Nonostante il fatto che per semplicità consideriamo la terra sferica e non un geoide, ci si presenta comunque il problema della rappresentazione di questa sfera, figura solida, cioè a tre dimensioni, su di un piano a due dimensioni: il foglio della carta nautica.
È questo un problema poiché non è possibile realizzare una rappresentazione che sia contemporaneamente isometrica o equidistante (che conservi inalterati i rapporti tra le distanze lungo certe direzioni), equivalente (che mantenga inalterati i rapporti tra le superfici) e isogona o conforme (che mantenga inalterate le corrispondenze angolari). Si può però, in questa rappresentazione, mantenere una delle caratteristiche sopra elencate, la cui scelta dipende dall’uso che si intende fare della carta.
C’è in ogni caso una corrispondenza biunivoca tra un punto sulla sfera e un punto sulla carta nautica (le coordinate geografiche sono le stesse).
Possiamo suddividere le carte nautiche in base alla loro scala:
– Carte generali (o oceaniche). Sono quelle a scala molto piccola (da 1:10.000.000 a 1:5.000.000) che rappresentano quindi aree molto vaste. Esistono sia in proiezione di Mercatore sia gnomonica.
– Carte costiere generali. Hanno scala maggiore delle oceaniche (da 1:1.000.000 a 1:500.000). Sono in proiezione di Mercatore.
– Carte costiere. Scala sempre più grande (da 1:350.000 a1:50.000) e si usano appunto per la navigazione costiera. Sono in proiezione di Mercatore.
– Piani nautici. Sono a scala molto grande (da 1:25.000 a 1:5.000) e rappresentano in modo dettagliato piccoli tratti di costa, rade, porti, ecc.. Sono in proiezione gnomonica.
La proiezione gnomonica
Si ottiene proiettando dal centro della terra una porzione della superficie terrestre su di un piano tangente la superficie stessa. Il punto di tangenza è il centro dell’area che si vuole rappresentare. La carta gnomonica rettifica le ortodromie. Le circonferenze massime vengono quindi rappresentate come linee rette. Le lossodromie vengono rappresentate come curve con concavità verso i poli. I meridiani sono rette (in quanto ortodromie) convergenti verso i poli. I paralleli sono delle coniche. La carta gnomonica non è equivalente, isometrica né isogona (è isogona solo nel punto di tangenza).
La proiezione di mercatore
Si ottiene proiettando la superficie terrestre, dal centro della terra, su di un cilindro tangente la terra stessa all’equatore. Dopodiché si svolge il cilindro su un piano e abbiamo ottenuto la carta nautica.
Tra le caratteristiche della carta di Mercatore abbiamo:
– l’isogonia (conserva gli stessi angoli della realtà);
– i meridiani sono rappresentati come rette parallele tra di loro ed equidistanti;
– i paralleli sono rette perpendicolari ai meridiani (quindi paralleli tra loro stessi) la cui distanza reciproca aumenta al variare della latitudine a mano a mano che ci si allontana dall’equatore per compensare le deformazioni nel senso delle longitudini allo scopo di mantenere l’isogonia. Questa è la caratteristica detta delle latitudini crescenti;
– è utilizzabile fino a 60°/70° di latitudine (sia N sia S); oltre, le deformazioni sono eccessive;
– rettificazione delle lossodromie, che vengono quindi rappresentate come linee rette visto che su questa carta i meridiani sono paralleli tra di loro;
– le ortodromie (a esclusione dei meridiani e dell’equatore) che formano angoli variabili con i meridiani, sono rappresentate da curve con concavità verso l’equatore.
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