Università degli studi di Roma Tor Vergata
Corso di Telerilevamento e Cartografia
Anno accademico 2012/2013
ELEMENTI DI
GEODESIA E
CARTOGRAFIA
• Ing. Cristina Vittucci
12 – 06 - 2013
STORIA DELLA CARTOGRAFIA
GEODESIA DA SATELLITE: ESA GOCE MISSION
GOCE (which stands for 'Gravity Field and
Steady-State Ocean Circulation Explorer') is the
first Earth Explorer Core mission to be
developed as part of ESA's Living Planet
Programme. The mission is dedicated to
measuring the Earth's gravity field and
modelling the 'geoid' with extremely high
accuracy and spatial resolution.
The main mission objectives are:
To determine the gravity-field anomalies with an
accuracy of 0.000001 m/s2
To determine the geoid with an accuracy of 1-2 cm
The Earth's gravity field (geoid) as it will be
seen by GOCE
STORIA DELLA CARTOGRAFIA
GOCE first global gravity model
Posizione di un punto
La posizione geografica di un punto sulla Terra è definita
come la sua posizione relativa ad una superficie di
riferimento (ellissoide, geoide). Per individuare tale
posizione si utilizza un reticolato geografico costituito da
meridiani e paralleli
Coordinate geografiche assolute:
•latitudine e longitudine sull’ellissoide (coordinate
ellissoidiche o geodetiche)
•altitudine sul geoide (coordinate geoidiche o
astronomiche)
Coordinate:
la posizione di un punto sulla terra
Esistono due principali tipi di coordinate:
• 2. Geografiche
• 3. Cartografiche
La posizione di un punto sulla Terra può essere
indicata in uno di questi modi
Coordinate geografiche
La posizione di un punto viene data in
funzione di una coppia di coordinate
ellissoidiche, che sono denominate:
• latitudine φ
• longitudine λ
La latitudine di un punto P è l’angolo che
la normale all’ellissoide in P forma con il
piano equatoriale dell’ellissoide.
La longitudine è l’angolo, in senso
antiorario, che il piano (XY), piano del
meridiano di riferimento, forma con il
piano del meridiano passante per P
Paralleli e meridiani
Paralleli
Linee est-ovest perpendicolari all'asse
di rotazione
Equatore
Circonferenza massima perpendicolare
all'asse di rotazione
Meridiani
Linee nord-sud passanti per i poli
Primo meridiano
Meridiano passante per l'Osservatorio d
Greenwich
Posizione di un punto - Altitudine
Altitudine (h): è la distanza, misurata sulla
perpendicolare, tra un punto P sulla superficie terrestre e
la superficie di riferimento (generalmente il geoide)
Posizione di un punto
Coordinate geografiche
La latitudine e la longitudine sono espresse in
Sistema sessagesimale
L'unità di misura angolare è il "grado sessagesimale”, rappresenta
1/360 della circonferenza
sottomultipli:
• 1' = 1° / 60 (un primo),
• 1" = 1' / 60 (un secondo).
Sistema sessadecimale
l'unità di misura angolare è il "grado sessagesimale"
sottomultipli in forma decimale.
Es. 35° 30' in sessagesimale = 35,50° sessadecimale
40° 15' 09" = 40,2525°
Coordinate geografiche
40° 15' 09’’ = 40,2525°
40° + 15/60 + 0.9/3600
40° + 0.25 + 0.0025
40,2525°
40°,2525 = 40° 15' 09"
40°
Primi = int [0.2525 * 60]
Primi = int [15.15] = 15
Secondi = [15.15 -15] * 60
Secondi = 9
Coordinate cartografiche
• E’ necessario mettere in
corrispondenza i punti dell’ellissoide
con quelli di un sistema di coordinate
cartesiane piane.
• Per poterlo fare sono utilizzate delle
relazioni introdotte dal matematico
Gauss.
• Occorre cioè proiettare su di un piano
la superficie sferica della terra, questo
sarà l’argomento della prossima
sezione.
Dall’ellissoide al piano
• L’operazione che viene compiuta per rappresentare la superficie
terrestre, curva e tridimensionale, su una superficie piana è detta
proiezione.
• Sussiste sempre una corrispondenza biunivoca tra i punti delle due
superfici, cioè a ciascun punto della carta corrisponde un
determinato e unico punto della superficie terrestre e viceversa.
Dall’ellissoide al piano
Il sistema di coordinate di riferimento permette di individuare una corrispondenza
tra le coordinate geografiche e le coordinate piane (x,y) in modo che ad ogni punto
dell’ellissoide corrispondano due coordinate metriche sul piano di proiezione, che
consentano di calcolare distanze, angoli ed aree.
LA CARTA
La carta è un insieme di punti che trasforma l’informazione
geodetica in tematica.
Per descrivere le posizioni dei punti in una zona limitata (nazione) ,
modellizzo meglio il geoide, spostandolo, sacrificando la differenza
altimetrica tra le 2 superfici, ma ottimizzando la planimetrica, in
modo che le 2 superfici risultino molto vicine tra loro.
Scelgo un ELLISSOIDE ORIENTATO in una regione limitata tale
che approssimi il meglio possibile il geoide. Il centro geometrico di
tale ellissoide non è più coincidente col baricentro terrestre.
L’ellissoide avente orientamento medio europeo, ELLISSOIDE DI
HAYFORD ED50
CARATTERISTICHE DI UNA CARTA
Problema Cartografico
Per mappare un p.to dell’ellissoide su una generica superficie
piana e calcolarne le generiche coordinate piane x e y
EQUAZIONE DELLA RAPPRESENTAZIONE
(corrispondenza biunivoca)
x  x  , λ 

y  y  ,  

(,)
(x,y)
    x, y 

    x, y 
Ciò che si rappresenta non è la superficie terrestre, avrei infinite
soluzioni di un punto, che possono pertanto risultare idonee o no.
CARATTERISTICHE DI UNA CARTA
• La superficie ellissoidica non e’ sviluppabile su piano perche’
ha una doppia curvatura
si introducono delle deformazioni
Alcune carte conservano invariati gli angoli, altre le aree ma
non e’ possibile creare una cartografia priva di deformazioni
• Modulo di deformazione lineare
ml= dse/dsr
• Modulo di deformazione areale
ma= dσr/dσe
• Deformazione angolare
δ=αr-αe
dse
dsr
RAPPRESENTAZIONI CARTOGRAFICHE
Si possono definire 3 tipi di rappresentazioni cartografiche:
• Conformi
– Il modulo di deformazione lineare e’ indipendente dall’azimut.
(costante)
• Equivalenti
– Il modulo di deformazione areale e’ unitario
• Afilattiche (non conformi, non equivalenti)
– Deformazioni piccole (rispetto all’errore di graficismo =0.2 mm)
Ogni rappresentazione puo’ essere trattata dal punto di vista geometrico
o analitico:
• Geometrico
– E’ facile visualizzare geometricamente come si ottengono i punti che
giacciono sull’ellissoide
• Analitico
– Rapprensentazioni complesse, servendosi delle equazioni della carta
CARATTERISTICHE DI UNA CARTA
Scala della Carta
L’errore di graficismo è legato alla scala della carta e risulta essere
inferiore a 0,2mm, cioè la risoluzione dell’occhio umano.
L’approssimazione della carta risulta quindi convenzionalmente
pari a:
D = 0.0002m*n
dove n è il denominatore della scala.
Ellissoide
(φ ,λ)
piano cartografico
equazioni di passaggio
piano del disegno della carta
(x*,y*)
fattore di scala
Il fattore di scala f è isotropo,
cioè identico in tutte le direzioni
x*=x/f
y*=y/f
Proiezione
Le proiezioni geografiche definiscono le metodologie che consentono di
rappresentare su un piano la superficie ellissoidica della Terra.
Nell’impossibilità di rappresentare in piano una superficie ellissoidica, si introducono
deformazioni che interessano le distanze, le aree e gli angoli.
Esistono varie tecniche di proiezione, ma tutte introducono una deformazione con
differenti caratteristiche geometriche.
Le proiezioni
Una proiezione geografica converte una superficie curva
in una piana
Proiezione
Le proiezioni vengono classificate secondo quattro diversi elementi:
• il parametro che non viene deformato
• la superficie di sviluppo
• la posizione del centro di vista
• l’orientamento della superficie di sviluppo
I sistemi di rappresentazione tendono ad ottimizzare tre parametri privilegiandone
uno; a seconda del parametro che rimane inalterato, si hanno proiezioni:
• equidistanti:
rapporti tra lunghezze
• equivalenti:
rapporto tra aree
• isogone:
angoli
(si dicono inoltre conformi le proiezioni in cui le figure risultano geometricamente
simili)
Le proiezioni
Y
X
(xo,yo)
Terra
Coordinate geografiche: f, 
(Latitudine & Longitudine)
Proiezione piana
Coordinate cartesiane: x,y
(Est & Nord)
Scala della mappa = distanza (piana)
distanza (Terra)
(es. 1:24.000)
Proiezioni: le deformazioni
• Poiché l’ellissoide è una superficie a doppia
curvatura, la sua trasposizione su una
superficie piana comporta inevitabilmente
delle deformazioni.
• Il metodo che si utilizza è quello della
proiezione su un piano o su una superficie a
singola curvatura che può quindi essere svolta
in un piano
Proiezioni: le deformazioni
La rappresentazione della superficie terrestre sul piano
genera sempre delle deformazioni.
A seconda del tipo di equazioni utilizzate si avranno
differenti rappresentazioni della medesima porzione
della superficie terrestre
Proiezioni: le proprietà
Qualunque sistema non riesce a soddisfare allo stesso tempo i
requisiti di: equidistanza, equivalenza e conformità.
Secondo il tipo di proprietà che mantengono le carte si classificano in:
– conformi (si conservano le direzioni uscenti da un punto; gli angoli tra due
direzioni sulla carta coincidono con quelli tra le stesse direzioni
sull'ellissoide)
– equivalenti (si conserva l'area di elementi superficiali e non la forma)
– equidistanti (si conservano le distanze lungo alcune linee)
– Le carte che minimizzano tutti i tre tipi di distorsione non annullandone
nessuno si dicono afilattiche.
Classificazione delle proiezioni: tipo di
superficie di proiezione
A seconda del tipo di superficie sulla quale vengono riportati i punti
dell’ellissoide, le proiezioni si suddividono in :
• azimutali (piano)
• di sviluppo: Cilindriche (cilindro), Coniche (cono)
Lambert
Mercatore
Classificazione delle proiezioni: orientamento
della superficie di proiezione
Proiezione azimutale
Il piano di proiezione è una superficie tangente o secante all’ellissoide
in genere, le deformazioni date dalla proiezione della sfera sul piano sono tanto
più piccole quanto minore è la superficie rappresentata dalla carta e viceversa i
valori delle deformazioni di lunghezza e di superficie divengono tanto più grandi,
quanto minore è la scala.
Proiezione azimutale
Proiezioni prospettiche: a. centrografica, b. stereografica, c.
scenografica, d. ortografica
Proiezione azimutale
La proiezione azimutale è
utile per proiezioni polari,
nelle quali tutte le distanze dal
centro della mappa hanno una
misura accurata.
Proiezione cilindrica
Il piano di proiezione è lo sviluppo di un cilindro tangente o secante
all’ellissoide
Proiezione cilindrica
Lo stretching orizzontale rimane lo stesso per ogni latitudine
Proiezione conica
Il piano di proiezione è lo sviluppo di un conotangente o secante
all’ellissoide
Proiezione di Gauss
• Su questa proiezione si basa:
– il sistema UTM
– il sistema nazionale italiano GaussBoaga.
• La corrispondenza biunivoca tra i punti
dell’ellissoide e quelli del piano fu
stabilita da Gauss nel 1820 affinché
fossero verificate le seguenti condizioni:
– ottenere una carta conforme
– che le immagini del meridiano
centrale e dell’equatore fossero rette
– che la rappresentazione fosse
equidistante sul meridiano centrale.
Proiezione di Gauss
La rappresentazione di Gauss è detta più
propriamente proiezione conforme analitica inversa
di Gauss, o anche “proiezione trasversa di
Mercatore”.
Il cilindro secante permette di ridurre le deformazioni
rispetto al cilindro tangente (le deformazioni di
distanza sono nulle sulle linee di tangenza o di
secanza, ed aumentano allontanandosene. La
secanza non rende più equidistante il meridiano
centrale, ma riduce la deformazione ai margini dei
fusi, rendendola compatibile con scale maggiori. Dal
punto di vista analitico si tratta di introdurre un
fattore di riduzione, che è stato stabilito essere
0.9996, sia nella versione del sistema Gauss-Boaga
attualmente in uso, sia nel sistema UTM.
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Albers Equal Area Conical Proj.
L’area delimitata dalle intersezioni paralleli/meridiani rimane costante
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Equidistant Conical Proj.
La distanza tra paralleli resta uguale
Proiezioni
differenti rappresentazioni della medesima
porzione della superficie terrestre
Lambert Conformal Conical Proj.
Nessuna distorsione sul parallelo di riferimento (di solito l’equatore).
Usata dai piloti perchè una linea retta tracciata su questa proiezione approssima una
rotta corcolare tra due punti
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
UTM
All’interno del sistema coesistono 2 rappresentazioni
cartografiche diverse:
GAUSS (per latitudini comprese tra 80o S e 80o N):
Si suddivide il globo in 60 fusi, ciascuno di ampiezza pari a 6o in
longitudine, numerati da 1 a 60 a partire dall’antimeridiano di
Greenwich e procedendo in senso antiorario
STEREOGRAFICA POLARE (per latitudini comprese tra 80o S
e 90o S e tra 80o N e 90o N)
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
UTM
Proiezione Gauss:
• Si adotta un coefficiente di contrazione
k=0.9996
• All’interno di ogni fuso si adopera un sistema
di coordinate Nord, Est così definite:
N=ky
E=kx+EF0 per l’emisfero NORD
N=ky+ NF0 E=kx+EF0
per l’emisfero SUD
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
UTM
• La falsa origine EF0 è pari a 500 Km e si
introduce per evitare che vi siano punti con
coordinata Est negativa
• Nell’emisfero SUD si introduce anche una
falsa origine NF0, pari a 100000 km, per evitare
coordinate Nord negative
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
UTM
• La falsa origine EF0 è pari a 500 Km e si
introduce per evitare che vi siano punti con
coordinata Est negativa
• Nell’emisfero SUD si introduce anche una
falsa origine NF0, pari a 100000 km, per evitare
coordinate Nord negative
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
UTM
• Oltre alla suddivisione in fusi, viene operata
anche una suddivisione in 20 fasce, ciascuna
di ampiezza pari a 8o in latitudine, indicate con
delle lettere
• Le intersezioni tra fasce e fusi costituiscono le
ZONE
• All’interno di ogni zona, si individuano i
QUADRATI
CENTOCHILOMETRICI
definiti rispetto agli assi del sistema
cartografico
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
UTM
UTM RIEPILOGO
• Si basa come il sistema italiano sulla proiezione di Gauss.
• Il globo è stato diviso in 60 fusi di 6° e per ciascuno di essi è effettuata una
proiezione.
• I fusi sono numerati a partire dall’antimeridiano di Greenwich (180°) in
direzione E.
• Il sistema UTM si considera valido per 80° S < λ < 80° N
• Per le calotte polari si impiega il sistemaUPS (Universal Polar Stereographic)
UTM RIEPILOGO
Esiste una ulteriore suddivisione dei fusi in zone individuate da
fasce di 8° di latitudine
Ogni zona è poi suddivisa in quadrati di 100 km di lato indicati da
coppie di lettere (sistema usato prevalentemente dai militari MGRS
– Military Grid Reference System)
L’Italia si trova per esempio sulle fasce S e T.
Per evitare l’utilizzo di coordinate negative è stata attribuita al
meridiano centrale una falsa origine di 500km per tutti i fusi (falso
est) e, per l’emisfero Sud, una falsa origine del Nord (distanza
dall’equatore) di 10.000 km.
Il sistema UTM è utilizzato con diversi datum di riferimento.
In Italia è utilizzato il datum Europeo del 1950 ed il WGS84.
UTM RIEPILOGO
Reticolato a maglie quadrate di
100 km di lato costruito
con rette parallele all'equatore e
al meridiano centrale del fuso
(carta
d'Italia
nella
rappresentazione UTM)
L’Italia in UTM
L’Italia è compresa nei
fusi:
32 – 33 – 34
aventi meridiani centrali:
9° - 15° – 21°
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
GAUSS BOAGA
• E’ il sistema cartografico nazionale italiano
• Utilizza la rappresentazione di GAUSS
• Coefficiente di contrazione k=0.9996
• Suddivisione in 2 fusi:
FUSO OVEST e FUSO EST
• L’ellissoide di riferimento è l’ellissoide di
Hayford orientato a Roma Monte Mario
(datum Roma40)
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
GAUSS BOAGA
• L’Italia risulta compresa nei fusi 32 (meridiano
centrale =9o), 33 (meridiano centrale = 15o)
e, in piccola parte, 34 del sistema UTM
• I 2 fusi ovest ed est del sistema Gauss-Boaga
hanno gli stessi meridiani centrali dei fusi
UTM 32 e 33, ma vengono opportunamente
estesi per comprendere tutta l’Italia
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
GAUSS BOAGA
I fusi ovest ed est si estendono entrambi per 6o
e 30’
• Il fuso ovest si estende da 5o 57’ 8,400’’ fino a
12o 27’ 8,400’’ (longitudine di Roma Monte
Mario)
• Il fuso est si estende da 11o 57’ 8,400’’ fino a
18o 27’ 8,400’’
• Si crea una ZONA DI SOVRAPPOSIZIONE
di 30’ nella quale i punti sono riferiti ad
entrambi i sistemi intrinseci ai fusi.
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
GAUSS BOAGA
• Le longitudini dei meridiani di bordo dei 2 fusi
sono determinate dal fatto che le carte 1:25000
hanno un taglio geografico, sono cioè tagliate
secondo le trasformate piane di meridiani e
paralleli nel sistema Roma40, con un certo
passo (5’ in latitudine, 7’ e 30’’ in longitudine).
Il meridiano di taglio di riferimento è quello di
Monte Mario.
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
GAUSS BOAGA
Le
coordinate
cartografiche
Gauss-Boaga
differiscono da quelle UTM:
N=ky
E=kx+EF0
dove la falsa origine è diversa per i 2 fusi:
EF0=1500 km fuso OVEST
EF0=2520 km fuso EST
La prima cifra della coordinata E di un punto ne
indica il fuso di appartenenza
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
GAUSS BOAGA
SISTEMI DI RIFERIMENTO CARTOGRAFICI
GAUSS BOAGA
Cartografia IGM serie “vecchia”
Fogli
1:100000
20’ x 30’
Quadranti
1:50000
10’ x 15’
Tavolette
1:25000
5’ x 7.5’
Cartografia IGM serie “nuova”
Fogli
1:50.000
12’ x 20’
Sezioni
1:25.000
6’ x 12’
Sistemi di coordinate utilizzati in Italia
Trasformazioni tra sistemi di coordinate
• Le trasformazioni di coordinate nello stesso datum sono
generalmente risolubili con operazioni geometrico-matematiche ben
definibili teoricamente, che generalmente non provocano una perdita
di precisione dei dati originari
• Le trasformazioni di datum, essendo i datum “realizzati” da reti
geodetiche affette da errori, si basano necessariamente sull’utilizzo
di parametri determinati statisticamente in base alla conoscenza delle
coordinate di un certo numero di punti in entrambi i datum. Perciò si
introducono degli errori di uno o due ordini di grandezza maggiori a
quelli delle trasformazioni entro lo stesso datum.
Le trasformazioni di datum
Conoscendo un sufficiente numero di punti nei due
sistemi di riferimento è possibile stimare i parametri di
una rototraslazione con cambiamento di scala
(trasformazione conforme di Helmert a 7 parametri) che
permetta di passare dall’uno all’altro.
Carte geografiche: la scala
• La scala è il rapporto di riduzione delle lunghezze sulla carta
rispetto a quelle nella realtà.
• La misura della scala è indicata quindi da un rapporto 1 : n (es.:
1:10.000)
– dove n è il numero di volte che sulla carta è stata ridotta la distanza
topografica tra due punti.
• Più grande è il rapporto (e perciò più piccolo è il denominatore
n), maggiori sono i dettagli che si vedono e viceversa.
• Se si vuole rappresentare un piccolo territorio con molti dettagli
si utilizzerà una grande scala, viceversa, per rappresentare un
grande territorio con i soli elementi principali basta una piccola
scala.
Carte geografiche: la scala
• La scala è il rapporto di riduzione delle lunghezze sulla carta
rispetto a quelle nella realtà.
• La misura della scala è indicata quindi da un rapporto 1 : n (es.:
1:10.000)
– dove n è il numero di volte che sulla carta è stata ridotta la
distanza topografica tra due punti.
• Più grande è il rapporto (e perciò più piccolo è il denominatore
n), maggiori sono i dettagli che si vedono e viceversa.
• Se si vuole rappresentare un piccolo territorio con molti dettagli si
utilizzerà una grande scala, viceversa, per rappresentare un grande
territorio con i soli elementi principali basta una piccola scala.
Carte geografiche: la scala
• Bisogna notare che essendo la carta deformata
la scala indicata non è esattamente valida in
tutti i punti della carta, ma solo in determinate
zone. Tuttavia spesso i sistemi di coordinate
sono studiati affinché l’errore di scala sia
compreso nell’approssimazione standard.
Carte geografiche: scala e generalizzazione
In genere esiste un legame diretto tra livello di generalizzazione e scala: più la
scala diminuisce e più la generalizzazione si accentua
Carte geografiche: scala e generalizzazione
È quel processo che porta ad una selezione e
semplificazione degli oggetti rappresentati
Carte geografiche: scala e generalizzazione
• Concetto di generalizzazione: le informazioni e la loro simbolizzazione
sono selezionate e modificate in modo da adattarsi alla scala della carta.
• Per facilitare la lettura delle carte a piccola scala, alcuni dettagli della
rappresentazione, relativi per esempio a viabilità e a edificato, sono
amplificati, oltre che semplificati ed eventualmente accorpati, alterando
così per essi il rapporto di scala.
• Sotto quest'aspetto, la scala 1/10.000 è la frontiera fra scale metriche, in cui
il rapporto di scala è rispettato in quasi tutti i dettagli, e scale simboliche, in
cui per necessità di rappresentazione esso può essere talvolta alterato.
• La rappresentazione di uno stesso oggetto varia pertanto in funzione della
scala ed il criterio che presiede a tale variazione è definito criterio di
generalizzazione nel passaggio di scala; esso è applicato nella cartografia
derivata, ottenuta da cartografia esistente a scala maggiore.
Classificazioni delle carte: costruzione
In base alla costruzione della carta:
• carte rilevate: costruite in base a rilievi diretti sul terreno;
– (es. IGM a scala 1 : 25.000)
• carte derivate: costruite a partire da una riduzione di una o
più carte esistenti (rilevate o a loro volta derivate) a scala
maggiore.
– (es. IGM a scala 1 : 50.000)
Classificazioni delle carte: costruzione
• Carta regolare: deve contenere la descrizione sia planimetrica
che altimetrica del terreno, deve essere provvista di:




reticolato geografico (carte a piccola scala)
reticolato chilometrico (carte a grande scala)
scritte sui bordi
indicazione dei segni convenzionali.
• Le carte non regolari sono dette speciali (oppure speditive. Si
tratta di carte che richiedono particolari tipi di proiezioni. (es.
carte per la navigazione marittima, carte aereonautiche)
Classificazioni delle carte: funzioni
• Carte di base (o fondamentali): hanno lo scopo di descrivere
la superficie fisica della terra. Devono permettere di ricavare le
relazioni di posizione esistenti sul terreno tra i particolari
rappresentati sulla carta.
• Carte tematiche: rappresentano la distribuzione geografica di
uno o più tematismi. A seconda che il tema evidenzi una
situazione in un particolare momento o la sua evoluzione si
hanno carte statiche o dinamiche.
– Esempi di carte tematiche: geologiche, archeologiche,
pedologiche, idrogeologiche, meteorologiche,… .
Carte di base e carte tematiche
Carta di base
Carta geologica
Carta pedologica
Uso del suolo
Qualitativa
Popolazione
Quantitativa
Classificazioni delle carte: le scale
•
•
•
•
carte geografiche
– Scala inferiore ad 1: 1 000 000
– Raffigurano una parte estesa del globo
carte corografiche (chora = regione)
– Scala compresa tra 1:150 000 e 1 000 000
– Rappresentano con molti particolari una regione abbastanza estesa
carte topografiche (topos = luogo)
– scala compresa tra 1:10 000 e 1:150 000
– Rappresentano con grande precisione piccoli tratti della superficie
terrestre riportando rilievo, idrografie,case sparse vegetazione, strade
ecc..
planimetrie
– scala superiore ad 1:10 000
– Rappresentano città e centri abitati (piante) o le proprietà rurali
(mappe)
Cartografia Ufficiale Italiana
• L’art. 1 della legge n. 68 del 2 febbraio 1960 (“Norme sulla cartografia ufficiale
dello Stato e sulla disciplina della produzione e dei rilevamenti terrestri e
idrografici”), stabilisce che gli organi cartografici ufficiali dello stato sono:
– l’Istituto Geografico Militare (IGM);
– I’Istituto idrografico della Marina (che si occupa di rilievi batimetrici e
oceanici,rilievi geodetici lungo le coste, produce carte nautiche per la
navigazione);
– la Sezione fotocartografica dello Stato Maggiore dell’Aeronautica
(diventato Centro di Informazioni Geotopografiche dell’Aeronautica –
GICA);
– I’Amministrazione del catasto e dei servizi tecnici erariali (ora Agenzia del
Territorio che rileva mappe alle scale da 1:5000 a 1:500 per scopi fiscali
dipende dal Ministero delle Finanze);
– il Servizio geologico (ora confluito nel Dipartimento per la Difesa del Suolo
ISPRA).
La cartografia ufficiale dello Stato è costituita dalle carte geografiche,
topografiche,
corografiche, nautiche, aeronautiche, catastali e geologiche pubblicate da un ente
cartografico dello Stato e dall’ente stesso dichiarate ufficiali.
Cartografia IGM
•
A partire dal 1986 I’I.G.M. ha articolato la propria produzione cartografica in «serie»
corrispondenti alle varie scale e contraddistinte da una copertina colorata che le
caratterizza:
– scala 1 : 25’000 serie 25 : azzurro
– scala 1 : 50’000 serie 50 : arancio
– scala 1 : 100’000 serie 100 : bistro
– scala 1 : 250’000 serie 250 : grigio
– scala 1 : 500’000 serie 500 : viola
– scala 1 : 1’000’000 serie 1’000 : rosso
Nell’ambito di ciascuna serie possono esservi tipologie cartografiche diverse,
contraddistinte da una lettera:
– "L" per cartografia con limiti amministrativi evidenziati in viola
– "G" per cartografia contenente informazioni aeronautiche
– "S" per cartografia elaborata da immagini da satellite
– "V" per cartografia vecchio taglio tuttora ristampata e posta in vendita (serie 25V e
100V).
•
Con la sigla DB sono identificate le nuove serie cartografiche, allestite per vestizione
grafica del relativo database. Per la serie 50DB la sigla DB indica che la cartografia
deriva dal DB 25 (database).
Tabella di riepilogo della cartografia prodotta in
Italia
Cartografia IGM già pubblicata
Carte già pubblicate (fogli,
quadranti, tavolette):
• Fogli: 1:100’000 (30’ x 20’)
• Quadranti: 1: 50’000 (15’ x 10’)
• Tavolette: 1: 25’000 (7,5’ x 5’)
Fogli: 1:100’000
Quadranti: 1: 50’000
Tavolette: 1: 25’000
Cartografia IGM in allestimento
• Mappa
– scala 1:1’000
– scala 1:2’000
• Elemento
– scala 1:5’000
• Sezione:
– scala 1:25’000
– (10’ x 6’)
• Foglio:
– scala 1:50’000
– (20’ x 12’)
Carta topografica d'Italia serie 25/V Tavolette
La carta si compone di 3545 elementi alla scala 1:25000,
denominati "tavolette", che hanno le dimensioni di 7'30"
in λ e 5' φ. Le diagonali sono di circa 12 km. Abbraccia
una zona di terreno pari a circa 100 kmq. La carta è
tutta pubblicata.
È inquadrata nella rappresentazione conforme di
Gauss-Boaga, nel sistema geodetico nazionale con
reticolato chilometrico UTM riferito al sistema
geodetico europeo (ED50).
L'orografia a curve di livello ha equidistanza
generalmente di 25 metri.
La carta proviene prevalentemente da rilievi eseguiti con
metodo aerofotogrammetrico.
La restituzione fotogrammetrica è stata effettuata alla
scala 1:20000 per migliorare poi nella riproduzione la
qualità della rappresentazione al 25000.
Carta topografica d'Italia serie 25/V - Tavolette
È pubblicata a seconda delle aree in una sola delle tre versioni:
• a un solo colore (nero);
• a 3 colori (nero, bistro e azzurro) dopo il '46;
• a 5 colori (nero, bistro, azzurro, verde e rosso) dopo il '59.
Nel 1986 è iniziato l’aggiornamento parziale delle tavolette relative alla zona
nord-orientale dell’Italia.
Al bordo della tavoletta sono riportate tutte (così come nelle carte alle altre
scale) le indicazioni e le istruzioni cartografiche e i segni convenzionali.
Gli intervalli di longitudine e latitudine della tavoletta sono divisi in 1' mediante
scacchi alternati che figurano nella cornice (le coordinate geografiche sono
riferite all'ellissoide internazionale con orientamento medio europeo ED50.
Nella cornice si notano inoltre i tratti (o rispettivamente nel fuso Ovest e Est)
relativi al reticolato chilometrico italiano Gauss-Boaga non disegnato sul foglio).
Tavolette IGM
Stralcio del quadro di unione
Istruzioni cartografiche sulla tavoletta IGM
Segni convenzionali sulla tavoletta IGM
Riproduzione parziale di una tavoletta IGM
Lettura ed interpretazione delle carte
topografiche
La tavoletta IGM - orientiamoci
Lettura delle coordinate geografiche
Longitudine
54.2mm:60’’=37.5mm: x
60’’/54.2*37.5 = 41.5’’
12°30’+1’+41”.5 = 12°31’41.5’’
Lettura delle coordinate piane
La simboleggiatura cartografica
• La simboleggiatura cartografica è utilizzata per indicare, sulle
Carte, le varie entità presenti sul suolo; si avvale, di particolari
elementi chiarificatori, facilmente riconoscibili e di immediata
interpretazione, chiamati: segni convenzionali.
• Alcuni di essi ricordano, nell’aspetto, la forma dell’oggetto
raffigurato (simboleggiatura imitativa); altri, per contro, ne sono
completamente differenti
• Tutti i simboli, con i quali si richiama l’aspetto della realtà,
possono essere compresi in tre soli gruppi:
– elementi geodetici e topografici
– elementi del paesaggio naturale
– elementi del paesaggio umano
Lettura delle carte topografiche
• Riconoscimento dei simboli
• Ricostruzione del rilievo
• Raggruppamento dei simboli e loro
correlazione
• Sintesi del paesaggio
La lettura delle curve di livello
La lettura delle curve di livello
•
•
•
•
a. Pendio a debole pendenza = curve distanti
b. Pendio ripido = curve ravvicinate
c. Monte = curve chiuse l'una dentro l'altra
d. Passo o sella = due insiemi di curve, racchiuse da una terza curva che si
restringe fra di essi
• e. Promontorio, costone = le curve rivolgono la loro convessità verso le quote
minori
• f. Avvallamento = le curve rivolgono la loro convessità verso le quote maggiori
Ringraziamenti
Si ringraziano la Dott.ssa Sabina Bruschi e la Prof.ssa
Maria Ioannilli per la concessione di parte del materiale
didattico.