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giovedì 12 febbraio 2015

Tracce gps e isoipse spesso non collimano

In attesa di ricevere da Luigi le tracce per aggiornare la cartina di Capri (vedi commento al post precedente) ritorno sull'argomento gps. Come ho già ribadito più volte, questa tecnologia può essere utile, deve essere utilizzata con cognizione di causa, i dati devono essere interpretati, non è il Demonio, ma neanche la Bibbia o sentenza di Cassazione. Nell'aggiornamento dovrò tenere quindi conto degli spazi e della leggibilità, restando quanto più attinente alla realtà.
Chi si occupa di cartografia sa bene che questo moderno problema si va ad aggiungere ai tanti altri che, di fatto, impediscono la realizzazione della carta perfetta, in particolare se derivata. "La carta perfetta non esiste" non è una scusa, bensì di un postulato della cartografia, messo ben in chiaro all'inizio di ogni testo o manuale che tratti la materia. Non volendomi impegolare addentrare in una discettazione senza fine mi limito ad accennare ad un paio di problemi irrisolvibili. 
Accantonata l'idea della terra "piatta" e vedendola come è (sferica o, meglio, un geoide) i cartografi si sono trovati ad affrontare una prima insormontabile difficoltà: rappresentare una superficie sferica su una piana. La topologia (scienza matematica) dimostra, senza lasciar spazio a dubbi o eccezioni, l’impossibilità di dell’operazione, se non rinunciando al rigore scientifico mediante adattamenti. E ciò ancor prima di considerate l'ulteriore problema della geomorfologia, dei rilievi. Le proiezioni potranno essere fedeli solo a determinati parametri, a discapito di altri. Esistono carte equidistanti (mantengono le proporzioni delle distanze), equivalenti (superfici), isogone (angoli), ma per soddisfare uno qualunque dei suddetti criteri si devono per forza non rispettare gli altri.
Anche per il secondo problema, più “filosofico”, si deve effettuare una scelta, o una mediazione, fra tre qualità specifiche delle mappe: completezza, accuratezza e precisione.
Ma torniamo al titolo del post. Ammesso e non concesso che una traccia gps possa essere assolutamente perfetta, non potrà certamente collimare con i dati di una carta non perfetta (come detto, non esiste). Introduco ora un nuovo elemento "destabilizzante": la generalizzazione. Questa tecnica, ineludibile e soggettiva, si accentua con il diminuire della scala. Quando, come è prassi comune, si va a sovrapporre una traccia gps ad un disegno esistente (carta base) si va ad accostare una linea - teoricamente precisa e perfetta - a tante altre (le isoipse) che sono frutto di generalizzazione, quindi non precise per definizione. Ecco due ingrandimenti di carte al 25.000 (I.G.M. e Regione) che pur avendo la stessa base hanno un impatto visivo ben diverso. Immaginate di dovervi sovrapporre una stessa traccia sulle due mappe … oltre ad avere difficoltà a non coprire elementi significativi, passeranno per punti diversi e a quote diverse da quelle reali.
   
Specialmente in territori estremamente scoscesi come quello dei Monti Lattari le curve di livello (isoipse) sono molto ravvicinate e non è possibile tener conto dei brevi tornanti e delle rientranze che invece possono essere registrate dai gps. Dico “possono” in quanto può capitare anche l’esatto opposto con valloni stretti, seppur notevoli, disegnati in mappa ma non rilevati dal gps. Infatti in presenza di valli strette e rocce (p.e. Riserva Ferriere, Passetiello, Crapolla) la precisione è ridotta e talvolta addirittura si perde il segnale. Di conseguenza una sovrapposizione congrua e plausibile risulta estremamente improbabile, praticamente impossibile.
Che fare? La soluzione più semplice (= la meno corretta) è quella di collimare i punti estremi (certi) della traccia senza preoccuparsi del suo andamento e sperare che fra essi non si creino grosse incongruenze. Non volendo procedere in questo modo poco ortodosso, basato solo sul caso, restano due possibilità (combinabili):
  • adattare la traccia al disegno
  • adattare il disegno alla traccia

Sembrano equivalenti, ma in effetti la seconda procedura è praticabile solo avendo la carta base in formato vettoriale. La soluzione migliore, a mio parere, e quella di trovare soluzioni intermedie caso per caso tentando di riferirsi a punti e situazioni cospicue. Lavorando su una carta base in formato raster (jpg, tiff, bmp, ecc.) si potrà intervenire solo sulla traccia gps e ciò è un limite, se non un controsenso, in quanto si va a modificare la linea che (almeno in teoria) è la più precisa. 
Infine, ci sono quelli che, senza crearsi tutti questi scrupoli e problemi, non si avvalgono neanche di una carta base degna di tale nome limitandosi a scaricare quanto serve da Googlemaps, dopodiché tirano qualche linea colorata "a occhio" e hanno la carta bella e fatta senza aver tenuto minimamente conto di dislivelli, transitabilità e qualità dei sentieri.

mercoledì 30 luglio 2014

Cartografia: la mappa perfetta non esiste, né può esistere

In Cartografia esistono tre qualità fondamentali: chiarezza, completezza, precisione.
Purtroppo questi tre obiettivi ai quali tendono gli sforzi dei cartografi diventano a un certo punto incompatibili fra loro. Cercherò di spiegare questo concetto brevemente e, spero, chiaramente.
Chiarezza: è la qualità per la quale tutti i dettagli siano facilmente identificabili e riconoscibili e le forme del terreno siano evidenti
Completezza: è intesa come “massimo insieme di particolari planimetrici e altimetrici”.
Precisione: l'ubicazione di ciascun particolare nella stessa posizione che occupa nella realtà, in assoluto e in relazione agli elementi circostanti.
Per ognuna di queste qualità esiste un proprio limite intrinseco. In particolare le prime due collidono in quanto se si vuole mantenere la chiarezza (leggibilità) della carta non si potranna mai riportare “tutti” gli elementi di una certa categoria (sentieri, strade, edifici, ecc.). La scelta sarà fatta dal cartografo non solo in base alla grandezza fisica degli elementi, ma anche in base alla loro rilevanza e rispetto alla  densità di elementi simili in quell’area. Un paio di esempi per tutti: una cappella isolata è cartograficamente più importante di una chiesa in città, un sentiero appena tracciato (e pressoché unico) in montagna è più importante di una strada secondaria cieca in area urbana.
In quanto alla precisione gioca un ruolo fondamentale la scala. Al diminuire di questa (sottolineo che 1:50.000 è minore di 1:25.000, si tratta di rapporti) parecchi simboli convenzionali occupano molto più spazio della loro grandezza fisica. Mi spiego meglio: nelle carte stradali una rotabile è convenzionalmente rappresentata con due sottili linee nere parallele, con o senza colore di riempimento. Considerando uno spessore totale del simbolo di 0,5÷0,7mm (spesso anche di più), ne deriva che raffigura una larghezza di 5÷7m se la scala è 1:10.000 e di 50÷70m se è 1:100.000. 
La cosa diventa ancora più evidente per i simboli puntiformi che indicano particolare piccoli ma importanti come edifici isolati, sorgenti, antenne e via discorrendo. Quando due elementi, anche di caratteristiche diverse, sono vicini il cartografo dovrà distanziarli (e quindi spostarli dalla loro posizione esatta) o dovrà eliminarne uno.
La generalizzazione e la semplificazione sono fra i pregi delle buone cartine.
Discettando di questi argomenti sono stati scritti libri interi e si sono svolti infiniti incontri e dibattiti, ma chiaramente non si è giunti, né si potrà mai giungere a conclusioni che stabiliscano regole ferree.
La simbologia è pesantemente condizionata dalla scala e dal tipo di area rappresentata, sulla scelta degli elementi da rappresentare (per qualità e importanza) influisce la tematicità della carta, la densità di simboli dovrà sempre tendere a un giusto compromesso fra leggibilità e completezza.
Chiudo con un aneddoto. Vari anni fa, nel corso di un convegno fra cartografi organizzato dalla IOF (International Orienteering Federation), una mezza dozzina di essi fu incaricata di realizzare una cartina di una piccola area. Il risultato fu che le mappe erano tutte abbastanza diverse fra loro, ma che tutte erano assolutamente leggibili e precise. Alcuni aveva dato maggior importanza al rilievo, altri alla vegetazione, alla rete di sentieri includendo le tracce meno evidenti, ai particolari rocciosi …

cartina per Corsa di Orientamento (Orienteering), precisissima eppure generalizzata,
leggibile per molti sportivi, ma assolutamente incomprensibile per tanti altri 
Se si chiedesse ad un gruppo di scrittori di descrivere brevemente la Baia di Jeranto o Monte S. Angelo a Tre Pizzi, siate pur certi che si otterrebbe un risultato simile: vari pezzi di ottima prosa eppure tutti diversi. Cartografare significa descrivere graficamente e come ogni altro tipo di linguaggio ognuno lo adatta alle proprie percezioni e valutazioni, l’importante è comunicare (bene) cercando di farsi comprendere anche da chi non sa leggere tanto bene ...