Oltre la mappa. Analisi numerica e comparativa per lo studio della cartografia storica

Based on the experiences accumulated at the Cartography and GIS Lab and at the Photogrammetry Lab at the Iuav University of Venice, the research developed during the three years of the PhD course has focused on the study and application of analytical methods for the valorisation and actualization of historical cartography. The analysis of digitalizing, georeferencing and digital data processing techniques, in relation to the Cartographic Heritage, produced during the previous years of the PhD course, allowed to define the picture of the state of art functional to the development of the research. In fact, innovative Geomatics tools allow the recovery and enhancement of what are often defined “Legacy cartographic datasets”: i.e. historical maps, with their metric, semantic and symbolic content, can be digitalized, elaborated and analysed without any damage to the original document. The research presented below wishes to propose a methodology to study historical cartographic documentation and data through a scientific data processing and analysis, supporting a multi-disciplinary detailed study on the development of cartographic techniques implemented in the past. Unfortunately, not always the cartographical documents preserve their contents and physical shape during the years; for example, the humidity action or the temperature differences could permanently damage this highly valuable graphical heritage. At times, often depending on the state of conservation, cartographic documentations do not preserve their shapes and contents, although some information persist in manuscripts and in written historical sources. Occasionally, the metric content of maps is preserved in written historical documents, even thou its graphical representation is no more available: in these cases, it is possible to apply a numerical analysis in order to understand the missing graphical description, which initially represented an integral part of the oeuvre. Thanks to these considerations, the research project here presented aimed to define a methodology procedure for the study of historical cartography, modifying the investigation techniques according to the type of analysed data, which could be either a graphical representation or simply numerical information. The study has especially focused on two main different areas: • a numerical and comparative study of the Liber de Existencia Riveriarum et Forma Maris Nostri Mediterranei; • an analytical study of the oval projections of the 16th Century – from Rosselli to Ricci – based on strain analysis. This approach has been used in order to define a methodology for both the study of a historical document dated between 1160 and 1200 AD and for the analysis of cartographic documentation dating to the 16th Century. Initial data are therefore different: for the first case, distances and directions relating to the descriptive text of an unknown Pisan author have been analysed; on the other hand, in the second case, metrical analysis have been directly produced on the cartographical representation of Renaissance maps. As it will be further explained below, in the case of the Liber, working with heterogeneous data originating from different sources and epochs required an information management tool with the ability to relate data together. Since the beginning of the research a GIS system has been employed in order to manage and analyse metrical and geographical data in their historic-temporal evolution, namely to order historical information under a spatial interpretive key. Instead, in the case of the oval projections of the 16th Century, an analysis of historical maps was defined in order to study the projective system used and the semantic content drawn by Renaissance cartographers. In particular, the strain analysis has been applied in order to scrutinize the metric deformation parameters of world maps’ projections studied. By applying analytical data processing, it is possible to obtain an objective description of the existing geometrical distortions. The strain analysis represents a method tested in past researches, attempting to offer an alternative to Tissot’s indicatrices calculations for the analysis of metrical deformations. The cornerstone of the dissertation is certainly the numerical analysis of the Liber de Existencia Riveriarum et Forma Maris Nostri Mediterranei which is given by the originality of the studied theme on one side, and the complexity of the analysed data, on the other. In the first part of the work this topic is widely studied, whereas in the second part it’s discussed the application of the well-known method of the strain analysis to the less known topic of the oval projections. The criteria for subdividing research along two lines has been justified by a series of researches involving the Cartography and GIS Lab and the Photogrammetry Lab of the Iuav University of Venice and the Aristotle University of Thessaloniki.

La ricerca sviluppata nel corso dei tre anni di dottorato, sulla base delle esperienze svolte all’interno dei Laboratori di Cartografia e GIS e di Fotogrammetria dell’Università Iuav di Venezia, si è focalizzata sullo studio e l’applicazione di metodi analitici per la valorizzazione e l’attualizzazione della cartografia storica. L’analisi delle tecniche di digitalizzazione, georeferenziazione e trattamento dei dati digitali del patrimonio cartografico sviluppata nei primi anni del dottorato ha consentito di delineare il punto di partenza e di conoscenza dello stato dell’arte per lo sviluppo del tema di ricerca qui presentato. I moderni strumenti della Geomatica forniscono, infatti, un’efficace risposta alla crescente richiesta riguardo alla valorizzazione e al recupero della cosiddetta “eredità cartografica” dei documenti: le carte storiche, assieme al contenuto metrico, semantico e simbolico di cui sono portatrici, possono essere acquisite in forma digitale e successivamente diventare oggetto di elaborazioni e analisi, senza che il supporto fisico originale subisca alcun danno. La ricerca qui presentata vuole proporre un metodo per studiare i documenti storici cartografici e le informazioni in essi contenute attraverso un procedimento scientifico di analisi e trattamento dei dati, favorendo un approfondimento multidisciplinare per lo studio dell’evoluzione delle tecniche cartografiche utilizzate in passato. Purtroppo, non sempre i documenti cartografici si mantengono inalterati nel tempo; ad esempio, l’azione dell’umidità o le differenze di temperatura a cui vengono sottoposti, tendono a deteriorare in modo irreparabile questo patrimonio grafico di inestimabile valore. Talvolta, spesso proprio a causa di una inefficace conservazione, alcune carte storiche non si conservano fino ai giorni nostri, ma ne permane notizia solamente nei trattati o nelle fonti scritte. In alcuni casi, il contenuto metrico delle mappe, anche se non più presente in forma di rappresentazione grafica, si può conservare sotto forma di documentazione scritta: per questi casi è possibile applicare un’analisi di tipo numerico al fine di comprenderne la descrizione grafica mancante, un tempo parte integrante del testo. A seguito di queste considerazioni, il lavoro qui presentato si è posto come scopo quello di definire una procedura metodologica per lo studio della cartografia storica, differenziando il metodo di indagine a seconda del tipo di dato analizzato, sia esso una rappresentazione grafica o meramente numerico. La ricerca si è quindi sviluppata focalizzandosi su due tematiche differenti: • uno studio numerico e comparativo del Liber de Existencia Riveriarum et Forma Maris Nostri Mediterranei; • uno studio analitico delle proiezioni ovali del XVI secolo - da Rosselli a Ricci - attraverso l’analisi tensoriale. In questo modo si è cercato di definire una metodologia, da una parte, per lo studio di un documento storico datato tra il 1160 e il 1200 e, dall’altra, per l’analisi di documenti cartografici del XVI secolo. I dati di partenza sono differenti: nel primo caso sono state analizzate misure di distanza e direzione, descritte nel testo da un anonimo autore pisano; nel secondo caso, invece, le analisi metriche sono state effettuate a partire dal dato grafico della rappresentazione cartografica rinascimentale. Per l’analisi del Liber, come verrà evidenziato in seguito, l’esigenza di lavorare con dati eterogenei e provenienti da fonti ed epoche diverse ha richiesto la necessità di uno strumento di gestione delle informazioni in grado di relazionarle tra loro; è fin da subito risultata imprescindibile l’applicazione dei dati all’interno di un sistema GIS, per l’analisi metrica e geografica delle informazioni nella loro evoluzione storico-temporale, ossia per collocarle rispetto una chiave di lettura spaziale. Per lo studio delle proiezioni ovali del XVI secolo, invece, è stata impostata un’analisi delle carte storiche per indagare il sistema proiettivo utilizzato e il contenuto semantico rappresentato dai cartografi rinascimentali. In particolare, è stato applicato il metodo dell’analisi tensoriale al fine di indagare i parametri metrici di deformazione della proiezione cartografica associata ai planisferi oggetto di studio; applicando alcuni trattamenti analitici è possibile ottenere una descrizione oggettiva delle alterazioni geometriche presenti. L’analisi tensoriale è un metodo, già sperimentato in alcune ricerche passate, che si vuole proporre come alternativo al calcolo delle ellissi di Tissot per l’analisi delle deformazioni metriche. Il fulcro della tesi riguarda sicuramente l’analisi numerica del Liber de Existencia Riveriarum et Forma Maris Nostri Mediterranei data, da un lato, la novità del tema studiato e, dall’altro, la complessità dei dati da esaminare. Tale argomento viene ampiamente sviluppato nella prima parte del lavoro presentato, mentre la seconda parte vede l’applicazione del metodo conosciuto dell’analisi tensoriale rispetto alla tematica ancora inesplorata delle proiezioni ovali. La scelta di suddividere la ricerca in due filoni di investigazione è stata motivata anche da una serie di occasioni di ricerca che hanno coinvolto i Laboratori di Cartografia e GIS e di Fotogrammetria dell’Università Iuav di Venezia e l’Università Aristotele di Salonicco.