nozioni di topografia

U.N.U.C.I. sezione di Padova

Caserma “L. Pierobon” 18 marzo 2010

NOZIONI DI TOPOGRAFIA

Reticolato geografico

Designazione di un punto

Sistemi di misura

Nord Geografico, Rete e Magnetico

Distanze

Scale di proporzione

Curve di livello

Segni convenzionali

U.N.U.C.I. Unione Nazionale Ufficiali in Congedo d'Italia - Sezione di Padova


Strumentazione

Orientamento della carta

Determinazione del punto stazione

Direzione di marcia

Studio dell’itinerario

ORIENTAMENTO



ORIENTAMENTO

RILEVAMENTO SATELLITARE

ESERCIZI PRATICI


TOPOGRAFIA

Dal greco topos / graphia significa:

“descrizione dei luoghi”

È una scienza che ha per scopo:

lo studio

la descrizione

e la rappresentazione, su carta, del terreno


Ieri ( XIV Sec.) oggi

rappresentazione delle carte


Una carta geografica

non può mai mantenere contemporaneamente:

La corrispondenza delle aree

La corrispondenza delle distanze

La corrispondenza degli angoli


RETICOLATO GEOGRAFICO


P.S.

P.N.

equatore

Asse terrestre

parallelo

meridiano

longitudine del punto P

varia da 0 a 180 est

e da 0 a 180 ovest

latitudine del punto P

varia da 0 a 90 nord

e da 0 a 90 sud

meridiano di origine di Greenwich

-

la cartografia italiana fa riferimento al

meridiano di M. Mario situato a

12 27’ 08” a Est del meridiano di Greenwich

Punto P

RETICOLATO GEOGRAFICO


P.S.

P.N.Asse terrestre

I fusi sono 60

numerati da 1 a 60 verso est

hanno una ampiezza di 6

Le fasce sono 20

10 nell’emisfero nord e

10 nell’emisfero sud

hanno una ampiezza di 8

Le zone , ottenute dall’intersezione

delle fasce con i fusi , sono 1200

equatore

Fusi area delimitata da due meridiani consecutivi

Fasce area delimitata da due paralleli consecutivi

Zone area di intersezione tra fuso e fascia

Gli spazi delimitati da queste linee immaginarie vengono identificati in :


Ciascun quadrato di 100 Km è

contraddistinto da una coppia di

lettere (es. PQ )

A sua volta la zona viene suddivisa

in quadrati da 100 Km di lato,

mediante fasci di rette parallele

rispettivamente al meridiano

centrale del fuso e all’equatore.

Ogni zona (larghezza media di 500

Km circa) è identificata da una

sigla alfanumerica (es. 33T )

A sua volta ogni quadrato di 100

km verrà suddiviso in aree ancora

più piccole.


COORDINATE DI UN PUNTO

L’ubicazione di un punto è definita mediante la misura

delle distanze che lo separano dagli assi di riferimento.

Dette distanze vengono definite coordinate chilometriche

RETICOLATO CHILOMETRICO


Per praticità e quindi per consentire la misurazione delle

coordinate dei punti, sulle carte vengono sovrastampati dei

reticolati chilometrici a maglie quadrate da 1 km di lato

Distanza in Km del parallelo

dall’equatore

Distanza fittizia del meridiano

da quello centrale del fuso

DESIGNAZIONE DI UN PUNTO


Significa precisare la posizione del punto

rispetto al sistema di riferimento adottato.


61

45

PVB

33S

422 425 426 427424423

4113

4114

4111

4115

4112

4110





61

45

PVB

33S

422 425 426 427424423

4113

4114

4111

4115

4112

33S VB 2545 1261 q.150

zona Quadrato

Di 100 km

Coordinata

Est

Coordinata

Nord

Quota

4110

Le coordinate vengono determinate utilizzando uno strumento

chiamato “coordinatometro”




SISTEMI DI MISURA

Lunghezze : metrico decimale (cm - m - km)

Angoli:

grado sessagesimale

primo sess. „

secondo sess. “

radiante convenzionale rad

ettogrado h

millesimo conv.

( 1 h = 100 )


gli angoli vengono misurati con uno strumento denominato

“Rapportatore”


4800

3200

1600

0

0

90270

180

1 = 17,778

gli angoli vengono misurati con uno strumento denominato

“Rapportatore”

Per il passaggio da un sistema di misura ad un altro

vale la seguente proporzione:

360 : 6400 = :

1 = 0 03‟ 22‟‟

360

6400


NORD GEOGRAFICO, RETE E MAGNETICO

Nord geografico (N) :punto di incontro dei meridiani geografici.

Nord rete (Nr) :punto di incontro dei meridiani rete, che, essendo

paralleli tra loro, si incontreranno all’infinito.

Nord magnetico (Nm) :punto di convergenza delle linee di forza del campo

magnetico terrestre. La posizione di tale nord è variabile nel tempo.


B1

l

L

Dr

B

A1

A

L = Distanza Naturale

è la proiezione della distanza reale sul piano orizzontale : A1 B1

l = Distanza Grafica

è la distanza naturale ridotta in base alla scala di proporzione

Dr = Distanza Reale

misura diretta fra i punti A e B

LE DISTANZE

Reale - Naturale - Grafica


Nei documenti topografici il terreno viene rappresentatograficamente alterando opportunamente le dimensioni realisecondo un determinato rapporto di riduzione.

SCALA DI PROPORZIONE


l

n = -----

L

SCALA DI PROPORZIONE

tra una lunghezza grafica l

e la corrispondente lunghezza naturale L :

B1

l

L

Dr

B

A1

A


è il rapporto costante n

CLASSIFICAZIONE DELLE CARTE

CLASSIFICAZIONE DELLE CARTE

mappe e piante scala magg. a 1:10.000

carte geografiche scala inf. a 1:1.000.000

carte corografiche da 1:150.000 a 1:1.000.000

carte topografiche da 1:10.000 a 1:150.000

in funzione della scala di proporzione


LA CARTOGRAFIA IGM

Le carte in uso nell’Esercito sono:

Foglio, serie M691 1:100.000

Quadrante, a scala 1:50.000

La Tavoletta rappresenta una zona di circa 10x10 km.

Viene indicata con i punti cardinali. Ogni quadrante viene suddiviso in

quattro tavolette.

Il Foglio rappresenta una zona di terreno di circa 40x40 km.

Viene identificato con una sigla (es. F131).

Il Quadrante rappresenta una zona di 20x20 km circa.

Viene identificato con numero romano. Ogni foglio viene suddiviso in

quattro quadranti.

F 131

II

IIV

IIINO NE

SESO

III


Tavoletta, a scala 1:25.000

RAPPRESENTAZIONE ALTIMETRICA DEL TERRENO

RAPPRESENTAZIONE ALTIMETRICA

DEL TERRENO


hABA

B

hAhB

Livello medio del mare

distanza verticale del punto A

dal livello medio del mare

Quota hA :

Dislivello hAB : differenza di quota tra i punti A e B


RAPPRESENTAZIONE ALTIMETRICA

DEL TERRENO

CURVE DI LIVELLO


CURVE DI LIVELLO

Nella carta sono le proiezioni, su di un piano orizzontale,

delle curve chiuse ottenute da sezioni orizzontali equidistanti

di una zona di superficie terrestre.

foto


Sono chiamate anche ISOIPSE in quanto definisconoun livello in cui la quota rimane costante.

CURVE DI LIVELLO

L’andamento delle curve di livello consente di interpretare

le forme del terreno:

curve ravvicinate = pendio ripido

curve piuttosto rade = pendio dolce

curve concentriche = altura o depressione


TIPI DI CURVE DI LIVELLO



TIPI DI CURVE DI LIVELLO

Curve intermedie ( 25 mt )

Curve ausiliarie ( 5 mt - tratteggiate)

Curve direttrici ( 100 mt - più marcate )

distanza orizzontale fra due curve di livello successive

dislivello fra due curve di livello successive è

indicata sul margine della carta.

Intervallo (I),

I

. 335

Equidistanza (e),

SEGNI CONVENZIONALI

Per rappresentare il terreno sulla carta vengono adottati dei

“segni convenzionali”, di determinate dimensioni e forme, tali da fornire

tutte le indicazioni necessarie e utili, senza togliere ad essa la chiarezza.


O R I E N T A M E N T O

In senso lato, vuol dire individuare la direzione di uno

qualunque dei punti cardinali: N - S - E - W

Significa anche localizzare con buona precisione la propria

posizione sulla carta.

Orientarsi vuole dire individuare sul terreno la direzione

dell’oriente.


Richiede la conoscenza di alcune fondamentali nozioni:

geografiche

matematiche

astronomiche

abilità nell’impiego di adeguate strumentazioni ( bussola, altimetro, coordinatometro…..)

intuizione e spirito di osservazione

inoltre occorre:


capacità di valutazione e di coordinamento dei dati rilevati

dall’esame del terreno

Le attività più ricorrenti da effettuare durante il movimento sono:

Osservare sempre il territorio circostante

Individuare e identificare elementi caratteristici sul terreno

Orientare la carta topografica

Determinare la propria posizione


Individuare e mantenere la direzione di marcia

STRUMENTAZIONE DI BASE

BUSSOLA (da Orienteering)

BUSSOLA (mod. militare)

ALTIMETRO

CURVIMETRO

BINOCOLO

CARTA TOPOGRAFICA



AZIMUT(dall'arabo as-sûmut = le direzioni)

anche: Azimuth

L'azimut è la distanza angolare di un punto

dalla direzione del Nord

Convenzionalmente, il Nord ha azimut pari a 0 ,

l'Est azimut pari a 90 ,

il Sud a 180 , l'Ovest a 270 .


AZIMUT(dall'arabo as-sûmut = le direzioni)

anche: Azimuth

L’azimut copre pertanto la gamma di

angoli da 0 incluso a 360 esclusi.

DETERMINARE LA PROPRIA POSIZIONE

È di fondamentale importanza sapere sempre dove ci si trova in

ogni punto del percorso, che deve essere preventivamente

pianificato.

Riconoscere la propria posizione orientando la carta topografica,

sovrapponendola idealmente al terreno circostante, è il metodo

speditivo più ricorrente e rapido.

Un attento ed accurato studio della carta topografica consente di

programmare un itinerario sicuro e limitare le difficoltà di

movimento.


L’importante è sempre fare riferimento ad alcuni punti e/o

elementi caratteristici dislocati sul terreno (campanili, cippi

km, ciminiere, corsi d’acqua, strade, rilievi, …) , che siano su

differenti direttrici e non ravvicinati.


Attenzione: se la ricerca del punto stazione viene fatto in modo speditivo, non è

indispensabile calcolare preventivamente la variazione magnetica del momento.

Stesso risultato lo si ottiene facendo uso della bussola.

Sistemare la carta topografica su un piano orizzontale e porre sopra alla carta

la nostra bussola.

L’ago magnetico dello strumento si orienterà verso nord.

Ora basterà osservare il terreno davanti a

noi alla ricerca di qualche elemento

caratteristico da individuare nella carta.

A questo punto ruotare la carta, senza

spostare la bussola, fino a quando non

saranno allineati il nord magnetico del

reticolato chilometrico con la direzione

dell’ago magnetico della bussola .


Il metodo più preciso da applicare per la determinazione

del punto stazione è quello degli azimut reciproci.

Trasformarli quindi in azimut rete e

tracciare sulla carta le relative

direzioni facendo centro sui punti

scelti.

L’intersezione delle rette tracciate,

determinano con buona

approssimazione il punto stazione.

Scelti sul terreno due punti

caratteristici, su direzioni diverse, e

individuati gli stessi sulla carta,

misurare con la bussola i loro azimut

magnetici e calcolare i rispettivi

azimut reciproci (sommare o sottrarre

180 all’angolo rilevato).


STUDIO DI UN ITINERARIO

STUDIO DI UN ITINERARIO

È conveniente compiere, nell’ordine, le seguenti operazioni:

Suddivisione in tratti maggiori aventi medesimo

orientamento medio;

Misurazione dell’angolo di rotta di ciascun tratto maggiore;

Approfondimento delle caratteristiche del terreno da

attraversare;

Individuazione dei punti pericolosi e relative possibilità di

aggiramento;

Individuazione dei punti che dovranno fungere da punti di

controllo e/o riferimento;


Impostare l’angolo di rotta (1) sulla bussola (ottenuto dalla

differenza fra l’azimut rete e la variazione magnetica

determinata ), traguardando attraverso la tacca di mira e linea di

fede della bussola.

Ruotare la ghiera esterna fino a sovrapporre la linea di

riferimento, posta sul vetrino, all’ago magnetico.

A questo punto basta controllare che, durante il movimento, i

due indici rimangano sempre sovrapposti.


DIREZIONE DI MARCIA : ANGOLO DI ROTTA

2

1

3

Arrivati al punto di controllo successivo, impostare il secondo

azimut magnetico (2) e procedere come in precedenza.

Eventualmente, verificata la presenza di un elemento

caratteristico posto lungo la direzione di movimento, puntare

verso questo fino al completamento della tratta.

Continuare così per tutte le altre singole tratte.


SISTEMA DI RILEVAMENTO SATELLITARE

G.P.S.

( Global Positioning System )


NOZIONI SUL SISTEMA DI RILEVAMENTO

SATELLITARE G.P.S.

Il sistema G.P.S. (Global Positioning System) avviato dagli

U.S.A. a partire dagli anni ’70, e completato nel 1993, è

stato realizzato per motivi principalmente militari, per

rispondere all’esigenza di seguire il percorso di mezzi

militari sulla terraferma ed in mare in modo da localizzarne

la posizione in ogni momento.

In seguito ha trovato applicazione anche in ambito civile

nella navigazione satellitare, nel monitoraggio dei servizi

mobili e nel controllo del territorio.


Il G.P.S. è un sistema di individuazione della posizione che

utilizza 24 satelliti artificiali, divisi in gruppi di quattro che

ruotano attorno alla terra alla quota di circa 20.000 km.

Pertanto risulta che in

ogni istante sono

presenti sopra di noi,

in media, da cinque a

otto satelliti che si

alternano in quota.


Il Principio di funzionamento si basa sul un metodo di posizionamento

sferico, che consiste nel misurare il tempo impiegato dal segnale a percorrere

la distanza satellite-ricevitore.

t

Ricev.

Satellite

Conoscendo l’esatta posizione di

almeno quattro satelliti (per avere

una posizione 3D) ed il tempo

impiegato dal segnale per

giungere al ricevitore, è possibile

determinare la posizione nello

spazio del ricevitore stesso;

nelle applicazioni quotidiane di

determinare la propria posizione

geografica sulla superficie

terrestre in termini di latitudine e

longitudine, comprendendo

eventualmente la quota se si è in

montagna o in aereo.


I satelliti G.P.S. generano due diversi segnali di tipo numerico,

L2

L1 frequenza di 1.5 GHz

frequenza di 1.2 GHz

• per localizzazione grossolana

• di tipo civile

• consente la determinazione della propria posizione

con approssimazione di circa 300 mt

• per localizzazione più precisa

• di tipo militare

• consente la determinazione della propria

posizione con approssimazione di 50 cm.


Il sistema di posizionamento Galileo è un sistema di

navigazione satellitare Europeo come alternativa al

G.P.S.

Entrerà in funzione nel 2010 e conterà su 30 satelliti

alla quota di 24.000 km.

I ricevitori G.P.S. funzionano all’aperto, non è quindi

possibile utilizzarli all’interno di un appartamento o in

sotterranei, ma devono poter vedere il cielo libero su di

se per ricevere il segnale satellitare.



ORIENTAMENTO DELLA CARTA

Aula didattica


ORIENTAMENTO DELLA CARTA

Individuato un punto sul terreno, collimare in direzione la

linea di fede con il traguardo della bussola.

MISURAZIONE AZIMUT MAGNETICO

Leggere il valore dell’angolo indicato

sul quadrante della bussola dalla

posizione dell’ago magnetico.


Per una buona misurazione dell’angolo magnetico, rilevato

con una bussola, è opportuno:

MISURAZIONE AZIMUT MAGNETICO


non trovarsi nelle vicinanze di linee elettriche e/o altre

sorgenti di onde elettromagnetiche

evitare di appoggiare la bussola sopra masse ferrose

mantenere la bussola in piano orizzontale

considerare le zone con anomalie magnetiche dichiarate

nelle carte topografiche

La misurazione di un percorso o di una sua parte può essere

eseguita con un particolare strumento, a più scale di

proporzione, denominato “curvimetro”

MISURA DELLE DISTANZE

o più semplicemente utilizzando

un foglio di carta e la scala

grafica riportata sul margine

inferiore della carta topografica.


MISURA DELLE DISTANZE : esempio

Dr AB =

L AB =

A

B

L AB = 1420 mt

Dr AB = 1455 mt L

Dr


MISURA DELLE DISTANZE : esempio

A

B

Lunghezza strada

A-B =

Lunghezza strada

A-B = 1580 mt


CALCOLO DELLA QUOTA DI UN PUNTO


CALCOLO DELLA QUOTA DI UN PUNTO

P

B

A

P

P’A

B’

B

Per la similitudine dei triangoli:PP’/AP’ = BB’/AB’

PP‟ = BB’/AB’ x AP’

= h / l x AP‟

Si premette che tra due curve di livello successive, il

terreno viene considerato a pendenza uniforme


QUOTE SEGNATE SULLA CARTA


Quota trigonometrica

CALCOLO DELLA QUOTA : esempio

q. A =

A

q. A = 175 + 12,5 = 187,5 mt

175 mt

200 mt

AA‟= h / L x baseAA‟= 12,5 mt

A


DETERMINAZIONE DEL PUNTO STAZIONE

CON GLI AZIMUT RECIPROCI


Individuati sul terreno due particolari

caratteristici, rilevare i rispettivi azimut

magnetici.

riconoscere sulla carta i

particolari individuati

Da ogni particolare sulla carta, tracciare una

retta avente come angolo il reciproco di quello

rilevato con la bussola.

Il punto di incontro delle due rette determina,

con approssimazione, la nostra posizione.

AZIMUT RECIPROCI : esempio


r = 305 - 180 = 125

r = 45 + 180 = 225

m = 305 m = 45

INDIVIDUAZIONE PARTICOLARE CARATTERISTICO


USO DELLA BUSSOLA


U.N.U.C.I. sezione di Padova

Caserma Pierobon 24 marzo 2010

nozioni di topografia

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