Rilievi topografici: Che cosa sono?

GLI egizi li chiamavano “tiratori di fune”. Chi erano? Membri di un’antica corporazione che ogni anno, dopo lo straripamento del Nilo, si occupavano di delimitare appezzamenti di terreno a scopo tributario. Quegli uomini furono i precursori degli odierni geometri e topografi.

Oggi i geometri si possono vedere spesso lungo le autostrade e nei cantieri. Potreste, però, chiedervi: ‘Che cosa sono i rilievi topografici che eseguono?’

Secondo un’opera di consultazione “i rilievi topografici hanno due funzioni fondamentali: (1) misurare ciò che esiste, registrarne la posizione e tracciare una pianta o fare una rappresentazione cartografica servendosi dei dati raccolti, o viceversa, (2) fissare dei punti di riferimento in modo da tracciare i confini o dirigere lavori di costruzione sulla base di tale pianta o rappresentazione. Mediante i rilievi si determina, o si traccia, la posizione di punti sulla superficie terrestre, sotto o sopra di essa”. — Science and Technology Illustrated.

Un po’ di storia

A quanto pare il primo appezzamento di terra a essere delimitato fu il giardino di Eden. La Bibbia indica inoltre che in Israele lavoravano alcuni “geometri”, che delimitavano i confini di proprietà e i possedimenti. Proverbi 22:28 dice: “Non spostare indietro una linea di confine di molto tempo fa, che i tuoi antenati hanno fatto”. I romani avevano perfino un dio chiamato Terminus, custode dei confini, il cui simbolo era una pietra.

Le strade e gli acquedotti romani, molti dei quali esistono tuttora, sono una testimonianza delle imprese sbalorditive degli antichi romani nel campo dei rilievi topografici. Potendo disporre di mezzi limitati, i primi geometri ottennero risultati impressionanti. Verso il 200 a.E.V. Eratostene, astronomo, matematico e geografo greco, calcolò la lunghezza della circonferenza terrestre.

Verso il 62 E.V. Erone di Alessandria nel suo libro la Diottra dimostrò come si applica la geometria, che letteralmente significa “misurazione della terra”, al rilevamento dei dati topografici. E fra il 140 e il 160 E.V. Claudio Tolomeo, seguendo un metodo inventato da Ipparco, elencò all’incirca 8.000 luoghi del mondo conosciuto insieme alle rispettive latitudini e longitudini.

Nel XVIII secolo la famiglia Cassini, nell’arco di quattro generazioni, riuscì a condurre il primo rilevamento scientifico nazionale della Francia e a realizzare La Carte de Cassini. Un libro sull’argomento spiega che “nella cartografia scientifica la Francia era all’avanguardia, seguita dalla Gran Bretagna e poi a ruota dagli stati della Germania e dell’Austria.  Nel resto dell’Europa i rilievi topografici si diffusero nei primi decenni del XIX secolo”. (The Shape of the World) Al di fuori dell’Europa, nel 1817 per completare la rappresentazione cartografica dell’India fu intrapreso il “Grande rilievo trigonometrico”. A condurlo fu George Everest, e in seguito la montagna più alta del mondo prese il nome da lui.

Le condizioni in cui questi primi topografi lavoravano erano tutt’altro che ideali. Da documenti storici sui rilievi topografici in India emerge che fino al 1861 i topografi dell’équipe spesso si ammalavano e a quanto risulta solo un topografo su 70 faceva ritorno in Inghilterra. Altri venivano aggrediti da animali selvaggi o soffrivano la fame. Ciò nonostante, quegli uomini erano attratti dal lavoro all’aperto e dal grado di indipendenza che avevano grazie a questa professione. — Historical Records of the Survey of India.

Un gruppo di indiani noti come i pundit passarono alla storia per il loro affascinante lavoro in Nepal e Tibet. Dato che esistevano decreti e trattati che proibivano agli stranieri di entrare in questi paesi, per accedervi i topografi si spacciarono per lama, o monaci buddisti. Per prepararsi al loro lavoro clandestino, ognuno era stato addestrato a camminare in modo che 2.000 passi corrispondessero esattamente a un miglio. Per contare i passi e calcolare la distanza si servivano di un rosario con cento grani.

Molti, come i presidenti americani Washington, Jefferson e Lincoln, in una certa misura effettuarono rilievi topografici. Alcuni ascrivono addirittura parte del successo politico di Lincoln al suo lavoro di topografo, che lo avrebbe portato a stretto contatto con i suoi compatrioti.

I rilievi oggi

Oggi i tipi di rilievi solitamente effettuati rientrano in tre categorie. In primo luogo c’è il rilievo catastale, che consiste nello stabilire i confini legali delle proprietà immobiliari. Quando si deve suddividere un terreno per costruire abitazioni o quando il governo vuole fissare l’ubicazione di nuove strade, ferrovie o autostrade, sono chiamati in causa i geometri per ripartire il terreno ed elaborare planimetrie.

Un secondo tipo sono i rilievi topografici propriamente detti. Si tratta di misurare e individuare le dimensioni, la forma e la pendenza di un lotto di terreno, nonché la posizione di strade, recinti, alberi, edifici già presenti, condutture, e così via. Ingegneri, architetti e altri addetti ai lavori sfruttano l’esatta ubicazione di questi elementi sopra e intorno al terreno su cui si deve costruire. Queste informazioni permettono loro di elaborare le planimetrie e, in certi casi, di incorporare questi elementi nei loro progetti.

Una volta che progetti, autorizzazioni, planimetrie e così via sono pronti e si possono iniziare i lavori di costruzione, resta da definire l’esatta collocazione di ogni cosa. A questo punto i passanti spesso osservano il terzo tipo di rilievi, il tracciamento in cantiere. I geometri forniscono agli operai tutti i punti importanti, gli allineamenti e le quote, così da garantire che tutte le condutture, le strade e altri elementi siano collocati esattamente nei punti indicati nelle planimetrie.

 I rilievi effettuati su piccola scala che richiedono misurazioni non superiori ai 19 chilometri sono detti rilevamenti piani. Per quelli effettuati su larga scala, invece, occorre un rilevamento geodetico, che tenga conto della curvatura della superficie terrestre. Di solito si utilizza un sistema di coordinate di riferimento nazionale, appoggiato alle linee di longitudine e latitudine. * Questo lavoro viene eseguito con un grado di precisione altissimo.

Nei rilievi topografici di oggi si è cominciato a far uso anche dei cosiddetti sistemi di localizzazione GPS, che utilizzano satelliti speciali. Mediante congegni portatili, ora i topografi possono localizzare velocemente punti della superficie terrestre con grande precisione. Altri tipi di rilievi che forse di solito ignoriamo includono fotogrammi, immagini fotografiche del terreno realizzate con speciali macchine montate su satelliti, e idrografie, rappresentazioni cartografiche che definiscono i litorali e determinano le profondità e la conformazione di fiumi, laghi, oceani e altre masse d’acqua.

L’importanza che rivestono per noi

Per esempio, il Golden Gate Bridge in California (USA) fu aperto per la prima volta nel 1937. Venne sottoposto a rilievi topografici nel 1991 per registrarne la posizione esatta. Se a causa di un terremoto il ponte dovesse spostarsi, è ora possibile calcolare le sollecitazioni sul ponte e prendere provvedimenti per porvi rimedio garantendo la stabilità strutturale e la sicurezza pubblica. Su scala più piccola, in una stazione sciistica del Vermont sono stati chiamati dei geometri per migliorare la sicurezza sulle piste affinché si possa sciare in condizioni ottimali.

Inoltre servendosi dei dati raccolti dai rilevamenti satellitari saranno monitorati i cambiamenti della crosta terrestre in Cina, nella speranza di ridurre gli effetti disastrosi dei terremoti sulla popolazione. * Per di più, probabilmente è stato necessario un rilievo topografico anche per costruire la vostra casa, le strade che percorrete, il vostro ufficio o la vostra scuola.

Topografi e geometri influiscono sulla nostra vita in modo molto concreto. Dall’uso delle funi all’impiego dei satelliti, essi hanno cercato di mettere ordine nel nostro mondo complesso. E finché continueremo a costruire e a studiare il mondo sopra e sotto di noi, avremo senz’altro bisogno di loro. Quindi, la prossima volta che vedrete dei geometri lavorare lungo la strada, comprenderete un po’ meglio quanto è impegnativa la loro professione.

[Note in calce]

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Strumenti di precisione

Distanziometro elettronico: Calcola la distanza generando un segnale o impulso elettronico che viene poi riflesso da specchi speciali posizionati nel punto da localizzare.

Teodoliti e stazioni totali: Un teodolite (a sinistra) misura gli angoli e ha un microscopio incorporato che grazie a un sistema di lenti, specchi interni e prismi visualizza all’interno le misurazioni angolari molto ingrandite. I teodoliti più precisi possono visualizzare angoli minuscoli come un secondo di arco, che equivale a un angolo giro suddiviso in 1.296.000 parti uguali. Le stazioni totali (a destra) permettono anche di misurare elettronicamente e registrare i dati raccolti sul campo, fra cui angoli, distanze e descrizioni di oggetti. In seguito i dati possono essere portati in ufficio e trasferiti su un computer per essere elaborati.

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Una vecchia livella

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“I tiratori di fune” egizi furono i precursori degli odierni geometri e topografi

[Fonte]

Borromeo/Art Resource, NY