La Terra ha una forma definita geoide, una sfera leggermente schiacciata ai poli e rigonfia all’equatore. Essa viene raffigurata sul piano, nella sua interezza o per porzioni, dalle carte geografiche, attraverso le tecniche di rilevamento e gli strumenti matematici messi a punto dalla cartografia. Le tecniche di proiezione geometrica, infatti, permettono di trasferire sul piano una superficie sferica come quella della Terra riducendo al minimo le inevitabili deformazioni, che rendono la carta geografica sempre e comunque approssimata in un certo grado. Oltre che approssimata, la rappresentazione della Terra sulle carte geografiche è ovviamente in scala, cioè ridotta secondo il criterio di proporzionalità fornito da una scala numerica o grafica che indica il rapporto tra la distanza fra due punti nella realtà e la distanza fra gli stessi sulla carta.
Le carte geografiche, infine, sono simboliche, perché per la rappresentazione utilizzano simboli altimetrici come colori o tratteggi (per rappresentare i rilievi) e planimetrici come punti, linee e nomi (per gli altri elementi naturali e artificiali del paesaggio).
In base alla scala prescelta, si distinguono carte a grande scala, utilizzate per rappresentare piccole porzioni di territorio e quindi più dettagli (piante, mappe, carte topografiche), e carte a piccola scala, usate per rappresentare regioni, Stati (carte corografiche), continenti o l’intero pianeta (planisferi) e quindi molto poco dettagliate.
In base al contenuto, invece, le carte vengono differenziate in generali (fisiche o politiche), speciali (con scopi specifici, per esempio le carte nautiche) e tematiche (rappresentanti la distribuzione di specifici fenomeni su un dato territorio, per esempio le carte climatiche).
Le tecniche di proiezione utilizzate per costruire una carta geografica possono essere diverse:
- proiezione vera (proiezione del reticolato geografico su una superficie ausiliaria tramite i principi geometrici);
- proiezione modificata (proiezione vera modificata per ridurre eventuali deformazioni);
- proiezione convenzionale (rappresentazione finalizzata a particolari risultati).
Affinché una carta geografica possa essere considerata valida, deve possedere una tra le caratteristiche di isogonia (uguaglianza fra gli angoli esistenti tra le linee tracciate sulla superficie terrestre e quelle sulla carta), equivalenza (proporzionalità fra le aree del reticolato tracciate sulla carta e quelle nella realtà) o equidistanza (proporzionalità fra le distanze sulla carta e nella realtà), in base agli scopi della carta stessa.
La prima fase della costruzione di una carta geografica è la triangolazione, cioè la suddivisione della superficie territoriale in una rete di triangoli contigui (rete di triangolazione) scegliendo punti topograficamente significativi del territorio (cime di montagne, sommità di campanili) come vertici dei triangoli. Alla triangolazione segue la rilevazione topografica, cioè la definizione della posizione e dell’altitudine dei punti individuati, delle caratteristiche del terreno e degli elementi naturali e artificiali presenti, attraverso i dati forniti dai satelliti e dalle fotografie aeree.
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