Cartografia for Dummies

Non vi annoierò con formule matematiche e calcoli astrusi, ma semplicemente vi darò qualche input per approcciarsi con la cartografia.
La rappresentazione della superficie terrestre è complessa in quanto:

1. irregolare;
2. vasta;
3. sferica.
   

Il problema è proiettare dei punti particolarmente significativi su una superficie ideale di riferimento (coordinate geografiche latitudine e longitudine) e da qui su un supporto cartaceo o digitale (coordinate cartografiche). Si verifica, quindi una situazione di biunivocità tra punti presenti sulla superficie terrestre e punti proiettati, prima su una superficie di riferimento e poi sul supporto cartaceo (o digitale).
La superficie di riferimento deve:

1. approssimare la superficie terrestre;
2. essere una rappresentazione matematica abbastanza semplice;
3. stabilire una corrispondenza biunivoca;
4. istituire una geometria per i calcoli geodetici.
   

Per proiettare un punto dalla superficie terrestre a quella di riferimento si materializza una verticale (si dice normale in caso di ellissoide) con il filo a piombo tra le due superfici.
Sulla superficie di riferimento viene realizzato un sistema di coordinate curvilinee, nel quale ricade il punto appena proiettato, per mezzo dell' equazione della superficie. Il passaggio ad un sistema di riferimento piano (coordinate piane) avviene mediante l'equazione della carta:

x (coo. piana) = f(lat;long) (coo. geo.)
y (coo. piana) = g(lat;long) (coo. geo.)

La rappresentazione proiettata sarà affetta da distorsioni in quanto si passa da una superficie curva (geoide o ellissoide) ad una piana. Tali distorsioni sono areali (carte equivalenti: prive di deformazioni areali), lineari (carte equidistanti: prive di deformazioni lineari) e angolari (carte isogone: prive di deformazioni angolari). Le carte afilattiche presentano tutte le distorsioni ma in maniera contenuta.
Il Geoide è una superfice di riferimento che risulta perpendicolare a quella della superficie terrestre in ogni suo punto. Coincide con il livello medio del mare (prolungato al di sotto delle terre emerse) qualora temperatura e densità fossero prive di perturbazioni. Esso è una buona rappresentazione della superficie terrestre ma la sua costruzione matematica è molto complessa pertanto viene utilizzato l'ellissoide (ve ne sono vari tipi).
L'ellissoide è un solido biassiale di rotazione costituito da un semiasse equatoriale "a" e da uno polare "c", la cui equazione della superficie viene riferita ad un sistema elissiocentrico.
In base a diversi valori di semiasse equatoriale e schiacciamento, sono stati definiti vari elissoidi:

1. Bessel;
2. Clarke;
3. Helmert;
4. Hayford (ellissoide internazionale).

La latitudine è l'angolo che si forma tra la normale al punto P nel punto in cui interseca la superficie terrestre e la proiezione in P' dell'asse polare, mentre la longitudine è l'angolo che si forma tra il diedro costituito dal piano passante per il meridiano di Greenwich e quello passante per il punto P.
Pertanto abbiamo visto che esistono due sistemi di coordinate:

1. coordinate curvilinee o geografiche (latitudine e longitudine) che sono degli angoli;
2. coordinate piane (x;y) che sono delle distanze.

I punti vengono proiettati dalla superficie di riferimento a quella piana mediante un fascio luminoso su una superficie sviluppabile tangente o secante. In base alla provenienza della sorgente luminosa si determinano le seguenti proiezioni:

1. centrografica (dal centro dell'ellissoide);
2. stereografica (dall'estremo dell'ellissoide);
3. scenografica (dall'esterno dell'ellissoide);
4. ortografica (in maniera perpendicolare alla superficie di proiezione).

Le superfici sviluppabili che vengono utilizzate sono:

1. superfici piane;
2. superfici cilindriche;
3. superfici coniche.

Ed ora veniamo a noi...Quale tipo di rappresentazione viene utilizzata in Italia?
In Italia usiamo una rappresentazione cartografica che si basa su una superficie cilindrica trasversa (Universal Transvers Mercator) che vale solo per il nostro paese: Gauss - Boaga.
Tale rappresentazione è riferita rispetto all'elissoide internazionale ma con orientamento Roma - Monte Mario detto ITA40 (o Roma 1940).
La penisola viene suddivisa in due fusi (fuso ovest e fuso est, in quest'ultimo ricade il Friuli Venezia Giulia) che si sovrappongono e "contano" le loro coordinate rispetto al meridiano centrale che divide a metà il fuso. Si determinano quindi delle false origini:

FUSO OVEST: N=X(km); E=Y+1500(km);
FUSO EST: N=X(km); E=Y+2520(km);

Dove X ed Y sono coordinate cartografiche gaussiane.
Questi parametri sono molto importanti perchè, come visto, vanno a definire il nostro sistema di coordinate e nel caso di utenza GIS vanno inseriti nelle opportune maschere.
Se non siamo a conoscenza di tali parametri è sufficiente scaricare da internet un file *.mdb nel quale vengono raccolti tutti i parametri di cui ho parlato sino ad ora, relativi a tutto il mondo!Non male, vero?

per approfondimenti:
[1][2]