La lunga strada verso la cartografia moderna

Per secoli, la cartografia ha aiutato a mappare il nostro mondo che cambia.

Come la tecnologia si evolve, così fanno le nostre capacità cartografiche. Possiamo mappare la nostra città, il nostro paese, il nostro pianeta e, in una certa misura, anche il nostro universo.

I sistemi informativi geografici (GIS), il culmine della cartografia e della tecnologia moderna, ci permettono di mappare il nostro mondo come mai prima: dal rendering delle mappe oceaniche in 3D alla ricerca della lavanderia più vicina.

La tecnologia stessa è innegabilmente impressionante e la cartografia ne è il fondamento.

Questo post copre:

I. Definizione di cartografia

II. Una breve storia della cartografia

III. Strumenti moderni di cartografia

IV. Applicazioni pratiche della cartografia moderna

Che cos’è la cartografia?

La cartografia è il metodo attraverso il quale le mappe vengono studiate, create e disegnate. Una confluenza tra pratica, scienza e arte, la cartografia guida i principi e gli standard pratici dietro le mappe e la realizzazione di mappe.

Con una sovrapposizione tra geografia, scienza della terra, topologia e persino politica, la cartografia è una disciplina altamente intersecante. Nonostante questo, ha un’idea centrale: la localizzazione.

La cartografia ci aiuta a capire il nostro posto nel mondo, ad analizzare le relazioni di posizione e a riflettere sugli effetti della geografia sulla nostra vita quotidiana.

È importante notare che la cartografia si occupa di rappresentazioni del mondo: rappresentazioni modellate dallo scopo della mappa e dalle intenzioni del cartografo.

Le mappe riflettono una prospettiva, che non è necessariamente accurata alla realtà. La perfetta fedeltà non è sempre l’obiettivo di un cartografo.

Nel corso della storia, le mappe sono state usate per riflettere eventi attuali, manipolare la politica e il commercio, e persino illustrare credenze religiose.

Con ogni anno che passa, la cartografia si itera e si espande, entrando nei tempi moderni nella forma di tecnologie geospaziali avanzate. Detto questo, è iniziata come qualcosa di molto più semplice.

Di seguito ci immergeremo nei primi anni della cartografia, esplorando la progressione attraverso i secoli.

Una breve storia della cartografia

La cartografia risale a secoli, anche millenni fa. Le mappe più antiche sono pitture murali nelle caverne e tavolette di pietra, e ci sono voluti centinaia di anni per produrre una proiezione navigabile (anche se ancora distorta) del mondo.

Non importa il formato, la storia delle mappe del nostro mondo è assolutamente affascinante.

Mappe antiche

La più antica mappa conosciuta al mondo risale al 7° millennio a.C.

Si pensa che rappresenti i dettagli e la posizione della città anatolica Çatalhöyük, questa antica mappa è stata trovata dipinta sulla parete di una grotta. Mostrando un vulcano e 80 edifici, è larga 4 metri e alcuni credono che sia una pianta della città.

Va notato che ci sono diverse interpretazioni di questi disegni. Alcuni credono che la “montagna” sia in realtà una pelle di leopardo e che i quadrati siano un disegno geometrico artistico. Senza ulteriori prove, è quasi impossibile fare un’affermazione definitiva in un senso o nell’altro.

In entrambi i casi, questo disegno esemplifica la mancanza di chiarezza in molte rappresentazioni cartografiche. Anche se si tratta di una mappa, la fedeltà complessiva è chiaramente bassa.

L’ascesa della cartografia ad alta fedeltà è spesso attribuita agli accademici e ai filosofi greci.

I greci

Si ritiene che il filosofo greco Anassimandro abbia creato la prima mappa del mondo pubblicata. Quella mappa è andata perduta da tempo, ma sono state fatte delle riproduzioni basate su descrizioni di fonti secondarie.

È chiaro che la precisione di questa mappa era limitata. Detto questo, fu uno dei primi tentativi conosciuti di raffigurare accuratamente il mondo nel suo insieme.

Tolomeo, un altro greco, creò il campo della geografia in modo del tutto casuale.

Un accademico polivalente, con contributi all’astrologia, all’astronomia e alla matematica, Tolomeo era ossessionato dall’idea di creare oroscopi accurati. Nel perseguire questo obiettivo, ideò un sistema di linee – latitudine e longitudine – su cui tracciò 10.000 luoghi di nascita.

Questo sforzo pose inavvertitamente le basi della cartografia come è conosciuta oggi.

L’età dell’esplorazione

L’età dell’esplorazione iniziò nel XV secolo, innescata in parte da incredibili invenzioni come il telescopio, la bussola e il sestante.

Questa spinta all’esplorazione accese la domanda di mappe mondiali sempre più dettagliate e accurate.

Quest’epoca è riassunta perfettamente dalla rivista Time:

“A metà del XVI secolo, ciò di cui tutti avevano bisogno era una mappa piatta che permettesse ai navigatori marittimi di tracciare lunghe distanze utilizzando una linea retta che tenesse conto della curvatura della superficie terrestre.”

Questa richiesta spinse i cartografi europei a condurre ampie indagini sul territorio, esplorare aree inesplorate e creare le mappe più dettagliate viste fino ad allora. Fu in quest’epoca che venne creata l’ormai famosa proiezione di Mercatore.

Le mappe nei tempi moderni

Le mappe si sono evolute in modo significativo con l’ascesa della tecnologia geospaziale, aprendo nuove strade con l’avvento di Google Earth.

Zhou Qiming, professore e direttore del Centre for Geo-Computation Studies della Hong Kong Baptist University, parla perfettamente di questa nuova era:

“Stiamo… (trovando) modi di presentare luoghi geospaziali che non sono mappe in senso tradizionale, ma piuttosto visualizzazioni simili alle mappe. Le mappe stanno diventando più intelligenti, e ci mostrano il mondo sotto parametri diversi.”

Gli strumenti della cartografia del passato includono bussole, fogli di mylar, planimetrie e divisori – tutti utilizzati per creare mappe analogiche. Con la diffusione della cartografia digitale, i moderni strumenti di cartografia sono cambiati in modo significativo.

Strumenti moderni di cartografia

Gli strumenti di cartografia di oggi hanno portato la creazione di mappe a nuovi livelli, soprattutto in termini di dettaglio e precisione, ma a volte anche in senso letterale.

La cartografia può utilizzare un’enorme varietà di metodi e strumenti. Qui copriremo alcuni degli strumenti più comuni: fotografia aerea, sensori, GPS, satelliti e GIS.

Fotografia aerea

La gente ha cercato di portare le macchine fotografiche in cielo da quando esistono quelle stesse macchine. I primi tentativi di fotografia aerea comprendevano palloni, aquiloni e persino razzi.

Nel 1860, la più antica fotografia aerea sopravvissuta è stata scattata da James Wallace Black, legato in una mongolfiera a 2.000 piedi sopra Boston.

Leggi di più sull’affascinante storia della fotografia aerea qui.

La fotografia aerea moderna si basa ora su tecnologie avanzate come gli elicotteri e i veicoli aerei senza equipaggio (UAV) – più colloquialmente noti come droni.

Capaci di raggiungere altezze impressionanti e controllati da un telecomando manuale, i droni sono uno strumento fantastico per la fotografia aerea. Specialmente per la mappatura GIS, le registrazioni visive su larga scala e coerenti rendono i rilievi e il rilevamento dei cambiamenti un gioco da ragazzi.

Anche se i droni sono ancora abbastanza costosi, la barriera di ingresso è abbastanza bassa che le organizzazioni e anche la maggior parte degli individui possono partecipare.

Sensori

I sensori rilevano eventi, cambiamenti e caratteristiche fisiche di una data area trasformando gli stimoli (suono, luce, calore o movimento) in segnali elettrici.

Questi segnali vengono raccolti e poi trasmessi a un altro dispositivo, solitamente un computer. In parole povere, i sensori raccolgono dati sulla superficie terrestre.

Esempi di sensori includono:

Seisometri: Misurano il movimento del terreno
LIDAR: mappatura aerea 3D basata sul laser
Sonar: Rilevamento di oggetti sott’acqua attraverso la propagazione del suono

In termini di cartografia moderna, i sensori contribuiscono alla progettazione e alla creazione di mappe dettagliate e ad alta fedeltà.

Perché i sensori possono rilevare e registrare regolarmente enormi quantità di dati accurati, sono spesso utilizzati in progetti di rilevamento dei cambiamenti. Essenzialmente, si crea una mappa di un’area, si aspetta un determinato periodo di tempo, se ne crea un’altra e poi si confrontano le discrepanze.

GPS

Il Global Positioning System (GPS) è una serie di oltre 24 satelliti che orbitano regolarmente intorno alla Terra, ognuno dei quali trasmette un segnale unico.

I ricevitori GPS intercettano questi segnali ed eseguono la trilaterazione (misurazione basata sulla distanza tra vari punti): permettendo un sistema di navigazione altamente accurato.

Primariamente utilizzato per la navigazione su aerei, automobili, barche e telefoni cellulari, il GPS è anche lo strumento principale per il rilevamento del territorio.

La cartografia digitale ha permesso l’ubiquità dei sistemi GPS. Gli utenti possono impiegare il GPS per tracciare le tendenze quotidiane come il traffico, segnare le coordinate dei punti di riferimento, tracciare un percorso da un luogo all’altro e trovare la propria posizione all’interno di una mappa.

Satelliti

I satelliti servono una varietà di scopi – dallo spionaggio di avversari stranieri, al monitoraggio del tempo e al miglioramento del servizio cellulare, o come menzionato sopra – per abilitare la rete GPS.

In termini di creazione di mappe, i satelliti consentono aggiornamenti coerenti e su larga scala della superficie terrestre.

Pensate ad applicazioni moderne come Google Earth o strumenti GIS cloud. Tutti questi si affidano ai satelliti per ottenere dati geospaziali accurati.

I satelliti hanno aumentato la velocità e la portata con cui si possono raccogliere informazioni mappabili. Rilievi che una volta richiedevano mesi possono ora essere fatti in pochi minuti.

Catturando continuamente filmati della superficie terrestre, i satelliti hanno permesso la creazione di migliaia, se non milioni, di mappe – usate in agricoltura, servizi pubblici, silvicoltura, scienze della terra, cambiamento globale e pianificazione regionale.

Geogrpahic Information Systems (GIS)

Sensori, GPS e satelliti sono metodi attraverso i quali raccogliere dati. Tuttavia, come regola generale, mancano della capacità di visualizzare, organizzare e gestire i dati che raccolgono.

GIS fornisce la soluzione ideale.

GIS è un software basato sulla localizzazione utilizzato per visualizzare, organizzare e analizzare i dati geospaziali. Il GIS aiuta gli utenti a gestire i loro dati, consentendo una migliore comprensione dei modelli e delle relazioni basate sulla posizione.

Le piattaforme GIS legacy, nate negli anni ’80, forniscono strumenti per l’analisi scientifica di alto livello e la visualizzazione dei dati. Questi programmi sono più spesso basati su desktop e richiedono un’installazione locale – anche se alcuni offrono applicazioni mobili.

Nell’ultimo decennio, i sistemi cloud GIS hanno iniziato a diventare più diffusi. I sistemi Cloud GIS non offrono lo stesso livello di analisi scientifica profonda; tuttavia, sono significativamente più mobili – permettendo agli utenti di portare il GIS con sé ovunque vadano.

Applicazioni pratiche della cartografia moderna

La maggior parte delle persone interagisce con i prodotti della cartografia moderna su base giornaliera.

Considera le molte applicazioni nel tuo telefono. Quante di esse si basano su servizi basati sulla localizzazione? Le app di navigazione come Google Maps e Waze, i servizi di trasporto come Uber o Lyft, e le app per la consegna di cibo come DoorDash hanno tutte un qualche tipo di componente cartografica.

Detto questo, la cartografia moderna va ben oltre il semplice trovare la tua posizione su una mappa. Location intelligence, modellazione 3D e creazione di mappe in tempo reale sono tutte basate sull’applicazione dei moderni strumenti cartografici.

Location Intelligence

Location intelligence, nota anche come spatial intelligence, aiuta gli utenti a ricavare intuizioni e scoprire relazioni significative all’interno dei dati geospaziali.

Location intelligence è emersa dalle fondamenta del GIS, ed è utilizzata per aiutare le organizzazioni e le società a comprendere i dati posizionali.

Le applicazioni pratiche della location intelligence includono la valutazione del rischio, l’ottimizzazione delle consegne, la configurazione dei prezzi e lo sviluppo di strategie di acquisizione o espansione.

Modellazione 3D

LiDAR, uno dei moderni strumenti di cartografia menzionati sopra, è parte integrante della creazione di mappe e modelli 3D. LiDAR si basa sulla luce laser per misurare la distanza.

Un impulso laser viene rilasciato, viaggia verso l’esterno, colpisce un oggetto e poi rimbalza indietro. Simile al sonar, la distanza viene misurata in base al tempo impiegato dagli impulsi per tornare indietro.

Perché la luce viaggia incredibilmente veloce e in tutte le direzioni contemporaneamente, le scansioni LiDAR producono nuvole di punti.

Costituite da milioni di punti individuali, le nuvole di punti sono fondamentalmente mappe 3D altamente dettagliate. L’enorme numero di punti di dati significa che le scansioni LiDAR possono creare mappe 3D di qualsiasi cosa, da una metropoli affollata al Grand Canyon.

Leggi di più sul LiDAR qui nella nostra guida completa ai tipi di dati GIS.

Realizzazione di mappe in tempo reale

La tecnologia cloud ha permesso la mappatura in tempo reale.

In contrasto con il software installato localmente, le piattaforme GIS basate su cloud possono essere accessibili tramite qualsiasi browser web. Questo significa che qualsiasi dispositivo connesso a internet può essere usato per visualizzare e interagire con un dato programma.

La mappatura digitale in tempo reale permette una quantità incredibile di attività – dal tracciare le ispezioni dei servizi pubblici, al guardare come il tuo autista di Uber si avvicina al punto di raccolta.

A parte il numero impressionante di applicazioni, la mappatura in tempo reale è forse l’indicatore più chiaro di quanto lontano sia arrivata la cartografia. Dai primi disegni nelle caverne alla creazione di mappe dal vivo per soddisfare quasi tutti gli scopi, i progressi tecnologici sono davvero stupefacenti.

Sommario

La cartografia è una materia ricca con profonde radici storiche.

La cartografia moderna poggia su una base che risale a millenni fa, e continua a crescere ed evolversi ogni anno che passa.

Con i dati provenienti da droni, satelliti e sensori, più le robuste capacità del software di mappatura GIS – il futuro della cartografia promette di essere luminoso.