Scienza che studia i problemi relativi alla rappresentazione
in piano della superficie terrestre o anche di parte di essa. Tradizionalmente
si usa riconoscere in Alessandro di Mileto (VI sec. a.C.) colui che per primo
affrontò il problema cartografico tentando di rappresentare la terra e i
mari allora conosciuti. Un'idea di tale figurazione ci è data da una
tavoletta di argilla di scuola babilonese pervenuta fino a noi, in cui è
rappresentato il mondo allora noto. La tradizione attribuisce anche ad Ecateo
l'opera di perfezionamento dei concetti cartografici di Anassimandro, opera che
fu poi proseguita da Democrito e da Dicearco (326-296 a.C.), che tracciò
il primo parallelo, il parallelo di Rodi. Solo con Eratostene (270-196 a.C.) si
ebbe però la prima carta fornita di paralleli e meridiani. Durante la
romanità la scienza cartografica andò rapidamente evolvendosi e
segnò notevoli progressi che trovarono il culmine nell'opera di Mario da
Tiro e Claudio Tolomeo (90-168 d.C.), che calcolò i valori di latitudine
e di longitudine di numerose località e costruì una carta
geografica che teneva conto della sfericità della Terra. Di questo
periodo è giunta a noi una sola carta geografica, la
Tabula
Peutingeriana (IV sec. d.C.), in cui è rappresentato l'impero romano
con le strade principali e la loro lunghezza espressa in miglia, le città
più importanti e i principali centri di cure termali. Nel Medioevo, a
causa del rigore con cui fu seguito e applicato in tutti i campi dello scibile
il principio dell'
ipse dixit, soprattutto riferito alla Bibbia e quindi
anche ad alcune nozioni geografiche da essa riportate, la
c. segnò
un netto regresso, giungendo a produzioni di carte di tipo circolare, costruite
ancora secondo la concezione di Anassimandro, o addirittura a rappresentazioni
dell'Universo sul tipo del tabernacolo di Gerusalemme, come nel
Cosma
Idicopleuste. Nello stesso periodo furono però compiuti progressi
notevoli nell'ambito della
c. nautica, anche per la scoperta di alcuni
strumenti scientifici, in particolar modo della bussola. Tali studi furono
compiuti per lo più in Italia e giunsero alla delineazione delle coste
mediterranee e atlantiche europee, con una notevole precisione. La più
antica carta nautica pervenutaci è la
Carta Pisana (XIII sec.).
Essa, e tutte le altre carte nautiche di questo periodo, è a rombi di
vento, cioè caratterizzata dalla presenza di un reticolo di direzioni in
corrispondenza dei punti cardinali. In seguito alle grandi scoperte geografiche
del '400 e del '500, nuovi problemi di rappresentazione della superficie
terrestre dovettero essere affrontati dalla scienza cartografica, che dal XVI
sec. in poi seguì un indirizzo rigorosamente scientifico e matematico,
segnando così l'inizio della
c. moderna. Gli studiosi che
maggiormente contribuirono a tale evoluzione furono l'italiano Giacomo Gastaldi,
gli olandesi Gerardo Mercatore e Abramo Ortelio, e, più tardi, anche se
in modo indiretto, ma pur sempre determinate, Snellius, con i suoi studi sulla
triangolazione, Galileo, con le sue osservazioni sperimentali, e Newton, con gli
studi astronomici, volti tutti alla determinazione della forma e delle
dimensioni della Terra. Il primato degli studi cartografici, passò poi
dall'Italia e Olanda alla Francia, con Cassini, Guglielmo Delisle e Giovanni
D'Auville, e gli studi stessi divennero per la prima volta ufficiali, effettuati
cioè per iniziativa dei governi. I metodi di rilevamento moderni si sono
ancor più affinati con l'ausilio della fotogrammetria e della
stereogrammetria. Il problema fondamentale della scienza cartografica è
quello della riduzione in piano della superficie sferica della Terra con il
minor numero di deformazioni ed errori possibili. È noto che tale
riduzione non può mai essere perfetta poiché la sfera non è
svilluppabile. Altro problema fondamentale strettamente connesso al primo
è quello della conoscenza ed esatta determinazione degli errori e delle
deformazioni commesse. Per risolvere tali problemi si sono adottate le
proiezioni su una superficie sferica del reticolo geografico. Sono quindi
costruzioni puramente geometriche, che sono state sempre più trasformate
con procedimenti matematico analitici. In ogni caso, però non è
mai possibile costruire una carta che possegga tutte le proprietà
fondamentali di una proiezione perfetta, cioè
l'equivalenza,
l'equidistanza e
l'isogonia, ma solo carte che posseggono una di
queste proprietà. In seguito alla diversa procedura di costruzione le
proiezioni possono così essere classificate:
proiezioni geometriche
pure, proiezioni geometriche modificate, proiezioni convenzionali. Le prime
risultano dalla proiezione su una superficie avvolgente o su una superficie
piana del reticolato geografico. Nel primo caso si chiamano
proiezioni di
sviluppo, nel secondo
proiezioni prospettiche. Le proiezioni di
sviluppo possono essere cilindriche, coniche o poliedriche a seconda che la
superficie avvolgente sia cilindrica, conica o poliedrica. Le proiezioni
prospettiche invece possono essere
centrografiche, quando il centro di
proiezioni coincide con il centro della sfera,
stereografiche, quando
è sulla superficie terrestre,
scenografiche, quando è al di
sopra della superficie terrestre,
ortografiche quando i raggi coincidono
ortogonalmente sul piano prospettico. Le
proeizioni geografiche
modificate derivano da quelle geometriche pure a cui sono apportate delle
modifiche per renderle più rispondenti a determinate esigenze pratiche.
Se derivano in seguito alla modificazione del cono, sono dette pseudoconiche, se
da quella del cilindro pseudocilindriche. Le proiezioni convenzionali sono
quelle in cui il reticolo geografico è costruito con procedimenti
puramente matematici. Esse assumono quasi sempre il nome del loro
ideatore.