La cartografia digitale (o numerica) rappresenta l’insieme di geometria, attributi e metadati in forma digitale.
L’approccio moderno alla cartografia digitale consiste nel memorizzare i dati in un unico database spaziale, che gestisce tutti gli aspetti della cartografia, la cui distribuzione avviene in diversi modi: servizi (WMS, WFS, ecc.) e file.
Fornisce informazioni metriche e qualitative proprie della cartografia tradizionale attraverso: dati numerici (coordinate che descrivono la geometria degli elementi rilevati e codifiche che ne indicano la tipologia) e le loro relazioni spaziali.

La cartografia numerica rappresenta un passo avanti significativo rispetto alla cartografia tradizionale, poiché garantisce l’univocità del contenuto metrico. Infatti le coordinate sono archiviate sotto forma di numeri privi di ambiguità. Un ulteriore vantaggio rispetto alla cartografia tradizionale sta nel fatto che in quest’ultima viene rappresentata in modo omogeneo solo la planimetria, mentre mediante la cartografia numerica ciò è possibile anche per ulteriori dimensioni (ad esempio l’altimetria e il tempo).

Questa disciplina è la base su cui lavorano i S.I.T. (Sistemi Informativi Territoriali) per i quali risulta significativa la collocazione spaziale degli oggetti. La rappresentazione delle informazioni geografiche avviene in formato digitale: i dati sono rappresentati come una sequenza di bits.

Le tecnologie per l’informazione geografica sono utilizzate per acquisire ed elaborare le informazioni geografiche (come ad esempio quelle derivanti da GPS e telerilevamento). Vengono denominati GIS (Geographic Information Systems) speciali sistemi informativi per la raccolta, l’archiviazione, l’analisi di informazioni geografiche e la loro elaborazione tramite operazioni di editing. Tali sistemi sono molto flessibili e vengono utilizzati per diversi scopi.

L’accessibilitá all’uso della cartografia digitale è resa difficoltosa per diversi motivi:

  • scarsa pubblicità
  • poca conoscenza della sua esistenza
  • non sempre sono ben definiti i limiti di utilizzo dei dati, attraverso una licenza
  • devono essere presenti metadati (cfr. direttiva INSPIRE) per l’utilizzo dei dati
  • reperibilità licenza metadati

Applicazioni della cartografia numerica

Con l’aiuto del telerilevamento e lo sviluppo del GPS è stato possibile studiare ampie aree della superficie terrestre con un dettaglio mai raggiunto in precedenza. In questo contesto, lo sviluppo dei GIS ha permesso l’integrazione e l’analisi di informazioni quali immagini satellitari, carte tradizionali e dati rilevati sul terreno in maniera automatica e simultanea. Grazie a questa recente evoluzione, la cartografia numerica ha ampliato i suoi orizzonti anche in altre discipline.

Gli scopi principali per cui viene realizzata e letta una carta sono i seguenti:

  • fornire una conoscenza del territorio basata sia sull’osservazione puntuale di ogni singolo oggetto sia come visione d’insieme.
  • consentire di sviluppare processi logici di tipo deduttivo e induttivo in funzione di relazioni di concomitanza, vicinanza e frequenza.
  • costituire il supporto di base, anche in senso fisico, per lavori di classificazione, pianificazione, progettazione e gestione del territorio.
  • La cartografia numerica, oltre alla creazione di carte, consente di:
  • creare nuove elaborazioni di dati attraverso il meccanismo della sovrapposizione di livelli informativi per creare oggetti complessi partendo da diversi strati tematici.
  • calcolare caratteristiche geometriche quali perimetri, superfici, volumi e, inoltre, costruire carte derivate, immagini tridimensionali e sezioni.
  • visualizzare diverse carte contemporaneamente, tramite diversi programmi, tra i quali CAD e GIS, ottenendo riproduzioni di qualità eccezionali.

La disponibilità di dati numerici ha incentivato la produzione di nuovi strumenti automatici, in grado di elaborare i dati per fornire un supporto alle decisioni di intervento sul territorio (sia di tipo pianificatorio che di tipo tecnico e progettuale).

Applicazioni più diffuse

 I tradizionali utenti che fanno uso della cartografia numerica sono l’Agenzia delle entrate, le Regioni, le Province, i Comuni, le aziende dei servizi pubblici, i Ministeri, le comunità montane, i consorzi, le università e gli istituti di ricerca.

  • L’Agenzia delle entrate si occupa della gestione del catasto.

  • Le Regioni adottano applicazioni per la gestione del territorio, difatti è tale l’importanza e la potenzialità della cartografia numerica al punto che molte di esse hanno allestito la propria CTR solo in forma numerica, abbandonando la produzione del tradizionale supporto cartaceo. Inoltre sono in atto sforzi per l’adozione di applicazioni GIS in relazione a pianificazione, gestione della rete dei trasporti e monitoraggio ambientale.
  • Le Province, come le Regioni, adottano applicazioni di pianificazione e omogenizzazione degli strumenti urbanistici basate sulla cartografia numerica; nel medio periodo è in previsione l’adozione di soluzioni GIS per la pianificazione e la gestione del territorio, incluso il controllo delle realizzazioni ambientali e le reti tecnologiche connesse ai trasporti.
  • I Comuni utilizzano principalmente applicazioni GIS per la pianificazione e la gestione urbanistica (PRGC) e delle reti tecnologiche.
  • Le aziende di servizi pubblici, nazionali e locali, hanno per lo più realizzato applicazioni per interventi di progettazione, gestione e controllo di reti tecnologiche per l’erogazione di gas, elettricità, acqua e di monitoraggio ambientale.
  • In generale, a seconda dell’ente che ricorre all’uso della cartografia numerica, si evidenzia una crescente richiesta di specifiche applicazioni GIS negli ambiti più disparati, come ad esempio: gestione di parchi, foreste, uso del suolo, catasto (edilizio e terreni), certificazioni, monitoraggio ambientale, ai quali si aggiungono applicazioni sulla viabilità, piani del traffico, simulazioni, telecontrollo, studi di impatto ambientale, analisi socio-economiche, reti di servizi di distribuzione, percorsi turistici, applicazioni multimediali.

I dati sono generalmente acquisiti con lo scopo di produrre delle carte, e dunque risultano organizzati in maniera adeguata alle esigenze delle elaborazioni finalizzate alle operazioni di vestizione grafica e di restituzione (eventualmente anche su periferiche di disegno molto sofisticate).

Cartografia digitale nazionale

L’ente produttore di cartografia ufficiale in Italia è l’Istituto Geografico Militare Italiano  IGMI http://www.igmi.org/

Caratteristiche principali:
Sist. di rif./proiez. Roma40/Gauss Boaga – ED50/UTM – WGS84/UTM (quelli effettivamente usati dipendono dal prodotto)
Scale 1:25.000-1:50.000-1:100.000
Formati DWG per i vettoriali, BMP o Tiff+Tfw per i raster

Principali prodotti:
Dati vector (ED50/UTM) orografia relativa a:
carta serie 25V (tavoletta) e 25 (sezione) alla scala 1:25 000
carta serie 50 (foglio) alla scala 1:50 000
carta serie 100V (foglio) alla scala 1:100 000

Dati raster (ED50/UTM o WGS84/UTM)
Cartografia alla scala: 1:25 000, 1:50 000 e 1:100 000; RGB: immagine tiff+tfw
Carta internazionale “Il Mondo” serie 1501 (JOG) alla scala 1:250 000; color coded: strati separati, BMP Carta internazionale “Il Mondo” serie 1404 alla scala 1:500 000; color coded: strati separati, BMP

Carta internazionale “Il Mondo” serie 1301 allascala 1:1 000 000; color coded: strati separati, BMP
DTM (Digital Terrain Model) (UTM-ED50) formato “ASCII o BINARIO”(?).
Grigliato in coordinate piane, passo 20 m
Grigliato in coordinate geografiche, passo 1″ e 3″ di arco

Cartografia catastale

La cartografia catastale ha lo scopo di indicare le proprietà di terreni. Si usa una proiezione di Cassini-Soldner, afilattica, policentrica: ogni centro è di solito un vertice trigonometrico di ordine superiore (I o II ordine).

Caratteristiche principali:
Sist. di rif./proiez. elliss. di Bessel orientato a Genova (mareografo)/Cassini Soldner; in corso conversione a Roma40/Gauss-Boaga

Scale Formati
1:4 000-1:500 a seconda delle dimensioni medie delle particelle in zona
raster: tiff; vettoriale: CXF o CML, ASCII, derivano da XML+Java

Vedi http://www.agenziaentrate.gov.it

La mappa delle particelle è disponbile come servizio WMS all’indirizzo https://wms.cartografia.agenziaentrate.gov.it/inspire/wms/ows01.php

Carta geologica

Carta alla scala 1:100 000, completata nel 1976, basata sul 1:100 000 IGMI.
Portale del Servizio Geologico d’Italia – Ispra http://193.206.192.231/carta_geologica_italia/default.htm
Il progetto CARG, partito nel 1988, dovrebbe realizzare la nuova carta geologica nazionale alla scala 1:50 000 (completati 255 fogli su 652 http://www.isprambiente.gov.it/Media/carg/index.html).

  • Niccolò Dainelli, Filippo Bonechi, Matteo Spagnolo, Anna Canessa, Cartografia numerica, manuale pratico per l’utilizzo dei GIS, Dario Flaccovio Editore.

  • Attilio Selvini, Elementi di cartografia, Città studi edizione, 1996

  • Alfonso Bosellini, Tano Cavattoni, Fabio Fantini Oltre il libro III – Corso di Scienze del Cielo e della Terra, Italo Bovolenta editore,2009

  • Cannarozzo, Cucchiarini, Meschieri, Misure, rilievo, progetto Zanichelli editore S.p.A., Bologna 2012

  • Paolo Zatelli Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica – Università di Trento