Sistemi Informativi Geografici La carta geografica 069 EC

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Sistemi Informativi Geografici La carta geografica 069 EC A. A. 2020/2021 Dr. Giuseppe Borruso

Sistemi Informativi Geografici La carta geografica 069 EC A. A. 2020/2021 Dr. Giuseppe Borruso Università degli Studi di Trieste Email. giuseppe. borruso@deams. units. it Tel. 040 558 7008

Obiettivi w Introdurre il concetto di carta come rappresentazione dello spazio che ci circonda;

Obiettivi w Introdurre il concetto di carta come rappresentazione dello spazio che ci circonda; w Familiarizzare con le caratteristiche costitutive e costruttive della carta; w Comprendere le modalità di rappresentazione dello spazio per mezzo di carte, nonché le possibilità di utilizzo per la comprensione dell’interazione tra uomo e ambiente e delle evoluzioni del territorio (v. esercitazioni: lettura della carta; esercitazione GIS). w Familiarizzare con le principali forme di produzione cartografica italiana.

La carta e il globo (1) “E finalmente abbiamo avuto l’idea grandiosa! Abbiamo realizzato

La carta e il globo (1) “E finalmente abbiamo avuto l’idea grandiosa! Abbiamo realizzato una mappa del paese alla scala di un chilometro per un chilometro!” “L’avete utilizzata? ” “Non è stata ancora dispiegata […] I contadini hanno fatto obiezione. Hanno detto che avrebbe coperto tutta la campagna e offuscato il sole. Così adesso usiamo la campagna vera e propria come pianta di se stessa e vi assicuro che funziona ottimamente” Lewis Caroll, Sylvie and Bruno (1889)

La carta e il globo (2) …In quell'impero, l'Arte della Cartografia raggiunse una tale

La carta e il globo (2) …In quell'impero, l'Arte della Cartografia raggiunse una tale Perfezione che la mappa di una sola provincia occupava tutta una Città e la mappa dell'Impero tutta una Provincia. Col tempo codeste Mappe Smisurate non soddisfecero e i Collegi dei Cartografi eressero una mappa dell'Impero che uguagliava in grandezza l'Impero e coincideva puntualmente con esso. Meno Dedite allo studio della cartografia, le Generazioni Successive compresero che quella vasta Mappa era inutile e non senza Empietà la abbandonarono all'Inclemenze del Sole e degl'Inverni. Nei deserti dell'Ovest rimangono lacere rovine della mappa, abitate da Animali e Mendichi; in tutto il paese non è altra reliquia delle Discipline Geografiche… (Suarez Miranda, Viaggi di uomini prudenti, libro quarto, cap. XLV, Lérida, 1658) Da Jeorge Luis Borges, L'artefice Ed. Mondadori i Meridiani vol. 1, pg. 1253

Elementi di cartografia w Premessa: n n Le domande della cartografia Alcune definizioni w

Elementi di cartografia w Premessa: n n Le domande della cartografia Alcune definizioni w La carta geografica w La carta: caratteristiche costitutive w La cartografia ufficiale italiana

Premessa: le domande della cartografia La cartografia risponde a due esigenze dell’uomo fin dai

Premessa: le domande della cartografia La cartografia risponde a due esigenze dell’uomo fin dai tempi antichi: w. La raffigurazione del mondo; n n Carta riflette il livello di conoscenze acquisite (dirette o indirette) Carta esprime la concezione e la filosofia del mondo elaborata da una civiltà w. La rappresentazione dell’ambito ristretto in cui quotidianamente si vive; n Carta inventario di elementi, memoria pratica per favorire i movimenti, registrare le strutturazioni sociali o economiche dello spazio, come i limiti di proprietà

Alcune definizioni GEODESIA w "Scienza che studia la forma e le dimensioni della terra,

Alcune definizioni GEODESIA w "Scienza che studia la forma e le dimensioni della terra, la determinazione della posizione dei punti sulla superficie della terra e nello spazio esterno, la determinazione del campo della gravità nello stesso dominio e le variazioni nel tempo di tali grandezze. " CARTOGRAFIA w "Fornisce una possibile descrizione della forma e dimensione della terra, dei suoi particolari naturali e artificiali. "

La carta geografica w Rappresentazione w Astratta w Simbolica w In scala ridotta w

La carta geografica w Rappresentazione w Astratta w Simbolica w In scala ridotta w del territorio (spazio geografico)

Elementi della carta w Scala w Sistemi di Riferimento w Proiezioni w Simbolismo

Elementi della carta w Scala w Sistemi di Riferimento w Proiezioni w Simbolismo

Cartografia e la rappresentazione del mondo w Due rivoluzioni nell’ambito della rappresentazione del mondo:

Cartografia e la rappresentazione del mondo w Due rivoluzioni nell’ambito della rappresentazione del mondo: n n cartografia non solo rivolta a indicare dove sono e che forma hanno gli oggetti ma attenta a delineare caratteristiche quantitative di cose e fenomeni, le loro correlazioni per rintracciare una possibile spiegazione e quindi formulare leggi di comportamento dei fenomeni stessi. La modernità ha mutato le nostre raffigurazioni dell’universo (Farinelli) e del posto che vi occupiamo e ha creato una crescente domanda di informazione geografica, cui si è risposto con lo sviluppo della statistica, della monografia geografica e della rappresentazione tematica. Carta tematica è la più ‘economica’ modalità per la presentazione dei dati (sempre più disponibili) informazione geografica si associa alla larga diffusione della tecnologia informatica così da dare origine ai GIS: potenzialità che consentono di superare i limiti strutturali insiti nelle modalità ‘tradizionali’ di trasmissione dell’informazione geografica.

La carta (e i GIS) come strumento di ricerca w Carte: “insuperati strumenti per

La carta (e i GIS) come strumento di ricerca w Carte: “insuperati strumenti per la comprensione e l’analisi della superficie della terra (Coppock, 1967)” w Lettura della carta: n n Indagine mirata => risposta a specifico problema (attenzione diretta agli elementi che interessano, interpretando i “segni”) Indagine comparativa => esame generale che richiede un processo selettivo: necessarie fasi successive di tipo tematico o areale w L’analisi delle forme naturali e antropiche sulla superficie della terra appartiene alla geografia come campo di studio w La ricerca sulla condizioni sincroniche può essere svolta tramite indagini dirette (es. sul campo) e con fonti di natura diversa (es. orali, statistiche, storiche) w La modellazione tramite GIS prevede (fase necessaria e preliminare) la ‘diacronica delineazione del medesimo quadro territoriale lungo un arco temporale più o meno lungo (Lodovisi e Torresani, 1996)’

La scala w Elemento fondamentale in cartografia (assieme a proiezioni e sistemi di riferimento);

La scala w Elemento fondamentale in cartografia (assieme a proiezioni e sistemi di riferimento); w È il rapporto tra una distanza lineare misurata sulla carta (su di un piano) e la corrispondente distanza reale sulla terra (su di una superficie curva).

La scala Nel sistema decimale: 1: 10. 000 ˜ 1 cm (sulla carta) =

La scala Nel sistema decimale: 1: 10. 000 ˜ 1 cm (sulla carta) = 10. 000 cm (nella realtà) Nel sistema anglosassone: 1 inch: 1 mile ˜ 2, 53 cm (sulla carta) = 160. 900 cm (nella realtà) ˜ nel sistema decimale: 1: 63. 957

La scala w Verbale: “ 1 (sta) a 10. 000” w Numerica: 1: 50.

La scala w Verbale: “ 1 (sta) a 10. 000” w Numerica: 1: 50. 000 w Grafica 0 500 1. 000 1. 500 km

La scala w La grandezza delle carte dipende dalla scala. w Minore il denominatore

La scala w La grandezza delle carte dipende dalla scala. w Minore il denominatore => grande rappresentazione grafica w 1: 10. 000 > 1: 100. 000 w Le carte possono essere classificate in base alla scala

La scala w Carte a grandissima scala, fino a 1: 10. 000 (es. piante

La scala w Carte a grandissima scala, fino a 1: 10. 000 (es. piante di città; w w mappe di zone rurali; Carte Tecniche Regionali; carte catastali); Carte topografiche, in scala 1: 10. 000 - 1: 150. 000 (Carta Tecnica Regionale, 1: 25. 000; carte a grande scala dell’Istituto Geografico Militare - IGM, con scale 1: 50. 000, 1: 100. 000); Carte corografiche o regionali, in scala 1: 150. 000 - 1: 1. 000 (a questo livello di dettaglio sono utilizzate le carte tematiche); Carte generali o geografiche, con scale superiori a 1: 1. 000 (atlanti); Planisferi o mappamondi, carte a piccola scala

La scala w La riduzione in scala riguarda i valori lineari mentre le aree

La scala w La riduzione in scala riguarda i valori lineari mentre le aree subiscono variazioni pari al quadrato delle lunghezze w Una riduzione in scala pari alla sua metà (1/2) (es. da 1: 50. 000 a 1: 100. 000) porta ad una riduzione di superficie pari ad un quarto (1/4)

La scala - effetti

La scala - effetti

La scala - effetti

La scala - effetti

Sistemi di riferimento e proiezioni w Sistema di riferimento n n Ha a che

Sistemi di riferimento e proiezioni w Sistema di riferimento n n Ha a che fare con la determinazione delle posizioni di punti sulla superficie della Terra (datum); Identificazione univoca di punti sulla Terra Può essere globale o locale [scomposizione delle componenti verticale (altimetrica) e orizzontale (planimetrica)] w Proiezioni n n Associate a sistemi di riferimento Necessarie per proiettare una superficie curva sopra una superficie piana

Sistemi di riferimento w Importante localizzare in modo preciso luoghi sulla superficie terrestre n

Sistemi di riferimento w Importante localizzare in modo preciso luoghi sulla superficie terrestre n n Distanza Posizione relativa Navigazione Proprietà w Sistemi di coordinate n n Forniscono un insieme di coordinate che identificano la posizione di ogni oggetto relativamente ad altri o a un’origine Esistono molti sistemi di coordinate di base. Rappresentazione in 2 -D o 3 -D. Una carta non può essere prodotta senza qualche implicito sistema di riferimento e posizione spaziale.

Sistemi di riferimento (1) w È necessario adottare dei sistemi di riferimento diversi a

Sistemi di riferimento (1) w È necessario adottare dei sistemi di riferimento diversi a seconda delle regioni dello spazio considerate, e a seconda degli scopi della rappresentazione cartografica. w I sistemi di riferimento consistono nella scelta di una determinata forma di approssimazione della superficie terrestre (elissoide) e del suo adattamento alla zona considerata per mezzo dell’orientamento w A sistemi di riferimento sono associate proiezioni e l’adozione di una griglia di misurazione cartesiana

I sistemi di riferimento w Perché utilizzare i sistemi di riferimento? w Coordinate geografiche

I sistemi di riferimento w Perché utilizzare i sistemi di riferimento? w Coordinate geografiche (globali): n Lat, Lon (φ, λ); distanze angolari; (+ h, quota) w Coordinate cartesiane (globali): n X, Y, Z w Coordinate cartesiane locali (coordinate piane): n x, y (N, E); distanze metriche sul piano cartesiano

I sistemi di riferimento: Lat, Lon vs x, y

I sistemi di riferimento: Lat, Lon vs x, y

Sistemi di riferimento w Sistema Cartesiano n n n René Descartes (1596 -1650) introduce

Sistemi di riferimento w Sistema Cartesiano n n n René Descartes (1596 -1650) introduce sistama di coordinate basato su coordinate ortogonali. L’origine si trova dove i valori di X e Y sono uguali a 0. Per tradizione, il valore di X è chiamato Est (easting), in quanto misura la distanza a est dell’origine. Il valore di Y è chiamato Nord (northing), in quanto misura la distanza a nord dell’origine. Il computer rappresenta la grafica vettoriale in un sistema cartesiano. La superficie della Terra in un GIS è ‘proiettata’ in un sistema Cartesiano.

Sistemi di riferimento : Coordinate piane Asse Y 7 2 (7, 4) 4 7

Sistemi di riferimento : Coordinate piane Asse Y 7 2 (7, 4) 4 7 (7, 4) (2, 2) 4 2 b Asse X a Asse X Distanza (a, b)= √((X 2 -X 1)2+(Y 2 -Y 1)2) Distanza (a, b)= √ ((2 -7)2+(2 -4)2) Distanza (a, b)= √ ((-5)2+(-2)2) Distanza (a, b)= √ (25+4) = 5. 38

Sistemi di riferimento Sistemi globali w la posizione è individuata da longitudine e latitudine.

Sistemi di riferimento Sistemi globali w la posizione è individuata da longitudine e latitudine. n n Sistema di coordinate più utilizzato. L’equatore e il primo meridiano (Greenwich) sono i piani di riferimento per questo sistema. w Rete di paralleli e meridiani permette di individuare univocamente i punti sulla superficie terrestre e riportarli sulla carta w Longitudine (λ) = distanza angolare di un punto dal meridiano iniziale (misurata in gradi sull’arco di parallelo passante per il punto) w Latitudine (φ) = distanza angolare di un punto dall’equatore (misurata in gradi sull’arco di meridiano passante per il punto)

Latitudine e Longitudine

Latitudine e Longitudine

Sistemi di riferimento Sistemi globali

Sistemi di riferimento Sistemi globali

Sistemi di riferimento Sistemi globali

Sistemi di riferimento Sistemi globali

Sistemi di riferimento Sistemi globali Z Meridiano di Greenwich λ=0 P O X Y

Sistemi di riferimento Sistemi globali Z Meridiano di Greenwich λ=0 P O X Y Equatore φ=0 O λ φ

Longitudine e Latitudine Polo Nord Asse di rotazione P φ Equatore Polo Sud Latitudine

Longitudine e Latitudine Polo Nord Asse di rotazione P φ Equatore Polo Sud Latitudine ‘φ’ Equatore Polo Nord Meridiano di Greenwich Longitudine ‘λ’

Forma della Terra: Sfera, elissoide, geoide (1) w Per semplicità la terra viene approssimata

Forma della Terra: Sfera, elissoide, geoide (1) w Per semplicità la terra viene approssimata a una sfera: n carte a piccola scala (vaste superfici del globo) w L’elissoide è la forma che meglio approssima (matematicamente) la forma della Terra: n n n Newton (1670) scoprì (gravità), uno schiacciamento nel globo terrestre dovuto alla forza centrifuga generata dalla rotazione terrestre; Schiacciamento (f = flattening) = 1/300 (Newton); = 1/298 ca (secondo i calcoli odierni); w Il geoide approssima empiricamente la forma della terra

La forma della Terra: Sfera B w Sfera n A=B A/B=1 Rappresentazione semplificata. Implica

La forma della Terra: Sfera B w Sfera n A=B A/B=1 Rappresentazione semplificata. Implica la medesima lunghezza di entrambi gli assi

La forma della Terra: Ellissoide (sferoide) B A w Ellissoide n n A>B A

La forma della Terra: Ellissoide (sferoide) B A w Ellissoide n n A>B A / B = 0. 9966099 F=(A-B)/A [1/F utilizzato] n Implica diverse lunghezze per i due assi È più appropriato in quanto la Terra è schiacciata ai poli a causa della sua velocità di rotazione. Circonferenza polare: 39. 939. 593, 9 metri. Circonferenza equatoriale: 40. 075. 452, 7 metri. Indice di ‘schiacciamento’ F.

Elissoide

Elissoide

Elissoide Asse maggiore b semiasse minore a semiasse maggiore Asse minore f (schiacciamento) =

Elissoide Asse maggiore b semiasse minore a semiasse maggiore Asse minore f (schiacciamento) = (a-b)/a Solido ottenuto mediante la rotazione di un ellisse attorno al suo asse minore

Latitudine autalica e geodetica w Quando ci riferiamo a una Terra sferica parliamo di

Latitudine autalica e geodetica w Quando ci riferiamo a una Terra sferica parliamo di latitudine autalica: la posizione di un punto sulla superficie della terra è misurata come distanza angolare tra l’equatore e i poli; w La latitudine geodetica è basata sulla terra di forma sferoidale (=elissoidale): n n La differenza sostanziale rispetto alla latitudine autalica risiede nell’origine degli angoli tra l’equatore e i poli nella misurazione della distanza angolare; L’angolo tra il piano equatoriale e la normale all’elissoide al punto di cui si vuole determinare la latitudine non ha infatti l’origine al centro della terra, ma risulta spostata verso l’esterno.

Latitudine autalica e geodetica

Latitudine autalica e geodetica

Latitudine autalica e geodetica Polo Nord φ Equatore Polo Sud Latitudine autalica P Asse

Latitudine autalica e geodetica Polo Nord φ Equatore Polo Sud Latitudine autalica P Asse di rotazione P φ Equatore Polo Sud Latitudine geodetica

La forma della Terra: Geoide w Geoide n n n Solido che approssima la

La forma della Terra: Geoide w Geoide n n n Solido che approssima la forma della terra empiricamente. La forma della terra è data dalla forma della superficie che è ovunque perpendicolare alla forza di gravità (= superficie equipotenziale) Geoide è quella superficie equipotenziale che si avvicina di più al livello medio del mare Complesso dal punto di vista computazionale. Utilizzato in Geodesia e Cartografia – soprattutto per la determinazione delle quote

Sistemi di riferimento (Geoide & Elissoide) elissoide Elissoide geocentrico geoide Punto di emanazione Elissoide

Sistemi di riferimento (Geoide & Elissoide) elissoide Elissoide geocentrico geoide Punto di emanazione Elissoide locale (orientato= Datum)

Sistemi di riferimento w Datum planimetrico = modello matematico della terra usato per calcolare

Sistemi di riferimento w Datum planimetrico = modello matematico della terra usato per calcolare le coordinate geografiche dei punti w Stesso datum diversi sistemi di coordinate: trasformazioni matematiche tra coordinate w Elissoide biassiale di riferimento associato a un sistema locale costituisce il sistema di riferimento geodetico planimetrico (bidimensionale) w Sistema di riferimento non geocentrico: n n n il centro dell’elissoide è spostato rispetto al centro di massa della Terra (centinaia di metri) Asse di simmetria dell’elissoide è disallineato rispetto all’asse di rotazione medio Elissoide locale dev’essere orientato rispetto alla terra In passato collegamento al sistema astronomico locale (verticale locale e asse di rotazione terrestre) Punto iniziale: punto di emanazione e sei parametri: w Latitudine e longitudine elissoidica w Altezza geodetica w Due componenti di deviazione della verticale e azimut elissoidico w Idea è di vincolare le due superfici: elissoide e geoide = orientare l’elissoide di riferimento locale sul punto di emanazione: n Punto di emanazione: calcolo delle coordinate

I sistemi di riferimento (elissoide vs geoide)

I sistemi di riferimento (elissoide vs geoide)

I sistemi di riferimento (elissoide vs geoide) Altitude Topography Geoid Sea Level Ellipsoid Sphere

I sistemi di riferimento (elissoide vs geoide) Altitude Topography Geoid Sea Level Ellipsoid Sphere

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (2)

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (2)

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (3) International Geodetic Survey, Geoid-96

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (3) International Geodetic Survey, Geoid-96

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (4)

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (4)

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (4)

I sistemi di riferimento Caratteristiche del geoide (4)

Proiezioni w Problema: rappresentare un volume (Pianeta Terra) per mezzo di una superficie (carta);

Proiezioni w Problema: rappresentare un volume (Pianeta Terra) per mezzo di una superficie (carta); w La Terra è assimilata ad un elissoide di rotazione con semiasse polare ridotto rispetto al semiasse equatoriale w Le proiezioni consentono di ottenere, attraverso formule matematiche, una corrispondenza biunivoca tra i punti sulla superficie terrestre e quelli rappresentati in piano

Le proiezioni w Il ricorso alle proiezioni non elimina le distorsioni; w Le proiezioni

Le proiezioni w Il ricorso alle proiezioni non elimina le distorsioni; w Le proiezioni possono essere distinte in base: n n alle qualità reali che mantengono immutate sulla carta; alle loro caratteristiche tecniche.

Proiezioni

Proiezioni

Proiezioni distinte in base alla qualità reali w equivalenti (le maglie formate dal reticolato

Proiezioni distinte in base alla qualità reali w equivalenti (le maglie formate dal reticolato hanno una superficie esattamente proporzionale a quelle sulla sfera, conservando quindi i rapporti tre le aree reali e quelle rappresentate); w equidistanti (se presentano, in scala, le esatte distanze reali misurate lungo alcune linee fisse meridiani e paralleli); w isogone o conformi (se non vi sono alterazioni degli angoli consentendo così una buona corrispondenza tra le forme delle entità geografiche reali e rappresentate)

Proiezioni distinte in base alle caratteristiche tecniche w Proiezioni convenzionali, ottenute su base empirica;

Proiezioni distinte in base alle caratteristiche tecniche w Proiezioni convenzionali, ottenute su base empirica; w Proiezioni vere, ottenute mediante norme geometriche o matematiche: n n n Azimutali: la rete di meridiani e paralleli è proiettata su di un piano tangente alla sfera in un punto che diviene il centro della proiezione (es. polare, equatoriale, obliqua); Cilindriche: la rete viene proiettata lungo un cilindro tangente l’equatore o secante due paralleli (il reticolo sul cilindro sviluppato assume una struttura ortogonale); Coniche: la rete viene proiettata lungo un cono tangente un parallelo o secante due paralleli (il reticolo sul cono sviluppato presenta i meridiani sotto forma di rette convergenti ed i paralleli costituiti da archi di circonferenza).

Proiezioni cilindriche n n n Proiezione di una superficie sferica su di un cilindro

Proiezioni cilindriche n n n Proiezione di una superficie sferica su di un cilindro Meridiani e paralleli = linee dritte Meridiani a distanza costante uno dall’altro, paralleli no Proiezioni cilindriche normale, trasversa, (equal-area). La scala è reale attorno alla linea centrale Le distorsioni di forma e di scala aumentano verso punti a 90° dalla linea centrale.

Proiezioni cilindriche w Tangente n n Il cilindro è tangente alla sfera lungo un

Proiezioni cilindriche w Tangente n n Il cilindro è tangente alla sfera lungo un cerchio massimo. = cerchio formato sulla superficie della Terra da un piano passante per il centro della Terra. w Secante n n Tangente Secante Il cilindro tocca la terra lungo due piccoli cerchi = cerchi formati sulla superficie della terra da un piano NON passante per il centro della Terra.

Distanze su carte proiettate

Distanze su carte proiettate

Proiezioni cilindriche w Trasversa n Quando il cilindro sul quale si proietta la sfera

Proiezioni cilindriche w Trasversa n Quando il cilindro sul quale si proietta la sfera è proiettato ad angoli retti ai poli. w Obliqua n Transverse Quando il cilindro è proiettato a qualche altro angolo, non ortogonale, rispetto ai poli.

Proiezioni cilindriche w Proiezione di Mercatore n n n Sviluppata nel 1569 dal cartografo

Proiezioni cilindriche w Proiezione di Mercatore n n n Sviluppata nel 1569 dal cartografo Gerhard Kremer. Usata dai navigatori percorrere il globo. È appropriata per tale scopo. Meridiani e Paralleli diritti, intersecano ad angoli retti. La scala è reale all’Equatore o lungo due paralleli standard equidistanti dall’Equatore. Tutte le linee diritte sulla carta sono linee di azimuth costante (= direzione segnata sulla bussola).

Proiezione di Mercatore

Proiezione di Mercatore

Proiezioni coniche n n Risultano dalla proiezione di una superficie sferica su di un

Proiezioni coniche n n Risultano dalla proiezione di una superficie sferica su di un cono. Quando il cono è tangente alla sfera, il contatto è attorno a un piccolo cerchio. Nella proiezione secante, il cono tocca la sfera lungo due linee. Valido per rappresentazione di continenti o di paesi con maggiore estensione estovest

Proiezioni coniche Tangente Secante

Proiezioni coniche Tangente Secante

Proiezioni Coniche w Conica di Albers (Equal Area) n n Scala e distanza distorte

Proiezioni Coniche w Conica di Albers (Equal Area) n n Scala e distanza distorte tranne ai paralleli standard. Aree proporzionali. Le direzioni sono reali in aree limitate. Utilizzata negli Stati Uniti e in altri Paesi estesi soprattutto in senso E-O piuttosto che N-S. w Conica conforme di Lambert n n n Aree, forme distorte allontanandosi dai paralleli standard. Direzioni vere in aree limitate. Utilizzate per Nord America.

Conic di Albers (Equal Area)

Conic di Albers (Equal Area)

Conic Conforme di Lambert

Conic Conforme di Lambert

Proiezioni Azimutali n n Risulta dalla proiezione di una sfera su di un piano.

Proiezioni Azimutali n n Risulta dalla proiezione di una sfera su di un piano. Tangente w Il contatto è in un singolo punto sulla superficie della Terra. n Secante w Il piano tocca la Terra lungo un piccolo cerchio.

Proiezioni Azimutali Tangente Secante

Proiezioni Azimutali Tangente Secante

Proiezione Azimutale polare (Polo Nord)

Proiezione Azimutale polare (Polo Nord)

Proiezione di Robinson

Proiezione di Robinson

Proiezione di Hammer Aitoff

Proiezione di Hammer Aitoff

Proiezione di Fuller

Proiezione di Fuller

I sistemi di riferimento (3) w I sistemi di riferimento utilizzati in Italia: n

I sistemi di riferimento (3) w I sistemi di riferimento utilizzati in Italia: n n n UTM* ‘ED 50’ UTM* ‘WGS 84’ Gauss-Boaga, ‘Roma 40’ w * UTM = Universal Transverse Mercator – Universale Trasversa di Mercatore

Sistema UTM w w w 60 fusi meridiani; ampiezza di 6° per ogni fuso;

Sistema UTM w w w 60 fusi meridiani; ampiezza di 6° per ogni fuso; numerati progressivamente a partire dall’antimeridiano di Greenwich; Proiezione cilindrica trasversa di Mercatore tangente al meridiano centrale di ogni fuso; 20 fasce parallele (10 a N e 10 a S dell’Equatore); ampiezza di 8° per ogni fascia; 1. 200 zone derivanti dall’intersezione di fusi e fasce Reticolato chilometrico ortogonale di 1 km di lato sovrapposto ad ogni carta con falsa origine (false easting) di 500 km (valore assegnato al meridiano centrale di ogni fuso) [per l’emisfero meridionale è utilizzata anche una falsa origine (false northing) di 10. 000 km Ogni fuso diviso in quadrati di 100 km indicati in modo univoco da una coppia di lettere Fattore di riduzione di scala: 0, 9996 al meridiano centrale Primo Meridiano: Greenwich (Longitudine O°)

Zone nel sistema UTM

Zone nel sistema UTM

Sistema UTM Italia (Europa) w Italia occupa le zone 32 T, 33 T, 32

Sistema UTM Italia (Europa) w Italia occupa le zone 32 T, 33 T, 32 S, 33 S definite w w w da: fuso 32 (6° - 12°E) con meridiano centrale di 9°E; fuso 33 (12° - 18°E) con meridiano centrale di 15°E; fascia T (40° - 48°N); fascia S (32° - 40°N) Datum ED 50 orientato a Potsdam, Helmert Tower, Germania (=punto di emanazione) Lat=52° 22’ 51. 4456” Lon=13° 03’ 58. 9283” Elissoide internazionale 1924

Sistema UTM

Sistema UTM

Sistema Gauss-Boaga Roma 40 w Simile al sistema UTM; w Fusi denominati Est ed

Sistema Gauss-Boaga Roma 40 w Simile al sistema UTM; w Fusi denominati Est ed Ovest (corrispondenti a 33 e 32 in UTM); w False origini (false eastings): n n 2. 520 km per il fuso Est; 1. 500 km per il fuso Ovest w Meridiano centrale di Roma - Monte Mario (Longitudine 12° 27’ 08. 40”); w Orientamento a Roma - Monte Mario (=punto di emanazione) Lat= 41° 55’ 25. 51” N Lon=12° 27’ 08. 40” E

Sistema Gauss-Boaga Roma 40

Sistema Gauss-Boaga Roma 40

I sistemi di riferimento in Italia

I sistemi di riferimento in Italia

Il sistema UTM – Fuso 33 e quadratura km di 100 km

Il sistema UTM – Fuso 33 e quadratura km di 100 km

Il sistema UTM – Fuso 32 e quadratura km di 100 km

Il sistema UTM – Fuso 32 e quadratura km di 100 km

Il sistema UTM – la sovrapposizione tra i due fusi

Il sistema UTM – la sovrapposizione tra i due fusi

Il sistema UTM – la sovrapposizione tra i due fusi (zoom)

Il sistema UTM – la sovrapposizione tra i due fusi (zoom)

La rappresentazione del rilievo w Nel passato rappresentazi oni ‘pittoriche’ del rilievo (mucchio di

La rappresentazione del rilievo w Nel passato rappresentazi oni ‘pittoriche’ del rilievo (mucchio di talpa; ‘a bruco’)

La rappresentazione del rilievo w Il rilievo viene rappresentato nelle carte topografiche tramite: w

La rappresentazione del rilievo w Il rilievo viene rappresentato nelle carte topografiche tramite: w curve di livello w ombreggiatura (lumeggiamento da nordovest) w Ipotesi: ‘tagliare’ i rilievi con piani tangenti al piano cartografico a quote costanti (es. 25 m) 150 125 100 75 50 25

La rappresentazione del rilievo Lumeggiamento da nordovest: Fonte luminosa fittizia posta all’angolo nordoccidentale della

La rappresentazione del rilievo Lumeggiamento da nordovest: Fonte luminosa fittizia posta all’angolo nordoccidentale della carta. L’ombreggiatura è sul versante sudorientale Curve di livello

Il simbolismo w Carta = strumento per raccogliere, conservare, rappresentare e trasmettere informazioni; w

Il simbolismo w Carta = strumento per raccogliere, conservare, rappresentare e trasmettere informazioni; w è un ‘sistema di segni’; w gli oggetti spaziali sono rappresentati per mezzo di punti, linee, aree (a partire dalle coordinate del piano); w al variare della scala variano gli oggetti rappresentati n n n Generalizzazione (= significato è generalizzato); Sfollamento (= alcuni oggetti scompaiono); Semplificazione (= il disegno degli oggetti viene semplificato)

Il simbolismo (2) w Cromatismo - utlizzo di colori nella rappresentazione: n n Tonalità

Il simbolismo (2) w Cromatismo - utlizzo di colori nella rappresentazione: n n Tonalità (tonalità fredde e calde utilizzate in base alle caratteristiche fisiche); Saturazione (valore % di bianco contenuto in un colore/variazione di densità del tratteggio) w Rappresentazione della quota: isoipse (curve di livello); w nelle carte 1: 25. 000 sono rappresentate le isoipse ogni 25 m e ogni 100 le direttrici principali; w Lumeggiamento da nord-ovest (illuminazione fittizia della carta da nord -ovest) w Altre tecniche: n n ‘mucchio di talpa’ (o pan di zucchero); ‘a bruco’; ‘tratto forte’; Trateggio a lumeggiamento zenitale

COLORE Simbolismo w Risorse visive n n n Utilizzate per attirare l’attenzione sugli elementi

COLORE Simbolismo w Risorse visive n n n Utilizzate per attirare l’attenzione sugli elementi della mappa. Ampia gamma di risorse. Varia a seconda della natura dell’informazione che viene mappata. w Modificazione di elementi visuali GEOMETRIA Saturazione Retinatura Intensità n É possibile modificare il colore e la geometria. w Modificazione di colori n n n Saturazione. Retinatura. Intensità. w Modificazioni geometriche n n n Forma Dimensione Orientamento Forma. Dimensione. Orientamento.

Simbolismo Interpretazione del cartografo Oggetti Puntuali Oggetti Lineari Oggetti areali Oggetti a+D Fenomeni nel

Simbolismo Interpretazione del cartografo Oggetti Puntuali Oggetti Lineari Oggetti areali Oggetti a+D Fenomeni nel mondo reale Rappresentazione per Punti Albero X Aeroporto Q Sversamento Rappresentazione per Linee Pali telef Linea telef. R Rappresentazione per Volumi Areale Animali Densità abitativa Autostrada Corso d’acqua. Corpo d’acqua Densità stradale Diritto di via ¥ Miniera a cielo aperto Rappresentazione per Poligoni Copertura Suddivisione amministrativaboscata Valle Catena montuosa Simbolo proporzionale

Simbolismo - strategie Città Q Aeroporto Punti w Tre livelli di misura: n n

Simbolismo - strategie Città Q Aeroporto Punti w Tre livelli di misura: n n n Strada Confine Linee Palude Deserto Foresta w Nominale n Fiume Poligoni Nominale (qualitativo) Ordinale Ratio (quantitativo) L’informazione viene raggruppata in categorie sulla base di considerazioni qualitative.

Simbolismo - strategie Grande Medio Punti n Piccolo Autostrada Strada principale Linee Strada secondaria

Simbolismo - strategie Grande Medio Punti n Piccolo Autostrada Strada principale Linee Strada secondaria Area colpita Area a rischio w Ordinale Poligoni I dati sono raggruppati sulla base di alcune misure quantitative.

Simbolismo - strategie Ogni punto = 500 persone 10 5 Punti 15 Simboli proporzionali

Simbolismo - strategie Ogni punto = 500 persone 10 5 Punti 15 Simboli proporzionali 30 40 50 Linee iso Linee flussi 100 20 Densità di popolazione Poligoni w Ratio (rapporto) n Informazione che può essere organizzata lungo una scala quantitativa

La costruzione della carta w Rilievo sul terreno n n n in passato soprattutto:

La costruzione della carta w Rilievo sul terreno n n n in passato soprattutto: ‘levata’ sul terreno; realizzazione di una rete geodetica i cui vertici servono da capisaldi e punti di riferimento per le acquisizioni successive; acquisizione delle coordinate plano-altimetriche dei punti della zona considerata a partire dai capisaldi, vertici di rete di triangoli Rilevamento possibile a partire da due capisaldi, per mezzo di uno strumento noto come teodolite al giorno d’oggi: utilizzo soprattutto del GPS nel rilievo sul terreno e utilizzo del w Telerilevamento (Remote Sensing) n n aerofotogrammetria rilevamento satellitare w Redazione della carta n n Cartografia assistita computerizzata (CAC) GIS

Misurazione topografica Reti geodetiche di triangolazione; Reticolo di triangoli connessi, con vertici centrati su

Misurazione topografica Reti geodetiche di triangolazione; Reticolo di triangoli connessi, con vertici centrati su punti di quota; Sistema si basa sulle proprietà trigonometriche dei triangoli: teorema dei seni e di Carnot.

Misurazione topografica Triangolazione w …permette di calcolare la distanza tra due punti non direttamente

Misurazione topografica Triangolazione w …permette di calcolare la distanza tra due punti non direttamente accessibili: w Conoscendo AB si possono calcolare BD e BC in base agli angoli misurati α, β, γ e δ. w Considerando il triangolo ABD si ricava BD dalla relazione: w Considerando poi il triangolo ABC e con lo steso procedimento si ottiene BC. Applicando il teorema di Carnot al triangolo BCD si ricava CD:

Remote sensing – Aerofotogrammetria w La Fotogrammetria è una tecnica di rilevazione della posizione

Remote sensing – Aerofotogrammetria w La Fotogrammetria è una tecnica di rilevazione della posizione di punti mediante l’utilizzo di immagini fotografiche stereoscopiche del terreno. w Si tratta per lo più di immagini fotografiche riprese da aereo, in sequenze chiamate strisciate, o strip, utilizzate a coppie, e tali che ciascun fotogramma si sovrapponga per circa il 60% con quelli adiacenti (60% di overlap) e ciascuna strisciata si sovrapponga per il 15% con quelle adiacenti (15% di sidelap)

Remote sensing - Rilevamento satellitare Dal telerilevamento all’elaborazione di immagini 1. 2. 3. 4.

Remote sensing - Rilevamento satellitare Dal telerilevamento all’elaborazione di immagini 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Stazione di controllo a terra del satellite: programma e controlla il volo del satellite Sensore Stazione a terra di ricezione dati Pre-elaborazione dei dati Distribuzione dei dati Elaborazione dei dati a seconda delle necessità dell’utente Distribuzione dei prodotti finali agli utenti (cartografia digitale, applicazioni GIS…)

La cartografia ufficiale italiana w Istituto Geografico Militare (IGM); w Istituto Idrografico della Marina

La cartografia ufficiale italiana w Istituto Geografico Militare (IGM); w Istituto Idrografico della Marina (IIM); w Centro Informazioni Geotopografiche Aeronautiche (CIGA) w Regioni (Carta Tecnica Regionale Numerica - CTRN); w Comuni; w Catasto.

Altre fonti cartografiche w Touring Club Italiano w Istituto Geografico De. Agostini w Automobil

Altre fonti cartografiche w Touring Club Italiano w Istituto Geografico De. Agostini w Automobil Club d’Italia w ISTAT Per quanto riguarda altre fonti di cartografia digitale w Teleatlas (http: //www. teleatlas. com) w Navtech (http: //www. navtech. com)

Cartografia tematica (1) w Possibili distinzioni in base a: n caratteristiche dei fenomeni rappresentati

Cartografia tematica (1) w Possibili distinzioni in base a: n caratteristiche dei fenomeni rappresentati w carte analitiche (offrono informazioni su estensione e distribuzione di uno o più fenomeni simili messi in relazione con le caratteristiche dello spazio geografico); w carte sintetiche (fornire correlazioni tra più temi o individuare zone omogenee). w carte statiche; w carte dinamiche; w carte da fonti primarie w carte da fonti secondarie

Cartografia tematica (2) w Possibili distinzioni in base a: n categorie di temi w

Cartografia tematica (2) w Possibili distinzioni in base a: n categorie di temi w antropico (densità demografica, caratteristiche socio-economiche della popolazione, forme di utilizzo del suolo); w fisico (fenomeni naturali: clima, geologia, vegetazione). n modalità e tecniche di raffigurazione w caratteristiche in base alla prevalenza di segni puntiformi, lineari, areali

Esempi di cartografia tematica w Carte stradali o turistiche; w Carte di uso del

Esempi di cartografia tematica w Carte stradali o turistiche; w Carte di uso del suolo; w Carte della densità della popolazione; w Carte del rischio idro-geologico; w ecc.

Altri esempi

Altri esempi

Bibliografia è COSTA M. , Geografia col PC, Nuova Italia Scientifica, Roma, 1993. è

Bibliografia è COSTA M. , Geografia col PC, Nuova Italia Scientifica, Roma, 1993. è CUCCOLI L. - TORRESANI S. , Introduzione alla cartografia e alle rappresentazioni grafiche, CLUEB, Bologna, 1985. è DANA P. H. , Coordinate Systems Overview, NCGIA Core Curriculum in GIScience, 1997 http: //www. ncgia. ucsb. edu/giscc/units/u 013. html. è DANA P. H. , The Geographer's Craft Project, Department of Geography, The University of Colorado at Boulder, 1999 http: //www. colorado. edu/geography/gcraft/notes/mapproj_f. h tml è ROBINSON A. H. - MORRISON J. L. - MUEHRCKE P. C. - KIMERLING A. J. - GUPTILL S. C. , Elements of Cartography, Wiley, New York, 1995.