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Questa immagine satellitare notturna di buona parte delContinente Antico (Europa, Asia, Africa) regala una visioned’insieme di vari elementi del disegno terrestre. Oltre ariconoscere i contorni delle terre emerse, degli oceani edei mari, vediamo le aree più densamente abitate (graziealle luci delle città). [NASA]

Qual è l’utilità dei satelliti artificiali nello studio dellasuperficie terrestre?

�Cerca la risposta nel paragrafo 5

Il disegnodella Terra

2 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

Rappresentazioniequidistanti, equivalenti, isogone Perché una rappresentazionedella superficie terrestre possaconsiderarsi esatta, deve presen-tare contemporaneamente tre«requisiti».1. Equidistanza: deve restare co-stante il rapporto tra le lunghezzesulla carta – o lunghezze grafiche– e quelle reali che esse rappre-sentano. Ciò significa che se unastrada lunga 2 km viene rappre-sentata sulla carta con un trattodi 2 cm, allora un confine lungo20 km verrà rappresentato conun tratto di 20 cm.2. Equivalenza: deve essere co-stante il rapporto tra le aree sullacarta – o aree grafiche – e quelle

1 reali. Questo non significa che lesuperfici abbiano la stessa formadi quelle reali, ma solo che ven-gono rispettate quantitativamentele proporzioni tra le aree. Ne ve-dete un esempio nella carta di Pe-ters, qui sotto.

3. Isogonìa: l’angolo formato dadue linee qualsiasi sulla carta de-ve essere uguale all’angolo com-preso tra le due linee corrispon-denti sulla superficie terrestre.

Le rappresentazioni della su-perficie terrestre che posseggo-no questi requisiti si dicono ri-spettivamente equidistanti, equi-valenti e isògone (o conformi).

I globi (spesso detti erronea-mente «mappamondi»), avendouna superficie curva come laTerra, sono le uniche rappresen-tazioni che posseggono tutti e trequesti requisiti, ma sono pur-troppo poveri di dettagli perchéhanno dimensioni contenute.

Le carte geografiche, invece,essendo approssimate, rispetta-no al massimo uno di tali «requi-

I sistemi che consentono di rappresentare inpiano il reticolato geografico, e quindi la superfi-cie terrestre, sono detti proiezioni geografiche.Esse si distinguono in:– proiezioni pure,– proiezioni modificate,– proiezioni convenzionali.Delle proiezioni pure si parla in questo para-grafo; nel prossimo vedremo le altre.

1. La rappresentazione della TerraPer trasferire la superficie di una sfera su diun piano – come accade quando si produceuna carta geografica – bisogna per forzadeformarla: in qualunque modo la ritagliamo,infatti, non riusciremo mai a distenderla per-fettamente. Poiché i contorni degli oggetti sullacarta sono deformati rispetto a quelli reali, lacarta geografica è una rappresentazione appros-simata della superficie terrestre.

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Unità 0 • PARAGRAFO 2:Multipli, sottomultipli, angoli

Unità T1 • PARAGRAFO 3:La forma e le dimensioni della Terra

Unità T1 • PARAGRAFO 4:Le coordinate geografiche

siti» e nemmeno in modo com-pleto: ad esempio, se sono equi-distanti non lo sono in tutte le di-rezioni.

Soltanto le carte geograficheche rappresentano zone moltopiccole possono essere conside-rate quasi esatte, perché la por-zione di superficie sferica cheviene raffigurata sulla carta è co-sì piccola da poter essere consi-derata piana.

Q U E S I T I1 Quali criteri deve soddisfare unarappresentazione della superficieterrestre per potersi considerareesatta?

LEGGI L’IMMAGINE2 Quali caratteristiche presentanole carte di Peters?

Una raffigurazione inconsuetadella Terra è data dalle carte di Peters (un cartografo tedesco che propose questaproiezione nel 1974). Qui le for-me dei Paesi e delle parti delmondo non sono fedeli allarealtà, ma le aree rispettano leproporzioni: ad esempio, l’Africaha una superficie (circa 30 milio-ni di km2) maggiore di quella del-l’America del Nord (circa 24 mi-lioni di km2), e in questa carta losi vede, mentre in molte altrecarte, per ragioni di proiezione,l’Africa appare più piccola.

Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A. UNITÀ• Il disegno della Terra 3

A T T I V I T À

Sperimenta la deformazioneFai una fotocopia ingrandita di unatua fotografia tipo fototessera, inmodo che occupi un foglio A4.Con una matita disegna sopra allafotocopia una griglia di 70 qua-drati (7 x 10) di 3 cm di lato cia-

scuno, che dividerà il tuo viso intanti piccoli settori.Prendi un foglio pulito e disegna untriangolo isoscele con base 21 cm ealtezza 15 cm. Ricrea nel triangoloun reticolo di 7 x 10 settori (nonquadrati) in cui ogni linea verticale

parta dal vertice e termini alla basea distanza di 3 cm dalla successivae ogni riga orizzontale sia parallelaalla base e distante 1,5 cm dallasuccessiva.Ora riproduci il disegno del tuo voltocopiando le parti contenute in cia-

scun quadratino del primo fogliodentro al settore corrispondentedella seconda griglia, deformandoloin proporzione alla deformazionedel settore rispetto al quadratinoiniziale.� Come appare il tuo volto?

Nei quattro sche-mi sono raffigura-te le diverse posi-zioni del punto divista nelle proie-zioni prospettiche(il piano di proie-zioni è qui sempretangente al Polosud).

Due possibili mo-dalità di costruzio-ne, con i solidi (ilcilindro e il cono)tangenti. Sulla de-stra, per ciascunaproiezione, il suosviluppo e la rap-presentazione del-la superficie terre-stre che ne deriva.

Q U E S I T I1 Come si ottengono le proiezioniprospettiche?

LEGGI L’IMMAGINE2 Su quali superfici si riporta il re-ticolato geografico nelle proiezionidi sviluppo?

Le proiezioni pureNelle proiezioni pure il retico-lato geografico viene riportatogeometricamente su di una«superficie ausiliaria».

Questa può essere:– un piano, chiamato piano di

proiezione o quadro;– una parte della superficie di

un solido, che possa esseretrasferita su un piano senzaessere deformata.

In base a tale distinzione, leproiezioni pure vengono sud-divise in due tipi principali.

2 1. Proiezioni prospettiche. Siimmagina di proiettare il reti-colato geografico direttamentesu un piano tangente alla sferaterrestre. Il piano può esseretangente a un polo, a un puntodell’Equatore o a un puntoqualsiasi della superficie terre-stre. Il punto di vista è il puntodal quale partono le rette im-maginarie che proiettano lasuperficie sferica sul piano diproiezione. Il punto di vista sitrova sempre dalla parte op-posta al piano di proiezione.

2. Proiezioni di sviluppo. Ilreticolo geografico è proietta-to su una superficie ausiliariarappresentata da un cilindrooppure da un cono. Per que-sto motivo si parla di proiezio-ni cilindriche e di proiezioniconiche.

Le proiezioni pure (sia quel-le prospettiche, sia quelle disviluppo) producono moltedeformazioni e le carte che nederivano sono equidistanti o e-quivalenti solo lungo linee oper porzioni limitate.

proiezioni cilindriche proiezioni coniche

120°100° 80° 60° 40° 20° 20°0°

120°100° 80° 60° 40° 20° 20°0°

90°

90°

60°

30°

60°

30°

cilindrica vera

120° 100°80°

60°

40°

20°

0°30°60°

conica vera

ortografica equortografica equuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu

ortografica obortografica polare

ortografica polare

ortografica equatoriale

ortografica obliqua

15°

30° 45° 60° 75°15°

105°piano di proiezione

centrograficapunto di vista: centro della Terra

90° 75°60°

45°30°

15°

105°piano di proiezione

scenograficapunto di vista:esterno alla Terra

90° 75°60°

45°30°

0°15°

30°45°

60° 75°

15°

105°piano di proiezione

stereograficapunto di vista:uno dei poli

90° 75°60°

45°30°

0° 15° 30° 45°60°75°

15°

105°

piano di proiezione

ortograficapunto di vista:all’infinito

90°75°60°45°

30°0°30°

60°75°

Tre diverse rappresentazioni del globoche si ottengono con la proiezione or-tografica, a seconda della posizione delpiano di proiezione.

4 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

180° 150° 120° 90° 60° 30° 30° 60° 90° 120° 150° 180°0°

180° 150° 120° 90° 60° 30° 30° 60° 90° 120° 150° 180°0°

30°

15°

15°

30°

45°

60°

80°

45°

80°

45°

30°

15°

15°

30°

45°

60°

75°

60°

75°

60°

Proiezioni modificateTra questo tipo di proiezioni lapiù utilizzata è certamente laproiezione conforme di Mercatore.Essa deriva da una proiezionecilindrica pura, alla quale sonoapportate alcune modifiche inmodo da ridurre il notevoleschiacciamento delle zone po-lari. In sostanza, il «ritocco»consiste nel dilatare le distanzetra i paralleli via via che ci si al-lontana dall’Equatore.

Meridiani e paralleli sono in-fatti rappresentati come fasci dirette tra loro parallele che si in-crociano ortogonalmente (for-mando angoli tutti di 90°). Ma,mentre i meridiani sono tuttiequidistanti tra loro, i parallelisi vanno distanziando sempre

1 più andando dall’Equatore ver-so i poli. (La proiezione di svi-luppo cilindrica del paragrafo1 mostra come sarebbe la cartain assenza di questo correttivo.)

Questa proiezione, oltre cheisogona, è equidistante soltantolungo l’Equatore; ma non è equi-valente.

Proiezioni convenzionaliQueste proiezioni non sono ba-sate su regole geometriche, masu calcoli matematici (troppocomplessi per essere descrittiin questa sede).

A seconda dello scopo per ilquale la carta viene usata, è pos-sibile costruirla in modo che siarispettato almeno uno dei re-quisiti di cui abbiamo parlatonel paragrafo 1: l’equidistanza,l’equivalenza o l’isogonia.

Tra questo tipo di proiezionile più rappresentative sono:– la proiezione di Gauss,– la proiezione di Mollweide,– la proiezione di Goode-Philip. Nella proiezione conforme diGauss si suppone di proiettarela superficie terrestre su un ci-lindro tangente a un meridianoe all’antimeridiano corrispon-dente. Si ottiene una carta nellaquale il meridiano di tangenzae l’Equatore sono due linee ret-te perpendicolari, mentre gli al-tri meridiani e paralleli sono li-nee curve. Nello stretto «fuso»che si estende per pochi gradi aEst e a Ovest del meridiano ditangenza questa proiezione puòconsiderarsi equidistante e assi-cura deformazioni trascurabili.

Esistono numerose rappre-sentazioni pseudocilindriche. Adesempio, quella di Mollweide:una rappresentazione della su-perficie terrestre su di una ellis-se avente l’asse maggiore(Equatore) doppio dell’asse mi-nore (meridiano di Greenwich).

La proiezione interrotta diGoode-Philip consente una rap-presentazione dell’intero globo;ha l’inconveniente di essere di-scontinua, ma mantiene l’equi-valenza e riduce le deformazio-ni delle figure.

2

In altri casi, addirittura, invece di applicare i principi geo-metrici, si ricostruisce il reticolato geografico ricorrendo allerelazioni matematiche che legano tra loro i vari punti dellasuperficie terrestre: in tal modo si hanno delle rappresenta-zioni, dette anche proiezioni convenzionali.

2. Proiezioni modificate e proiezioni convenzionaliLe proiezioni pure – di cui abbiamo parlato nel paragrafoprecedente – possono essere «ritoccate» per ridurre ledeformazioni introdotte nel passaggio dalla sfera terrestreal piano o alla superficie ausiliaria: si ottengono così leproiezioni modificate.

Meridiani e paralleli sono rappresentati da due fasci di rette parallele tra loro ortogonali. Men-tre i meridiani sono tutti equidistanti tra loro, i paralleli si vanno distanziando sempre più versoi poli, in proporzione a quanto i meridiani si discostano dalla reale convergenza.

Q U E S I T I1 Da quale tipo di proiezione puraderiva la proiezione conforme diMercatore?

LEGGI L’IMMAGINE2 Nella proiezione conforme diMercatore le dimensioni delle ma-glie del reticolato geografico cam-biano con la latitudine o con la lon-gitudine?

5

N

Equatore80°70°80° 70° 60° 60°40° 40°20° 20°0°

90°W

90°W

90°E

90°ES

20°

20°

40°

60°

40°

60°

0°0°

45° 45°

45° 45°

45°

45°

45°

45°

Nelle immediate vicinanze del puntodi incontro tra un parallelo e un me-ridiano, le due linee curve si possonoconsiderare pressoché rette e sonoperpendicolari tra loro.

In questo tipo di rappresentazione iparalleli sono tutti rappresentati dalinee rette equidistanti.

I meridiani hanno andamenti assaicomplessi: sinusoidali tra le latitudi-ni 40° N e 40° S, ellittici tra le latitu-dini 40° e 90°.

meridiano diGreenwich

Questa rappresentazione conforme diGauss è una «pseudocilindrica» costrui-ta supponendo che il cilindro sia tan-gente al meridiano di Greenwich.

Proiezioneconforme diGauss

Rappresentazionepseudocilindrica diMollweide

Proiezione interrottadi Goode-Philip

I meridiani, equidistanti lungo l’E-quatore, si presentano come semiel-lissi passanti per i poli e sono sim-metrici rispetto al meridiano diGreenwich, che è rettilineo; i paralle-li sono invece raffigurati da rette di-stanziate in modo da rendere equiva-lente la rappresentazione.

Nessuna proiezione è in assoluto migliore delle altre, inquanto nessuna ci consente di ottenere una rappresenta-zione completamente fedele del nostro pianeta.

È necessario scegliere il tipo di proiezione volta per vol-ta, in funzione dello scopo che vogliamo raggiungere e aseconda della posizione geografica e delle dimensioni delterritorio che vogliamo rappresentare.

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Unità 0 • PARAGRAFO 2:Multipli, sottomultipli, angoli

Unità T1 • PARAGRAFO 3:La forma e le dimensioni della Terra

Unità T1 • PARAGRAFO 4:Le coordinate geografiche

Elenca le proiezioni usatenell’atlante Procurati un atlante geografi-co. Trascrivi in un elenco qualiproiezioni sono state utilizzate.� Quali ragioni hanno motivatola scelta, secondo te?

A T T I V I T À

Q U E S I T I1 Le proiezioni convenzionali si ba-sano su regole geometriche?

LEGGI L’IMMAGINE2 Come si ottiene la proiezioneconforme di Gauss?

Qui vediamo solo la porzione di glo-bo compresa fra le longitudini 90°We 90°E.

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6 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

3. Le dimensioni nelle carte

La scalaLa scala è il rapporto tra le lun-ghezze riprodotte sulla carta ele corrispondenti lunghezze mi-surate sulla superficie della Ter-ra. Dal momento che il raffron-to avviene tra lunghezze (e non,ad esempio, tra aree), diciamoche questo rapporto costituiscela scala lineare.

Il rapporto esistente tra learee sulla carta e quelle sul ter-reno è uguale al quadrato dellascala lineare. Consideriamo, adesempio, due carte raffigurantila stessa zona della superficie

1 terrestre, di cui una è a scala1:100 000 e l’altra a scala1:200 000. Questo significa che,mentre sulla prima carta le di-stanze reali sono state ridotte di100 000 volte, sulla seconda so-no state ridotte di 200 000 volte.Sulla carta con scala 1:100 000la stessa area apparirà quattrovolte più grande che su quellacon scala 1:200 000, e vi potràessere riportato un maggior nu-mero di particolari geografici.

La scala della carta vienesempre espressa sotto forma difrazione. Il numeratore di que-

sta frazione è sempre 1; il deno-minatore esprime il numero divolte che le distanze reali sonostate ridotte sulla carta.

Più è piccolo il denominato-re della frazione che rappresen-ta la scala, più la scala della car-ta è grande, e quindi la carta èpiù dettagliata.

In generale, si consideranocarte a grande scala quelle per lequali il valore del denominatoreè minore di 150 000. Viceversa,sono carte a piccola scala quellein cui il denominatore del rap-porto è maggiore di 150 000.

Oltre alla scala numerica (cioè quellaespressa sotto forma di frazione), sulle carte è riportata spesso anche lascala grafica, cioè un segmento – sud-diviso in tratti – che fornisce la corri-spondenza tra le lunghezze rappresen-tate sulla carta e le corrispondenti lun-ghezze reali (proiettate su un piano).

Le strade, le ferrovie, i ponti,le case, i corsi d’acqua, i la-ghi, i ghiacciai, i boschi, iconfini: tutti gli «oggetti geo-grafici» vengono rappresen-tati sulla carta con dei simbo-li, chiamati segni convenzio-nali. Per questa ragione si di-ce che la carta geografica èuna rappresentazione simbo-lica. I segni convenzionali so-no riportati e spiegati nellalegenda della carta.

Dato che non è possibile rappresentare la Terra con le sue ve-re dimensioni (sarebbe anche inutile), le carte geografiche so-no tutte rappresentazioni ridotte di zone più o meno vastedella superficie del pianeta.

La riduzione è espressa dalla scala della carta geografi-

ca, cioè dal «rapporto tra le misure delle lunghezze effet-tuate sulla carta e le misure delle lunghezze corrispondentisul terreno». È importante scegliere una carta che possiedauna scala adeguata, cioè tale da poter rappresentare con idettagli necessari l’intero territorio da studiare.

3. Le dimensioni nelle carte geografiche

Q U E S I T I1 Che cosa mette a raffronto lascala lineare?

LEGGI L’IMMAGINE2 Perché si dice che la carta geo-grafica è simbolica?

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In base alla scala si distinguono diversi tipi di carte:– le carte geografiche propriamente dette,– le carte corografiche, – le carte topografiche,– le piante e le mappe.Le carte geografiche sono inoltre rappresentazioni simboliche:tutti gli «oggetti» che caratterizzano il territorio, infatti, vengo-no indicati mediante segni convenzionali (simboli).

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Unità 0 • PARAGRAFO 1:Rapporti, percentuali, grafici

Unità 0 • PARAGRAFO 3:Le unità di misura

Costruisci una carta in scaladella tua casaCon l’aiuto di un metro misura ilperimetro delle stanze della tuacasa. Su un foglio di carta a quadrettidi 0,5 cm di lato disegna in sca-la una pianta della casa utiliz-zando una scala di 1:100, cioèfacendo in modo che 1 cm sullacarta corrisponda a 1 m nellarealtà.

A T T I V I T À

1. PIANTA

Scala 1 : 9000

2. CARTA TOPOGRAFICA

4. CARTA GEOGRAFICA3. CARTA COROGRAFICA

Scala 1 : 80 000

La tipologia delle carte in base alla scalaConsideriamo i quattro diffe-renti tipi di carte (in ordine de-crescente di scala).1. Le piante e le mappe hannouna scala maggiore di 1:10 000.Sono molto dettagliate, perchérappresentano porzioni di terri-torio poco estese.

In genere, sono chiamatepiante quelle che rappresenta-no i centri urbani; sono dettemappe quelle catastali, che raf-figurano le zone rurali e le pro-prietà (private e pubbliche).

2 2. Sono carte topografiche, inve-ce, quelle con scala compresa tra1:10 000 e 1:150 000. Anche essesono abbastanza ricche di parti-colari, rappresentando estensionirelativamente piccole della su-perficie terrestre.3. Le carte corografiche, chehanno una scala compresa tra1:150 000 e 1:1 000 000, raffigu-rano zone piuttosto estese dellasuperficie terrestre (ad esempio,un’intera regione italiana), e tut-tavia riescono a raffigurare undiscreto numero di particolari(gruppi di case, edifici di inte-

resse artistico, canali ecc.). Qua-si tutte le carte stradali appar-tengono a questa categoria.4. Le carte geografiche propria-mente dette hanno scala mino-re di 1:1 000 000. Esse rappre-sentano aree molto estese, comeuno Stato, un insieme di stati oun intero continente. A questogruppo appartengono anche imappamondi, che rappresenta-no la superficie terrestre divisanei due emisferi, e i planisferi,cioè le carte che rappresentanotutta la superficie terrestre inun’unica immagine.

Q U E S I T I1 A quale tipologia di carte appar-tengono, di norma, quelle che rap-presentano i centri urbani?

2 Quale tipo di carta permette diavere una visione d’insieme di unaregione?

LEGGI L’IMMAGINE3 Quale, tra le carte qui proposte,ha la scala maggiore?

Scala 1 : 1 250 000Scala 1 : 200 000

8 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

Oltre che per la scala, le carte geografiche si distinguono an-che per il loro contenuto, cioè per il tipo di informazioni chepresentano a chi le consulta o le esamina.

Se ci interessasse conoscere o studiare i fiumi, i laghi, le pia-nure o le montagne di una certa regione, di un certo Paese o di

un certo continente dovremmo usare una carta fisica.Una carta politica mostra invece gli aspetti umani dell’area

raffigurata, ossia i centri abitati (città e villaggi), i confini tra gliStati o tra le regioni, le principali vie di comunicazione ecc.

In base al contenuto possiamo distinguere:

4. Carte diverse per informazioni diverse

La tipologia delle carte in base al contenutoConsiderando le informazioniche da esse si ricavano, nelle rap-presentazioni cartografiche si di-stinguono tre tipi basilari.1. Le carte generali possono es-sere a loro volta distinte in: cartefisiche, che rappresentano gliaspetti naturali di una data area(fiumi, laghi, coste, rilievi ecc.);carte politiche, che rappresenta-no gli aspetti umani (confini,città, strade, ferrovie ecc.); cartefisico-politiche, che riportanoentrambe queste categorie dielementi.2. Le carte speciali sono co-struite per uno scopo preciso.Ne fanno parte: il gruppo dellecarte idrografiche, che com-prende le carte marine (mari ecoste), quelle nautiche (neces-sarie par la navigazione maritti-ma) e quelle idrografiche conti-nentali (fiumi, laghi); le carte ae-ronautiche, usate per il volo; lecarte turistiche (più incentratesulle vie di comunicazione).3. Le carte tematiche mettonoin risalto un aspetto particolare –fisico, biologico, antropico o

1 economico – del territorio. Neesistono moltissimi tipi, tra iquali ricordiamo: le carte dei cli-mi; le carte della vegetazione,che indicano il tipo di coperturavegetale nella zona raffigurata; lecarte economiche, che rappre-sentano la distribuzione di ele-menti connessi ad attività umane

come le industrie, gli allevamen-ti, le produzioni agricole.

Un cenno particolare merita-no le carte geologiche. Questecarte indicano, tramite colori esimboli, i diversi tipi di rocce, laloro età, i giacimenti minerariecc., presenti in una determina-ta zona.

Q U E S I T I1 Quali tipi di carte si definisconotematiche?

LEGGI L’IMMAGINE2 Quali caratteristiche presentauna carta fisico-politica?

1 Un esempio di carta generale: unacarta fisico-politica, che consente con-temporaneamente di avere un’idea del-la conformazione del territorio e di in-dividuarne i principali elementi legatialla presenza di popolazioni umane.

3 Un esempio di carta tematica: una carta che mostra la distribu-zione delle precipitazioni meteoriche sulle terre emerse e l’anda-mento delle correnti oceaniche superficiali (calde e fredde), cheinfluiscono molto sul clima.

2 Un esempio di carta speciale: una carta delporto di Santa Maria di Leuca (in Puglia), cheindica la profondità del fondale e i servizi peri naviganti.

0 500 km

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– le carte generali, come quelle fisiche o politiche;– le carte speciali, come le carte turistiche;– le carte tematiche, come le carte climatiche.In tutti questi prodotti cartografici (e in particolare nelle carte fisi-che e in molte carte tematiche) è fondamentale la rappresentazionedel rilievo, che fornisce la visione dell’andamento altimetrico delterritorio raffigurato. L’andamento altimetrico di una zona puòessere reso in vari modi, legati alla scala della carta e alla finalità.

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Approfondimento I Sistemi Informativi Territoriali

Le curve di livelloModella una massa di plastilina,alta 7-8 cm, con una forma che ri-cordi un monte. Appoggiala sulfondo di una bacinella trasparen-te, alta almeno 10 cm e con ifianchi verticali. Sul fianco dellabacinella segna una serie di tac-che a 1 cm di distanza. Riempid’acqua la bacinella fino alla pri-ma tacca e segna sul modello (in-cidendolo con un chiodo) la lineaa cui arriva l’acqua sui versantidella montagna. Questa linea,che collega tutti i punti dellamontagna alti 1 cm, è una curvadi livello. Ripeti l’operazione ag-giungendo acqua, per tutte letacche.Quando avrai segnato tutte lecurve di livello appoggia un fo-glio di plastica trasparente soprala bacinella. Ricopia le curve di li-vello come si vedono dall’alto,segnando accanto a ognuna lasua altezza.

A T T I V I T À

La rappresentazionedel rilievoNelle carte fisiche anche l’an-damento del rilievo terrestrepuò essere reso in modi diversi.

I metodi utilizzati per rap-presentare il rilievo sono nume-rosi. Le variazioni di altitudine(cioè di quota sul livello mediodel mare) possono essere rap-presentate, ad esempio, trac-ciando le isoipse o utilizzandole tinte altimetriche (dall’azzur-

2 ro al verde, al giallo e al marro-ne, salendo di quota).

Una visione bidimensionaledel rilievo è quella fornita daiprofili topografici. Essi si pos-sono ottenere immaginando diintersecare il rilievo con un pia-no verticale (cioè perpendico-lare al piano orizzontale di basedel rilievo stesso): si avrà cosìuna linea continua che rappre-senta appunto il profilo topo-grafico (o profilo altimetrico).

Molto spesso alle isoipse si asso-ciano (o in parte si sostituiscono)le tinte altimetriche: dal verdedella pianura si passa al giallo perla collina, al marrone (di tonalitàsempre più scure a seconda dell’al-titudine) per la montagna.

Le isoipse sono linee immaginarie che uniscono tutti i puntidel terreno che hanno la stessa altezza rispetto al livello me-dio del mare. Il dislivello tra le isoipse (la differenza di alti-tudine tra i punti di due isoipse successive) è costante, ed èindicato sulla carta. Dall’andamento delle isoipse si individuala conformazione del rilievo. Più il versante di una montagnaè ripido, più le isoipse sono ravvicinate.

Oltre che mediante le isoipse o le tintealtimetriche, il rilievo può essere evi-denziato con trattini disposti in mododa suggerire il verso della pendenza,oppure con ombreggiature «a sfumo».

Q U E S I T I1 Quali sono i metodi più comune-mente utilizzati per rappresentarele variazioni di altitudine?

LEGGI L’IMMAGINE2 Che cosa collegano le isoipse?

10 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

Negli ultimi decenni la costruzione delle carte geografiche èstata notevolmente semplificata e migliorata grazie allo svilup-po delle tecniche di telerilevamento.

Con le moderne tecniche di telerilevamento «si osserva» a di-stanza (da un aereo o da un satellite artificiale) la superficie terre-

stre e si ottengono immagini mediante la registrazione dell’ener-gia che le varie sostanze sono in grado di riflettere o emettere.

Gli strumenti che registrano l’energia riflessa o emessa daglioggetti geografici, sotto forma di radiazione elettromagnetica,si chiamano sensori (o radiometri).

5. Il telerilevamento

Questa immagine radar si riferisce aparte della regione campana: è facil-mente riconoscibile il Golfo di Napo-li. Le immagini ottenute con le tecni-che di telerilevamento che sfruttanole onde radar appaiono simili allecarte geografiche che raffigurano ilrilievo; per questo esse consentonodi avere una percezione immediatadelle forme del paesaggio raffigura-to. Le onde radar, inoltre, attraver-sano agevolmente le nubi – eccettole più dense – e quindi possono es-sere impiegate anche in presenza disistemi nuvolosi, che fanno inveceda schermo alle radiazioni visibili.

Diversi strumenti per il telerilevamentoEsistono diversi tipi di sensoriper registrare la radiazione elet-tromagnetica: i sensori passivi equelli attivi.1. I sensori passivi misurano l’e-nergia solare che viene riflessa(così funzionano, ad esempio, lemacchine fotografiche) o l’ener-gia emessa direttamente dalla su-perficie terrestre (la radiazionedell’infrarosso termico, che vieneemessa dagli oggetti in funzionedella loro temperatura).

Le fotografie aeree consento-no di rilevare oggetti molto pic-coli e possono fornire dettagliateimmagini adatte a costruire cartetopografiche.2. I sensori attivi (come i radar)utilizzano una sorgente di ener-gia propria, che invia onde elet-tromagnetiche verso la superfi-cie terrestre, e ne registrano l’«e-co» (ossia la porzione riflessa).

Con lo sviluppo dei satelliti inorbita terrestre, i sistemi di rile-vamento a distanza si sono affer-mati sempre più nella ricercageografica, ben oltre la tradizio-nale fotografia aerea.

I telesensori dei satelliti sonodegli scanner, cioè strumenti chemisurano l’intensità delle ondeelettromagnetiche provenientidalla Terra a brevi intervalli ditempo e inviano i dati a un com-puter che li elabora e ne ricavadelle immagini.

1

In questa immagine da satellite fanno spicco, imbiancate dalle nevi, le Alpi e parte dell’Appen-nino settentrionale e si individua chiaramente il corso del Po con il suo apporto di materiali de-tritici nel Mare Adriatico. Immagini come questa danno una visione immediata dei paesaggi e, seripetute nel tempo, consentono di registrare – ad esempio – l’innevamento autunno-invernale ola dispersione in mare del carico solido fluviale.

[NAS

A]

[ESA

]

Q U E S I T I1 Che tipo di sensori sono i radar?

LEGGI L’IMMAGINE2 Quali informazioni può fornireun’immagine satellitare?

Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A. UNITÀ• Il disegno della Terra 11

L’adozione del telerilevamento ha assunto notevole importan-za soprattutto dopo l’avvento dei satelliti artificiali. I dati raccoltidai sensori installati sui satelliti vengono trasmessi alla Terra, do-ve sono elaborati e tradotti in immagini, che consentono di co-struire carte geografiche molto precise.

Le tecniche di telerilevamento non vengono utilizzate sol-tanto per scopi cartografici, ma anche, più in generale, per lostudio dell’ambiente e delle risorse del pianeta.

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Approfondimento I corpi celesti

Dalle foto aereealla carta geograficaOsservando con uno strumentoopportuno dei fotogrammi insuccessione è possibile avere lavisione in tre dimensioni dellezone fotografate e, pertanto, unamigliore lettura del paesaggio.

Le informazioni ricavate dalle

2 fotografie aeree vengono poi ri-portate sulla carta e, utilizzando isimboli cartografici opportuni, siarriva alla rappresentazione gra-fica del territorio.

La zona raffigurata qui sotto èun tratto di costa presso Gaeta.Nella fotografia aerea è visibile laspiaggia sabbiosa, chiusa da due

promontori, alle spalle della qualecorre una strada; verso l’internocompaiono le propaggini sud-oc-cidentali dei Monti di Gaeta. Nel-la carta topografica si osservano lestesse caratteristiche; la visione delpaesaggio è meno immediata, mala presenza dei simboli rende lacarta più ricca di informazioni.

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6]

Q U E S I T I1 Come si ottengono carte geogra-fiche a partire da fotografie aeree?

LEGGI L’IMMAGINE2 Quali informazioni in più è ingrado di fornire la carta rispetto al-la fotografia?

Ricostruisci l’immagine delpavimento di una stanzaFotografare il pavimento di unastanza con un solo scatto puòessere difficile: occorrerebbetrovarsi in una posizione eleva-ta per poterlo comprendere in-teramente.Puoi provare però a effettuareuna serie di scatti, facendo inmodo che le fotografie si so-vrappongano parzialmente. Seil pavimento è in ceramica, po-trai contare le piastrelle persuddividere l’intera superficiein un numero di riquadri nonesagerato (basta che la sovrap-posizione tra uno scatto e l’al-tro sia di una sola fila di pia-strelle).Il pavimento è piatto e quindi lefotografie eseguite sono suffi-cienti per ottenere un mosaicocompleto. Una tecnica simile(ma più complessa a causa dellacurvatura della superficie terre-stre) viene applicata quando sifotografa un territorio per aver-ne una visione tridimensionalee per costruire una carta geo-grafica.

A T T I V I T À

12 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

SINTESI DEI CONTENUTI

M A P PA D E L L’ U N I T À

3Le dimensioni

nelle carte geografiche

4Carte diverse

per informazioni diverse

2Proiezioni modificate eproiezioni convenzionali

1La rappresentazione

della Terra

5Il telerilevamento

N

Equatore80°70°80° 70° 60° 60°40° 40°20° 20°0°

90°W

90°W

90°E

90°ES

20°

20°

40°

60°

40°

60°

0°0°

45° 45°

45° 45°

45°

45°

45°

45°

2 Proiezioni modificate e proiezioni convenzionali

• Le proiezioni geografiche si dividono in:– proiezioni pure,– proiezioni modificate,– proiezioni convenzionali.

• Le proiezioni modificate derivano daquelle pure. Apportando delle opportu-ne correzioni a queste ultime, infatti, èpossibile ridurre le deformazioni intro-dotte nel passaggio dalla «sfera» terre-stre al piano o alla superficie ausiliaria.

• In altri casi, invece di applicare i principigeometrici, si ricostruisce il reticolatogeografico ricorrendo alle relazioni ma-tematiche che legano tra loro i vari puntidella superficie terrestre: si ottengonocosì delle proiezioni convenzionali.

1 La rappresentazione della Terra

• La superficie terrestre può essere rap-presentata mediante:

– i globi (rappresentazioni tridimensiona-li);

– le carte geografiche (rappresentazioni inpiano).

• Le carte geografiche sono rappresenta-zioni approssimate della superficie terre-stre. Questa importante caratteristica èdovuta al fatto che la superficie «sferica»della Terra non può essere sviluppata suun piano senza subire deformazioni.

• Le carte geografiche, quindi, non possono essere contemporaneamenteequidistanti, equivalenti e isogone, mapossiedono una sola di queste pro-prietà, e spesso soltanto in alcune partio direzioni.

• La superficie sferica della Terra vieneriportata sul piano per mezzo delleproiezioni geografiche.

• Esistono diversi tipi di proiezioni geo-grafiche. Nelle proiezioni pure il retico-lato geografico viene riportato geometri-camente su di una «superficie ausiliaria».

Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A. UNITÀ• Il disegno della Terra 13

3 Le dimensioni nelle carte geografiche

• La scala di una carta ci dice di quantevolte le distanze misurate sul terreno so-no state ridotte sulla carta.

• La scala numerica è una frazione in cui ilnumeratore è sempre 1. Quanto maggio-re è il denominatore tanto più piccola èla scala di riduzione della carta.

• La scala di una carta può essere indica-ta anche graficamente con un segmen-to suddiviso in tratti che corrispondo-no a determinate lunghezze sul terreno(scala grafica).

• Il rapporto tra le aree grafiche e quellereali è uguale al quadrato della scala li-neare.

• In base alla scala di riduzione, le carte siclassificano in quattro gruppi:1. piante e mappe, con scala maggiore di1:10 000;2. carte topografiche, con scala compre-sa tra 1:10 000 e 1:150 000;3. carte corografiche, con scala compre-sa tra 1:150 000 e 1:1 000 000;

4. carte geografiche propriamente dette,con scala minore di 1:1 000 000.

• Gli oggetti geografici e l’andamento delterreno sono rappresentati sulla carta condei simboli, detti segni convenzionali. Isegni convenzionali sono riportati nellalegenda della carta.

4 Carte diverse perinformazioni diverse

• Le carte geografiche possono essere clas-sificate anche in base al loro contenuto.Si distinguono: 1. carte generali (sono le carte fisiche,quelle politiche e quelle fisico-politiche);2. carte speciali (sono le carte costruiteper un particolare scopo, come le cartenautiche o quelle turistiche);3. carte tematiche (sono le carte chemettono in risalto un particolare tema,come le carte climatiche, quelle della ve-getazione, quelle economiche).

• Per scegliere la carta più utile a un deter-minato scopo è necessario considerare:

– il tipo di oggetto o fenomeno geograficoche ci interessa;

– l’estensione della regione in cui si troval’oggetto o il fenomeno geografico con-siderato;

– il grado di dettaglio che vogliamo rag-giungere (quanto maggiore è la scaladella carta, tanto più la visione del terri-torio è dettagliata e completa).

• Per utilizzare correttamente la carta geo-grafica è necessario:

– conoscere i principi su cui si basa la co-struzione della carta;

– leggere la scala di riduzione della carta esaperla utilizzare per il calcolo delle di-mensioni reali;

– studiare attentamente la legenda e impa-rare i segni convenzionali che sono adot-tati nella carta;

– orientare la carta, cioè disporla nella giu-sta posizione rispetto ai punti cardinali.

5 Il telerilevamento

• Le tecniche di telerilevamento consento-no di «osservare» gli oggetti presenti sul-la superficie terrestre mediante la misu-razione a distanza dell’energia che questisono in grado di assorbire, riflettere oemettere.

• La misurazione dell’energia emessa o ri-flessa dagli oggetti geografici viene ese-guita mediante diversi tipi di sensori.

• La pellicola fotografica è un sensore cheregistra le radiazioni visibili riflesse da-gli oggetti.

• Le informazioni ricavate dalle fotografieaeree vengono riportate sulle carte to-pografiche mediante gli opportuni segniconvenzionali.

• Il telerilevamento (o rilevamento a distan-za) è un mezzo di grande importanza perlo studio dell’ambiente e delle risorse.

14 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

PER LA VERIFICA

1 La rappresentazione della Terra

La carta geografica è una riproduzione esatta della superficieterrestre.

Vero FalsoMotiva la risposta. ........................................................................................................................................................

Scegli l’alternativa corretta.Le rappresentazioni della superficie terrestre che possiedono tut-ti e tre i requisiti di equidistanza, equivalenza e isogonia sono iglobi/le carte geografiche.

Le carte di Peters rispettanoil criterio di equidistanzail criterio di equivalenzail criterio di isogoniai criteri di equidistanza e di equivalenza

Isogonia significafedeltà nella rappresentazione delle lunghezzefedeltà nella rappresentazione delle areefedeltà nella rappresentazione degli angoli

Completa.

Nelle proiezioni ...................... il reticolo geografico viene ripor-tato sulla superficie laterale di un cono o di un .......................

Completa.

Le ................................... si distinguono in proiezioni pure,proiezioni modificate e ..........................

2 Proiezioni modificate e proiezioni convenzionali

Quale tipo di proiezione modificata è rappresentato nella figu-ra?

Proiezione conforme di MercatoreProiezione conforme di GaussProiezione interrotta di Goode-PhilipProiezione pura di sviluppoD

C

B

A

7

6

5

C

B

A

4

D

C

B

A

3

2

1

Scegli l’alternativa corretta.Nella proiezione conforme di Mercatore vengono dilatate le di-stanze tra i paralleli via via che ci si allontana dall’Equatore/ledistanze tra i meridiani via via che ci si allontana da Greenwich.

Le proiezioni modificate derivano dalle proiezioni convenzio-nali.

Vero FalsoMotiva la risposta. ........................................................................................................................................................

La proiezione di Mollweide èequivalenteconformeequidistante

Le proiezioni convenzionali sono basate su relazioni matemati-che che legano tra loro i punti della superficie terrestre.

Vero Falso

3 Le dimensioni nelle carte geografiche

L’espressione «scala 1:100 000» si leggescala uno su centomilascala un centomillesimoscala uno a centomilascala uno fratto centomila

Quale tra queste carte geografiche è la più dettagliata?Carta a scala 1:150 000Carta a scala 1:10 000Carta a scala 1:1 000 000Carta a scala 1:25 000

Motiva la risposta. ........................................................................................................................................................

Scegli l’alternativa corretta.Una carta a scala 1:300 000 è una carta a piccola scala/a grandescala.

Un segmento lungo 4 cm su una carta a scala 1:25 000 corri-sponde a una lunghezza reale di

10 km100 km1 hm1 km

Motiva la risposta. ........................................................................................................................................................

Il rapporto esistente tra le aree grafiche e le corrispondentiaree sulla superficie terrestre è uguale al doppio della scala li-neare.

Vero Falso

16

D

C

B

A

15

14

D

C

B

A

13

D

C

B

A

12

11

C

B

A

10

9

8

0°0°

45° 45°

45° 45°

Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A. UNITÀ• Il disegno della Terra 15

sono rappresentazioni

si distinguono per

Le carte geografiche

...........................................

...........................................

...........................................

...........................................

ridotte

...........................................

...........................................

della

Completa lo schema relativo alla rappresentazione cartografica.29

Impara a imparare

Scegli l’alternativa corretta.Il numeratore della frazione che esprime la scala è sempre 1/va-ria a seconda della scala.

Per rappresentare la pianta di un centro urbano si utilizza dinorma una scala

maggiore di 1: 10 000compresa tra 1:10 000 e 1: 150 000compresa tra 1: 150 000 e 1: 1 000 000minore di 1: 1 000 000

Scegli l’alternativa corretta.Le carte corografiche hanno una scala maggiore/minore rispettoalle carte geografiche.

4 Carte diverse per informazioni diverse

Scegli l’alternativa corretta.Curve di livello ravvicinate indicano un versante più/meno ripido.

Scegli l’alternativa corretta.Il profilo topografico si ottiene immaginando di intersecare il ri-lievo con un piano orizzontale/verticale e dà di esso una visionebidimensionale/tridimensionale.

Le carte dei climi sonocarte generalicarte tematichecarte specialicarte geologicheD

C

B

A

22

21

20

19

D

C

B

A

18

17 Completa.

Le carte ......................... possono essere distinte in carte fisi-che e carte ..........................

In quale categoria rientrano i mappamondi?Piante e mappeCarte topograficheCarte corograficheCarte geografiche

Completa.

I diversi tipi di rocce e i giacimenti minerari sono rappresentatinelle carte ..........................

5 Il telerilevamento

Scegli l’alternativa corretta.I radar sono sensori attivi/passivi.Motiva la risposta. ........................................................................................................................................................

Completa.

I sensori ......................... misurano l’energia ........................riflessa dalla superficie terrestre, o quella emessa dalla superficieterrestre stessa.

Le onde radar non possono essere impiegate in presenza di si-stemi nuvolosi.

Vero Falso

28

27

26

25

D

C

B

A

24

23

16 SCIENZE DELLA TERRA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

PER LA VERIFICA

Definisci i seguenti termini.

Carta geografica

......................................................................................

......................................................................................

Isogonia

......................................................................................

......................................................................................

Scala numerica

......................................................................................

......................................................................................

Proiezione pura

......................................................................................

......................................................................................

Carta topografica

......................................................................................

......................................................................................

Carta speciale

......................................................................................

......................................................................................

Telerilevamento

......................................................................................

......................................................................................

Individua i diversi tipi di proiezioni prospettiche.Completa in base alle indicazioni fornite.Il punto di vista si trova a una distanza infinita:

Proiezione ...............Il punto di vista si trova al centro della Terra:Proiezione ...............Il punto di vista è esterno alla Terra:Proiezione ...............Il punto di vista si trova in un polo:Proiezione ...............

Calcola l’area grafica su diverse scale.In una carta a scala 1:50 000 un lago presenta una superficie di2,5 cm2. Calcola quanto misura l’area di questo lago:– in una carta a scala 1:100 000– in una carta a scala 1:25 000– in una carta a scala1:150 000

32

31

G

F

E

D

C

B

A

30 Determina una distanza sulla carta.La scala della carta qui riportata è 1:200000. Determina la di-stanza in linea d’aria tra Borno e Palline.Procedi in questo modo:1. Misura sulla carta la distanza del segmento che congiunge

Borno e Palline.2. Moltiplica la distanza sulla carta per il denominatore della

scala.3. Questo numero corrisponde alla distanza tra Borno e Palline.

Trasformalo in kilometriQual è il risultato? .............................................Quanto sarebbe lungo su questa carta un tratto di strada che sulterreno misura 20 km? .............................................

Riconosci la tipologia delle carte in base al contenuto.Per ognuno dei tipi di carte proposti nell’elenco specifica se sitratti di carte generali, di carte speciali o di carte tematiche, in-serendolo nella colonna corrispondente.

Carte generali Carte speciali Carte tematiche

...................... ...................... ......................

...................... ...................... ......................

...................... ...................... ......................

...................... ...................... ......................

...................... ...................... ......................

Carte aeronautiche - Carte marine - Carte nautiche - Carte econo-miche - Carte della vegetazione - Carte geologiche - Carte fisiche- Carte politiche - Carte turistiche - Carte dei climi - Carte idro-grafiche continentali

Quesito in ingleseThe Mercator projection is

a conformal conic map projectiona conformal cylindrical map projectionan equivalent cylindrical map projectionan equidistant pseudocylindrical map projectionD

C

B

A

35

34

33

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