suo campo gravitazionale e dei fenomeni geodinamici (spostamento dei poli, maree terrestri e movimenti della crosta).

TopografiaDisciplina che studia gli strumenti e i metodi operativi (misure, calcoli e disegni) necessari per ottenere una rappresentazione grafica di una parte della superficie terrestre. 3

Carta

E’ una rappresentazione piana, ridotta, approssimata e simbolica della superficie terrestre o di una sua parte.

Piana: gli elementi presenti su una superficie tridimensionale di formaquasi-sferica (superficie terrestre) vengono trasferiti (proiettati)su di una superficie bidimensionale (piano).

Carta

E’ una rappresentazione piana, ridotta, approssimata e simbolica della superficie terrestre o di una sua parte.

Ridotta: gli elementi presenti sulla superficie terrestre vengonoriprodotti sulla carta con dimensioni ridotte rispetto a quellereali secondo un fattore di riduzione definito ‘scala della carta’.

Approssimata: il posizionamento e il disegno sulla carta degli elementipresenti sulla superficie terrestre sono soggetti ad errori sia dimisura che conseguenti al processo di proiezione sul piano.

Simbolica: gli elementi presenti sulla superficie terrestre vengonoriprodotti sulla Carta mediante dei simboli convenzionali.

4« Tutte le carte sono sbagliate, molte sono utili »

SCALA DELLA CARTA (numerica e grafica)

S =Dg

Dn

distanza reale

distanza naturale (Dn) distanza grafica (Dg)

Es.: Dg = 3cm Dn = 300m = 30.000cm S = 3/30.000 = 0,0001

Distanza reale (Dr) = distanza in linea d’aria fra due punti sul terreno.

5

Scala numerica: frazione che indica il rapporto di riduzione di una carta, vale a dire il rapporto tra la distanza grafica e la corrispondente distanza naturale.

Distanza grafica (Dg) = distanza fra i due punti misurata sulla carta.

Distanza naturale (Dn) = lunghezza della proiezione della Dr sul piano orizzontale.

Dn = Dg x n

S =1

n

Es.: Dn = 300m n=10000 Dg = 300m/10.000 = 0,03m = 3cm

In cui: n = Dn/Dg

S =1

10000

Es.: Dg = 3cm n=10000 Dn = 3cm x 10.000 = 30.000cm = 300m

Es.: Dg = 3cm Dn = 300m = 30.000cm n = 30.000/3 = 10.000

Dg = Dn/n

(che è ovviamente equivalente a S = 0,0001)

6

La scala di una carta viene convenzionalmente indicata nella forma:

Conoscendo n e Dg è ovviamente possibile calcolare Dn:

Conoscendo n e Dn è ovviamente possibile calcolare Dg:

Scala grafica: retta con riportati i valori della distanza naturale (distanza sul terreno) corrispondenti ai valori della distanza grafica (misurata sulla carta)

distanza grafica (Dg) 7

300 m

CARTE A GRANDE SCALArapporto 1/n grande(denominatore piccolo)

esempio: 1/1000

CARTE A PICCOLA SCALArapporto 1/n piccolo(denominatore grande)

esempio: 1/500.000

DENOMINAZIONE DELLE CARTE IN RAPPORTO ALLA SCALA

piccolascala

grandescala

8

Grado di risoluzione: dimensione dell’elemento più piccolo rappresentabile graficamente in scala nella Carta

= 0,5 mm (quantità costante) moltiplicato per il denominatore della scala

Carta alla scala 1:100.000

Grado di risoluzione = 0,5mm x 10.000 = 5 metri

PROPRIETA’ DELLA CARTA IN RAPPORTO ALLA SCALA

Esempi:

Grado di risoluzione = 0,5mm x 100.000 = 50 metri

Carta alla scala 1:10.000

Errore massimo: errore che si commette nel rilevare dalla Carta la posizione di un punto

= 0,2 mm (quantità costante corrispondente allo spessore minimo di una lineao di un punto) moltiplicato per il denominatore della scala

Carta alla scala 1:10.000 Errore massimo = 0,2 mm x 10.000 = 2 metri

Esempi:

Carta alla scala 1:100.000 Errore massimo = 0,2 mm x 100.000 = 20 metri

9

Partanto in una carta alla scala 1:10.000 non è rappresentabile in scala un elemento che abbia una dimensione inferiore a 5m.; in una carta alla scala 1:100.000 non è rappresentabile in scala un elemento che abbia una dimensione inferiore a 50m.

Pertanto in una carta alla scala 1:10.000 non è possibile determinare la posizione di un punto con una precisione maggiore di 2m.; in una carta alla scala 1:100.000 non è possibile determinare la posizione di un punto con una precisione maggiore di 20m.

Mappamondi o planisferi:scala da 1:100.000.000 a 1:5.000.000

CLASSIFICAZIONE DELLE CARTE IN FUNZIONE DELLA SCALA

Carte generali o geografiche:scala inferiore a 1:1.000.000

10

carte corografiche:scala tra 1:1.000.000 e inferiore a 1:100.000

carte topografiche:scala tra 1:100.000 e inferiore a 1:10.000

11

Carte tecniche:scala da 1:10.000 a 1:5000

Mappe, piani e piante:scala maggiore di 1:5.000

12

La carta è una rappresentazione simbolica della superficie terrestre (o di una sua parte) in quanto gli elementi presenti sulla superficie terrestre vengono riprodotti sulla Carta mediante dei segni convenzionali.

13

SEGNI CONVENZIONALI IGM (scala 1:25.000)

I segni convenzionali variano in funzione della scala della carta, dell’Ente di produzione cartografica e nel tempo.

Ferrovie, tranvie e filovie

14

Ferrovia a un binario

(a trazione elettrica)

Stazione ferroviaria

Galleria (ferroviaria)

Ponte (ferroviario) in ferroPonte (ferroviario)

in muratura

Sottopassaggio (ferroviario)

Limite di comune

15

Esempi

Strade

16

Autostrada [A15]

Galleria (autostradale)

Area di parcheggio

Ponte (autostradale)

Cavalcavia

(autostradale)

Strada a due corsie

Chilometro progressivo

Strada secondaria

Sentiero

facile

Strada provinciale 308

Mulattiera

Staz.e rifornimento e assistenza auto

17

Esempi

OPERE ANTROPICHE

18

Elettrodotto

Rudere

19

Esempi

EDIFICI

20

Casa

Baracca

Cimitero

Cappella o oratorio

Tabernacolo

Stabilimento a forza elettrica21

Campeggio

Campo da tennis

Campo sportivo

Esempi

ELEMENTI IDROGRAFICI NATURALI E ANTROPICI

22

Corso d’acqua

(larghezza < 5m)

Corso d’acqua

(larghezza > 5m)

Direzione di scorrimento

Acquedotto sotterraneo

SorgentePozzo

23

Esempi

VEGETAZIONE

24

Querce, olmi

(bosco fitto)

Querce, olmi

(bosco rado)

Macchia e cespugli

Vigneto

Alberi singoli

25

Esempi

Staz.e

C.

T.

M.

26

LA RAPPRESENTAZIONE DELL’ALTIMETRIA

METODI DIMOSTRATIVI (qualitativi)

METODI GEOMETRICI (quantitativi)

27

RAPPRESENTAZIONI DIMOSTRATIVE ANTICHE

rappresentazione a “mucchi di talpa”

a “spina di pesce” a “tratto forte” 28

a “tratteggio”

RAPPRESENTAZIONE DIMOSTRATIVE ATTUALI

LUMEGGIAMENTO

29

Il rilievo viene evidenziato mediante il contrasto chiaro-scuro dovuto alla presenza di una ipotetica sorgente luminosa posta a NW, a 45° di altezza sull’orizzonte.

METODI DI RAPPRESENTAZIONE QUANTITATIVI (GEOMETRICI)

TINTE ALTIMETRICHE (o ipsometriche)

30

Oltre 3000m

1500-3000

1000-1500

500-1000

200-500

0-200

0-200

200-500

500-1000

1000-2500

Oltre 2500m

In una carta a tinte altimetriche, vengono assegnati colori convenzionali ai diversi intervalli di quota.

ISOIPSE E PUNTI QUOTATI

ISOIPSE

PUNTI QUOTATI

31

PUNTO

TRIGONOMETRICO

ISOIPSA (o CURVA DI LIVELLO, o CURVA ALTIMETRICA)Linea che unisce tutti i punti della superficie terrestre che si trovano alla stessaquota (altitudine) sul l.m.m.(livello medio del mare) assunto come quota zero.

Esempi: scala 1:50.000 (RER) equidistanza 50mscala 1:25.000 equidistanza 25mscala 1:5000 equidistanza 5m

Costruzione concettuale delle isoipseLe isoipse non si intersecano mai in quanto si trovano su piani a quota diversa

EQUIDISTANZADifferenza di quota fra due isoipse adiacenti.E’ fissa per una stessa Carta e dipende dalla scala della Carta.E’ generalmente uguale a 1/1000 del denominatore della scala della Carta.

32

eccezioni: scala 1:100.000 equidistanza 50mscala 1:50.000 (IGM) equidistanza 25mscala 1:10.000 equidistanza 5m

L’equidistanza è sempre indicata in una carta.Esempi:

TIPI DI ISOIPSEDirettrici (a tratto più spesso)Intermedie (a tratto normale)Ausiliarie (a tratteggio)

Carta alla scala 1:100.000 (equidistanza 50m)Direttrici: multiple di 200m Intermedie: multiple di 50m (3 fra due direttrici) (… 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200…)

1100

33

Valori e frequenza delle direttrici e delle intermedie in alcune carte

Carte alla scala 1:50.000 (IGM) e 1:25.000 (equidistanza 25m)Direttrici: multiple di 100m Intermedie: multiple di 25m (3 fra due direttrici)

400

300 325

350

375

700

675680

685

690695

(… 300 325 350 375 400 425 450 475 500…)

(… 675 680 685 690 695 700 …) 34

Carta alla scala 1:5.000 (equidistanza 5m)

Direttrici: multiple di 25m Intermedie: multiple di 5m (4 fra due direttrici)

INTERVALLO (tra le isoipse)Distanza grafica (misurata sulla Carta) fra due isoipse adiacenti.

35

ACCLIVITA’ (PENDENZA E INCLINAZIONE) DI UN VERSANTE

PENDENZA (%)

P = h/d x 100

La pendenza fra due punti di un versante è il rapporto (espresso in percentuale) fra il dislivello e la distanza naturalefra i due punti

d

hA

B

INCLINAZIONE (°)

d

h

A

B

a

AB

d(AB) = 200mh(AB) = 700-650 = 50m

Scala 1:5000

P = 50/200 x 100 = 0,25 x 100 = 25%

a = arctg (50/200) = arctg 0,25 = 14,036°

a = arctg (h/d)

36

L’inclinazione fra due punti di un versante è l’angolo fra la congiungente i due punti e il piano orizzontale

A

B

Scala 1:5000

C

D d(CD) = 100mh(CD) = 750-700 = 50m

P = 50/100 x 100 = 0,5 x 100 = 50%

a = arctg (50/100) = arctg 0,5 = 26,565°

Se: d=h p=100% a= 45°

P=50/50x100=1x100=100% a=arctg(50/50)=arctg 1=45°

Più le isoipse sono ravvicinate fra di loro, maggiore è l’acclività (pendenza o inclinazione) del versante

Una pendenza del 100% corrisponde ad una inclinazione di 45° 37

d(AB) = 200mh(AB) = 700-650 = 50m

P = 50/200 x 100 = 0,25 x 100 = 25%

a = arctg (50/200) = arctg 0,25 = 14,036°

d=50m h=50m

RAPPRESENTAZIONE DI VERSANTI MOLTO ACCLIVI

38

Le ‘barbette’ sono un simbolo grafico utilizzato per rappresentare le piccole scarpate lungo i margini delle strade, dei corsi d’acqua, degli invasi, dei calanchi, delle nicchie di distacco delle frane

Scarpatafluviale

Margini calanchivi

Scarpata di un invaso

La punta è diretta verso il basso

Scarpata stradale

Nicchia di frana ? 39

ATTRIBUZIONE DELLA QUOTA ALLE ISOIPSE (nota l’equidistanza della carta)

equidistanza 25 m

Isoipsadirettrice

Isoipsadirettrice

300 m

Punto quotato

Quota

DEFINIZIONE DELL’EQUIDISTANZA DELLA CARTA(noti i valori delle direttrici)

200

(300 – 200) : 4 = 25

40

DEFINIZIONE DELL’EQUIDISTANZA DELLA CARTAE DEI VALORI DELLE ISOIPSE

(290 – 216) = 74 : 3 = 24,66 = 25

41

Sezione Berceto 216 Iequidistanza 25 m

42

825 800

850900

1025

700

ATTRIBUZIONE DELLA QUOTA AD UN PUNTO TRA DUE ISOIPSE

equidistanza25 m

a : e = b : x

esempio

a = 20 mmb = 8 mme = 25 m

x = (8mm x 25m) / 20mm = 10m

QUOTA DEL PUNTO P 150m +10m = 160 m

x = (b x e) / a

43

175

150

Pb

a

150

175

P

a

e

b

x

FUSO OVEST

Nelle Carte il reticolato Gauss-Boaga non è tracciato ma indicato lungo i bordi con dei simboli convenzionali

Coordinate (in metri)

Est 1579311

Nord 49389144cm = 1Km

(1:25.000)

143

YFUSO EST

Coord. NORD 4938914 m

Coord. EST 1579311 m311m /25.000=0,01244m=12,44 mm)

914m/25.000=0,03656m=36,56mm

311 m

4938000 m

1579000 m

144

Fascia di sovrapposizione

145

Fuso EST

Deformazioni della carta in un fuso di 6°

Deformazione lineare = 0,0008

Deformazione lineare = 0

allu

ngam

ent

o

allu

ngam

ent

o

(8m ogni 10km)

146

9°6°(12° 27’ 08,40’’ )

12°

3) Introduzione di un fattore di scala lungo i meridiani

Deformazione lineare = 0,0008

(8m ogni 10km)

allu

ngam

ent

o

allu

ngam

ent

o

acco

rcia

ment

o

147

proiezione cilindrica inversa (con cilindro secante)

9°6° 12°

Deformazione lineare = -0,0004

Deformazione lineare = +0,0004

Deformazione lineare = +0,0004

(+4m ogni 10km) (+4m ogni 10km)

(-4m ogni 10km)

I RETICOLATI DELLA CARTA

GEOGRAFICO

GAUSS-BOAGA

UTM

169

DETERMINAZIONE DELLE COORDINATE DI UN PUNTO sulla Carta

Es.: determinazione delle coordinate geografiche della casa ‘la Costa’

9°58’00”E 9°59’00”E

44°35’00”N

N (mm) : n(mm) = 60’’ : x’’

LatitudineN=74mm n=48mm

48mm x 60’’ : 74mm =39”

LongitudineN=53mm n=30mm

30mm x 60’’ : 53mm =34”

Lat. 44°35’39” N Long. 9°58’34” E

N

n

Nn

x’’ = n(mm) x 60’’ : N (mm)

170Datum ED50

esercizio: determinare le coordinate geografichedel tabernacolo in località OSSELLA

171

N(mm) : n(mm) = 60’’ : x’’x’’ = n(mm) x 60’’ : N(mm)

9°56’00”E

12mm

49mm

44°34’00”N

latitudinex= 49 x 60 : 74 = 40”

longitudinex= 12 x 60 : 53 = 14’’ Long. 9°56’14”E

74mm

53mm

Lat. 44°34’40”N

Individuazione della posizione di un punto sulla cartadate le sue coordinate geografiche

esempio: lat. 44° 34’ 51’’ N long. O9° 58’ 32’’ E

n(mm) = N(mm) x x’’ : 60’’ N(mm) : n(mm) = 60’’ : x’’

Latitudinen(mm) =74mm x 51’’: 60’’ = 63mm

Longitudinen(mm) =53mm x 32’’ : 60’’ = 28mm

44°34’00”N

63mm

28mm

9°58’00”E

• 626

173

44°35’00”N

74mm

9°59’00”E53mm

Esercizio. Individuare sulla carta la posizione del punto con le seguenti coordinate geografiche: Lat.44°35’20’’ Long.09°51’36’’

• 742

44°35’00”N

09°51’00”E31,8mm

24,7mm

Latitudinen(mm)=74mm x 20’’: 60’’=24,7mm

Longitudinen(mm)=53mm x 36’’:60’’=31,8mm

174

COORDINATANORD (al metro)

COORDINATAEST (al metro)

ZONAQUADRATO100 km LATO

La cifra 1 (2,3) davanti alla coordinata Est rende pari il numero di cifre totali

Approssimazione al metro: numero totale di cifre = 14

DETERMINAZIONE DELLE COORDINATE CHILOMETRICHE (Designazione) DI UN PUNTO (UTM e Gauss-Boaga)

Nel sistema UTM

175

S

T

32 33 34

32TNQ15731004935420

32TNQ157310493542

Approssimazione al decametro: numero totale di cifre = 12

176

esempio: Coordinate chilometiche UTM. Edificio in Località Garzìa

Località Garzia

32T NQcoordinata est: 568 km+(27mm x 25m) = 675 m

568675 m

27 mm

coordinata nord: 4937 km+(18mm x 25m) = 450 m

4937450 m

18 m

m

15686754937450

177

178

32TNQ6867537450 (al metro)

32TNQ68673745 (al decametro)

Eliminazione cifre piccole

32T NQ 15686754937450

esercizio: determinare le coordinate chilometriche UTMdella cima del M. Gallinara (al metro, al decametro, senza le cifre piccole)

179

M. Gallinara

32TNQ15774754935825 (al metro)

32TNQ7747535825 (senza le cifrepiccole, al metro)

32TNQ157748493583(al decametro)

180

32TNQ77483583 (senza le cifrepiccole, al decametro)

19mm

33mm

19mm x 25000=475000mm=475m

33mm x 25000=825000mm=825m

Designazione alternativa di un punto(al metro):

Fuso: 32N (S)Coord. Est 577475Coord. Nord 4935825

181

Individuazione di un punto sulla carta date le coordinate chilometriche UTM Es.32TQN15781804929325

180m:25000=0,0072m=7,2mm

325:25000=0,013m=13mm

7,2mm

13mm

DETERMINAZIONE DELLE COORDINATE CHILOMETRICHE DI UN PUNTO

Nel sistema Gauss-Boaga

184

Come per UTM dopo aver determinato le coordinate chilometrichedei riferimenti (tramite i valori indicati per i vertici) e aver tracciato il reticolato chilometrico

Coordinate vertice NEEst 1579311Nord 4938914

1577000

4935000185

1578000 1579000

4938000

Determinare le coordinate chilometriche Gauss-Boagadella cima del M. Gallinara

16mm x 25 = 400m

26mm x 25 = 650m

Coord. Est 1577400 Coord. Nord 4935650

16mm

26mm