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ARGOMENTO: NAUTICA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: cartografia
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Ritorniamo al nostro mini corso di cartografia e geodesia, dedicandoci oggi alle caratteristiche e tipologie delle carte nautiche.
Prima di tutto è importante comprendere il concetto di scala ovvero quel rapporto matematico che ci fa comprendere le distanze che dovremo percorrere partendo dalla carta nautica che abbiamo a disposizione.
Il fattore di scala nella cartografia nautica e terrestre
come prendere le distanze nautiche sulla scala della latitudine
Ogni carta è costruita sulla base di una scala delle distanze ben precisa. Sarebbe infatti impensabile ed inutile costruire una carta con un rapporto unitario tra realtà e rappresentazione. Con il termine scala si intende il rapporto tra una lunghezza unitaria, presa sulla carta, ed una lunghezza S posta sulla superficie terrestre. La scala di una carta indica quindi il rapporto tra una distanza misurata sulla carta (normalmente in mm o cm) e la corrispondente distanza sulla superficie terrestre, ovviamente nella stessa unità di misura.
Ad esempio, utilizzando una carta con scala 1 a 10.000 (1:10.000), una distanza misurata sulla carta di tre centimetri corrisponderà ad una distanza sulla Terra uguale a 3 x 10000 ovvero 30.000 centimetri (300 metri). Questo fattore è particolarmente importante quando si fanno valutazioni sulla precisione di una posizione.
Tipologie di carte nautiche
Come scegliere le carte sui cataloghi. Ogni quadrato identifica una carta diversa, ovviamente i rettangoli più grandi si riferiscono alle carte generali – da pubblicazione IIM
Suddivisione delle carte
In altri articoli avevamo accennato come le carte nautiche cartacee, a seconda della scala utilizzata, si suddividano in:
carte generali
tra 1:3.000.000 e 1:1.000.000, da utilizzarsi per la pianificazione generale; esse non devono essere mai usate per la navigazione.
carte di atterraggio
da 1:1.000.000 a 1:250.000. Sono carte da usarsi per la navigazione di altura ovvero quando lontani dalle coste.
carte costiere da 1:250.000 a 1:100.000. Sono le carte nautiche più comunemente usate per la navigazione di trasferimento;
Esse forniscono un insieme di informazioni nautiche, geografiche e batometriche (ovvero inerenti le linee di ugual profondità) accettabile per il navigante ma non si prestano ad un utilizzo di precisione.
carte litorali da 1:100.000 a 1:25.000. Sono carte a scala maggiore da usarsi per l’attraversamento di acque ristrette (canali, zone con pericoli per la navigazione etc.).
portolani da 1:20.000 a 1:5.000. Sono carte, in proiezione gnomonica, che raffigurano aree di particolare importanza come i porti e zone ristrette di grande traffico.
Tra queste ultime due classi devono essere scelte le carte da utilizzarsi durante la pianificazione di operazioni di campagne oceanografiche, essendo quelle che forniscono a priori un errore grafico minore, a causa delle minori deformazioni presenti.
Nella fase preparatoria di una qualsiasi attività nautica e scientifica è necessario consultare anche degli interessanti volumetti chiamati “Portolani del Mediterraneo“, editi dall’Istituto Idrografico della Marina. Queste pubblicazioni forniscono al navigante informazioni preziose e dettagliate sulla costa, sugli ancoraggi e sull’ambiente circostante. Sono suddivisi in diversi volumetti che vanno dalle caratteristiche generali del Mar Mediterraneo, le informazioni di carattere generale, norme e Regolamenti e le generalità Oceanografiche fino ad entrare nello specifico, descrivendo i diversi mari e zone costiere di particolare interesse. Vi si ritrovano le condizioni per gli ancoraggi, i venti predominanti, i tipi di fondali e i sedimenti e tante altre informazioni utili sia per il navigante che per coloro ce, in una certa area, devono pianificare le loro attività lavorative. Ecco un’elenco dei portolani cartacei:
I.I. 3145 Portolano del Mediterraneo – Generalità Parte I
I.I. 3145 Portolano del Mediterraneo – Generalità Parte I – Supplemento N. 1
I.I. 3145 Portolano del Mediterraneo – Generalità Parte II
I.I. 3147 Portolano – Volume 1 C – Mare Adriatico – Coste d’Italia
I.I. 3148 Portolano – Volume 1 A – Mar Ligure e Alto Tirreno
I.I. 3149A Portolano – Volume 2 A – Mediterraneo Occidentale
I.I. 3149B Portolano -Volume 2 B – Mediterraneo Occidentale
I.I. 3152 Portolano – Volume 1 B – Basso Tirreno e Ionio Occidentale
I.I. 3153 Portolano – Volume 3 – Mediterraneo Orientale
I.I. 3154 Portolano – Volume 4 – Mediterraneo Orientale
I.I. 3160 Portolano – Volume 5 – Mar Nero e Mar d’Azov
I.I. 3161 Portolano – Volume 6 – Mare Adriatico – Adriatico Orientale –
I.I. 3201 Portolano P1 – Dal confine italo-francese a Marinella
I.I. 3202 Portolano P2 – Da Marina di Carrara a Sabaudia
I.I. 3203 Portolano P3 – Sardegna e Bocche di Bonifacio
I.I. 3204 Portolano P4 – Da Capo Circeo a Sapri
I.I. 3205 Portolano P5 – Da Maratea a Leuca e costa della Sicilia orientale
I.I. 3206 Portolano P6 – Sicilia meridionale e settentrionale ed Isole Maltesi
I.I. 3207 Portolano P7 – Da Capo Santa Maria di Leuca a Senigallia
I.I. 3208 Portolano P8 – Da Marotta al confine italo-sloveno
La lista aggiornata delle carte nautiche esistenti e delle pubblicazioni di interesse è contenuta nel Catalogo Generale delle carte e delle pubblicazioni nautiche, reperibile in un qualsiasi punto vendita di materiale nautico e nelle librerie specializzate. Il catalogo contiene l’elenco di tutte le carte disponibili (sia in formato cartaceo che digitale) e delle pubblicazioni edite dall’Istituto Idrografico della Marina Militare che possono essere facilmente identificate osservando nelle pagine di interesse diversi riquadri numerati. Ogni quadrato identifica una carta diversa, ovviamente i rettangoli hanno dimensioni diverse: quelli più grandi si riferiscono alle carte generali usate per la pianificazione generale. In caso di navigazione in mari lontani, non coperti dalle carte edite dall’Istituto, esistono pubblicazioni e carte edite da altri Enti stranieri, come l’United Kingdom Hydrographic Office, che possono offrire informazioni preziose per la pianificazione di attività in aree lontane come l’Oceano Pacifico e l’Indiano.
E’ buona norma, nella preparazione della missione, fare sempre una ricerca preventiva, acquisendo quel materiale nautico necessario per l’esito della vostra navigazione prima della partenza.
Definizione di Miglio nautico Internazionale
Come abbiamo raccontato nel precedente articolo, la Terra viene assimilata ad un ellissoide. Il problema che si pone il navigante è come riportare le distanze sulle carte. L’unità di misura comunemente usata è il miglio nautico, inteso come misura della lunghezza del primo di un arco misurato su un meridiano.
Per via delle deformazioni causate dalle proiezioni la sua lunghezza non è costante ma variabile in funzione della latitudine in cui viene misurato.
La sua lunghezza aumenta spostandoci dall’Equatore verso Nord o verso Sud ed è in funzione del raggio di curvatura del meridiano ρ e della latitudine considerata, secondo la seguente formula: dM = ρ x dφ dove ρ tiene conto dei valori di eccentricità dell’ellissoide di Hayford e φ è il valore di latitudine considerato.
Per convenzione, nel 1929 fu adottato un valore riferito ad una latitudine di riferimento di 44° 20′ risultante in una misura di 1842 metri. Tale valore, è stato definito Miglio nautico internazionale (NM) ed è l’unità di misura della distanza fondamentale in mare. Su brevi distanze viene utilizzata un’unità di misura inglese, chiamata Yarda o iarda (0.9144 metri), che ha un rapporto di circa 1 a 2000 con il miglio nautico (2026,6 yards per un miglio nautico).
Punta Arenas 5300-7000: carta terrestre Instituto Geográfico Militar. Santiago : El Instituto, 1987. (reimpresión 1990) 47 x 55 cm.
Cenni di cartografia terrestre
In zone dove non esistano delle carte nautiche a grandissima scala, possono essere di valido aiuto nella vostra pianificazione, le carte terrestri. Queste carte sono ovviamente state realizzate per usi ben diversi ma comprendono a volte anche le linee di costa.
Abbiamo visto come, per disegnare le carte, ricorriamo a proiezioni geometriche diverse. La cartografia terrestre utilizza la proiezione cilindrica trasversa di Mercatore, con tangenza lungo un meridiano di riferimento. Per ridurre al minimo le deformazioni, l’ellissoide è stato suddiviso in 60 fusi, denominati da un numero, ampi 6 gradi. I fusi sono stati quindi suddivisi in venti fasce parallele contraddistinte da lettere. Ulteriori suddivisioni in quadrati di 100, 10 ed un chilometro (grigliato) portano alla determinazione di punti geografici in coordinate metriche molto spinte. Il vantaggio più evidente è la possibilità di creare un reticolato “cartesiano” con l’asse delle ascisse coincidente con l’Equatore e l’asse delle ordinate con il meridiano di tangenza del fuso. L’area italiana è compresa fra i fusi 32 e 33 e le fasce S e T.
UTM
Un sistema importante di rappresentazione geografica è l’UTM (Universal Trasversal Mercator), anch’esso riferito all’ellissoide internazionale e tangente a Postdam (Germania). In ambito nazionale esistono carte realizzate con una rappresentazione locale detta “di Gauss Boaga“; queste carte sfruttano la rappresentazione di Gauss facendo però coincidere il meridiano centrale con quello passante per Monte Mario (Roma). Tenendo conto che la superficie geografica occupata dall’Italia comprende circa 12 gradi in longitudine, questa cartografia è stata suddivisa su due fusi, ad Ovest ed a Est del meridiano centrale. Inoltre, per evitare valori metrici negativi, fu assegnato il valore fittizio di 1500 Km al meridiano centrale del fuso Ovest e 2520 a quello ad Est.
La cartografia terrestre italiana è pubblicata dalle Regioni con scale che vanno dal 1:5000 a 1:10000 e dall’Istituto Geografico Militare (IGM) che ha prodotto ben 3545 carte (tavolette) con scale variabili da 1:100.000 a 1:25000 ed altre carte con scala minore. E’ importante sottolineare che sebbene le carte dell’IGM riportino sovra-impresso il reticolato UTM, riferito al sistema ED 50, è possibile passare al sistema Gauss Boaga attraverso dei valori algebrici di correzione (correlazione) presenti sulla carta. Analogamente alle carte edite dall’IIM esistono cataloghi dell’IGM che rappresentano le cartografie delle aree pubblicate. In particolare, per meglio identificare ciò che è disponibile, le aree colorate in giallo sono quelle pubblicate ed in bianco quelle in lavorazione per le varie scale. Di particolare interesse per il ricercatore è la serie 1:25000 (dove 1 cm equivale a 250 metri). Vedremo come la cartografia terrestre è stata nel tempo digitalizzata per cui il suo impiego nei sistemi di informazione geografica (GIS) è stato semplificato.
Attenzione:
Qualora si effettuino raffronti tra carte nautiche e topografiche terrestri che interessano una stessa zona. si potrebbero apprezzare, specie in aree con particolare escursione di marea, evidenti diversità nel disegno della conformazione della linea di costa. Ciò è dovuto al fatto che le carte nautiche, per motivi di sicurezza legati alla navigazione in acque poco profonde (very shallow water), considerano come “livello mare” il livello più basso delle maree al contrario della cartografia terrestre che utilizza il “livello medio mare” (mean sea level).
Queste “differenze” di conformazione sono particolarmente evidenti nelle carte costiere dei paesi del Nord Europa e del Nord America (ad esempio nelle carte del British Admiralty) nelle quali si registrano maree dell’ordine di alcuni metri.
fine parte IV – continua
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ammiraglio della Marina Militare Italiana (riserva), è laureato in Scienze Marittime della Difesa presso l’Università di Pisa ed in Scienze Politiche cum laude all’Università di Trieste. Analista di Maritime Security, collabora con Centri di studi e analisi geopolitici italiani ed internazionali. È docente di cartografia e geodesia applicata ai rilievi in mare presso l’I.S.S.D.. Nel 2019, ha ricevuto il Tridente d’oro dell’Accademia delle Scienze e Tecniche Subacquee per la divulgazione della cultura del mare.
