martedì 31 maggio 2016

Proiezioni, deformazioni e scala

Il sistema matematico geometrico per mezzo del quale la superficie della Terra viene trasferita sulla superficie piana di una carta si chiama proiezione.

L'astronomo e geografo alessandrino Tolomeo, nel trattato geografico da lui composto nel 150 d.C., illustrò due tipi di proiezione. Quando la sua "Geographia" fu conosciuta in Europa nel 400, e i navigatori cominciarono a percorrere gli oceani, i cartografi introdussero altre proiezioni, più consone all'accresciuta conoscenza del mondo.

Il geografo fiammingo Gerardo Mercatore inventò la proiezione che da lui prende il nome e la applicò alla sua carta del mondo del 1569. Questa proiezione cilindrica isogona fu di grande ausilio ai navigatori, ed è ancora fra le proiezioni più usate.

Un altro progresso fu compiuto dall'alsaziano Johann Heinrich Lambert, inventore di alcune proiezioni tra cui l'azimutale equivalente, che mantiene l'equivalenza delle aree, e la conica conforme, che non altera gli angoli ed in cui pertanto i meridiani e paralleli disegnati sulla carta tagliano ad angolo retto come sul globo.

Poichè ogni proiezioni comporta una deformazione della geometria del globo, il cartografo deve scegliere quella piùadeguata agli usi a cui la carta è destinata. Proiezioni "isogone" o "conformi", in cui sono conservati i valori angolari e quindi le forme degli oggetti geografici, sono molto usate nella preparazione delle carte topografiche.

Le proiezioni "equivalenti", che mantengono costante il rapporto delle aree corrispondenti, sono particolarmente utili per carte che illustrino fenomeni economici, storici, politici e per rappresentare vaste aree geografiche.

Un altra caratteristica fondamentale di una carta è la scala, definibile come il rapporto tra la lunghezza misurata sulla carta e la corrispondente lunghezza reale su terreno.

Mentre babilonesi, egizi, greci e romani disegnavano carte topografiche in scala, i cartografi medioevali si servivano di metodi assai approssimativi. La più antica carta locale in scala che si conosca dopo l'epoca romana è una pianta di Vienna del 1422.

La proiezione con il suo caratteristico reticolato di meridiani e paralleli in una certa scala costituisce il sistema di riferimento di una carta. Il linguaggio delle carte che esprime concetti e contenuti è assai complesso e per rappresentare la superficie della Terra il cartografo deve scegliere di generalizzare usando come codici simboli detti convenzionali

sabato 7 maggio 2016

Dalle carte al GPS

Dalla II Guerra Mondiale in poi le tecniche cartografiche hanno subito una grossa rivoluzione. I rilevamenti aerei e la fotogrammetria hanno reso possibile la rappresentazione cartografica della maggior parte della superficie terrestre.

La misurazione elettronica delle distanze per mezzo di fasci laser e della luce, e l'uso di calcolatori nel disegno delle carte, costituiscono i progressi di metodo maggiori. 

Mosaici di fotografie aeree trattate in modo speciale sono usati per realizzare ortofotocarte in grado di integrare o di sostituire le carte topografiche convenzionali. Satelliti artificiali e veicoli spaziali con equipaggi umani consentono di fornire un sistema di reti geodetiche su scala mondiale.

Le immagini fornite dai satelliti hanno permesso la rappresentazione cartografica di zone quasi inaccessibili. Tali immagini sono realizzate da apparecchiature per il rilevamento a distanza (telerilevamento), trasportate da satelliti, che sono sensibili a porzioni dello spettro elettromagnetico invisibili all'occhio umano.

Tali apparecchiature operano di solito nell'infrarosso. Esse possono captare l'energia emessa da tutti i tipi di materiali superificiali, rocce suolo, vegetazione, masse d'acqua e strutture umane, e tradurla in fotografie o immagini.

Per mezzo del sistema di rilevamento GPS è inoltre possibile conoscere con esattezza dove ci si trova in ogni momento all'interno del territorio.  Il progetto GPS è stato sviluppato nel 1973 per superare i limiti dei precedenti sistemi di navigazione, integrando idee di diversi sistemi precedenti, tra cui una serie di studi classificati degli anni sessanta. 

Il GPS è stato creato e realizzato dal Dipartimento della Difesa statunitense ed originariamente disponeva di 24 satelliti. Il sistema è diventato pienamente operativo nel 1994 ed è comunemente usato da milioni di persone ogni giorno per spostarsi nelle città. Non solo da chi svolge attività di trasporto merci o di corriere espresso, ma anche da privati cittadini.

Il sistema di posizionamento globale è un sistema di posizionamento e navigazione satellitare civile che, attraverso una rete dedicata di satelliti artificiali in orbita, fornisce ad un terminale mobile o ricevitore GPS informazioni sulle sue coordinate geografiche ed orario, in ogni condizione meteorologica, ovunque sulla Terra o nelle sue immediate vicinanze ove vi sia un contatto privo di ostacoli con almeno quattro satelliti del sistema. 

La localizzazione avviene tramite la trasmissione di un segnale radio da parte di ciascun satellite e l'elaborazione dei segnali ricevuti da parte del ricevitore.

domenica 1 maggio 2016

Nascita della cartografia

La cartografia ebbe origine in epoche antiche della storia umana poichè anche popoli primitivi erano in grado di realizzare abbozzi cartografici. Ciò è confermato da numerosi reperti archeologici che testimoniano l'innato bisogno dell'uomo di fissare sui materiali più disparati la posizione della propria dimora o gli itinerari frequenti. Oltre che rappresentare un territorio le carte esprimono graficamente l'idea che l'uomo ha del mondo reale.

Molte culture non europee svilupparono tecnologie ingegnose per disegnare gli itinerari: gli indiani dell'America Settentrionale per esempio li disegnavano su cortecce di betulla. Erano semplici disegni in cui direzioni e distanze non erano rispettate, ma che davano comunque indicazioni utili come le carte dei percorsi delle attuali metropolitane.

Gli abitanti delle isole Marshall, nell'Oceano Pacifico occidentale, costruivano addirittura carte nautiche con bacchette di legno e conchiglie, raffigurando le principali direzioni stagionali delle onde in relazione al sole.

Benchè le carte itinerarie siano il tipo di carta più semplice, con il progredire della cartografia esse cambiarono in forme complesse. Di una carta intineraria dell'intero Impero Romano, disegnata intorno al 280 d.C., ci è pervenuta una copia duecentesca nota come Tabula Peutingeriana.

Il conquistatore spagnolo Hernan Cortes attraversò il Messico fra il 1519 e l 1521 con l'aiuto di carte messicane anteriori alla conquista dipinte su tessuti, in cui le strade erano dipinte con righe doppie o con bande colorate contrassegnate con una serie di orme.

Un tipo di carta itineraria è quella formata da una striscia che rappresenta una singola via lungo il suo intero percorso. Carte pittoriche della grande arteria del Tokaido da Edo a Kyoto, eseguite in seguito a un rilevamento del 1651, furono popolari nel periodo Edo della storia giapponese.

Le carte nautiche apparvero verso la fine del XIII secolo per indicare le direzioni ai navigatori. Quelle del tardo medioevo divennero note con il nome di portolani. Esse illustravano i mari e i contorni costieri, a cui venivano sovrapposte linee rette che divergevano da rose sei venti e che raffiguravano la direzione dei venti principali.