Cartografia e rilievo ipogeo

Cartografia

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Il rilievo di una grotta è la rappresentazione grafica, simbolica e in scala degli ambienti ipogei. L'operazione di rilievo si divide, come per le carte topografiche, in acquisizione dei dati e restituzione su carta:

  • L'acquisizione dei dati è la fase in cui, nella cavità interessata, si effettuano tutte le misurazioni (lunghezze, altezze, direzioni, inclinazioni...) che si ritengono necessarie per una soddisfacente rappresentazione grafica.
  • La restituzione su carta consiste nel rielaborare i dati presi in campagna in modo da ottenere il prodotto finito, ovvero la planimetria e le sezioni della grotta in esame.

Le scale più utilizzate vanno dalla 1 : 100, per grotte di piccole dimensioni (circa 100 metri di sviluppo spaziale), fino alla 1 : 1000 o minori (sviluppo spaziale superiore a 1 km).

Nel foglio del rilievo devono sempre essere presenti, oltre alla rappresentazione grafica vera e propria, anche la scala grafica, la direzione del Nord magnetico e l'anno di esecuzione del lavoro (importante per ricavare la declinazione magnetica); devono comparire naturalmente anche il nome della cavità, il comune e la zona in cui si trova e i nomi dei rilevatori. Tutti gli altri dati tecnici (coordinate geografiche, quota dell'ingresso, ecc..) ed eventuali note (geologiche, climatiche, biologiche, ecc..) vanno riportati nell'apposita scheda fornita dal Catasto delle Cavità Naturali della propria regione (se presente).

Come accennato prima, la mappa di una grotta non è costituita dalla sola planimetria (come per le carte topografiche), ma è sempre accompagnata dalle sezioni longitudinali e trasversali:

  • La planimetria è la proiezione della grotta su un piano orizzontale, con vista dall'alto. Pare logico che in una simile rappresentazione vengono totalmente perse tutte le informazioni riguardanti i dislivelli, che vengono spalmati su una superficie. Per rimediare a ciò si ricorre alle sezioni.
  • La sezione longitudinale è la proiezione della cavità su un piano verticale, che ne segue l'andamento, appunto, longitudinalmente (cioè per tutta la sua lunghezza). Per evidenziare la lunghezza degli ambienti la sez. long. viene rettificata, ovvero non si tiene conto delle direzioni azimutali, visibili però nella planimetria.
  • Le sezioni trasversali si ottengono con piani posti ortogonalmente all?andamento della grotta e servono per rappresentare contemporaneamente larghezza e altezza degli ambienti (in effetti riportano dati già presenti in planimetria e sezione longitudinale).

Acquisizione dei dati e strumenti di misurazione

L'acquisizione dei dati consiste nel costruire, mediante una serie di misure (distanze e angoli), una semplice struttura della grotta, attorno alla quale disegnare poi la cavità vera e propria. Questa struttura si chiama poligonale e consiste in una successione di segmenti orientati nello spazio; le estremità di ciascun segmento sono i punti di rilievo (o capisaldi), che vengono scelti dai rilevatori in modo da rappresentare il più fedelmente possibile gli ambienti che essi stanno misurando. Requisito fondamentale di ciascun punto è che da esso siano ben visibili sia quello precedente che il successivo; devono inoltre essere numerati (solitamente in ordine crescente a partire dall'ingresso della grotta) per garantire una facile lettura della spezzata. Ciascun segmento della poligonale è definito da tre parametri:

  • La lunghezza, ovvero la distanza in metri da un punto di rilievo al successivo, che è normalmente misurata per mezzo di una rondella metrica a fettuccia, lunga 20 m (doppio decametro).
  • La direzione, cioè l'angolo compreso tra il segmento in esame e la direzione del Nm. Logicamente la misura di questa grandezza verr? effettuata mediante una bussola, le cui caratteristiche fondamentali dovrebbero essere la robustezza e la facile leggibilità della scala graduata.
  • L'inclinazione, anch'essa un angolo, ma misurato questa volta su un piano verticale e rispetto alla direzione del filo a piombo. Questa grandezza ci dice quanto è il dislivello tra due capisaldi e ci permette di ricavare, tramite semplici formule trigonometriche, la proiezione del segmento di poligonale sul piano orizzontale (indispensabile per disegnare la planimetria). Lo strumento utilizzato per misurare le inclinazioni è il clinometro; di aspetto simile alla bussola, va però utilizzato con il disco graduato posto in posizione verticale.

La poligonale può essere sostanzialmente di due tipi:

  • Chiusa, quando i capisaldi iniziale e finale della spezzata coincidono nello stesso punto. In questo caso si può avere un riscontro immediato della precisione con cui sono state effettuate le misure, in base all'errore (sicuramente presente) di chiusura della poligonale.
  • Aperta, se i capisaldi suddetti sono invece alle estremit? della spezzata. La maggior parte delle poligonali realizzate in grotta sono di questo tipo in quanto si sviluppano dall?ingresso al fondo della cavità.

In ogni caposaldo bisogna inoltre effettuare altre misurazioni che completano la descrizione di quella parte di grotta. Si tratta della larghezza e dell'altezza dell?ambiente (galleria, stanza, cunicolo o pozzo che sia...) in corrispondenza del nostro caposaldo. Questi dati completano la poligonale e sono indispensabili durante la restituzione su carta.

Spesso in grotta ci troviamo a dover rilevare ambienti (come stanze o saloni) molto grandi, dalla volta alta e irraggiungibile con i longimetri; in questi casi possiamo procedere con vari metodi di misura. Per quanto riguarda la planimetria, una sala può essere rilevata in due modi:

  • Per irraggiamento, ponendosi al centro dell'ambiente e facendo partire da qui una serie di piccole poligonali in tutte le direzioni, fino a raggiungere le pareti della stanza. L'unione dei capisaldi alle estremità di questa raggiera ci fornirà la planimetria.
  • Per poligonale secondaria chiusa, costruendo appunto una spezzata che, partendo dal caposaldo posto all'ingresso del salone, ne segua il perimetro il più fedelmente possibile, per poi richiudersi nel punto iniziale. Avremo così una sorta di anello che rappresenta, in maniera geometrica, la pianta della sala.

L'altezza di una volta non raggiungibile fisicamente si può ottenere in vari modi, più o meno precisi:

  • Il più utilizzato, quando si vuole operare velocemente, è il metodo a occhiometro. Si tratta di una sorta di media (o meglio di statistica) delle opinioni dei rilevatori su quanto possa essere alto il soffitto in quel punto; è inutile dire che la velocità di misura si paga con una colossale imprecisione (soprattutto per altezze elevate e difficilmente stimabili).
  • Un metodo decisamente più affidabile è quello di proiettare verticalmente un fascio di luce (ad es. con una torcia elettrica) nel punto di cui si vuole misurare l'altezza (h) e, contemporaneamente, operare una lettura al clinometro (α) collimando la luce da una distanza nota (d) tra il punto di collimazione e la base della verticale (misurata col longimetro). Questi dati sono sufficienti per ricavare, con una semplice formula di trigonometria, l'altezza in questione (h = d ? tg α) (tg = tangente). Questo metodo non è il massimo della precisione, ma è sicuramente meglio dell'occhiometro.
  • Un sistema che può far sorridere consiste nell'utilizzare un palloncino gonfiato con un gas leggero (come l'Elio) e mandarlo su legato ad uno spago. La misura ottenuta sarà sicuramente quanto di più preciso ci si possa aspettare, ma il materiale occorrente (la bombola di gas) ne limita l'utilizzo a grotte di semplice percorribilità.

Tutti i dati assunti durante l'operazione di rilievo devono essere annotati in un apposito quaderno di campagna. Si tratta di uno schema in cui scrivere, per ogni segmento della poligonale e ogni coppia di capisaldi, i valori letti negli strumenti (lunghezza, direzione, inclinazione, altezza e larghezza), accompagnati da eventuali note. Deve inoltre esserci uno spazio per disegnare una bozza della poligonale e della grotta, sia in pianta che in sezione; questo è molto importante per ricordare particolari morfologici facilmente dimenticabili.

Restituzione dei dati

La restituzione dei dati si divide in due fasi:

  • L'elaborazione delle misure rilevate in campagna, in modo da ricavare anche tutte quelle indirette, ottenibili tramite calcoli matematici (come la proiezione della poligonale sul piano orizzontale, ovvero la planimetria).
  • Il disegno vero e proprio di planimetria e sezioni longitudinali e trasversali, a partire dallo scheletro (poligonali, larghezze e altezze), fino ad arrivare ad una rappresentazione della grotta completa di profilo e dettagli importanti (come concrezioni, colate, laghi, corsi d'acqua, ecc...). Gli strumenti necessari per questa operazione si riducono a carta, matita, gomma, goniometro e squadrette.
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