GEOGRAFIA, scienza dell'organizzazione dello spazio

di Livio G. Rossetti

Nel secondo dopoguerra, il nostro Paese è stato teatro di intense trasformazioni: in pochi decenni, abbandonato il modo di produzione tradizionale, la Società ha attuato un cambiamento di rotta, adottando un nuovo modello di sviluppo già sperimentato nel resto dell'Europa centrale e settentrionale oltre che negli USA, cioè il modo di produzione capitalistico. I mutamenti sono stati radicali in ogni campo, sociale, politico, produttivo, culturale; si modificano i rapporti sociali, la Società si dà nuovi ordinamenti, si abbandonano i vecchi schemi, sorgono nuovi problemi, si evidenziano incertezze, vengono adottati aggiustamenti, sempre nuove risposte alle necessità.
Anche in campo scolastico si sarebbe dovuto sentire la necessità di mutamenti: ad una nuova Società corrisponde una nuova cultura e deve far riscontro un rinnovato modo di "fare scuola", che in realtà stenta ad avvenire, sia nei contenuti, sia nei metodi di insegnamento.
La scienza geografica ha compiuto, soprattutto all'estero, questo ripensamento sui suoi fini, sul suo modo di organizzarsi, sui paradigmi che devono guidare la ricerca geografica e l'insegnamento della geografia ai vari livelli.

Secondo la più recente epistemologia (cioè la riflessione intorno ai principi e al metodo della conoscenza scientifica) della Geografia, siamo di fronte ad una vera scienza perchè le sue affermazioni, le sue dimostrazioni, le sue ipotesi sono di fatto controllabili; non ha leggi proprie ma utilizza quelle di altre scienze in base alle sue necessità e ai vari problemi che essa affronta; è una scienza che spiega avvenimenti già accaduti e perciò è un sapere storico, ma può anche indicare in anticipo fatti, evoluzioni, prospettive future, e perciò è anche una scienza tecnologica. Per questi motivi la Geografia è una scienza non autonoma, cioè indipendente dalle altre scienze delle quali usa le leggi, ma è una scienza specifica perchè si pone dei problemi, e la loro soluzione, che attengono all'organizzazione dello spazio ad opera dell'azione umana, uno spazio naturale terrestre trasformato in geografico dall'intervento dell'uomo.

La Geografia, partendo dallo studio della sistemazione dello spazio, arriva a comprendere il tipo di società che l'ha pensato, progettato, realizzato, secondo un disegno sociale, politico, culturale, cioè secondo una particolare ideologia.
Essendo molti i problemi che derivano dall'azione dell'uomo sull'ambiente e numerosi quelli creati dalla stessa azione sociale così diversificata nelle varie parti del mondo, ne risulta che la Geografia è un sapere composto da diverse scienze (geologia, chimica, fisica, economia, sociologia, climatologia, demografia, ecc.), ognuna delle quali affronta e risolve alcuni particolari problemi sempre attinenti all'uomo, attore delle trasformazioni e organizzazioni dello spazio geografico.
Quindi ciò che unisce così numerose scienze assai diverse tra loro è lo scopo che si prefiggono, uno scopo, un fine identico: studiare, indagare e conoscere meglio questa nostra Terra, con i suoi spazi naturali ormai ridotti a porzioni sempre più piccole, con le continue trasformazioni ad opera dell'uomo, trasformazioni sempre più marcate man mano che i vari gruppi umani si dotano di tecnologie sempre più sofisticate e complesse, tanto che oggi l'uomo viene considerato il maggior agente trasformatore della superficie terrestre e dell'atmosfera.

Questo fine comune, cioè lo studio dello spazio geografico, della superficie della Terra organizzata dall'uomo, unifica la scienza geografica il cui compito è quello di interpretare l'assetto dato dai vari gruppi umani succedutisi su di un dato spazio, di spiegare i continui mutamenti, le successive trasformazioni, di prevedere le ulteriori modifiche o le possibili soluzioni dei problemi attuali.
In ciò consiste la specificità della Geografia e il suo valore educativo e formativo, poichè dà gli strumenti per valutare la realtà così complessa e mutevole; offre una diversità di risposte ai vari problemi e permette di valutare in anticipo le conseguenze delle nostre azioni, cioè le reazioni, dette anche retroazioni o, con una espressione inglese, feed-back. In questa maniera, potendo in anticipo prevedere le conseguenze delle nostre azioni, dovremmo poter fare le scelte più giuste.

Si è ormai convinti che gli obbiettivi non siano più i contenuti classici della Geografia, ma che questi ultimi divengano solo dei mezzi, degli strumenti per pervenire alle finalità di formare dei cittadini responsabili, liberi, capaci di convivere con il proprio anbiente, consapevoli che le risorse che oggi si utilizzano (o si sprecano) non sono, se non in minima parte, rinnovabili nel breve periodo, per cui ogni nostra azione deve essere vista proiettata nel futuro, quando avremo le reazioni al nostro agire presente.

Vedremo anche che non si può distinguere la Geografia fisica da quella umana e da quella economica, perchè ciò che noi osserviamo, il territorio, è un insieme formato da vari elementi, tutti legati strettamente e tutti influenzabili vicendevolmente. Cioè siamo di fronte ad un sistema complesso dove le spiegazioni possono essere individuate solo analizzando tutte le componenti e le reciproche interdipendenze, poichè, se almeno in parte l'ambiente naturale influenza le azioni umane, queste sicuramente e proporzionalmente intervengono sull'ambiente modificandolo temporaneamente o sensibilmente e irreversibilmente.
Approfondendo tale analisi, giungeremo alla consapevolezza che ogni nostra azione, anche solo su di un elemento componente del sistema, innesca un processo di modifica del sistema. Questo giungerà ad un nuovo assetto che al momento può sfuggirci, ma di cui dovremo tenerne conto se non vorremo scontrarci con problemi sempre più gravi e irrisolvibili.

La geografia, scienza che si occupa dell'uomo e dell'organizzazione dello spazio, nell'esaminare il risultato dinamico del lavoro organizzativo della Società, cioè nell'approfondire l'indagine sui sistemi di organizzazione degli spazi, applica le risultanze delle altre scienze, i modelli comportamentali teorici, le leggi fisiche ed economiche, le teorie, alla ricerca delle motivazioni, della comprensione dell'azione umana.

Il centro di interesse di queste pagine è quindi l'uomo. L'ambiente naturale, con le sue leggi e i suoi processi di trasformazione, è visto nella prospettiva dell'azione umana, un intervento che ha uno scopo preciso, per raggiungere il quale l'uomo entra in competizione con la natura, si inserisce nelle relazioni che legano gli elementi del sistema ecologico, le modifica, ne riceve delle risposte che, a volte, lo costringono a cambiamenti di rotta, a ripensamenti, ad aggiustamenti dei paradigmi operativi.

Per tutte queste ragioni mi occuperò di esaminare brevemente gli strumenti a disposizione del geografo nelle sue indagini (la carta geografica, i grafici, il linguaggio simbolico, ecc.). Mi occuperò poi dell'organizzazione del sistema ecologico focalizzando l'attenzione sull'elemento clima ma anche sull'argomento "morfologia e geologia" quali componenti dell'"ecosistema", per giungere all'osservazione delle relazioni e delle retroazioni che legano il clima alla biosfera e alle trasformazioni della superficie terrestre.
Esaminerò successivamente il sistema popolazione, le differenze demografiche, culturali, sociali, occupazionali.
Poi esaminerò con L'Uomo e l'organizzazione degli spazi agricoli i processi organizzativi attuati dalla Società per rispondere ai problemi fondamentali, ai bisogni primari dell'uomo. In primo luogo le risposte diverse date alle necessità di cibo, i diversi tipi di organizzazione secondo i modi di produzione, secondo i paradigmi culturali e una precisa scala di valori. Vedremo poi L'Uomo e l'organizzazione degli spazi abitativi, dai primi villaggi che divengono città sino alla creazione di immense Megalopoli.
Poi sarà la volta della rivoluzione industriale, del modo di produzione capitalistico, della gerarchia spaziale originata dalla Società industrializzata, del rapporto tra centro e periferia, con L'Uomo e l'organizzazione degli spazi industriali e dei sevizi.

ECOSISTEMA e GEOSISTEMA

Un ambiente naturale è un sistema complesso: risulta formato da diverse componenti fisiche abiotiche (rocce, suolo, morfologia, idrografia, climi, ecc.) e da numerose comunità di esseri viventi biotici (vegetazione, animali, nei quali rientra l’uomo come specie biologica), legate da relazioni di interdipendenza tra i molti elementi costitutivi. L'ambiente naturale viene indicato anche con il termine di spazio naturale o di ecosistema, dal greco oikos che significa casa. Ogni spazio naturale si auto-organizza spontaneamente e tende alla sua conservazione, a raggiungere, cioè, un equilibrio stabile, adattandosi dinamicamente con regolazioni retroattive ai mutamenti provenienti dall'esterno dell'ecosistema. Le varie componenti di questo complesso ecosistema terrestre, sono legate tra loro da flussi di materia e di energia. Questa circolazione di materia, in gran parte di provenienza interna, e di energia, in gran parte di provenienza esterna (radiazione solare), avviene attraverso imponenti cicli: delle rocce, dell’acqua, del carbonio, dell’azoto, dell’ossigeno. L’ecosistema terrestre, che si comporta come un sistema aperto, si suddivide in sottosistemi regionali di diverso livello territoriale che comprendono sottoinsiemi minori fino a giungere alle nicchie ecologiche.

Lo spazio geografico è il risultato dell'operato dei gruppi sociali in un ambiente naturale. Lo spazio geografico è quindi un prodotto sociale che parte dai dati dellambiente, modificati, organizzati, sfruttati secondo un piano pensato e provato sul campo, un progetto che è di vita del gruppo sociale. Nell'organizzazione degli spazi occupati, una società realizza un'opera che diviene testimone dei suoi scopi, della sua cultura, del suo livello tecnologico, della sua ideologia, del suo sistema di potere, dell'organizzazione sociale, perciò del suo modello di sviluppo. Ogni società crea il proprio spazio, o meglio, organizza e realizza più modelli spaziali a seconda che si prefigga diversi scopi da raggiungere. Il gruppo sociale, operando nell'ambiente naturale, diviene un componente del sistema che chiameremo Geosistema. Lo spazio geografico visualizza i vari orientamenti della società nel corso della storia e assicura l'esistenza e l'evoluzione della società. Una società non può esistere senza il proprio spazio o, ben presto, scompare. In ultima analisi possiamo dire che lo spazio geografico è la proiezione dinamica dei rapporti sociali sul territorio, cioè è l'immagine mentale del territorio.

Il geosistema si articola in quattro sottosistemi: la Biosfera costituita dal sistema di relazioni fra i viventi e gli ambienti favorevoli alla vita; la Geosfera costituita dall’insieme dei processi naturali che si svolgono all’interno della terra e sulla superficie terrestre (erosione, deposito, eruzioni vulcaniche, orogenesi ..; la Tecnosfera come sistema scientifico-tecnologico prodotto dall'uomo; la Sociosfera come sistema delle relazioni sociali e culturali prodotte dai vari gruppi umani

GEOGRAFIA: NUCLEI FONDANTI

La specificità della Geografia si fonda su alcuni nuclei che ne costituiscono la struttura epistemologica, determinando il suo particolare approccio ed il suo apporto formativo per l’acquisizione di conoscenze e competenze.
La Geografia, con riferimento ad un qualsiasi fenomeno sociale, economico e ambientale preso in esame, si pone le seguenti domande-chiave:
1.Cos’è? (natura del fenomeno)
2.Dov’è? (sito, ubicazione, localizzazione)
3.Come si svolge, in quale modo accade? (modalità e legami con altri fenomeni, cioè interrelazioni sistemiche)
4.Quando? (momento storico, condizioni temporali)
5.Perché? (fattori, cause)
6.Cosa provoca, quale impatto ha? (effetti, conseguenze)
7.Come cambia, come bisogna procedere? (tendenze evolutive spazio-temporali).

La Geografia si occupa in particolar modo di rispondere al “Dov’è?”, perciò si ispira ai seguenti concetti:
1. Localizzazione (luogo, posizione)
2. Distribuzione spaziale, associazione e specializzazione spaziale
3. Distanza (il “vicino” vissuto, il “lontano” osservato mediante vari documenti e media, disperso, accentrato, distanza/tempo, distanza/costo, distanza geografica, distanza socio-economica)
4. Scala (locale a grande scala, regionale, globale a piccola scala, poiché a ciascuna scala corrispondono diverse interazioni spaziali, diverse gerarchie)
5. Spazio geografico (assoluto, naturale, relativo, come spazio fisico, spazio umano rappresentativo, spazio culturale, spazio economico progettato e creato dall'uomo secondo particolari paradigmi culturali, diversi per ogni popolo, utilizzazione dello spazio, forma e dimensione spaziale).
6. Gerarchia spaziale
7. Rappresentazione cartografica dello spazio (spazio codificato)
8. Interazione (causa/effetto, interdipendenza, per spiegare le relazioni complesse e i legami tra uomo e componenti ambientali)

La geografia è la disciplina destinata a fornire una rappresentazione del mondo nelle sue varie articolazioni regionali.

Per esempio, la geografia turistica rappresenta, in particolare, i fenomeni connessi con le problematiche che attengono allo sviluppo economico e alle sue dinamiche evolutive del fenomeno turismo, affronta lo studio di grandi problemi (i mutamenti degli interessi culturali, sociali, economici, geopolitici, l’aumento dei flussi turistici, la convivenza multiculturale e pluriculturale, gli squilibri tra i vari Paesi…) nella loro dinamica, nel quadro sistemico degli scambi d’informazioni, di merci, di persone, che si realizzano nella fitta rete di viaggi e di comunicazioni. Si occupa dell'organizzazione dello spazio turistico (in base alle funzioni esplicate), che muta nel tempo e nello spazio (in base ai livelli di sviluppo delle società), si interessa dell’aspetto spaziale e territoriale dei fenomeni turistici, della loro distribuzione nello spazio fisico, ambientale, relazionale che viene studiato attraverso l’analisi territoriale, si occupa delle complesse relazioni (orizzontali e verticali) che si stabilizzano tra strutture ambientali e azioni umane, che legano tra di loro oggetti, spazi, soggetti economici.

La geografia è quindi rappresentazione, non enumerazione del mondo. È capace di fornire una visione sintetica delle complesse interrelazioni esistenti sulla superficie terrestre fra fenomeni del mondo fisico e del mondo umano, attraverso l’analisi dei sistemi di reti e flussi, nonché della dinamica dei fatti antropici ed economici nei loro nessi con l’organizzazione socio-politica del territorio. La rappresentazione è una interpretazione, un punto di vista, su un fenomeno, su un oggetto, essa non è immediatamente "oggettiva", ma lo diventa nella misura in cui è, o viene, condivisa.

Per rappresentare, e non enumerare, è indispensabile riferirsi non tanto agli oggetti quanto alle relazioni spaziali che connotano questi oggetti. Cosa intendiamo per relazioni spaziali? Le relazioni spaziali sono le connessioni, le interazioni che si stabiliscono tra oggetti e aspetti riconoscibili, che quindi si localizzano in certi luoghi o regioni. Le relazioni tra gli oggetti e i fenomeni possono essere visti come relazioni tra luoghi e regioni.
Per rappresentare le regioni, o la "regionalizzazione", attraverso le relazioni che si stabiliscono tra oggetti e aspetti, la geografia ha degli strumenti (o una "cassetta di attrezzi") che sono costituiti da:
patrimoni conoscitivi accumulati
strumenti linguistici
strumenti matematico-statistici
strumenti grafici o cartografici
strumenti logici costituiti da modelli e teorie.

Oggi la rappresentazione geografica torna ad essere importante perché il mondo in cui viviamo e operiamo come attori sociali ed economici è in rapido cambiamento.
Da un lato il cambiamento sta ridefinendo le macro-regioni istituzionali ed economiche, le gerarchie dei poteri, gli assetti e gli apparati produttivi e dei servizi, i fenomeni di disuguaglianza sociale, gli squilibri ambientali, ecc… Stanno perdendo rilevanza strategica gli Stati nazionali, mentre assumono sovranità, importanza, legittimità le organizzazioni transnazionali, quali l'Unione Europea, l'OPEC, la NATO; perdono rilevanza le singole migrazioni nazionali e comunitarie, mentre si affermano quelle extracomunitarie e internazionali; perdono rilevanza le imprese che hanno un raggio di azione nazionale, mentre si affermano quelle multinazionali. Le stesse imprese da unità autonome, geograficamente circoscritte, diventano "organizzazioni reticolari". Da questo punto di vista siamo di fronte ad un cambiamento di scala dei fenomeni economici e sociali che molti studiosi definiscono con termini come “globalizzazione”, “internazionalizzazione”, “mondializzazione”.
Dall’altro il cambiamento porta alla ribalta l’importanza della dimensione regionale, del radicamento in un contesto, dell’identità, degli spazi del vissuto, della rilevanza strategica delle risorse e delle organizzazioni endogene o locali, delle conoscenze contestualizzate, delle economie e delle etiche di prossimità, delle differenze, ecc.
Siamo contemporaneamente di fronte ad un secondo cambiamento di scala dei fenomeni economici e sociali che molti studiosi definiscono con i termini di “locale”, di “localismo”, di “endogeno”, di “sistemi territoriali locali” per designare spazi che non necessariamente corrispondo a quelli definiti dalle ripartizioni istituzionali. Dunque i cambiamenti in atto invalidano molto del patrimonio conoscitivo di natura geografica accumulato; pretendono nuove e più aggiornate rappresentazioni del mondo, nuove e più aggiornate conoscenze, nuovi e più aggiornati “punti di vista” per allestire nuovi progetti e nuove strategie.
Il cambiamento e la rappresentazione del cambiamento si rincorrono. Per rappresentare il cambiamento bisogna però conoscere il cambiamento o alcune delle sue dimensioni più macroscopiche.

ANALISI TERRITORIALE (strumento)

Una corretta analisi necessita di:
conoscenze teoriche (teorie generali, modelli, ecc.)
dati statistici (a vari livelli e di diversi anni)
capacità di lettura ed interpretazione dati (attraverso metodi statistici e strumenti informatici)
linguaggi (descrittivi, statistici, cartografici, ecc.)

CONOSCENZE TEORICHE

generali (teoria dei sistemi)
specifiche della geografia economica, storiche ed economiche (liberismo, socialismo), concetti fondamentali (di gerarchia spaziale, di spazio geografico), modelli e paradigmi (modello delle località centrali di Christaller, modello di transizione della popolazione, modello di localizzazione ).

DATI STATISTICI

banche dati ufficiali: es.censimenti decennali della popolazione, aggiornabili ogni anno (es. censimenti annuali delle Camere di Commercio I.A., Associazioni Industriali,ecc.(dati sulle attività economiche e relativi addetti, sul benessere, sulle dotazioni)

LETTURA /INTERPRETAZIONE DATI

La matrice geografica permette di effettuare una rapida elaborazione dei dati e quindi di ottenere velocemente degli indicatori statistici (tassi occupazione, indici vecchiaia, ecc.) mediante l’analisi statistica e l’utilizzo di strumenti informatici (fogli elettronici).

LINGUAGGI

Dopo aver elaborato i dati è utile farne un descrizione; l’economista in genere raccoglie ed elabora dati, usando il linguaggio dei numeri, costruisce tabelle, usa il linguaggio dei grafici. Il geografo rappresenta spazialmente i fenomeni studiati usando il linguaggio cartografico, il linguaggio iconografico (schizzi, immagini visuali fisse e in movimento e di rilevazione da satellite, …), il linguaggio dei modelli (che semplificano e aiutano a interpretare la realtà complessa e diversificata). Una volta elaborati i dati, si posso illustrare i risultati usando i registri linguistici:
- descrittivi: se mi limito a descrivere, pur con riferimenti teorici, i fenomeni studiati
- scientifico-statistici: se utilizzo tabelle e grafici
- cartografici: se utilizzo carte, cartogrammi, metacarte.

I GRAFICI

DIAGRAMMI LINEARI

Diagramma a coordinate cartesiane ortogonali detto cartesiano: si usa nel caso di una variabile discreta che si rappresenta per punti. È un diagramma lineare costruito su due assi orientati, disposti ortogonalmente.

Diagramma lineare polare a coordinate non ortogonali detto radar: usa le coordinate polari ed ogni punto è identificato da due coordinate, il raggio polare che rappresenta la distanza del punto P dall’origine (misura lineare) e l’angolo compreso tra l’asse polare e il raggio polare (misura angolare). Si usa per rappresentare fenomeni ciclici.

DIAGRAMMI AREALI

Diagramma areale a colonne detto ortogramma: si usano colonne rettangolari a basi uguali, distanziate tra di loro regolarmente e disposte sull’asse delle ascisse la cui altezza varia in funzione dei dati espressi sull’asse delle ordinate.

Istogramma o diagramma areale a canne d’organo: si usano rettangoli a basi uguali e adiacenti, disposti sull’asse delle ascisse la cui altezza varia in funzione dei dati. Caso particolare è quello chiamato piramide d’età

Diagramma areale circolare a settori (detto anche diagramma a torta se tridimensionale): i diversi settori sono proporzionali alla frequenza delle variabili.

DIAGRAMMI VOLUMETRICI

Sono diagrammi a tre dimensioni e sfruttano la prospettiva per dare l’impressione della solidità delle figure. Esempio la “torta” precedente

IDEOGRAMMI

Sono diagrammi con figurine stilizzate e il disegno richiama subito alla mente ciò che rappresenta. Può essere costruito ripetendo più volte lo stesso simbolo oppure ingrandendo il simbolo proporzionalmente al valore da rappresentare come nell’esempio.

CARTOGRAMMI o CARTE TEMATICHE

I cartogrammi sono uno ‘grafico’ particolare molto utilizzato dai ‘geografi’ per illustrare la distribuzione spaziale di un determinato fenomeno. Il compito del geografo consiste nel fornire due tipi di informazioni fondamentali:
-la posizione, cioè l’esatta ubicazione degli eventi
-le caratteristiche di determinate aree cioè l’informazione ambientale.
A differenza delle carte geografiche, i cartogrammi si costruiscono, quindi, sono una riproduzione soggettiva (arbitraria) derivante dalla ‘manipolazione’ di dati secondo il punto di vista del realizzatore (in una distribuzione di frequenza, ad es., la determinazione del numero di classi o della loro ampiezza, la scelta della scala piuttosto che della simbologia, permettono di ottenere risultati molto diversi pur partendo dalla stessa matrice di dati). Il carattere soggettivo di tali strumenti non ne sminuisce la valenza se spazializziamo i fenomeni, dopo aver fatto le nostre elaborazioni statistiche; possiamo infatti cogliere facilmente, proprio costruendo dei cartogrammi (o carte tematiche, come vengono in genere definiti), le informazioni (distribuzione spaziale del fenomeno), e le relazioni (alcune relazioni tra i singoli indicatori).
Raccolti i dati in una matrice, questi si possono rappresentare graficamente, partendo da una carta, definita carta di base (una carta con la sola divisione territoriale che può essere a livello comunale, regionale, nazionale o altro che serve da supporto).

Sulla carta di base si posso inserire i dati in tre modi diversi, a seconda della necessità, ottenendo tre tipi di carte tematiche:

per rappresentare valori assoluti, es.totale popolazione per stati o veicoli circolanti, avremo cartogrammi di localizzazione per mezzo di figure piane o solide proporzionali ai valori stessi, generalmente circonferenze o sfere, quadrati o cubi, rettangoli o parallelepipedi.

per rapporti, es.densità di popolazione, avremo cartogrammi a mosaico o con tinte isometriche

per flussi, es.passaggi di auto su strade o di navi sulle varie rotte, avremo cartogrammi a nastro o di flusso. Si usano per restituire legami che si instaurano tra ambiti territoriali diversi e intensità di trasferimenti di quantità di beni, oppure quantità di passeggeri o quantità di mezzi; sono flussi che vengono rappresentati mediante segmenti di larghezza proporzionale all’intensità o dimensione del flusso.

METACARTE

Elaborazione di dati statistici su base metacartografica: le aree geometriche degli Stati sono proporzionate alla quantità del fenomeno rappresentato (es. Produzione industriale)

CARTOGRAFIA

La cartografia è la scienza che ha per oggetto la rappresentazione in piccolo della superficie terrestre; mentre la geodesia, scienza a monte, si occupa dell’analisi matematica della superficie terrestre, la cartografia si limita ad una più grossolana approssimazione. Il problema generale delle cartografia è come si possa rappresentare una sfera su un piano (es. foglio di carta) riducendo errori di posizione, o di dimensione, di forma.
La curvatura di una data porzione della superficie terrestre dipende naturalmente dalle dimensioni di questa: con l’aumentare delle dimensioni aumenta anche il margine di errore. Per ridurre al minimo tale errore il sistema delle coordinate cartesiane è stato adattato costruendo il reticolo geografico dei meridiani e dei paralleli (linee immaginarie). I meridiani indicano la longitudine (distanza angolare) a est o a ovest rispetto al meridiano fondamentale (Greenwich) sono semicerchi che terminano ai poli; i paralleli indicano la latitudine (distanza angolare) a nord o a sud rispetto all’Equatore sono cerchi paralleli all’equatore.
Per risolvere il problema delle distorsioni dovute alla riproduzione della superficie terrestre (curva) su un foglio (piano) si sono sviluppate le proiezioni cartografiche che possono essere fatte con diversi metodi: proiezioni prospettiche, proiezioni coniche, ecc. Sono però una soluzione parziale del problema dato che è possibile riportare esattamente le forme (proiezioni conformi) o le superfici (proiezioni equivalenti) ma non entrambe assieme.

Per determinare la posizione di un punto sulla superficie terrestre sono stati ideati due diversi metodi: il metodo delle coordinate relative, che fa riferimento alla posizione dell’osservatore sulla superficie terrestre, e il metodo delle coordinate assolute, che fa riferimento al reticolato geografico e non dipende dalla posizione di chi osserva. Le coordinate relative o polari consentono di stabilire la posizione di un punto rispetto a un osservatore posto in un luogo qualsiasi sulla superficie terrestre. Il piano di riferimento è il piano dell’orizzonte che, come abbiamo detto, dipende dal luogo in cui si trova l’osservatore. Sul piano si stabiliscono come punti di riferimento i punti cardinali: l’est, cioè il punto in cui sorge il sole nei giorni di equinozio; l’ovest, cioè il punto in cui tramonta il sole nei giorni di equinozio; il nord e il sud, posti rispettivamente di fronte e alle spalle di un osservatore che rivolga la mano destra verso l’est.

Le coordinate polari sono due: la distanza, che coincide con il punto in cui si trova l’osservatore, è data dalla lunghezza del segmento che congiunge l’osservatore "O" con il punto "P" da individuare; l’azimut, che è l’angolo compreso tra il segmento "O-P" e il segmento che congiunge l’osservatore con il nord. L’azimut viene misurato a partire da nord in senso orario.
Le coordinate polari consentono di localizzare un punto, ma hanno una applicazione limitata e non possono servire da riferimento universale; infatti, basta un piccolo spostamento della posizione dell’osservatore perché si abbiano valori differenti. Inoltre, possono essere calcolate solo per i punti che si trovano sopra l’orizzonte visivo che, come abbiamo detto, è diverso da luogo a luogo.

Le coordinate assolute o geografiche di un punto consentono di stabilire la sua posizione sul reticolato geografico: sono la latitudine, la longitudine e l’altitudine. La latitudine di un punto "P" è la distanza angolare tra il parallelo passante per "P" e l’equatore; è uguale all’angolo al centro sotteso dall’arco di meridiano compreso tra il punto e l’equatore. La latitudine si misura in gradi e frazioni di grado e varia da 0° (equatore) a 90°N (polo nord) nell’emisfero boreale, e da 0° a 90°S (polo sud) nell’emisfero australe. Tutti i punti che si trovano sul medesimo parallelo hanno la stessa latitudine.

La longitudine di un punto "P" è la distanza angolare tra il meridiano passante per "P" e il meridiano fondamentale; è l’angolo al centro sotteso dall’arco di parallelo compreso tra il punto e il meridiano di Greenwich (meridiano 0). La longitudine varia da 0° a 180°E (antimeridiano di Greenwich) per i punti posti ad est del meridiano di Greenwich, e da 0° a 180°O per i punti che si trovano ad ovest. Tutti i punti che si trovano lungo lo stesso meridiano hanno la stessa longitudine.
Le misure di latitudine e di longitudine vengono effettuate in gradi perché la lunghezza degli archi corrispondente a un angolo al centro di 1° non è costante sui paralleli, né sui meridiani. Per quanto riguarda la latitudine bisogna tenere presente che i meridiani sono in realtà delle ellissi, perciò la lunghezza di un arco di 1° di latitudine aumenta spostandosi dall’equatore (110,75 km) verso i poli (111,699). I paralleli, invece, sono circonferenze (anche sull’ellissoide), ma di lunghezza variabile: 1° di longitudine corrisponde quindi a un arco di lunghezza variabile; il valore massimo è ovviamente all’equatore (111,3 km), il minimo (0) corrisponde ai poli.
Sul mare latitudine e longitudine sono sufficienti a definire la posizione di un punto rispetto al reticolato geografico, ma sulle terre emerse, la presenza di rilievi e depressioni richiede la determinazione di una terza coordinata, che indica la distanza verticale del punto considerato dal livello del mare: l’altitudine. L’altitudine, o quota di un punto, si determina con appositi strumenti, gli altimetri e con particolari tecniche di triangolazione. Può essere positiva (sopra il livello del mare) o negativa (sotto il livello del mare).

CARTE GEOGRAFICHE

La cartografia permette di realizzare per lo studio particolareggiato della superficie terrestre, le carte geografiche che sono una rappresentazione oggettiva (sono costruite su una trama geometrica) ridotta (grande scala es. 1:25.000 e piccola scala es. 1:5.000.000), simbolica (gli oggetti geografici vengono rappresentati con segni convenzionali) e approssimata (in quanto non si possono contemporaneamente mantenere la proporzione su distanze, superfici e angoli) della superficie terrestre su di una superficie piana.

In base alla scala, e di conseguenza a seconda della superficie rappresentata, le carte geografiche hanno nomi diversi:
carte a piccolissima scala sono i planisferi e i mappamondi che vanno da un minimo di 1:50.000.000 fino a 1:100.000.000 e riproducono tutta la superficie terrestre in un solo disegno. Servono soprattutto a dare un quadro sommario di certi caratteri geografici di tutta la superficie terrestre (distribuzione dei climi, delle grandi formazioni vegetali, ecc.).
carte a piccola scala sono carte generali o geografiche, hanno una scala che va da 1:2.000.000 a 1:45.000.000 e servono a rappresentare grandi Stati o continenti e, di conseguenza, comportano forti riduzioni;
carte a media scala sono dette corografiche e vanno da 1:150.000 a 1:1.000.000 e rappresentano regioni (khóra) o piccoli Stati. Riportano un discreto numero di particolari, soprattutto per quanto riguarda il rilievo e le vie di comunicazione;
carte a grande scala dette anche carte topografiche che vanno da un minimo di 1:10.000 a 1:25.000 (tavoletta) a 1:50.000 (quadrante) fino a 1:100.000 (foglio): in esse è possibile riportare, se non tutti, molti dei particolari della zona rappresentata. In Italia le carte topografiche sono edite dall’Istituto Geografico Militare e rappresentano tutto il territorio italiano.
carte a grandissima scala (cioè con denominatore sempre inferiore a 10.000) rappresentate da planimetrie, piante e mappe come le catastali, e vanno da 1:1.000 fino a 1:9.000 e riportano tutti i particolari della zona rappresentata. Le piante rappresentano la planimetria di centri urbani, le mappe rappresentano i terreni e le proprietà rurali.

carta geografica

carta topografica

mappa catastale

pianta urbana

Poiché ogni carta geografica è una rappresentazione ridotta della reale superficie terrestre, è necessario conoscere il grado di riduzione apportato alle dimensioni reali. L’entità di riduzione apportata è data dalla scala, che ci dice di quante volte è stata ridotta la superficie terrestre nella rappresentazione cartografica. Per scala si intende quindi il rapporto tra una distanza misurata sulla carta e la corrispondente distanza misurata sulla superficie terrestre. Le carte devono sempre riportare la scala, in entrambe o in una delle due forme possibili: numerica e grafica.
La scala di una carta può essere rappresentata con una frazione, che ha al numeratore l’unità e al denominatore il numero che indica quante volte la lunghezza sulla carta è contenuta nella corrispondente distanza sulla superficie; questa scala è detta numerica. Per esempio, la scala 1:100.000 significa che 1 cm sulla carta equivale a 100.000 cm nella realtà, cioè a 1 km; una scala 1:25.000 significa che 1 cm sulla carta equivale a 25.000 cm sul terreno, cioè a 250 m (occorreranno quindi 4 cm sulla carta per coprire una distanza reale di 1 km).
In particolare, più piccolo è il denominatore della frazione, più si dice che la scala è grande e, viceversa, più il denominatore è grande più la scala è piccola. Perciò, quando si tratta di carte a grande scala si intendono carte nelle quali la riduzione non è forte, cioè carte in cui la scala ha denominatore molto piccolo. Viceversa, si parla di carte a piccola scala quando il denominatore della frazione è un numero molto grande, il che sta a indicare che la riduzione effettuata è molto forte. In pratica, una carta a grande scala può rappresentare un territorio poco esteso, mentre una carta a piccola scala può comprendere un intero continente o un emisfero. Si può fare qualche confronto sulle carte degli atlanti osservando, per esempio, le variazioni di scala da una carta regionale a un planisfero. Spesso, sulle carte geografiche, oltre alla scala numerica, è riportata la scala grafica, in cui il rapporto tra la distanza sulla carta e la distanza reale è rappresentato da una linea retta suddivisa in parti uguali, delle quali ciascuna corrisponde a una determinata distanza lineare nella realtà, la scala grafica è utile per misure rapide: si può misurare infatti sulla carta la distanza fra due punti e riportare il valore trovato sulla scala grafica. Si ha così subito il valore della distanza reale in chilometri o in metri.

La riduzione in scala è un rapporto tra le misure sulla superficie terrestre e quelle riportate sulla carta; indica, quindi, il rapporto tra la lunghezza di un segmento sulla carta geografica e la lunghezza reale sulla superficie terrestre che viene individuata , ad esempio, da 1:100.000 se un cm sulla carta rappresenta 1 Km sulla superficie terrestre. La scala di riduzione si può definire con la seguente proporzione:
C : T = 1 : N
dove: C è la lunghezza lineare misurata sulla carta, T è la lunghezza lineare misurata sulla superficie terrestre, N è il denominatore della scala.

Carte e contenuto

In base al contenuto specifico che intendono rappresentare, le carte si dicono tematiche. Esse rappresentano in modo sintetico, e tuttavia esauriente, la distribuzione e l’intensità di un fenomeno, in rapporto al territorio.
La classificazione può essere fatta rispetto al contenuto:
carte fisiche che rappresentano solo elementi orografici, idrografici e batimetrici della superficie terrestre
carte climatiche e della vegetazione
carte politiche che danno minor risalto agli elementi fisici indicando specialmente le divisioni politiche e le partizioni amministrative con i principali oggetti geografIci di tipo umano, sociale ed economico (città, vie di comunicazione, porti, ecc.)
carte etniche e demografiche,
economiche che esprimono le caratteristiche economiche di determinate regioni
geologiche e pedologiche che rappresentano le varietà di rocce e di terreni, i corrugamenti, i vulcani, le zone sismiche ecc.

Sono in pratica la somma di una carta topografica, corografica o geografica, con altre rappresentazioni grafiche, quali diagrammi, simboli, colori convenzionali, ecc. Con carte di questo tipo si possono rappresentare percorsi stradali, colture, precipitazioni e temperature, dati demografici, ecc., creando veri e propri sistemi d’informazioni, di grande utilità nella pianificazione del territorio.

LA CARTOGRAFIA NELLA STORIA

Sembra che l'uomo abbia iniziato a rappresentare ciò che osservava da soli 35.000 anni: fiumi, terre, zone di caccia, villaggi, isole, mari. Di queste antiche rappresentazioni rimangono solo frammenti, graffiti, tavolette di argilla, papiri, pietre incise, segni evidenti dell'importanza che l'uomo ha sempre dato alla conoscenza e alla rappresentazione del proprio territorio, degli spazi che lo circondavano, dei territori dei popoli vicini e lontani, possibili alleati o nemici da combattere.

Per poter rappresentare ciò che raccontavano i viaggiatori e i commercianti, il cartografo dell'antichità ha dovuto risolvere molti problemi:
ha dovuto determinare la dimensione della Terra
ha dovuto dare una forma alla Terra
ha dovuto trovare un sistema di riferimento per dividere in parti la superficie terrestre e collocare città, fiumi, monti…
ha dovuto inventare un linguaggio figurato e simbolico
ha dovuto proteggere le proprie scoperte geografiche e cartografiche.

Le basi della cartografia si fondano più di 3000 anni fa, di quell'epoca si conoscono alcune mappe incise sulle rocce, come la mappa di Bedolina della Valcamonica, e alcune tavolette babilonesi che sono probabilmente tra le più antiche carte geografiche, o più propriamente mappe. Da allora astronomi , geografi, filosofi e matematici si impegnarono per costruire delle basi scientifiche sulle conoscenze riportate da viaggiatori e naviganti.

Nel III sec. a. C. il greco Eratostene, lavorando come educatore del figlio di Tolomeo III ad Alessandria, presso la celebre biblioteca, convinto che la Terra fosse rotonda, ne calcolò la circonferenza; ottenne un valore di 24.663 miglia, con un errore di sole 200 miglia. Disegnò una celebre carta delle terre conosciute, usando anche un reticolo di linee, orizzontali (E-O) e verticali (N-S), passanti per luoghi noti.

Sempre ad Alessandria, nel II sec. d. C., il geografo Tolomeo disegnò una carta con linee di riferimento regolari, utilizzò la latitudine e la longitudine per localizzare le città e gli elementi del territorio, inventò una proiezione per dare l'idea della tondità della Terra, con i meridiani convergenti a nord e i paralleli curvi. Tolomeo nel II secolo d.C., presentò il primo quadro preciso di tutte le nozioni geografiche fino ad allora conosciute, come la determinazione delle coordinate o la costruzione del reticolo, elementi fondamentali per la compilazione di una carta geografica. Il mondo secondo Tolomeo, in un planisfero del XV secolo, è conservato alla Biblioteca marciana di Venezia. L’Oceano Indiano è un mare chiuso e l’Africa non è circumnavigabile.La "Geografia" di Tolomeo, sebbene fosse stata parzialmente conservata dagli Arabi, fu riscoperta nella sua completezza e tradotta in latino verso il 1405. Nel 1477 a Bologna ne furono stampate 500 copie, seguite poi da altre edizioni. Entro il 1600 erano state pubblicate ben 31 edizioni latine o italiane.

Buona in questo periodo anche la cartografia cinese, strumento di potere e di governo, che rappresenta in un mondo piatto e squadrato come una scacchiera, il Regno di mezzo e le terre vicine popolate dai barbari. Le carte erano incise su pietre, ricamate su seta ma anche riprodotte su carta, riportavano con precisione i confini e le vie di comunicazione dell'impero.

Durante l'Impero romano vennero prodotte molte carte itinerarie di pratico uso per coloro che viaggiavano e per i soldati: si ha una copia di tali carte del IV secolo, denominata Tabula peutingeriana, lunga 6,80 m e larga 34 cm, adatta ad essere arrotolata.

Ma durante il Medioevo la geografia Tolemaica fu ignorata e la cartografia conobbe un periodo di decadenza e regressione in favore di una rappresentazione cristiana del mondo: la Bibbia detta le leggi cartografiche, con la Terra piatta, divisa in tre continenti per i 3 figli di Noè: l'Asia con Sem, l'Africa con Cham e l'Europa con Jafed. In molte carte il centro del Mondo diviene Gerusalemme, viene riportato il paradiso terrestre e altri elementi contemplati nella Bibbia. Nel XII secolo, liberati i luoghi santi, iniziarono i pellegrinaggi per cui servivano carte nuove che riportassero i percorsi verso Gerusalemme. Lo spirito trionfava sul materiale, interessava di più il rapporto con Dio, la mitologia ma anche l'ostentazione del potere. La carta riportava un mondo plasmato da Dio.
Nel XII secolo la cartografia ricevette notevoli impulsi dall'arabo Abu Abd Mhammad (meglio conosciuto come Edrisi o Al-Idrisi che operò in Sicilia al soldo di re Ruggero), col quale la cartografia incominciò la sua avventura razionale e scientifica su conoscenze dirette e precise che sino ad allora si riducevano a concetti immaginari influenzati da convinzioni religiose.

Nel 1295 il monaco Massimo Planude trova ad Istambul il libro dimenticato di Tolomeo, l'Introduzione geografica, lo riporta in Europa e da allora diviene la base di tutta la cartografia successiva.
L’età delle scoperte fu anche un periodo di sviluppo degli strumenti di navigazione. La bussola, che nella sua forma primitiva fu probabilmente importata dall’Oriente, si era ormai diffusa. I marinai non avevano più bisogno di riferirsi alle stelle per orientarsi. Ben presto ci si rese conto che non indicava il Nord geografico e, sebbene nessuno sospettasse ancora dell’esistenza di un Nord magnetico, si apportavano comunque delle correzioni approssimative.
A partire dalla fine del XIII secolo si cominciò ad utilizzare l’astrolabio, che era peraltro noto fin dall’antichità, anche se la navigazione di piccolo cabotaggio (lungo le coste del Mediterraneo o dal Baltico) non lo rendeva necessario. È forse il più antico strumento scientifico, utilizzato forse già nel terzo secolo a.C. per determinare la posizione e l’altezza dei corpi celesti. Nel tardo Medio Evo divenne uno strumento di navigazione grazie all’aggiunta di tavole che riportavano la declinazione del sole, ovvero la distanza angolare a nord o a sud dell’equatore celeste. In questo modo i marinai potevano determinare la latitudine. Il disco, che in seguito divenne di metallo, riportava spesso una mappa delle stelle e, sull’altra faccia, i segni dello zodiaco, permettendo così di determinare anche l’ora. L’astrolabio fu successivamente sostituito dal sestante.

La mappa di Piri Reìs è un documento cartografico realizzato dall'ammiraglio turco Piri Reìs (Gallipoli, città della costa egea della Turchia, tra il 1465 e il 1470 – Il Cairo, 1553-4), il 7 aprile 1513. La mappa pergamenacea è conservata nella Biblioteca del Palazzo di Topkapi di Istanbul, dove fu rinvenuta nel 1929: è una parte di un documento più ampio e rappresenta una porzione dell'Oceano Atlantico oltre alle coste dell'Europa, dell'Africa e del versante orientale dell'America meridionale. La mappa venne realizzata da Piri Reìs per essere offerta al Sultano Solimano il Magnifico nel 1517. Essa fu redatta sulla scorta di diverse informazioni, ricavate da carte nautiche e da mappamondi precedenti, rendendo il tutto coerente. Oltre a quattro portolani portoghesi, l'ammiraglio si avvalse anche della cosiddetta "mappa di Colombo", come attesta lo stesso autore nella scritta autografa sulla sua Mappa. La mappa si ispira chiaramente ad altre mappe coeve portoghesi che non ci sono pervenute, ma di cui abbiamo alcune descrizioni. In particolare, l'ammiraglio potrebbe essere riuscito a mettere le mani sulle mappe realizzate nella spedizione del capitano portoghese Pedro Alvarez Cabral, che nel 1500 raggiunse il Sudamerica partendo dalla Guinea; oppure su quelle realizzate tra il 1501 e il 1504 da Vespucci, quando, al servizio del capitano portoghese Gonzalo Coelho, discese di molto le coste sudamericane, arrivando in Patagonia. Sebbene sia un frammento della carta originale, la mappa si dimostrò di grande interesse per le molte annotazioni in arabo e per la rappresentazione del continente americano. Sulla mappa sono rappresentati gli animali e gli uomini che vivono in diverse zone e mostra il profilo dell'Oceano Atlantico. Non solo ha disegnato i contorni del Sud America e dell'Antartide, ma ha anche disegnato i fiumi e le montagne di un continente non ancora esplorato. Le coste dell'Antartide furono scoperte solo la una spedizione russa del 1820 mentre l'ammiraglio le disegna prive di ghiacci come dovevano essere 6 mila anni fa.

L'invenzione della bussola diede alla cartografia una nuova spinta, con i viaggi dei Genovesi e Veneziani e con gli Spagnoli e i Portoghesi. La maggior testimonianza di quell'epoca la ritroviamo nelle carte di Juan de la Cosa del 1500, di Pedro e Jorge Reinel del 1505 e con i mappamondi di Sebastiano Caboto del 1544.
Furono almeno tre le ragioni che spinsero sovrani, esploratori, commercianti e marinai europei a cercare non tanto nuove terre quanto nuove rotte nei 100 anni compresi fra il 1450 e il 1550:
1-il progressivo sgretolarsi dello sterminato Impero Mongolo, il che significava il venire meno della sicurezza per i mercanti lungo itinerari via terra verso l’estremo oriente ovvero il Catai (Cina) e il Cipango (Giappone), visitati e descritti da Marco Polo nel tredicesimo secolo.
2-il potere sempre crescente dei Turchi Ottomani in Medio Oriente. In quanto musulmani erano tradizionalmente ostili ai mercanti cristiani e impedivano l’accesso alle antiche rotte via mare e via terra verso l’Estremo Oriente come la via della seta.
3-la formazione di nuovi stati nazionali europei (quali Portogallo, Spagna e Inghilterra) che si affacciavano sull’Atlantico e che erano pronti a cercare scambi commerciali d’oltremare.

Siamo alla vigilia dei grandi viaggi, delle nuove scoperte e delle nuove carte. Genova, i Portoghesi, Venezia e gli Spagnoli si contendono il primato, tentano nuove strade per raggiungere l'Oriente, le terre delle spezie, fonte di ricchezza in Europa. Si dovevano disegnare nuove carte dei mari, delle terre e delle rotte marittime più competitive.

A lungo dominarono i Portoghesi che nel 1479 iniziano le esplorazioni lungo l'Africa occidentale per raggiungere le spezie tagliando fuori Venezia. Nel 1487 Bartolomeo Diaz raggiunge la punta meridionale dell'Africa, nel 1497 salpa la flotta di Vasco da Gama che doppia il capo meridionale, naviga verso l'India e quindi verso le Molucche, l'Indonesia, fino a raggiungere l'isola di Ternate, patria dei chiodi di garofano. Di fronte al dominio di Lisbona, Venezia e il Duca d'Este, signore di Ferrara cercano di entrare in possesso delle carte portoghesi.
La Spagna puntò invece verso occidente. Alla corte di Siviglia da anni si raccoglievano tutte le informazioni, le carte, i segreti delle nuove rotte, i migliori cartografi, pagati di più dei portoghesi. Con Colombo, nel 1492 raggiunse le Americhe non sapendolo, anzi pensando di aver raggiunto la costa orientale dell'Asia.

La vera innovazione inizia nel 1569 ad opera del fiammingo Gerardo Mercatore, il più famoso cartografo del tempo, che per la prima volta, adottando procedimenti scientifico-matematici, applica la proiezione cilindrica isogona a latitudini crescenti che trasforma la rotta lossodromica in linea retta; questa nuova proiezione sarà chiamata proiezione di Mercatore.
La proiezione ha come punto di riferimento il centro di un globo che rappresenta la Terra che viene proiettata su un cilindro che circonda la terra, toccandola all’altezza dell’Equatore. I meridiani sono spaziati a intervalli costanti e diventano linee parallele verticali rispetto all’Equatore, i paralleli (che indicano la latitudine) sono linee parallele orizzontali, la distanza fra le quali va progressivamente aumentando man mano che ci si allontana dall’Equatore. Questa proiezione risolveva un problema fino ad allora irrisolto, permettendo ai navigatori di seguire una rotta su lunghe distanze tracciando linee dritte, senza dover operare continui aggiustamenti con la bussola.

Le diserzioni portoghesi (famose quelle del cartografo Omem e del navigatore Magellano) favorirono Spagna e altre nazioni europee. Mentre lo spagnolo Cortes conquista l'America centrale ponendo fine alle civiltà Azteca, Inca e Maia, nel 1570 il belga Abraham Ortelius dedicava la sua opera "Theatro de la Tierra" a Filippo II di Spagna che allora regnava anche sui Paesi Bassi. Il primo vero atlante moderno, con 70 carte, inteso come raccolta di carte geografiche compilate sistematicamente, vede la luce ad opera dell'Ortelio con la collaborazione della maggior parte dei geografi dell'epoca tra cui molti italiani che compilarono le carte in base alle conoscenze e ai risultati delle ultime esplorazioni. Nel corso del XVII secolo Amsterdam diventa il centro editoriale per la pubblicazione degli atlanti anche grazie al sostegno economico da parte della Compagnia delle Indie Orientali, e della Compagnia delle Indie Occidentali. Con l'opera di Ortelio inizia il dominio cartografico e navale degli Olandesi la cui espressione massima sarà l'Atlante di Gerhard Kremer, più noto con il nome di Mercatore, e gli atlanti di Joan Blaeu.

Tra il XVII e il XVIII secolo tutta una serie di nuovi reticoli di proiezione videro la luce ad opera di grandi cartografi, incominciarono a comparire oltre alle carte nautiche anche le carte generali del globo. Le carte sono più precise nel determinare longitudini e latitudini grazie ai perfezionamenti del telescopio e degli orologi di precisione.
Ben presto seguì lo sviluppo di nuovi strumenti ottici che permisero l'utilizzazione di procedimenti di triangolazione e la misura della lunghezza di un grado a differenti latitudini. Da qui iniziò la costruzione di un tipo di carta moderna dove la gran parte dei punti principali venivano rilevati geometricamente. Fu la grande innovazione cartografica introdotta nel 1682 da Cassini: misurò l'estensione del regno di Francia con il sistema della triangolazione, un rilevamento trigonometrico che permetteva di realizzare carte precise al centimetro. Con questo metodo, usando un teodolite e una catena di acciaio lunga 100 piedi, nel 1802 gli inglesi iniziarono a misurare l'India, da Est (Madras) a Ovest (Mangalore), da Sud a Nord, fino alla catena dell'Himalaya, opera che durò oltre vent'anni e che fu guidata da Everest per molti anni.

Nel 1858, Nadar, per primo mostrò le prime foto della Terra prese da un pallone, poi, durante la prima guerra mondiale, si iniziò a sorvolare e a fotografare tutte le terre, anche sconosciute, per ridisegnare e aggiornare le carte, mentre oggi le aggiorniamo con l'aiuto di foto stereoscopiche.

Un notevole impulso alla moderna cartografia è stato dato dall'uso del radar e dall'impiego dei satelliti. Il primo ha permesso di disegnare mappe fotografiche del territorio e di ciò che la vegetazione o l'acqua nascondevano, con i secondi si è passati all'uso di un analizzatore digitale elettronico in grado di operare oltre le lunghezze d'onda visibili all'occhio umano. Nelle carte satellitari si possono ricreare i colori simili a quelli della realtà, ma in quasi tutti i casi il colore viene utilizzato per sottolineare alcune caratteristiche del territorio, della geologia, della vegetazione, delle temperature delle acque e dell'atmosfera, ecc.
Inoltre il satellite (il più famoso fu il Landsat che viaggiava ad un'altezza di 570 miglia) mostra cosa sta accadendo sul Pianeta, quali influenze hanno sull'ambiente le attività umane, permette di vedere la direzione degli uragani, di ricostruire su scala globale ogni fenomeno. Indispensabili nella elaborazione delle informazioni satellitari sono il computer, i modelli matematici, l'uso delle proiezioni dei fenomeni nel futuro e una grande quantità di dati. L'Atlante moderno è oggi in un CDROM; le carte del futuro saranno tridimensionali e in movimento. Già oggi possiamo avere carte elettroniche in auto, mappe digitalizzate che ci guidano nel traffico.

Il secondo capitolo è dedicato all'ecosistema terrestre: "ecosistema terrestre"