Introduzione alla cartografia

Monica De Filpo

monica.defilpo@uniroma1.it

Definizione carta geografica

• Una rappresentazione in piano di tutta la superficie terrestre o di parte di essa.

fonte: Treccani.it

La carta geografica

• La carta geografica è il risultato diun’interpretazione, la stessa porzione di territoriopuò avere molte rappresentazioni. Il cartograforicorre a dei filtri (selezione di ciò che si sceglie dirappresentare).

• La carta geografica è uno strumento dicomunicazione. Essa serve a registrare etrasmettere informazioni su fenomeni fisici esociali distribuiti sul territorio.

Proprietà della carta geografica

• Approssimata: deformazione derivante dallarappresentazione di una superficie sferica(Terra 3D) su un piano (foglio 2D), gli errorivengono contenuti ricorrendo alle proiezioni.

• Ridotta: è impossibile mantenere nel disegnole distanze reali. Si ricorre al concetto di scala.

• Simbolica: gli elementi rappresentati sonoriprodotti per mezzo di segni o simboliconvenzionali, legenda.

La forma della Terra• Geoide: superficie che meglio

descrive le irregolarità della Terra.Basato su leggi fisiche (forza digravità), descrive il livello medio deimari senza tenere conto dellealtitudini. Non è rappresentabilematematicamente.

• Ellissoide di rotazione: (ellisse)solido geometrico schiacciato ai polie rigonfio all’equatore, è lasuperficie matematica usata perrappresentare la Terra.

Datum geodetico / sistema geodetico di riferimento

ROMA40 (Datum locale) Roma 1940 usa l’ellissoide internazionale di Hayford ed è orientato a Monte Mario (Roma); è il datum utilizzato nella produzione cartografica I.G.M.I. fino alla fine degli anni 1980 e ancora in uso nella Cartografia Tecnica Regionale.ED50 (Datum locale) European Datum 1950 (ED50) usa l’ellissoide internazionale di Hayford, è orientato a Postdam (Germania) ed è stato creato per l’uso in Europa.WGS84 (Datum globale) World Geodetic System 84 usa un proprio ellissoide (WGS84); è usato dalla rete di rilevamento satellitare GPS e da Google Earth.

Il Datum definisce matematicamente la posizione di un punto sulla superficie terrestre. Esso è dato dalla combinazione tra: • ellissoide scelto (es. Hayford, Bessel, GRS80, WGS84…)• orientamento rispetto al geoide (in quale area

corrisponde al geoide).

In base al datum in uso uno stesso punto può avere coordinate diverse.Ci sono diversi datum per garantire la massima accuratezza a livello del singolo stato (es. ED50 o Roma40). Recentemente si è resa necessaria la creazione di un datumunico a livello mondiale (WGS84).

Approssimazione

• Rappresentare una superficie curva su una superficie piana comporta delle deformazioni (specie se l’area è ampia perché si avrà una curvatura maggiore), per contenere gli errori si ricorre a delle proiezioni geografiche.

• La fedeltà del disegno è maggiore nel centro di proiezione (zona di tangenza della sfera su un piano).

• È importante conoscere il tipo di proiezione adottato per avere un’idea dei limiti della carta.

• Ogni proiezione ha pro e contro, per questo bisogna scegliere quella più opportuna per la carta che intendiamo realizzare.

Proiezioni più usate

• Prospettiche: proietta secondo le regole della geometria i punti della superficie del globo su un piano a esso tangente.

• Di sviluppo: il globo viene avvolto in un cilindro o cono e su tali superfici viene proiettato il reticolo.

• Modificate o convenzionali: es La proiezione cilindrica modificata di Mercatore e la proiezione cilindrica trasversa di Gauss.

Proprietà delle proiezioni

La proiezione può rispettare o la proporzionalità delle distanze, o l’equivalenza delle aree, o i valori degli angoli della superficie sferica (dipende dall’uso della carta).

• Isogonia o conformità= conserva sulla carta gli angoli formati dall’intersezione tra meridiani e paralleli (90°). Non sono rispettate le proporzioni tra distanze. Usate per le carte nautiche.

• Equivalenza= mantiene la proporzione delle aree sulla carta con quelle della superficie terrestre. Si mantengono inalterati i rapporti tra le aree ma non le forme delle figure. Usate per le carte a uso didattico.

• Equidistanza= le distanze misurate sulla carta sono proporzionali a quelle misurate sul terreno.

Proiezione di Peters

• Allungamenti nel senso della latitudine nelle regioni intertropicali, schiacciamento su latitudini elevate.

Conica equidistante

Proiezione equivalente di Lambert

Proiezione diretta di Mercatore

• Dilatazione zone a elevata latitudine. Meridiani e paralleli si incontrano ad angolo retto (isogonia).

Le proiezioni più usate in Italia

• U.T.M. Utilizzata a livello mondiale. La superficie laterale del cilindro è tangente lungo un meridiano, e non lungo l'equatore come nella proiezione di Mercatore diretta, si ha l'equidistanza lungo un meridiano, si deforma allontanandosi da esso, ma si elimina il problema della deformazione delle alte latitudini. Conforme perché meridiani e paralleli si incontrano ad angolo retto.

• Gauss-Boaga, stessa proiezione U.T.M., ma il cilindro è orizzontale. In uso nella vecchia Carta Topografica d’Italia prodotta dall’I.G.M. (serie 25,25V,50,100V)

Associazioni IGM

datum + proiezione cartografica

• Roma 40 + Gauss-Boaga

• ED50 + UTM

• WGS84 + UTM

MeridianiMeridiani= circolo massimo della sfera terrestre che passa per i poli. Il meridiano è la metà del circolo meridiano (composto da meridiano e antimeridiano). Da meridies(mezzogiorno), linea che unisce tutti i punti che hanno lo stesso mezzogiorno. L’antimeridiano è la linea opposta che unisce tutti i punti con la stessa mezzanotte.

Meridiano zero (prime meridian) passa per Greenwich (Londra). Il suo antimeridiano passa per l’Oceano Pacifico.

360 meridiani (180 circoli meridiani) distanti tra di loro 1°.

Paralleli

• Paralleli= parallelo all’equatore. Il circolo massimo è l’equatore, la dimensione dei paralleli diminuisce procedendo verso i poli.

• 180 paralleli, 90 a sud e 90 a nord dell’equatore.

• Il numero di meridiani e paralleli è infinito.

• I meridiani sono uguali di forma e dimensioni.

• I paralleli sono uguali di forma, ma solo a coppia sono uguali di dimensioni (simmetria nell’emisfero boreale e australe).

• Il parallelo zero è sempre l’equatore; il meridiano zero è convenzionalmente Greenwich (il primo meridiano d’Italia passa per Monte Mario a Roma).

• Per i poli passano infiniti meridiani.

• Per ogni altro punto passano un solo meridiano e un solo parallelo.

Le coordinate geograficheLongitudine e latitudine, misurate su meridiani e paralleli. • Latitudine= ampiezza angolare compresa fra

l’equatore e la località in esame. Misurato sul meridiano passante per quel punto in gradi da 0 a 90 a nord o sud dell’Equatore.

• Longitudine= ampiezza angolare compresa fra il meridiano zero e la località in esame. Misurato sul parallelo che passa per quel punto in gradi da 0 a 180 est o ovest.

Gradazione sessagesimale: ogni parte è detta grado, ogni grado (1°) è suddiviso in 60 primi (60‘), ogni primo in sessanta secondi (60’’) e ogni secondo in decimi di secondo.

• Es: 41°53‘24″ N; 12°29'32″ ESulla carta geografica definiscono la posizione esatta di un punto.

Il reticolato geografico

• Il reticolato geografico è formato da riferimenti convenzionali /virtuali (meridiani e paralleli). Serve a stabilire l’esatta ubicazione (punto o posizione) sulla superficie terrestre.

• È costituito da maglie trapezoidali sferiche.

Coordinate piane o chilometriche

• Reticolato ortogonale ed equidistante,costituito da maglie quadrangolari, definitoanche sistema di coordinate piane (ocartesiane, o chilometriche). Utilizza comeriferimento due assi ortogonali (x e y), la cuiintersezione consente la localizzazione delpunto d’interesse.

• Es: 33TUM43604570

RiduzioneLa scala è il rapporto di riduzione tra le distanze disegnate sulla carta e quelle reali.

La frazione ha al numeratore 1 cm grafico e al denominatore il numero di volte che si deve moltiplicare una distanza sulla carta per ottenere le distanze reali.Grande scala: più il denominatore è piccolo più la differenza tra rappresentazione e realtà è minore, il territorio è meno rimpicciolito e più dettagliato.Piccola scala: il denominatore grande vuol dire che la realtà è molto ridotta, viene rappresentato un’ampia porzione di territorio e si perdono molti dettagli.

Tipi di scale

• Scala numerica (frazione).• Scala grafica o lineare (segmento suddiviso in

parti uguali).

Calcolo delle distanze

• Scala numerica

1:100.000 = 1 cm sulla carta equivale a 100.000 cm (1km) nella realtà.

1:25.000 = 1 cm grafico equivale a 25.000 cm sul terreno (250 m).

Calcolo delle distanze

• Scala grafica

1 segmento corrisponde a 100 m; 5 segmenti a 500 m

1 segmento = 500 km

Classificazione delle carte

Criteri quantitativi (scala):

Fino a 1:1.000 (grandissima scala) piante.

Da 1:1.000 a 1:10.000 mappe catastali.

Tra 1:10.000 e 1:200.000 carte topografiche.

Tra 1:200.000 e 1:1.000.000 carte corografiche.

Da 1:1.000.000 a 1:5.000.000 carte generali.

Da 1:5.000.000 a 1:100.000.000 mappamondi, planisferi e globi.

Piante

• Usate esclusivamente per i centri urbani, descrivono la distribuzione degli edifici nei centri abitati.

Mappe catastali

• Parte limitata di territorio, descrivono con precisione posizione e orientamento di edifici, usate per fini fiscali e nei censimenti.

Carte topografiche

• Molto ricche di particolari, sono visibili elementi orografici e idrografici, viabilità minore, costruzioni.

Carte corografiche

• Rappresentano parti estese di uno stato o di una regione.

Carte generali

• Continente o parte di esso, gruppo di stati. Sono visibili i maggiori elementi fisici o antropici.

Mappamondi o planisferi• Rappresentano l’intera superficie terrestre. Utili per

avere una idea sulle distanze, proporzioni e posizioni dei continenti. Riportano solo i maggiori elementi fisici e antropici. Mappamondi e planisferi sono rappresentazioni su un piano.

Globo

Scala analoga a mappamondi e planisferi, ma su superficie sferica. Usati per finalità didattiche, hanno il pregio di fornire rappresentazioni prive di errori di approssimazione.

Classificazione delle carte

Criteri qualitativi (argomento trattato e funzione):

Carte generali (fisiche o politiche)

Speciali (nautiche, geologiche…)

Tematiche (turistiche, storiche…)

Carte tematiche

• Carte tematiche raffigurano fenomeni concreti o astratti relativi a temi particolari. Es: Carta della vegetazione Regione Lazio.

Cartografia digitale• G.I.S. Geographic Information System, software che

consente di organizzare, archiviare e gestire molti datiquantitativi e qualitativi con il fine di rappresentarlispazialmente. Usati per effettuare analisi spaziali,temporali e predittive, attraverso l’elaborazione di cartetematiche e cartogrammi.

Simbolismo per la rappresentazione della realtà

Il cartografo utilizzacolori e simbolidiversi da quellireali, semplifica glioggetti geografici esceglie quelli piùsignificativi, utilizzascritte esplicative.(Immagine: Atlante Generale Metodico DeAgostini, 1984)

Simboli• Nelle carte si rappresenta mediante simboli ciò che

vi è sulla superficie della terra all’epoca delrilevamento. Il cartografo sceglie quali elementirappresentare attraverso i simboli.

• Sono segni convenzionali ai quali si associa unpreciso significato. Essi devono essere chiari eleggibili. Si classificano in:

-Elementi fisici (idrografia; vegetazione; orografia…)

-Elementi antropici (confini; insediamenti; viabilità…)

Rappresentazione cartografica del rilievo

Tecniche per riprodurre sul piano la tridimensionalità del rilievo:

• Mucchi di talpa/Spina di pesce

• Tratto forte

• Tratteggio

• Sfumo

• Tinte altimetriche

• Curve di livello

Mucchi di talpa/spina di pesce/tratto forte

Mucchi di talpa (metodo più antiquato).Rappresentazione grossolana del rilievo: imonti sono visti di profilo.

Spina di pesce e tratto forte: rappresentazionedella dorsale.

Tratteggio

• Inclinazione indicata per mezzo di trattini paralleli, orientati verso il senso di pendenza del versante. Più i trattini sono fitti e marcati più il pendìo è ripido; i trattini radi e leggeri indicano una morfologia dolce.

Sfumo

• Nelle carte a piccola e media scala sostituiscela tecnica del tratteggio. Consiste in sfumaturepiù o meno intense dello stesso colore.

Tinte altimetriche

Variazioni di altitudineraffigurate da gradazioni dicolori di diversa intensità, più èintenso maggiore è l’altitudine:

• Verde-marrone per le terre emerse

• Azzurro-blu per le profondità marine

Curve di livello o isoipse• Sistema maggiormente adottato per carte a

grande scala. Usato nelle carte I.G.M. e C.T.R.Linee ideali che uniscono sulla carta tutti ipunti con la stessa quota rispetto al livello delmare.

Curve di Livello

• Più le curve sono vicine, più il pendio è ripido;

• Più le curve sono distanti, più il pendio è dolce;

• Quando le curve sono parallele, il pendio è uniforme;

• Le curve a V con il vertice verso il monte indicano una valle;

• Le curve a V con il vertice verso il declivio indicano un contrafforte.

Istituto Geografico Militare (IGM)

• Ente cartografico dello Stato con sede a Firenze. Producecarte geografiche ufficiali.

• I paesi europei iniziarono nel XIX a creare una cartografiaufficiale per scopi militari e per lo sviluppo tecnologico esociale. In Italia, a causa della tardiva unità, si iniziò solodopo il 1870 con un progetto cartografico unitario. Infatti,la cartografia ufficiale preunitaria era consideratadisomogenea. Nel 1872 venne affidato all’Istitutotopografico militare il progetto di rilevamento del territoriodello Stato e la successiva formazione della nuova CartaTopografica d´Italia alla scala 1:100.000. L’Istitutotopografico militare riuniva l’Ufficio Tecnico del Corpo diStato maggiore del Regno Sardo con gli Istituti e gli Ufficitopografici e cartografici degli stati preunitari.

Carta Topografica d’Italia

Fogli 1:100.000

(tot 278 fogli)

Quadranti 1:50.000

Tavolette 1:25.000

Carta Topografica d’Italia

Nella vecchia serie ogni foglio èsuddiviso in 4 quadranti, indicati connumeri romani partendo dalquadrante in alto a destra.Ogni quadrante è diviso in 4 tavolettein base ai punti cardinali.Ogni tavoletta è suddivisa in 4 sezionidenominate con lettere partendo dalquadrante in alto a destra.

Identificativo tavoletta:Foglio+quadrante+tavolettaEs: 299IINE

La cornice della tavoletta

Indicazioni sulla serie

Legenda Scala grafica

Dati tecnici

Identificativo tavoletta e scala numerica

Nome località principale

Coordinate geografiche e chilometriche

Listarelle

Quadro

Parte sinistra della cornice

Diverse serie per le tavolette, in ordine cronologico: 25V / 25 / 25DB (attuale).

Quadro d’unione

Territorio rappresentato nel quadro

Parte alta della cornice

Identificativo tavoletta/scala

Il «titolo» della carta è costituito dal toponimo(nome del luogo) dell’elemento geografico piùrilevante presente nel disegno.

Il toponimo solitamente ha origini antiche efornisce informazioni importanti per laconoscenza del territorio (avvenimenti storici,elementi del paesaggio naturale o antropico,personaggi importanti…).

Talvolta i toponimi sono imposti dall’esterno.

Parte destra della cornice

Sistema di riferimento

Coordinate chilometriche nella proiezione U.T.M.

Coordinate chilometriche nella proiezione Gauss-Boaga

Proiezione

I tre nord e declinazione magnetica (differenza tra nord geografico e nord magnetico)

Limiti amministrativi

Parte bassa della cornice

Simboli lineari: trasporti, confini, altimetria, idrografia

Simboli puntuali: insediamenti, industrie, servizi.

Simboli areali: vegetazione

LEGENDA

Lettura del paesaggio

• Aspetti naturali e antropici

• Valutare distanze e distribuzione nello spazio

• Esaminare i simboli e i fenomeni cercandopossibili correlazioni (es. pendenza rilievo conrete viaria e flusso idrografico; terrenoaccidentato e insediamenti sparsi…)

Orografia

• Punti quotati, ovvero valorinumerici che indicanol’altezza di un punto rispettoal livello del mare.

• Curve di livello o isoipse, lequali uniscono tutti i punticon la stessa quota.

• Tinte altimetriche/tratteggio.

Idrografia continentale e marina

• Fiume (rettilineo; canali intrecciati; meandriforme); torrenti; sorgenti…

• Laghi (vulcanici; alluvionali; glaciali; costieri; carsici; artificiali…)

• Mare (linea di costa)

Vegetazione

• Boschi; praterie; campi coltivati (elementi economici)

Elementi antropici

• Sedi umane e costruzioni (chiese; cimiteri; miniere; mura; opifici; fari…)

• Vie di comunicazione (strade; ferrovie; ponti; aeroporti; tratturo; seggiovia…)

• Idrografia artificiale (canali; acquedotti; pozzi; abbeveratoi)

• Colture (uliveti; vigneti; frutteti…)

• Limiti amministrativi (provinciali; regionali…)

Lettura della tavoletta I.G.M.

Cornice• Identificativo

tavoletta (Toponimo, Foglio, quadrante, tavoletta)

• Scala

• Sistema di riferimento

• Proiezione

• Meridiano di riferimento

Quadro• Variazioni di quota• Elementi idrografici• Copertura vegetale• Elementi antropici (vie di

comunicazione, insediamenti, confini…)

Curve di livello o isoipse• Sistema maggiormente adottato per carte a

grande scala. Usato nelle carte I.G.M. e C.T.R. Linee ideali che uniscono sulla carta tutti i punti con la stessa quota rispetto al livello del mare.

• Equidistanza: differenza di quota tra due isoipse adiacenti.

Forme del terreno • Più le curve sono vicine, più il pendio è ripido;

• Più le curve sono distanti, più il pendio è dolce;

• Quando le curve sono parallele, il pendio è uniforme;

• Le curve a V con il vertice verso il monte indicano una valle;

• Le curve a V con il vertice verso il declivio indicano un contrafforte.

Curve di livello

Direttrici: ogni linea vale 100 m e multipli di 100 (100-200-300-400…). Sono linee dal

tratto continuo e molto marcato.

Intermedie: vale 25 m e multipli di 25 (25-50-75-125…). Linea continua dal tratto

leggero.

Ausiliarie: vale 5 m e multipli di 5 (5-10-15-20-30-35…). Sono linee tratteggiate.

La differenza di quota tra due isoipse consecutive è detta equidistanza. Nelle tavolette

IGM l’equidistanza è sempre 25m, solitamente indicata sulla carta:

Curve di livello

• Ausiliarie = territorio pianeggiante

• Intermedie o direttrici= territorio montuoso

• Isoipse vicine= pendenza maggiore

• Isoipse distanziate=pendenza minore

• Se la isoipsa più interna ha una quota più bassa si tratta di una conca o depressione.

Intermedia

Direttrici

Quote

I triangoli tratteggiati indicano una concavità. Il vertice del triangolo indica una zona più bassa rispetto la base del triangolo.In presenza di concavità le quote si distribuiscono in maniera opposta.+ -

Doline

Erosione tipica dell’altopiano carsico, l’acqua scava la roccia calcarea formando delle depressioni e penetrando nel sottosuolo.Assenza di idrografia superficiale.

Calanchi

Tipico dei suoli argillosi, fitta alternanza di solchi e di creste.Acclività e impermeabilità riducono la penetrazione di acqua nel terreno, la quale defluisce rapidamente, creando reticoli idrografici minori.

620

617

500

692

762

Calcolo coordinate geograficheOgni listarella vale un primo di grado (quindi 60 secondi di grado).

Ogni 60’ (60 listarelle) aumenta un grado.

Per calcolare i secondi di grado si applica una proporzione.

Calcolo coordinate geografiche(secondi di grado)

Long: T mm: 55mm = X : 60’’X = ? (secondi di grado)Es. 25:55=x:60(25x60):55=27Long: 0°17’27’’ Est di Monte Mario

Lat: T mm: 73mm = X : 60’’X = ? (secondi di grado)Es. 30:73=x:60(30x60):73=24Lat: 41°46’24’’ Nord dall’Equatore

T

Bibliografia

• De Filpo M., «Un’introduzione alla cartografia», Nuova Cultura, Roma, 2017.

• Lavagna E., Lucarno G., «Geocartografia. Guida alla lettura delle carte geotopografiche», Zanichelli, Bologna, 2014.

• Schiavi A., «Vademecum cartografico», V&P, Milano, 2008.• IGM, «Segni convenzionali per le sezioni della Carta d’Italia

alla scala 1:25000 e norme sul loro uso», IGM, Firenze, 1995.

• Palagiano C., Asole A., Arena G., «Cartografia e territorio nei secoli», La Nuova Italia Scientifica, Roma, 1984.

• Baldacci O., «Geocartografia», Edizioni Kappa, Roma, 1981.• Sestini A., «La lettura delle carte geografiche», Felice le

Monnier, Firenze, 1972.