Rappresentazione cartografica: strumenti, metodi e classificazioni

Importanza del telerilevamento

Per raffigurare il territorio bisogna usare un modello che consenta una visione completa – sufficientemente dettagliata e precisa, anche se in dimensioni ridotte – del nostro pianeta o di una sua porzione.

Un mezzo di rappresentazione della superficie terrestre che sembra perfetto è il telerilevamento, che offre immagini sempre più nitide e ricche di indicazioni, rilevate da sonde lanciate nello spazio extraterrestre, da satelliti che orbitano intorno alla Terra a distanze di alcune centinaia di km, da aerei in volo a quote di pochi km o di alcune centinaia di metri.

Tuttavia il telerilevamento va integrato con le carte geografiche.

Globi e carte geografiche

La Terra ha una forma sferoidale e pertanto la sua superficie non è sviluppabile su un piano. Si può, però, usare un globo, un modello ideale della Terra idoneo a mostrare correttamente le relazioni geometriche esistenti fra i vari oggetti della superficie terrestre. Tuttavia i globi non consentono di raffigurare la superficie terrestre con quella ricchezza di particolari che è necessaria negli studi geografici. Le carte geografiche forniscono una raffigurazione in piano del nostro pianeta o di una sua parte.

Caratteristiche delle carte geografiche

Una carta geografica è una rappresentazione: ridotta (le dimensioni della Terra sono rimpicciolite secondo un rapporto di riduzione delle lunghezze misurate sulla carta rispetto a quelle corrispondenti sul terreno: tale rapporto si chiama scala), approssimata (non è possibile sviluppare su un piano una superficie sferica senza che subisca delle deformazioni. I metodi usati per rappresentare la Terra in piano sono le proiezioni geografiche) e simbolica (si usano dei simboli cartografici, detti segni convenzionali) di una zona più o meno vasta della superficie terrestre.

Requisiti delle rappresentazioni cartografiche

La rappresentazione deve presentare contemporaneamente tre requisiti:

- Equidistanza: bisogna mantenere inalterato il rapporto tra le lunghezze grafiche e le lunghezze reali che esse rappresentano;

- Equivalenza: dev’essere costante il rapporto tra le aree grafiche e le corrispondenti aree reali;

- Isogonia: l’angolo formato tra due linee qualsiasi che compaiono nella rappresentazione deve essere uguale all’angolo compreso tra le corrispondenti linee sulla superficie terrestre.

Le rappresentazioni sono dette, rispettivamente, equidistanti, equivalenti e isogone (o conformi).

Soltanto i globi però posseggono contemporaneamente i tre requisiti suddetti. Le carte geografiche possono rispettarne al massimo uno e generalmente nemmeno in modo completo.

Scala numerica e grafica

Si definisce scala numerica (lineare) di una carta geografica il rapporto tra una lunghezza misurata sulla carta e la corrispondente lunghezza sulla superficie terrestre, che è espresso sotto forma di frazione (1:N) in cui il numeratore rappresenta l’unità e il denominatore N esprime il numero di volte di cui le distanze reali sono state ridotte sulla carta.

Dato che questo rapporto è espresso sotto forma di frazione, la scala di una carta geografica sarà tanto più grande quanto più piccolo è il denominatore, e viceversa.

Sono carte a grande scala quelle in cui il valore N è inferiore a 150000, a piccola scala quelle in cui N è maggiore di 150000.

Oltre alla scala numerica, sulle carte è riportata spesso anche la scala grafica, cioè la rappresentazione del rapporto numerico di riduzione. Si tratta di due segmenti paralleli divisi in tanti tratti uguali, detti unità grafiche, che corrispondono a determinate lunghezze sul terreno e i cui valori vengono riportati su ogni divisione.

Tuttavia la scala di cui si è parlato non esprime il rapporto fra le aree grafiche e quelle corrispondenti sulla superficie terrestre, ma sono quello tra le lunghezze. Possiamo dire che la scala delle aree è uguale al quadrato della scala lineare.

Le determinazioni di distanze e di aree che si possono eseguire sulle carte geografiche, usando le relative scale, non danno direttamente i valori delle corrispondenti distanze e aree del terreno, ma quelli delle loro proiezioni su un piano, cioè le distanze e aree planimetriche. Tali misure equivalgono esattamente a quelle vere solo se la zona rappresentata è perfettamente pianeggiante. La distanza fra due punti posti ad altitudini diverse può essere considerata come l’ipotenusa di un triangolo rettangolo avente per base la proiezione sul piano della suddetta distanza e per altezza il dislivello fra i due punti.

Classificazione delle carte geografiche

Le carte geografiche sono classificate in base a:

- Scala di riduzione, rispetto alla quale si dividono in:

–- Piante e mappe, con una scala maggiore di 1:10000, molto dettagliate. Le prime raffigurano la planimetria dei centri urbani, le seconde rappresentano le proprietà rurali;

–- Carte topografiche, con scala compresa fra 1:10000 e 1:150000, che rappresentano in modo particolareggiato piccoli territori;

–- Carte corografiche, con scala variabile da 1:150000 a 1:1000000, che raffigurano aree abbastanza estese;

–- Carte geografiche, con scala minore di 1:1000000, che rappresentano aree molto estese. Ad esse appartengono i mappamondi e i planisferi.

- Contenuto, in base al quale sono distinte in:

–- Carte generali, in cui si rappresentano le sole fattezze naturali (carte fisiche), gli aspetti umani (carte politiche) o entrambi gli elementi (carte fisico-politiche);

–- Carte speciali, che si dividono in carte idrografiche (che comprendono carte marine, nautiche e idrografiche continentali, relative alle acque delle terre emerse), carte aeronautiche, carte turistiche, carte geologiche (che indicano i diversi tipi di rocce e la loro età, i giacimenti minerari ecc…);

–- Carte tematiche, che mettono in risalto particolari aspetti fisici, biologici e antropici. Le carte geomorfologiche rappresentano le forme del rilievo e la loro genesi, quelle climatiche la distribuzione dei climi, quelle della vegetazione il tipo di copertura vegetale, quelle antropologiche ed etnologiche la distribuzione delle popolazioni, delle lingue e delle religioni, quelle economiche la distribuzione e i caratteri dei fatti connessi con le attività economiche.

- Metodo di costruzione, in base al quale sono divise in:

–- Carte rilevate, ossia ottenute da misure e osservazioni dirette eseguite sul terreno;

–- Carte derivate, ossia ottenute dalle precedenti tramite semplificazioni e riduzioni.

Le aerofotografie e le immagini da satellite sono i mezzi per il rilevamento topografico e per la costruzione delle carte geografiche.

Invece i cartogrammi sono grafici con una base cartografica che funge soltanto da supporto. Su tale base viene rappresentata la distribuzione o l’entità di fatti e fenomeni fisici, demografici o economici.

Vi sono anche i diagrammi, di vario tipo, usati per lo studio delle variazioni dei fenomeni geografici nello spazio e nel tempo.

Infine, per atlante si intende una raccolta sistematica di carte generali a piccola scala, relative a regioni o continenti, assieme a numerose carte speciali e tematiche.

Nelle carte geografiche si usano dei simboli speciali, detti segni convenzionali, tanto più numerosi quanto più grande è la scala della carta a cui si riferiscono. Quelli relativi alla planimetria possono riferirsi all’idrografia, alle vie di comunicazione, alle opere stabili, ai confini politici o amministrativi, alla vegetazione, alle proprietà.

Metodi di rappresentazione del rilievo

Vi sono diversi metodi per rappresentare il rilievo:

- Sfumo: si mettono in risalto le parti prominenti del rilievo con un’ombreggiatura più o meno intensa;

- Tratteggio: il rilievo viene evidenziato da una serie di trattini convergenti, diretti nel senso di maggiore pendenza;

- Tinte altimetriche: le variazioni dell’altitudine si rappresentano per mezzo di colori convenzionali, ognuno dei quali corrisponde ad una fascia altimetrica stabilita in precedenza;

- Isoipse o curve di livello: un'isoipsa è una linea ideale che unisce tutti i punti del terreno aventi la stessa altezza rispetto al livello medio del mare, ossia è il luogo dei punti aventi egual quota. Le curve di livello che rappresentano le profondità marine o lacustri si chiamano isobate.

In ogni carta la distanza verticale, ossia il dislivello, fra isoipse (o isobate) contigue è sempre la stessa e prende il nome di equidistanza.

La distanza grafica fra due curve di livello contigue è invece variabile: in corrispondenza di un versante ripido le isoipse sono molto ravvicinate, per effetto della proiezione sulla carta, mentre nel caso di pendii a debole acclività esse sono più distanziate fra loro.

Nell’esecuzione delle carte si introduce spesso il lumeggiamento: se la sorgente luminosa si immagina allo Zenit, si ha un lumeggiamento zenitale, per cui risulteranno ben illuminate le cime e le creste e saranno più in ombra le parti basse dei rilievi e le zone a forte pendio; nel lumeggiamento obliquo, invece, si suppone la sorgente luminosa posta a NW e a 45° di altezza sul foglio: saranno quindi ben illuminate e chiare le zone esposte a NW, poco quelle rivolte a N e a W ed oscure le altre.

Analisi e studio delle carte

Attraverso le carte geografiche si possono analizzare la localizzazione e la distribuzione geografica dei fenomeni fisici ed antropici che si svolgono sulla superficie terrestre.

Per eseguire uno studio di dettaglio è necessario usare le carte topografiche, che rappresentano il territorio nei suoi particolari planimetrici e altimetrici, oltre all’ubicazione dettagliata di numerosi elementi antropici. La lettura di tali carte va integrata con la costruzione di profili topografici e stereogrammi. I profili topografici forniscono una visione bidimensionale dell’orografia: si ottiene una linea continua che rappresenta il profilo topografico (o profilo altimetrico). In genere i profili vengono eseguiti adottando la stessa scala per le distanze e per le altezze, ma nei casi in cui si vogliano mettere in risalto determinati particolari, si potrà adottare per le altezze una scala doppia, tripla o comunque maggiore.

La visione completa dell’andamento orografico può essere ottenuta invece con la costruzione e l’impiego degli stereogrammi (o blocco-diagrammi), che forniscono una visione tridimensionale dell’orografia rappresentata sulle carte topografiche. Essi consistono in rappresentazioni spaziali di un dato territorio secondo le leggi della prospettiva.