Dall`immagine al modello Note sulla cartografia geometrica in Italia

DOSSIER
Giovanni Giacomo Marinoni, De re ichnographica cuius hodierna praxis exponuntur […], Vienna, MDCCLI
Dall’immagine al modello
Note sulla cartografia
geometrica in Italia
dal Rinascimento
alla Rivoluzione Geodetica
Giovanni Giacomo Marinoni, "De re ichnographica
cuius hodierna praxis exponuntur", 1751
Uso della tavoletta pretoriana
Using the plain table
Parte seconda: Da Raffaello Sanzio a Giambattista Nolli
di Andrea Cantile
Professore a contratto di Cartografia presso l’Alma Mater
Studiorum - Università di Bologna (Corso di laurea
magistrale in “Geografia e processi territoriali”) e di Storia
del paesaggio attraverso la storia della cartografia, presso
l’Università degli Studi di Firenze (Corso di laurea magistrale
in “Architettura del paesaggio”), Andrea Cantile è inoltre
Direttore cartografico dell’I.G.M., Membro del Consiglio
scientifico dell’Osservatorio Ximeniano – Firenze, Membro
dell’United Nations Group of Experts on Geographical Names
e collabora al History of Cartography Project, della Chicago
University Press.
È autore di numerose pubblicazioni scientifiche in Italia ed
all’estero e svolge attività di ricerca nel campo della storia
del rilevamento e della rappresentazione del territorio, dal
Rinascimento ad oggi.
Contract Professor, teaches Cartography, at Alma Mater
Studiorum - University of Bologna (II Level degree course
- “Geografia e processi territoriali”), and Landscape history
through History of Cartography, at the University of Florence
(II Level degree course - “Architettura del paesaggio”)
He is also I.G.M. (Military Geographic Institute)
Cartographic Director, member of the Scientific Council of
the “Osservatorio Ximeniano” astronomical observatory in
Florence, member of the United Nations Group of Experts
on Geographical Names and he collaborates at the History
of Cartography Project of the Chicago University Press.
Author of many scientific publications in Italy and abroad,
he is involved in research activities in the topographical
survey and representation history field, from Renaissance
to present day.
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Dopo Leonardo, ancora un’altra eminente figura
rinascimentale, del calibro di Raffaello Sanzio da Urbino
(1483 - 1520), offre un ulteriore contributo alla scienza
del rilevamento urbano. Nella celebre Lettera a Leone
X di Baldassar Castiglioni si descrive la sua modalità di
rilevamento della direzione dei setti murari perimetrali
degli edifici per il tramite di una bussola graduata.
L’operazione tipo consiste nel posizionamento della bussola
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After Leonardo, another important Renaissance artist,
Raffaello Sanzio from Urbino (1483-1520), presented his
own contribution to the development of the town surveying.
In the famous Lettera a Leone X by Baldassar Castiglioni, it
is described his method to survey the surrounding walls of a
building through the utilisation of a graduated compass.
Setting such a compass in the established spot station (an outside
corner of the building that has to be surveyed) a technician has
"La scuola di Atene", affresco realizzato
tra il 1509 ed il 1511 da Raffaello Sanzio
"The School of Athens", fresco by Raphael
painted between 1510 and 1511
nel punto di stazione prescelto, coincidente con un angolo
esterno dell’edificio da rilevare, nella lettura del valore angolare
dato dalla direzione del setto murario traguardato rispetto a
quella del nord magnetico, indicata dall’ago calamitato.
La ripetizione sistematica di tale operazione per tutti i lati
esterni dell’immobile, detta appunto “per camminamento”,
abbinata necessariamente alla misura della lunghezza di
ogni setto murario, conduce poi a termine il rilevamento,
to read the angular measurement given by the direction of the
back-seen wall and by the magnetic north (where the dipping
needle points to).
The repetition of such a measurement for all the external sides
of the building (a method that is called “by walking”), together
with the measurement of the length of every wall, leads, at the
end, to the final plan. The technician has enough elements to
reproduce on a graphic representation of a polygon with n sides
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Autoritratto, Raffaello
Self-portrait, Raphael
fornendo al rilevatore gli elementi sufficienti per la
restituzione grafica di un poligono di n lati, rappresentante
il perimetro esterno dell’edificio o il circuito murario di una
città nel rapporto di scala prescelto.
Gran parte del Cinquecento è ancora dominata da una
continua ricerca tesa al perfezionamento delle tecniche
di rilevamento ed alla progettazione di nuovi strumenti
topografici.
La ricca strumentaria del settore, sia di nuova invenzione,
sia recuperata dalla tradizione medievale, si compone di
varie suppellettili scientifiche come l’astrolabio, il bastone
di Giacobbe, l’archipendolo, l’odometro, il quadrante,
l’ottante, il quadrato geometrico, la bussola topografica, il
radio latino.
I più illustri topografi rinascimentali fanno regolare uso
di goniometri e di bussole topografiche, con divisioni
differenti, dalle 48 parti del goniometro albertiano, alle
32 divisioni della bussola di Raffaello, alle 160 di Antonio
da Sangallo il Giovane, fino alla definitiva affermazione
della circonferenza di 360 parti, composta da 8 settori,
corrispondenti ai rispettivi vertici della Rosa dei venti
centrata su Malta (Tramontana, Grecale, Levante, Scirocco,
Ostro, Libeccio, Ponente e Maestrale), suddivisi a loro volta
in 45 parti ciascuno.
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the perimeter of a building or the surrounding walls of a town,
using a scale of choice.
Most of the XVI century was spent on searching for an
improvement of survey techniques and for the designing of
better topographical instruments.
Newly invented or taken from the Middle Age tradition, the
rich set of instruments used in this field includes the astrolabe,
the Jacob’s staff, the archipendulun, the odometer, the quadrant,
the octant, the geometrical dial, the topographical compass, the
Latin radio.
The most famous Renaissance topographer made a constant use
of goniometers and topographical compasses. They had different
kinds of subdivisions: starting from the 48 sectors of Alberti’s
goniometer, to the 32 subdivisions of Raffaello’s compass, to the
160 of Antonio da Sangallo il Giovane’s one, until the large
diffusion of a subdivision in 360 parts, with 8 sectors that
correspond to the 8 vertexes of the Compass-Card (NorthWind, North-East Wind, East Wind, Sirocco, Ostrum, SouthWest Wind, West Wind and Mistral), all of them divided into
45 parts each.
With the introduction of the printing technique, all the
knowledge of these pioneers of the new cartographical science
could be spread all over the country: within a few decades a
lot of manuals on Topography, or Practical Geometry, were
published. One of the most important is the Del modo di
misurare le distanze, le superficie, i corpi, le piante, le
prospettive, & tutte le altre cose terrene, che possono
occorrere a gli uomini, secondale uere regol ed’Euclide, e
de gli altri più lodati scrittori by Cosimo Bartoli, published
Ritratto di Baldassar Castiglioni, dipinto ad olio di Raffaello Sanzio
Portrait of Baldassar Castiglioni, oil painting by Raphael
Rosa dei venti
Compass rose
L’avvento della stampa diffonde ancor più le conoscenze
di questi pionieri della nuova cartografia geometrica e si
registra nel giro di poche decine di anni la pubblicazione
di vari trattati di Topografia, o Geometria pratica, tra i
quali spiccano l’opera di Cosimo Bartoli, che pubblica nel
1564 una summa delle conoscenze nel campo, riunendo in
un volume dal titolo Del modo di misurare le distantie, le
superficie, i corpi, le piante, le prouincie, le prospettive, e tutte
le altre cose terrene, che possono occorrere a gli uomini, secondale
uere regole d’Euclide, e de gli altri più lodati scrittori, tutte le
tecniche conosciute fino ai suoi giorni, e l’opera di Silvio
Belli, dal titolo Libro del mesurar con la vista, del 1566, nel
quale viene tra l’altro illustrato un metodo di rilevamento
grafico, che anticipa quello sul quale si fonderà poi l’uso
della tavoletta pretoriana. (vedi pag. 53)
Il quadro scientifico di riferimento sembra a questo punto
completo, sia per quanto attiene al rilevamento, sia per
quanto riguarda le modalità di restituzione grafica, ma
nonostante tutto ciò, la cartografia geometrica come
nuovo genere stenta ancora ad affermarsi definitivamente,
risentendo ancora per decenni di un approccio imitativo,
condizionato anche dai prevalenti canoni estetici del tempo,
che alle innaturali visioni zenitali delle città e del territorio
lasciano preferire forme ibride di rappresentazione, tra la
visione in pianta e le consuete immagini di paesaggio.
Per le piante, per le carte corografiche e per quelle topografiche
sembra in sintesi delinearsi uno scenario limitante, che
le relega ai soli ambienti degli specialisti, quasi al livello
di schizzi preparatori, tramiti, elementi intermedi per la
costruzione di pitture di paesaggio, di scorci prospettici, di
vedute a volo d’uccello.
in 1564 as a summa of surveying knowledge of the time: all
the methods well known up to his days. Another milestone in
the cartographical field is the essay by Silvio Belli Libro del
mesurar con la vista, 1566, where, among other things, a new
method of graphic surveying is introduced, ahead of the one
that is at the basis of the use of the plane table.
As it is, the theoretical background seems now complete, both
for what concerns the practical surveying, and the graphic
representation. Nevertheless, the new gender of the geometrical
cartography still finds it hard to impose itself. At least as long
as a few decades, an imitational approach was preferred, even
thanks to the prevailing aesthetic criteria of the time that
preferred mixed kinds of representation (in between the map
and the landscape view) to the unrealistic zenith-based sketches
of towns and lands.
The future destiny of all the plans, the chorographical and
topographical maps seems to be uncertain: their relevance is
such only among the specialists; there are considered a sort of
preliminary sketches that can represent the intermediary towards
landscape painting, perspective sights, and bird’s eye views.
We still have interesting proofs of this process. Among the
others, the famous “Florentia” (“View of the chain”), ascribed
to Francesco Rosselli; the notorious view of Venice by Jacopo de’
Barbari, and the fresco “View of Florence during the siege of
1530”, in Florence’s Palazzo Vecchio by Vasari. All of them are
realised following previous topographical surveys of the town
scale, thereafter elaborated through different perspective rules.
What makes the change?
Why such a kind of document became popular in the Renaissance
cultural background?
How was it possible the shift to a new way of conceiving the
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Cosimo Bartoli
"Del modo di misurare le
distantie, le superficie, i
corpi, le piante, le prouincie,
le prospettiue & tutte le altre
cose terrene, che possono
occorrere agli huomini.
Secondo le vere regole di
Euclide & de gli altri piu
lodati scrittori", 1589
Frontespizio
Title Page
Testimonianza di ciò deriva da numerosi esempi pervenuti
al nostro tempo, tra i quali spiccano certamente la celebre
“Florentia”, o “Veduta della catena”, attribuita a Francesco
Rosselli, la famosissima veduta di Venezia di Jacopo de’
Barbari e il grande affresco di Palazzo Vecchio a Firenze,
del Vasari, tutti realizzati sulla scorta di previi rilevamenti
topografici alla scala urbana, successivamente sottoposti a
differenti regole prospettiche.
Ma cosa determina il cambiamento di rotta?
Come avviene l’affermazione di questa nuova categoria
documentale nel panorama culturale rinascimentale?
Come si determina cioè quella svolta che modifica il modo
di pensare alla rappresentazione del territorio e che resiste
immutata fino ai giorni nostri?
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representation of space still used nowadays?
Two are the factors that prevented the geometrical maps to
become a handy documental means:
1 – the fruition of this kind of maps is not a passive one, as it is
the case of a painting or a fresco. Therefore, they couldn’t stand
as a new kind of art. Their appreciation needs a minimum
of cartographical knowledge by an observer, in order to fully
understand the contents offered by a schematic and unnatural
view such as the orthogonal projection;
2 – their practical creation is difficult, long and expensive.
That’s why they could never achieve the same level of immediate
practical usefulness that was a characteristic of the Ptolemaic
tables, realised through a purely theoretical effort and meant to
be immediately useful in the schooling system.
CREDITS: Ciullini R., Di una raccolta di antiche carte e vedute della
città di Firenze, in “L’Universo”, a. V (1924), n. 8, pp. 589-594
Gli elementi che impediscono alle piante di affermarsi come
categoria documentale ordinaria sono almeno due:
1. da una parte, c’è la difficoltà di queste carte ad imporsi
come nuovo genere d’arte per il fatto che la loro fruizione
non è di tipo passivo, come per un quadro o per un
affresco, ma richiede da parte dell’osservatore una sia
pur minima forma di alfabetizzazione cartografica, che
gli possa consentire di comprendere a pieno i contenuti
di una visione schematica ed innaturale, quale è appunto
la proiezione ortogonale;
2. dall’altra, c’è invece il forte vincolo derivante dalla loro
complessa, lunga e costosa costruzione, che non riesce
ancora a compensare le necessità di un’immediata utilità
pratica, utilità che sembra invece trovare ragion d’essere
solo per le tavole tolemaiche, interamente costruite a
tavolino e finalizzate ad un tipo di fruizione immediata
nel campo della formazione.
L’evento che imprime agli studi relativi al rilevamento ed alla
rappresentazione cartografica una forte accelerazione verso
la modellazione geometrica dello spazio e che determina
la definitiva affermazione delle nuove carte è segnato dalla
diffusione dell’impiego dell’artiglieria nella cosiddetta arte
ossidionale.
Studies on the surveying work and the cartographical
representation were pushed forward, towards new spatial
models, by the use of artillery in the so-called “obsidional art”
[art of siege].
During a siege, a detailed knowledge of the land and its real
dimensions was needed by the Army in order to built special
defences for towns and fortresses, defences resistant to the
enemy cannon-shots and adequate for a proper attach by the
local artillery.
At the end of the XV century, together with the essays on
practical geometry originated in the previous decades by the
Euclidean tradition, a new kind of literature appeared,
exclusively devoted to war strategies. Following the old text by
Roberto Valturio, De re militari (1472), the first description
of all the methods and instruments for a survey, inherited from
the Middle Age as the mandatory equipment of a good soldier,
new horizons in the use of topography in battle techniques were
opened by famous mathematicians such as Niccolò Fontana
(usually known as “Stutterer”).
We can say, then, that the geographical map starts to be
important when it proves itself useful in an Army attach with
the artillery: fortification works, bastions, tunnels, trenches,
and decoys could be planned and realised.
Francesco Rosselli (attr.),
Veduta di Firenze detta “della
Catena”, Berlino, Kupferstichkabinett, particolare
Francesco Rosselli (ascribed),
View of Florence called "della
Catena", Berlin, Kupferstichkabinett, detail
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Roberto Valturio
"De re militari"
1446-1455
Trattato sull'arte militare
A sinistra: pagina interna
A destra: frontespizio
Treatise on military
Left: inside page
Right: title page
Le esigenze militari nelle operazioni di assedio richiedono
sempre più la conoscenza minuta del territorio e delle sue
reali misure per poter realizzare speciali opere di difesa
delle città e delle fortezze dai tiri dei cannoni nemici ed
ottimizzare nel contempo la capacità di offesa dei propri
mezzi di artiglieria.
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In this context, of course, there’s no lack of “topographical
espionage”, as it is proved by the unusual “length measurers”
created by Baldassarre Lanci in 1557 in order to survey a land
with the mere graphical procedure, without calculations: a way
to make a plan of a fortress standing far outside without taking
the risk of being discovered by the enemy.
Ai vari trattati di geometria pratica, sorti nei precedenti
decenni sulla scia della tradizione euclidea, si aggiunge
già sul finire del Quattrocento un nuovo genere di
opere, dedicato alla cosiddetta arte militare. Sulle orme
del vecchio trattato di Roberto Valturio, dal titolo De re
militari del 1472, che per primo raccoglie una descrizione
delle tecniche e degli strumenti di rilevamento ereditate
dalla tradizione medievale come bagaglio indispensabile
dell’uomo d’arma, nuovi sforzi si compiono da parte di
illustri matematici come Niccolò Fontana, maggiormente
noto come il Tartaglia, per il perfezionamento delle
pratiche topografiche in campo militare.
È quindi in funzione delle specifiche esigenze dell’artiglieria
che la carta geometrica comincia a dare risposte concrete
ai bisogni militari, consentendo di progettare opere di
fortificazione, bastioni, gallerie, trincee, diversivi, falsi scopi.
Non mancano poi in questo quadro sofisticati apparati
di “spionaggio topografico”, come il singolarissimo
distanziometro di Baldassarre Lanci, strumento ideato nel
1557 per rilevare il territorio con soli procedimenti grafici,
senza cioè l’esecuzione di calcoli, e per ricavare la pianta di
una fortezza da lontano, senza essere visti dal nemico.
Mentre alla scala urbana è principalmente ai topografi
rinascimentali che si deve dunque il merito di aver
codificato le regole per la realizzazione delle nuove carte
geometriche e di aver dettato i principi per la costruzione di
nuovi strumenti, con rare eccezioni come nel caso di Marco
Antonio Pasi e di Cristoforo Sorte, alla scala territoriale,
Therefore, we have to credit to the Renaissance topographers
the creation of a code for the realisation of new geometric maps
and the definition of the rules for the manufacturing of new
instruments. With the exception of Marco Antonio Pasi and
Cristoforo Sorte, the understanding of the Ptolemaic lesson
(how to draw a spherical surface on a plane, still maintaining
the abovementioned “proportio cuiusque partis ad universale”)
has to be credited to astronomers and mathematicians.
In Italy, the XVI century ends with important cartographical
documents, both in chorography and topography, masterpieces
of famous artists, such as Egnazio Danti (1536-1586) and
Giovanni Antonio Magini (1555-1617). This latter put an
end to the era of pre-geodetic cartography and drew the first
homogeneous map of Italy in 61 sheets. This map was elaborated
thanks to the data already collected in the course of the century
by other cartographers, Italian and not, reviewed thanks to
the new position of many sites that he himself calculated and
posthumous published by his son Fabio in 1620.
Therefore, we can say that geometric cartography had become a
reality as for the urban scale. Nevertheless, the awareness of the
necessity of topographical maps for the whole territory (and not
only for those landmarks represented by military structures such
as fortresses and parade-grounds) was still lacking. In order to
take this step forward, two things were still missing: on one
hand, a deepest scientific knowledge, particularly in the study
of the shape and the dimensions of our planet; on the other
hand, a good motivation to activate the great amount of money
that was necessary to sustain the long and expensive surveys and
the delicate phases of the cartographical restitution.
As for the first aspect, the scientific one, the XVII century
introduced a new method for the calculation of the landmark
position on the earth surface and a new general theory of reference
that allowed the discipline to progress towards a new era.
We are talking about the spreading of the new procedures
experimented in 1615 by Willebrord Snel van Royen (15801626), also called Snellius. He suggested a way to transfer in
other sites, through a triangulation, the absolute coordinates of a
place obtained through astronomic measurement, even if, at the
beginning, the results of this method weren’t so convincing, due
to gross blunders in the calculations. Nevertheless, they opened
the way to the new operational geodesy and were confirmed as
the best method both for the length measurement of the grade,
and for the geometrical setting of all the topographical maps of
the world in the following centuries.
On the other hand, a new and sensational theory was spreading
all around Europe, although not yet confirmed by experimental
data. According to it, the Earth shape is more like an oblate
spheroid, than like a sphere. That was the idea of Isaac Newton in
his Philosophiae naturalis principia mathematica (Propositions
III, 19 and III, 20), published in London, in 1687.
While the European scientist were trying to confirm or to
refute such a theory, after 31 years from this publication,
Jacques Cassini (1677-1756) announced the results of geodetic
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ma anche a quella corografica ed a quella geografica, è
agli astronomi ed ai matematici che va il merito di aver
appieno compreso la lezione tolemaica di proiezione di una
superficie sferica su una superficie piana, conservando la
citata “proportio cuiusque partis ad universale”.
Il XVI secolo si chiude in Italia con importanti documenti
cartografici sia alla scala corografica sia a quella geografica,
con opere di grandi personaggi, come Egnazio Danti (1536 1586) e Giovanni Antonio Magini (1555-1617), il quale pone
fine alla lunga epoca della cartografia pregeodetica e realizza
la prima carta omogenea d’Italia in 61 tavole, elaborata
sulla scorta del materiale cartografico pubblicato nel corso
del secolo da altri cartografi, corretta alla luce delle nuove
determinazioni di posizione da lui stesso eseguite e pubblicata
postuma dal figlio Fabio, nel 1620.
Pur se alla scala urbana la cartografia geometrica è quindi
una realtà, manca ancora la consapevolezza della necessità di
una cartografia alla scala topografica per tutto il territorio,
non solo per quei punti nevralgici degli apparati difensivi
militari come le fortezze ed i campi di Marte. Ma per
realizzare questo ulteriore passo in avanti mancano da una
parte più approfondite conoscenze scientifiche, legate allo
studio della forma e delle dimensioni del pianeta, e dall’altra
motivazioni valide per attivare quei cospicui finanziamenti
necessari a sostenere le lunghe e costose campagne di
rilevamento e le delicate fasi di allestimento cartografico.
Per quanto riguarda il primo aspetto, quello di tipo scientifico,
il Seicento fornisce un nuovo metodo di determinazione della
posizione dei punti sulla superficie terrestre ed una teoria
generale di riferimento, che fanno compiere alla disciplina
quel decisivo passo verso una nuova era.
Da una parte, si diffondono cioè le note procedure sperimentate
nel 1615 da Willebrord Snel van Royen (1580-1626), detto
anche Snellius, consistenti nel trasporto per triangolazione
delle coordinate assolute di un punto noto, ricavate per via
astronomica, che, pur se non danno subito risultati positivi a
causa di grossolani errori di calcolo, tracciano la strada della
nascente geodesia operativa e vengono confermate quale
miglior metodo sia per le misure di lunghezza del grado
sia per l’inquadramento geometrico di tutta la cartografia
topografica mondiale dei secoli a venire.
Dall’altra parte invece echeggia per tutta l’Europa la
nuova, sconvolgente asserzione, non ancora supportata
dal dato sperimentale, secondo la quale la forma della
Terra non è assimilabile ad una sfera, ma ad un ellissoide
di rotazione, schiacciato ai poli, così come enunciato da
Isaac Newton nei suoi Philosophiae naturalis principia
mathematica (Proposizioni III.19 e III.20), pubblicato a
Londra, nel 1687.
Mentre gli sforzi degli scienziati di tutta l’Europa si
concentrano per confermare o per confutare le nuove teorie
newtoniane, a trentuno anni di distanza dall’enunciazione
di questa teoria, Jacques Cassini (1677 - 1756) annuncia
62
surveying of the Paris meridian and introduced in the scientific
debate an empirical refutation of Newton’s assertions: the shape
of the Earth is a prolate spheroid (lengthened in the direction of
a polar diameter) and not an oblate spheroid (flattened at the
poles), as sustained by Newton.
At that time, the most popular question in the whole Europe
i risultati della campagna per la misura del meridiano
di Parigi ed introduce nel dibattito scientifico una
confutazione empirica della teoria newtoniana, secondo
la quale la forma della Terra è sì quella di un ellissoide di
rotazione, ma il suo schiacciamento è all’equatore e non ai
poli, come sostenuto da Newton.
Giovanni Antonio Magini, 1620
Ducato di Urbino
Giovanni Antonio Magini, 1620
Duchy of Urbino
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GENNAIO - FEBBRAIO 2010
Sopra: Sir Isaac Newton, Matematico, fisico e alchimista inglese
A destra:Willebrord Snel van Royen, Matematico, fisico e
astronomo olandese
Up: Sir Isaac Newton, English mathematician, physicist and
alchemist
Right: Dutch mathematician, Physicist and astronomer
La domanda che echeggia in tutta l’Europa del tempo è:
“La Terra è dunque schiacciata o allungata ai poli?”
Su questo assillo vengono scritte da questo momento le
pagine più belle ed appassionanti della lunga e tormentata
storia della geodesia, proprio in virtù delle forti divergenze
emerse dal confronto tra le teorizzazioni newtoniane ed
i dati sperimentali. E mentre le dispute sembrano essere
arrivate ad un punto morto, giunge nel dibattito geodetico
un contributo del professor Giovanni Poleni (1683 1761), docente di astronomia, matematica e filosofia
all’Alma Mater Studiorum di Bologna, dal titolo Epistolae
duae, in quarum altera proponuntur nonnulla de telluris
forma (1724), che pone le basi per la definitiva soluzione
della questione.
Il saggio di Poleni sostiene l’insufficienza del dato
empirico ricavato dalle operazioni di Jaques Cassini
per la confutazione della teoria newtoniana e propone
l’effettuazione di apposite campagne di misura della
lunghezza del grado di longitudine a differenti latitudini,
così da esplorare la variazione della curvatura terrestre in
funzione della latitudine. Tale proposta, tuttavia, ancorché
replichi in modo inconsapevole l’analoga tesi avanzata
precedentemente da Joseph-Nicolas Delisle (1688 - 1768)
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was: “Is the Earth a prolate spheroid or an oblate spheroid?”
The most beautiful and interesting pages in the long and
uneven History of Geodesy were written on this topic, as a lot of
different opinions arose on the disagreement between Newton’s
theories and experimental data. While the dispute seemed to
reach a dead-end, Giovanni Poleni (1683-1761), professor of
astronomy, mathematics and philosophy at the Alma Mater
Studiorum - University of Bologna, offered a new contribution
to the debate. He wrote an essay (1724) that proposed the basis
for the final solution to the problem.
He sustained the inadequacy of Cassini’s empirical data in
the refusal of Newton’s theory and proposed new campaigns of
measurement of the length of the longitude grade at different
latitudes, in order to investigate the change of the earth curvature
in terms of latitude. Even if this proposal was similar to the one
previously advanced without success by Joseph-Nicolas Delisle
(1688-1768), four more years had to pass from its second
publication (1729) before Pierre-Louis Moreau de Maupertuis
(1698-1759) took it as the starting point for his Sur la figure
de la Terre (1733). With this last essay he urged the scientists
of the time to solve the “geodetic question”, abandoning the
mere philosophical speculations, useless for any innovation, and
undertaking all the possible practical efforts.
After two years, as a confirmation that longitude had proved
Meridiano di Francia, dal trattato "De la grandeur et de la Figure de
la Terre", pubblicato nel 1723 da Jacques Cassini
Cassini merdian as published in 1723 "Traité de la grandeur et de la
Figure de la Terre"
senza successo, deve però attendere ancora altri quattro
anni, dopo la pubblicazione della sua seconda versione,
dal titolo Epistolarum mathematicarum fasciculus (1729),
perché da esso Pierre-Luois Moreau de Maupertuis (1698
- 1759) prenda spunto per la pubblicazione del suo
saggio Sur la figure del la terre (1733), col quale incita gli
scienziati dell’epoca a compiere tutti gli sforzi operativi
possibili per giungere a dirimere la “questione geodetica”,
abbandonando le mere speculazioni filosofiche, che non
avrebbero approdato a nulla di nuovo.
itself to be far more difficult to ascertain than latitude, the
measurement of the arc of a meridian at different latitudes
appeared to be the best choice. By initiative of the Académie
Royale des Sciences de Paris, two famous expeditions to
Lapland and Peru were financed. The first one to leave was
the one directed to Peru (1735), with Louis Godin (17041760), Charles-Marie de La Condamine (1701-1774), and
Pierre Bouguer (1698-1758), and the second one, followed
in 1736, to Lapland, leaded by Pierre-Louis Moreau de
Maupertuis (1698-1759). Thanks to them, the Newton’s
theory was confirmed once and for all by the empirical data
and it was recognised as the truth: the Geodetic Revolution
is started and new, unexpected perspectives are opened for
the cartographical science.
Another step towards a geometrical cartography on a
topographical scale for wider territories is taken thanks to the
65
ANNO II
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GENNAIO - FEBBRAIO 2010
increasing demand for military control (in the meanwhile
the range of the artillery was improved and more precise
mathematical instruments were needed in order to direct
the shots) and, thereafter, to the urgent need for a fiscal
equalization, based on the ownership of real estates, as suggested
by the Illuminist Physiocratic theories.
The first great laboratory for the application and the teaching of
the systematic survey of the land on large-scale became a reality
with the creation of the geometric cadastre based on parcels
in Milan (or Cadastre of Maria Theresa). Although with
its scientific limitations, due to the lack of a specific geodetic
reference system that could support it, this surveying was able to
accomplish a careful work in a deepest knowledge of the ducal
territory. Under the guide of the mathematician Giovanni
Giacomo Marinoni (1676-1755), a great improvement in
the professional training was achieved: a new generation of
topographers and cartographers was created, all able to make
use of the plane table and to observe the strict rules of the
topographical design.
A member of this multitude is the “eminent surveyor” from
Mappa che mostra i siti delle misurazioni di Pierre Louis Moreau
de Maupertuis effettuate durante la sua spedizione in Lapponia, da
"La Figure de la Terre" (1738)
Giovanni Battista Nolli
"Nuova Topografia di Roma"
Particolare
Map showing the sites of Maupertuis's measurements from his expedition to Lapland, from "La Figure de la Terre" (1738)
Giovanni Battista Nolli
"The New Plan of Rome"
Detail
Due anni dopo, in virtù della maggiore incertezza nella
determinazione delle longitudini, si opta per la misura di
archi di meridiani a differenti latitudini e, per iniziativa
dell’Académie Royale des Sciences de Paris, vengono
finanziate due celebri spedizioni in Lapponia ed in Perù.
Parte prima la spedizione del Perù (1735), con Louis Godin
(1704 - 1760), Charles-Marie de La Condamine (1701 1774) e Pierre Bouguer (1698 - 1758), e l’anno seguente
quella della Lapponia (1736), condotta da Pierre-Louis
Moreau de Maupertuis (1698 - 1759). Grazie a queste
epiche imprese la teoria newtoniana viene definitivamente
confortata dai dati empirici ed universalmente riconosciuta
come valida: la Rivoluzione geodetica è avviata e la
cartografia si apre a nuovi ed inimmaginati scenari.
Il passaggio successivo verso la realizzazione di cartografia
geometrica alla scala topografica per i più ampi ambiti
territoriali avviene poi in virtù delle crescenti esigenze di
controllo militare del territorio (che nel frattempo ha
allungato la gittata dei pezzi di artiglieria e necessita di
strumenti matematici per il controllo del tiro) ed in seguito
66
alla necessità non più procrastinabile di attuazione di una
perequazione fiscale, basata sul possesso di beni immobili,
così come suggerito dalle teorie fisiocratiche illuministiche.
Il primo, grande laboratorio sperimentale e didattico nel
campo del rilevamento sistematico del territorio a grande
scala si ha proprio con la formazione del catasto geometricoparticellare milanese o Teresiano, che pur se mostra i suoi
forti limiti scientifici nella mancanza di una specifica rete
geodetica di appoggio, attua una delle più ampie opere di
conoscenza del territorio e, sotto la guida del matematico
Giovanni Giacomo Marinoni (1676 - 1755), realizza una
vasta opera di formazione professionale, creando una nuova
classe di topografi e cartografi, che vengono educati all’uso
della tavoletta pretoriana (vedi pagina 53) e alle rigide regole
del disegno topografico.
A questa vasta schiera di nuovi tecnici appartiene in
particolare l’eccellente geometra comasco Giambattista Nolli
(1701 - 1756), che si definisce “geometra e architetto”,
formatosi proprio in quel laboratorio di scienza e di tecnica
che fu il Catasto Teresiano.
Como, Giambattista Nolli (1701-1756). He called himself
“surveyor and architect” and received his education in that
scientific and technical laboratory represented by the Cadastre
of Maria Theresa.
He has to be credited with the realisation of the famous map
(called Nuova Topografia di Roma or, better, Pianta Grande
di Roma) that stands as a milestone in the Italian History of
Cartography. This map opens the way for fortunate series of
maps of the most important Italian cities, such a sophisticated
and valuable scientific work was, therefore, elevated to the
ranks of an artistic masterpiece.
Nolli worked on his creation for eight long years, from 1736
to 1744, and realised a work that includes not only the map
itself (12 sheets in the so called imperial format, 47x68,9 cm),
but also a frontispiece, an introduction to the reader, an index
of the numbers that could be found on the map (divided into
districts), and alphabetic index (in order to facilitate the user),
a smallest map on a single sheet (realised with the cooperation
of Giovanni Battista Piranesi, 1720-1778), and a re-edition,
always on a single sheet, of the map by Bufalini (1551).
Frutaz A.P., Le piante di Roma, Roma, Istituto di Studi Romani,
I-III, 1962
Up: Giovanni Battista Nolli, "The New Plan of Rome", scale 1:3000 c.a,
1736-44
Right: Giovanni Battista Nolli, "The New Plan of Rome", scaled-down
edition
A lui si deve il grande merito della realizzazione della celebre
carta, intitolata Nuova Topografia di Roma e più nota come
Pianta Grande di Roma, opera che segna la storia della
cartografia italiana e traccia la strada ad una fortunata serie
di carte urbane delle maggiori capitali italiane, elevando al
rango di opera d’arte anche una sì sofisticata e pregevole
opera di scienza.
Nolli lavora alla realizzazione della carta per otto lunghi
anni, dal 1736 al 1744, e porta a compimento un’opera
che, oltre alla carta vera e propria, composta da 12 fogli
imperiali (cm 47x68,9), presenta un frontespizio, un
testo introduttivo di avviso al lettore, l’indice dei numeri
presenti nella pianta divisa per rioni, l’indice alfabetico,
pensato precipuamente per l’agevolazione del lettore nella
consultazione della mappa, una pianta piccola in un foglio
unico, realizzata in collaborazione con Giovanni Battista
Piranesi (1720 - 1778), ed una riedizione, sempre in un
foglio unico, della carta del Bufalini del 1551.
L’apparato è quindi pensato più con ispirazione alla forma
dell’atlante urbano che non come semplice carta murale
di grande formato, anche se, ovviamente, tale soluzione
non è affatto esclusa dal novero delle possibili fruizioni del
documento.
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The whole text is therefore conceived more as an urban atlas,
then a wall-map of big dimensions (even if such a use of this
document can remain the first one).
In conclusion, the idea is: a scientific work, still encyclopaedic,
that at the same time could be also an artistic masterpiece.
From a scientific point of view, Nolli’s map is highly reputed for
the accuracy of its surveys and its graphical representation on a
scale of 1:3000 (approx.). Four cherubs topographers, sketched
at the corners of the map while working on a measurement
campaign with a metrical stick, a surveying chain, a plane table
with a simple back-sight and drawing compasses, are a way to
represent such the accuracy. Altogether with the representation
of river flows, vegetation, morphology, and planning structures,
we can find on the map also the correct position of churches,
stairs, courts, fountains, obelisks, columns, crosses and ancient
ruins from the past (with their names). Nolli was even able
to obtain a special permit from the Pope Benedict XIV as an
authorisation to enter every estate, private or not, every church
and closure monasteries in town.
From an artistic point of view, we have to notice how the beauty
of the whole work is related to the harmonisation of different
themes. In its ensemble, in order to enrich the already great
amount of informational contents of the work, allegorical,
graphical and architectonical themes are wisely introduced,
together with foreshortenings of the town, allegory of the
Catholic Church (in throne on the parvis of San Giovanni in
Frutaz A.P., Le piante di Roma, Roma, Istituto di Studi Romani, I-III, 1962
Sopra: Giovanni Battista Nolli, Nuova Topografia di Roma, scala
1:3000 c.a, 1736-44
A destra: Giovanni Battista Nolli, Pianta piccola di Roma
L’idea che essa trasmette è infatti quella di opera scientifica,
di tipo enciclopedico, e, nel contempo, di vera e propria
opera d’arte.
Dal punto di vista scientifico, va posto in evidenza come la carta
del Nolli si imponga per il rigore delle operazioni di rilevamento
e di restituzione grafica alla scala 1:3000 c.a, richiamato
all’interno dell’opera attraverso l’immagine significativa di
quattro puttini topografi, intenti ad eseguire operazioni di
campagna con la canna metrica, con la catena agrimensoria,
con la tavoletta pretoriana a traguardo semplice e con un
compasso. I contenuti informativi della carta aggiungono al
tradizionale apparato planimetrico, idrografico, vegetazionale
e morfologico, anche la puntuale delineazione di chiese, atri,
scale e cortili, fontane, obelischi, colonne, croci ed antichi
monumenti del passato, con la relativa toponomastica, per il
cui rilevamento Nolli beneficia di una speciale bolla papale (di
papa Benedetto XIV) che autorizza lui e i suoi collaboratori ad
entrare in tutte le proprietà pubbliche e private, nelle chiese e
nelle clausure della città.
Dal punto di vista artistico va invece evidenziato come
la bellezza complessiva del documento poggi sul felice
concerto di più temi correlati. Nella composizione generale,
a impreziosire ancor più l’alto contenuto informativo della
carta sono infatti armonicamente disposti temi di carattere
allegorico ed elementi grafici e architettonici, con scorci di
paesaggio urbano, con le allegorie della Chiesa, in trono sul
sagrato della basilica di S. Giovanni in Laterano, di Roma
e del Tevere, la piazza del Campidoglio, la cupola di S.
Pietro, la colonna Traiana, il tempio di Saturno, il tempio
di Vespasiano, il Colosseo e l’arco di Travertino.
Quanto alla diffusione della cartografia geometrica alla
scala corografica, mentre in tutta l’Europa si apprestano
i preparativi per l’allestimento di carte d’artiglieria, sul
suolo della nostra penisola è nello Stato della Chiesa che
si compiono le prime esperienze per la misura dell’arco di
meridiano compreso tra Roma e Rimini e per la successiva
realizzazione della prima carta geodetica italiana, condotte
tra il 1750 ed 1753, dai padri gesuiti Ruggero Giuseppe
Boscovich (1711-1787) e Christopher Maire (1697-1767).
Gli esiti delle loro operazioni geodetiche non risultano
convergenti rispetto ai precedenti valori di lunghezza del
grado ottenuti nella parte sud della meridiana di Francia; e la
differenza tra tali grandezze induce Boscovich, da una parte, a
ritenere confermata la teoria newtoniana dello schiacciamento
polare e, dall’altra, ad attribuire le discrepanze tra i due dati
sperimentali all’azione perturbatrice delle masse orografiche
sulla direzione del filo a piombo, aprendo di fatto una delle
pagine più importanti della storia della geodesia e riguardante
appunto il problema della deviazione della verticale.
Sul piano cartografico, l’esperienza di questi due pionieri
della cartografia geodetica italiana vale a determinare
l’inquadramento geometrico e la realizzazione della Nuova
Carta Geografica dello Stato Ecclesiastico [...], di Christopher
Lateran), of Rome, the Tiber, Campidoglio square, St. Peter’s
Dome, the Trajan’s Column, the Saturn’s Temple, the Vespasian’s
Temple, the Coliseum, and the Travertine Arc.
As for the shift from the geometrical cartography to the
chorographical scale, while in the whole Europe they were
preparing maps for the artillery, in Italy and in the Vatican
State the first experiments on the measurement of the meridian
arc took place, starting from the meridian between Rome
and Rimini. After that, the Jesuit Fathers Ruggero Giuseppe
Boscovich (1711-1787) and Christopher Maire (1697-1767)
carried on (from 1750 to 1753) the first studies for realisation
of the first Italian geodetic map.
The results of their investigations didn’t confirm the previous
measurements of the grade length obtained in the surveys on the
southern France meridian. The discrepancies between the two
measurements made Boscovich think that the Newton’s theory
was confirmed and that the differences among the experimental
data were due to the influence of the mountains blocks on the
plumb line. A new era in the in the history of geodetics had
been open: an era that will have to deal with the problem of
the vertical deflection.
Talking abut cartography, the experience of these two pioneers
Ruggero Giuseppe Boscovich, "Theoria philosophiae naturalis redacta ad
unicam legem virium in natura existentium", 1763
Frontespizio
Title Page
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ANNO II
| n. 7 |
GENNAIO - FEBBRAIO 2010
Giovanni Inghirami, Carta Geometrica
della Toscana, 1830
Giovanni Inghirami, Geometric Map of
Tuscany, 1830
Maire, ultimata nel 1755 alla scala 1:375000.
Con la carta di padre Maire si afferma definitivamente
in Italia il concetto di cartografia geometrica e viene
tracciata la strada agli analoghi, gloriosi lavori che di lì
a poco si sarebbero compiuti nel Regno di Napoli, con
Giovanni Antonio Rizzi Zannoni (1736 - 1814), nel
Ducato di Milano, con gli scienziati dell’Osservatorio
astronomico di Brera, ed in tante altre parti della penisola,
fino all’ultima, grande realizzazione ad opera di padre
Giovanni Inghirami (1779 - 1851) per la Carta Geometrica
della Toscana, che chiude la lunga serie delle realizzazioni
cartografiche ufficiali preunitarie, facendo sempre del dato
posizionale l’elemento più qualificante e cogente della
rappresentazione cartografica, anche a scapito dello stesso
linguaggio cartografico, sempre più sintetico, essenziale,
schematico, al punto di divenire talvolta criptico ed
impenetrabile finanche ai tecnici.
Considerazione quest’ultima che può far concludere queste
brevi note non con un’affermazione di circostanza, ma con
una doverosa domanda:
Fino a che punto è ancora oggi necessario, alla luce delle
innumerevoli potenzialità offerte dalle nuove tecnologie
informatiche, sacrificare sull’altare euclideo quel valore
aggiunto che aveva ispirato gli allestimenti cartografici
del passato e che ancora oggi ci fa rimanere senza parola
davanti ad opere come quelle di Leonardo da Vinci o di
Giambattista Nolli?
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of Italian geodetic cartography fixes in Italy the first geodetic
reference system and the realisation of the Nuova Carta
Geografica dello Stato Ecclesiastico […] by Christopher
Maire, published in 1755 on a 1:375000 scale.
In Italy, with Father Maire’s map, the idea of a geometrical
cartography gained a hold once and for all. That opened the
way to similar and successful works that would be undertaken
in the following years in the Kingdom of Naples by Giovanni
Antonio Rizzi Zannoni (1736-1814), in the Dukedom of
Milan by the scientists of the Astronomic Observatory in
Brera, and in many other parts of the country. The last great
accomplishment was the work of Father Giovanni Inghirami
(1779-1851): the Carta Geometrica della Toscana marks the
end of the Italian pre-unification cartography. The positional
data was more and more at the core of any cartographic
representation, even to the detriment of the cartographic
language itself (always more and more synthetic, essential,
schematic to the point of becoming incomprehensible even for
the technicians).
This last remark can lead us to a conclusion with a right and
proper question:
Nowadays, considering the possibilities offered by the new
information technologies, is it necessary to sacrifice on the
Euclidean altar the potentialities opened by the maps of
the past centuries, that are still able to let us speechless in
front of masterpieces such as those by Leonardo da Vinci or
Giambattista Nolli?