ELEMENTI DI GEODESIA E CARTOGRAFIAL’errore di graficismo è legato alla scala della carta e risulta essere inferiore a 0,2mm, cioè la risoluzione dell’occhio umano. L’approssimazione

• Ing. Cristina Vittucci

ELEMENTI DI

GEODESIA E

CARTOGRAFIA

Università degli studi di Roma Tor Vergata Corso di Telerilevamento e Cartografia

Anno accademico 2012/2013

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 Earth's gravity field (geoid) as it will be

seen by GOCE

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

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)

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:

la posizione di un punto sulla terra

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


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°


40°,2525 = 40° 15' 09" 40° Primi = int [0.2525 * 60] Primi = int [15.15] = 15 Secondi = [15.15 -15] * 60 Secondi = 9

40° 15' 09’’ = 40,2525° 40° + 15/60 + 0.9/3600 40° + 0.25 + 0.0025 40,2525°

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.

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.

Dall’ellissoide al piano

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

LA CARTA

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)

CARATTERISTICHE DI UNA CARTA

Problema Cartografico

yx

yx

yy

,

,

,

λ,xx

(x,y) (,)

Ciò che si rappresenta non è la superficie terrestre, avrei infinite

soluzioni di un punto, che possono pertanto risultare idonee o no.

• 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


dsr dse

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

RAPPRESENTAZIONI CARTOGRAFICHE

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 piano cartografico piano del disegno della carta

(φ ,λ) (x*,y*)

equazioni di passaggio fattore di scala

Il fattore di scala f è isotropo, x*=x/f

y*=y/f

cioè identico in tutte le direzioni


Scala della Carta

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)

Scala della mappa distanza (piana)

distanza (Terra) =

(es. 1:24.000)

Terra Coordinate geografiche: f,

(Latitudine & Longitudine)

Proiezione piana Coordinate cartesiane: x,y

(Est & Nord)

(xo,yo)

X

Y

Le proiezioni

• 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

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.

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: tipo di

superficie di proiezione

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

La proiezione azimutale è

utile per proiezioni polari,

nelle quali tutte le distanze dal

centro della mappa hanno una

misura accurata.

Proiezione azimutale

Proiezione cilindrica

Il piano di proiezione è lo sviluppo di un cilindro tangente o secante

all’ellissoide

Lo stretching orizzontale rimane lo stesso per ogni latitudine

Proiezione cilindrica

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 Gauss-

Boaga. • 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



Proiezioni



Proiezioni



Proiezioni



Proiezioni



Proiezioni



Proiezioni



Albers Equal Area Conical Proj.

L’area delimitata dalle intersezioni paralleli/meridiani rimane costante

Proiezioni



Equidistant Conical Proj.

La distanza tra paralleli resta uguale

Proiezioni



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

Proiezioni



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)

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


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


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


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


UTM


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)

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)

UTM RIEPILOGO

L’Italia in UTM

L’Italia è compresa nei

fusi:

32 – 33 – 34

aventi meridiani centrali:

9° - 15° – 21°

• 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)


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


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.


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.


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


GAUSS BOAGA


GAUSS BOAGA


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.


• 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.

• 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


È quel processo che porta ad una selezione e

semplificazione degli oggetti rappresentati


• 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)

• 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: costruzione

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

Qualitativa

Uso del suolo

Quantitativa

Popolazione

Carta geologica

Carta pedologica

• 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)

Classificazioni delle carte: le scale

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.

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).

Carta topografica d'Italia serie 25/V - Tavolette

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

• 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

La lettura delle curve di livello

Ringraziamenti

Si ringraziano la Dott.ssa Sabina Bruschi e la Prof.ssa

Maria Ioannilli per la concessione di parte del materiale

didattico.

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ELEMENTI DI GEODESIA E CARTOGRAFIAL’errore di graficismo è legato alla scala della carta e risulta essere inferiore a 0,2mm, cioè la risoluzione dell’occhio umano. L’approssimazione