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Cartografia del mondo nel planisfero di Mercatore realizzato nell’anno 1569            (da Wikipedia)

La rappresentazione della superficie della terra è stata uno dei più importanti progressi nelle civiltà umane. Il bisogno di rappresentare la terra è stato importante quando gli spostamenti umani non furono solo occasionali, ma sistematici, e viaggiare divenne non solo occasionale. La navigazione ad esempio trovava la giusta rotta con la conoscenza delle stelle e aveva anche dei punti di riferimento fissi che erano gli scogli, le montagne che contraddistinguevano la costa di una regione le forme del paesaggio. Per ricordare queste forme venivano costruite, in modo approssimativo le prime carte nautiche. Ma nuovo impulso a costruire carte che rappresentassero la terra è nato dalle campagne di conquista militari. Tra le discipline più importanti nella strategia militari infatti c’è la topografia e l’uso delle mappe. I primi veri utilizzatori della carta geografica sono gli eserciti. Cesare nella conquista della Gallia costruì una mappa del territorio indicando i punti di riferimento fisici, (foreste, fiumi, montagne) che permettevano all’esercito di muoversi in modo sicuro e veloce. L’uso di queste carte e la loro costruzione approssimata e simbolica, è simile a quella che noi oggi usiamo per costruire le nostre, anche se maggiore è la precisione e diverse sono le tecnologie. Anche oggi i principali Istituti che si occupano di cartografia sono legati all’ambiente militare. In Italia la cartografia ufficiale dello Stato viene fornita dall’Istituto Geografico Militare Italiano (IGMI http://www.IGMI.org). Questo Istituto ha creato una cartografia completa del territorio italiano dalla formazione del Regno d’Italia ad oggi. Oggi come nel passato, la carta geografica è una rappresentazione simbolica. Sulla carta noi poniamo dei simboli, il verde come la pianura, verde più scuro la collina, marrone la montagna, in azzurro i fiumi e i laghi (guardando in legenda scopriamo che il colore verde è quello di un territorio con un’altitudine da 0 a 100 metri sul livello del mare e gli altri  hanno altitudini superiori). Sono simboli che abbiamo interiorizzato come campagna, montagna, acque interne. La rappresentazione è anche approssimata, e quindi mai esatta. Questo perché la terra è una superficie curva che noi rappresentiamo su una superficie piana. Se dobbiamo rappresentare una superficie ristretta del globo, come una piccola regione o una città, la distorsione dovuta alla curvatura della terra è poco rilevante, ma se dobbiamo rappresentare l’intero globo allora le difficoltà sono reali. La superficie curva per essere rappresentata su un piano (la carta) deve essere in qualche modo distorta. Queste distorsioni sono necessarie ma non casuali. La rappresentazione della terra avviene secondo diversi punti di vista. Questo modo di rappresentare il globo terrestre determina diverse proiezioni cartografiche.

Le proiezioni cartografiche.

Per evitare il più possibile gli errori di una rappresentazione individuiamo gli errori che si può compiere. Gli errori si possono presentare come un’alterazione delle superfici, delle distanze, o delle angolazioni tra i luoghi. La cartografia si classifica in base delle approssimazioni adottate e il tipo di proiezione utilizzata. In base a questi fattori vengono costruite carte geografiche che vengono così chiamate:

Carte equivalenti, quando deformano angoli e distanze e le aree sulla carta risultano proporzionali a quelle sul terreno (come le mappe catastali che individuano le superfici di proprietà).

Carte isogone o conformi, modificano aree e distanze ma gli angoli sulla carta corrispondono a quelli sul terreno (carte nautiche).

Carte equidistanti, mantengono la proporzione tra le distanze reali e quelle riportate sulla carta (Carte stradali)

Le proiezioni cartografiche non possono soddisfare tutte le tre condizioni contemporaneamente, la proiezione può tener conto solo di due di esse. Con le proiezioni cartografiche la terra viene rappresentata guardandola da un punto di vista esterno, tangente o interno al globo. Le proiezioni vere sono quelle chiamate anche prospettiche e sono ottenute con metodi geometrici. In queste proiezioni si immagina di proiettare sul piano della carta la parte di superficie terrestre che sarebbe vista da un particolare punto di osservazione. Sono chiamate proiezioni ortografiche

proiezioni ortografiche

Vi sono poi le proiezioni di sviluppo, ottenute immaginando di proiettare parte o tutta la superficie terrestre su una superficie curva si sviluppabile in un piano. Le figure geometriche che hanno queste proprietà sono il cilindro e il cono. Quindi queste saranno proiezioni cilindriche o coniche.

proiezione cilindrica e conica

Le proiezioni modificate derivano da proiezioni in cui si sono ridotte le le deformazioni con l’applicazione di formule matematiche, e le proiezioni convenzionali o rappresentazioni si ottengono mediante relazioni matematiche esistenti tra i vari punti della superficie della terra e corrispondenti ai punti sulla carta. La più usata delle proiezioni modificate è quella di Mercatore, che deve il nome al geografo Gerhard Kremer (1512-94) detto Mercatore. Questa è una proiezione cilindrica tangente all’equatore e centrografica cioè con il punto di osservazione posto al centro della terra. Questo tipo di proiezione è Isogona, utile nella navigazione, per fare il punto in una carta nautica. Con questa carta si tracciano le rotte marittime o aeree che tagliano i meridiani con angolo costante. Così è possibile navigare con la bussola senza punti di riferimento esterni al veicolo e questo ha rappresentato la fortuna di questo tipo di cartografia.

proiezione di Mercatore

Buona parte della cartografia generale del globo si basa ancora sulla carta di Mercatore. Questa proiezione cilindrica che ha permesso di costruire delle buone carte per la navigazione, non rappresenta in modo fedele le dimensioni dei continenti, malgrado questo viene usata per la sua praticità, ma come vediamo, non rappresenta la terra in modo preciso. Le terre in prossimità dei poli tendono ad assumere un aspetto gigantesco, non reale. Altri cartografi come Lambert (1722), Mollweide (1805), Goode (1923) costruirono carte con reticoli curvi che riuscirono a diminuire la deformazione delle superfici ma persero alcune qualità della carta di Mercatore, che con il suo planisfero, ha continuato a costituire fino ai giorni nostri la più diffusa rappresentazione della terra. Nel 1973 Arno Peters ha proposto una nuova cartografia, oggi adottata dall’O.N.U. come cartografia ufficiale, in cui ogni paese della terra viene rappresentato nelle sue reali dimensioni, e sono dunque rispettate le proporzioni tra i continenti. La carta di Peters come quella di Mercatore ha i meridiani ed i paralleli ortogonali tra di loro, ma restituisce la giusta proporzione tra i continenti e permette di confrontare le aree e le posizioni nel mondo. Il reticolo cartografico è suddiviso in rettangoli che in prossimità dei poli diventano quadrati. Altri accorgimenti come lo spostamento della linea di data sullo stretto di Bering, la divisione di meridiani e paralleli in un reticolo decimale e non sessaggesimale. Inoltre la scala non è una scala metrica ma una scala area in cui la superficie della Terra viene divisa in 100 rettangoli longitudinali di uguale larghezza e 100 rettangoli latitudinali di uguale altezza. Queste caratteristiche fanno della carta di Peters la carta più obiettiva, che restituisce lo spazio negato alle regioni più povere del mondo. Si confronti infatti la grandezza dell’Africa e dell’America del Sud nelle due rappresentazioni. Rispetto alla carta di Mercatore questa cartografia generale fornisce un’immagine più obiettiva, ed è anche questo un modo per proporre una maggiore uguaglianza tra i popoli.

proiezione di Mollweide

     proiezioni di Mercatore e proiezione di Peters a confronto

Authagraph

Una mappa del mondo rettangolare chiamata AuthaGraph  costituisce oggi la migliore rappresentazione del del mondo. Dividendo la superficie sferica del globo in 96 aree e trasferendole su un tetraedro, poi appiattito in una rappresentazione bidimensionale si ottiene questo risultato. Come Mercatore, Peters e gli altri nel corso dei secoli, neanche la AuthaGraph World Map è perfetta, ma mette in una prospettiva più obiettiva la nostra visione del pianeta.
La mappa del mondo può essere costruita in qualsiasi direzione, senza apparenti suture visibili. Quindi, una nuova mappa del mondo che unisce moduli triangolari o rettangolari e può essere inquadrata con regioni diverse che possono rappresentare il suo centro. Come si realizza questa nuova rappresentazione del mondo è visibile alla pagina Authagraph

La scala

Tutte le rappresentazioni cartografiche sono costruite in base ad un orientamento ed una scala. Di solito, se non è indicato l’orientamento, si sottintende che il nord sia il lato superiore della carta e conseguentemente secondo i punti cardinali, il Sud in basso, l’Ovest a sinistra, l’Est a destra. Se la carta è orientata in modo diverso appare l’indicazione di una freccia rivolta verso Nord geografico.

Il rapporto di scala è la proporzione tra la misura reale del territorio e la sua riproduzione. Per esempio scala 1:1.000 significa che 1 centimetro sulla carta equivale a 1.000 centimetri nella realtà,  cioè 10 metri. Il rapporto di scala determina il tipo di uso della carta stessa. Le mappe o piante hanno un rapporto di scala che va da 1:1.000 a 1:10.000 circa. Le carte topografiche invece hanno un rapporto di scala che va da 1:10.000 a 1:200.000 circa. Poi le carte si chiamano corografiche, se rappresentano un territorio individuabile, come una regione e d hanno una scala che va fino a 1:500.000. I rapporti di scala minori, cioè quelli che superano il rapporto 1:500.000 e possono andare anche a 1:100.000.000 sono quelli delle carte geografiche.

Ringrazio il  prof Francesco Caputo che in questa presentazione insegna i fondamenti per calcolare distanze e risolvere problemi conoscendo la scala metrica o la scala grafica. E’ un calcolo matematico molto utile per la consultazione delle carte. Se vuoi saperne di più guarda la presentazione con audio.

La cartografia, gli Enti che la producono

Il termine restituzione cartografica ha come significato il processo di elaborazione che avviene per la costruzione di una carta geografica. Questo processo implica l’uso di tecnologie tra lo assai differenti e che nel tempo hanno avito una grande evoluzione. Nello stesso tempo queste tecnologie non sono andata in disuso ma si sino evolute in campi diversi , sempre nell’ambito cartografico. Il principio con il quale si costruisce una carta geografica è quello delle triangolazioni. Il territorio italiano è stato completamente misurato dall’Istituto Geografico Militare Italiano (IGMI) con uno strumento, chiamato teodolite, che, usato su brevi (centinaia di metri), e grandi distanze (centinaia di chilometri), ha permesso di triangolare e quindi misurare tutto il territorio italiano dalle Alpi alle isole. Questo gigantesco lavoro ha prodotto la prima cartografia dello Stato italiano in fogli a scala 1:100.000. L’Italia è rappresentata da 277 fogli numerati. Questi sono suddivisi in 4 quadranti riprodotti a scala 1:50.000 i quali a loro volta sono suddivisi in 4 tavolette riprodottead una scala di 1:25.000. Questa carta, rielaborata a seconda delle esigenze ha costituito la base di tutte le rappresentazioni cartografiche fino agli anni ‘70. Altri due Enti dello Stesso tipo producono cartografia: il Centro Informazioni Geo-Topologiche Aeronautiche (CIGA) che produce cartografia aeronautica. Poi l’Istituto Idrografico della Marina (IIMI) si interessa di coste e batimetria. Inoltre, più recente è il Servizio Geologico d’Italia che cura la carta geologica e lo studio del dissesto idrogeologico. Oggi producono cartografia per la pianificazione territoriale anche le Regioni che si sono dotate di competenze e laboratori in campo cartografico. L’altro importante Ente cartografico dello Stato, legato all’Agenzia delle Entrate, è il Catasto (U.T.) (ex Ufficio Tecnico Erariale, oggi Ufficio del Territorio) che cura le mappe che individuano le proprietà immobiliari (scala 1:1000 e scala 1:2000) calcolandone la rendita di terreni e fabbricati.

Carta delle triangolazioni dell’Italia con le quali sono state costruite le carte IGM
teodolite per il rilievo di una strada

La tecnica del teodolite, lo strumento che ha permesso di costruire la cartografia moderna, è stata introdotta nel XIX secolo ed è poi stata superata dall’aerofotogrammetria verso la metà del XX secolo. Quest’ultima tecnica utilizza le foto aeree e permette, attraverso la loro visione stereoscopica, di ricostruire in laboratorio le caratteristiche dell’ambiente fotografato, calcolando altezze dei rilievi, posizione degli edifici e dunque tutte caratteristiche fisiche del territorio visto dall’alto. Con le carte così rilevate, molte Amministrazioni regionali e locali si sono dotate di una cartografia specifica nel loro territorio, e usano queste carte nel processo di pianificazione territoriale ed urbanistica e nel monitoraggio ambientale. La differenza tra questo strumento di

rilevazione e il teodolite, a parte la maggiore precisione delle foto aeree nella scala topografica, è che la visione dall’alto permette di vedere anche dove con il teodolite era difficile arrivare (montagne, zone irraggiungibili a piedi) ma è possibile anche vedere all’interno dei centri abitati, le coltivazioni, il disboscamento, tutti fenomeni che possono essere monitorati e controllati per prevenire ad esempio l’abusivismo edilizio, le frodi agrarie, il disboscamento incontrollato. Lo strumento cartografico è diventato così una forma di controllo del territorio e non solamente uno strumento di conoscenza.

Ripresa aerofotogrammetrica di Piazza San Pietro a Roma

Foto da satellite di Venezia, in primo piano l’isola del Lido

La difficoltà della carta geografica oggi è quella di registrare una realtà in continua trasformazione, che viene richiesta sia per le strutture materiali quali edifici, coltivazioni, vegetazione, ma anche per quelle di tipo culturale, sociale ed economico. Oggi i satelliti, svolgono il ruolo di moderni rilevatori che, anche in tempo reale, sono in grado di registrare gli eventi. Sembrava strabiliante quando nel 1991 i satelliti spia dell’esercito degli USA potevano osservare lo spostamento di truppe dall’Iraq verso il Kuwait e poi verso l’Arabia Saudita. Gli eventi che seguirono, la prima guerra del golfo e gli avvenimenti successivi confermarono, e lo confermano anche oggi, che l‘uso dei satelliti per la rilevazione cartografica è diventato una delle tecnologie più importanti per il controllo del pianeta. Questa tecnologia, prima usata essenzialmente per scopi militari e telecomunicazione, ha avuto un enorme impulso anche nelle attività del mondo civile. Con la stessa tecnologia oggi utilizziamo il navigatore satellitare in automobile per conoscere la nostra posizione, ottenere informazioni su distanze, percorsi, traffico, strade alternative. L’evoluzione della cartografia è andata di pari passo a quella delle telecomunicazioni ed è oggi uno dei campi di maggior interesse dell’economia. Le informazioni sul territorio che fino a 25 anni fa si potevano ottenere con ricerche lunghe e dispendiose, oggi si possono ottenere direttamente entrando in un sito web che fornisca questo tipo di servizio. Il portale più famoso oggi è certamente Google Maps nel quale è possibile, inserendo un indirizzo civico, seguito dal luogo ed eventualmente da altri parametri (codice postale nazione), vedere immediatamente la sua posizione nella mappa del luogo. Da qui si può anche costruire un percorso di viaggio, con opzioni di possibili varianti al percorso, otteniamo informazioni sulla distanza, sui tempi di percorrenza e altro ancora. Inoltre è possibile, vedere anche le l foto dei luoghi, inserite dagli utenti ormai in quasi tutto il mondo, oltre ad ottenere informazioni sui luoghi da Wikipedia. L’ultima novità di questo sito, che quando sarà pubblicato questo testo non sarà più una novità, è che alcune strade delle maggiori città del mondo (Roma, Firenze e Milano per l’Italia) hanno in Google Maps una nuova funzione, chiamata  street view che permette di vedere direttamente le strade della città, comprese di automobili, passanti, semafori con una panoramica totale dei luoghi che ha anche creato problemi di violazione della privacy. Va aggiunto per concludere che queste tecnologie che hanno cambiato le nostre abitudini sono ancora comunque legate ad un controllo da parte degli organismi dello Stato e soprattutto degli organismi della Difesa, cioè l’Esercito, l’Aviazione e la Marina. Il mondo è coperto da una rete di satelliti che possono fotografare la terra e sorvegliare chiunque. Le informazioni di cui possiamo disporre sono veramente molte, ma non riguardano omogeneamente  tutto il pianeta, ma soprattutto i paesi più sviluppati. I paesi poveri non possiedono una propria cartografia ma devono “acquistarla” da chi possiede i satelliti per la rilevazione. Questa situazione comporta uno squilibrio che si perpetua tra i paesi ricchi e poveri anche in questo campo. Paradossalmente per conoscere il territorio africano è più facile accedere a Google Maps o a Google Heart piuttosto che chiedere queste informazioni ai rispettivi paesi.

Le metacarte

Oggi sempre più si fa ricorso alle carte ed è efficace comunicare attraverso il loro uso. Le metacarte rappresentano fenomeni che hanno come supporto la carta geografica, la carta si adatta al fenomeno oppure il cartogramma analizza fenomeni poco geografici o che stravolgono le carte che abbiamo in mente; ce n’è per tutti i gusti, e qui, pubblicati sulla rivista Focus, potrete trovare alcuni esempi. Nelle altre sezioni di questo blog è possibile vedere un approfondimento semiserio delle metacarte.

Pubblicato da S. Meroi in Cartografia, Geografia generale, linguaggio della Geografia, orientamento