La necessità che nasce immediatamente dopo la prima esplorazione di un ambiente ipogeo è sicuramente quella di apporre, su un supporto cartaceo, il rilievo con la dislocazione in mappa dell'ambiente stesso.
Nel secolo scorso, ai primordi delle esplorazioni in cavità, le rappresentazioni erano costituite da semplici schizzi, spesso eseguiti a vista o addirittura a tavolino, sulla base del ricordo visivo dei visitatori.
Anche le attrezzature tecniche specifiche non esistevano e si doveva ricorrere a materiali e strumenti improvvisati che per lo più venivano dall'esperienza mineraria, la quale proprio in quel periodo godeva di un particolare sviluppo legato alle necessità energetiche del nascente sistema industriale. Solo più tardi, con l'organizzazione della speleologia su basi scientifiche, si potà rappresentare in termini sempre pilistici le cavità esplorate.
Con il termine 'rilievo' o 'rilevamento' topografico speleologico, si intende una rappresentazione grafica di una cavità nelle sue tre dimensioni spaziali (X, Y e Z) con un'opportuna scala di riduzione. Per ottenere ciò è necessario:
Per eseguire tali misurazioni si utilizzeranno strumenti che possono schematicamente essere suddivisi in:
GONIOMETRO
La misurazione degli angoli si effettua con l'ausilio dei goniometri. Sono cerchi graduati ed orientabili solitamente con un traguardo od un cannocchiale collimatore. La graduazione viene effettuata suddividendo i cerchi in 360 parti (graduazione sessagesimale) ovvero in 400 parti (graduazione centesimale); talvolta viene prevista anche la suddivisione in frazioni di grado.
BUSSOLA
La bussola era conosciuta in Cina già molti secoli prima che il leggendario Flavio Gioia, intorno al 1300, pensasse di costruire il suo primo esemplare ad ausilio dei navigatori amalfitani.
Questo strumento sfrutta il magnetismo terrestre, fenomeno per cui una barretta di metallo (ferro o nichel) a sua volta dotata di debole carica magnetica e libera di ruotare orizzontalmente, tende a disporsi lungo l'asse Nord-Sud della superficie terrestre.
In effetti per polo magnetico non coincide con il polo geografico (asse di rotazione terrestre) bensì ne dista di grandezze lineari ed angolari variabili nel tempo e nello spazio. Nel 1980, infatti, esso si trovava situato nell'arcipelago della Regina Elisabetta, all'estremo Nord del territorio canadese, sul 102 meridiano Ovest e distante circa 1200 Km dal polo geografico.
Lo scarto angolare dell'ago magnetico rispetto all'asse dei meridiani terrestri si definisce 'declinazione magnetica' e varia in continuazione in quanto influenzato da complessi fenomeni fisici.
Indicativamente una bussola dovrebbe avere:
Inoltre opportuno assicurarsi che nel raggio di sensibilità dell'ago magnetico non vi siano masse ferrose o comunque magnetiche, di tenere lo strumento sempre e rigorosamente orizzontale e di non effettuare misurazioni sotto linee ad alta tensione.
L'eclimetro essenzialmente è costituito da:
L'altimetro uno strumento di misura costituito da una doppia membrana elastica a vuoto d'aria(aneroide), sensibile alle variazioni di pressione. Le membrane sono collegate ad un indice che si muove su una doppia scala con suddivisione in metri (funzione altimetrica) ed in mm di mercurio (funzione barometrica). Importante ricordare che, in conseguenza delle variazioni stagionali di temperatura e di umidità relativa dell'aria, si possono verificare errori dell'ordine del 4X1000 per ogni grado centigrado. Esistono in commercio altimetri digitali anche da polso.
TELEMETRO OTTICO
Uno dei primi strumenti di misurazione diretta delle distanze.
E' costituito generalmente da un corpo tubolare di circa mezzo metro di lunghezza con all'interno una serie di specchi e/o prismi ottici e agli estremi due obiettivi di mira. Sfrutta l'angolo di parallasse dato dalla distanza dei due obiettivi.
Ruotando una ghiera e mediante l'osservazione all'oculare si mette a fuoco l'immagine sdoppiata e si legge il valore della distanza sull'apposita graduazione su cui ruota la ghiera di messa a fuoco, spesso dotata di nonio. Destinato per lo pi'uso militare oggi sta scomparendo in quanto ingombrante e di costo sproporzionato. Non adatto in ambienti poco illuminati.
DISTANZIOMETRI ELETTRONICI
Utilizzano due sistemi diversi:
Possiedono un elemento che funge da trasmettitore di onde le quali una volta colpito il bersaglio vengono riflesse e captate dal ricevitore. Un piccolo processore misura i millisecondi trascorsi tra l'emissione dell'onda e la sua ricezione e calcola la distanza visualizzandola sul display a cristalli liquidi.
Unica limitazione data dal raggio ultrasonico che punire falsato dall'interferenza di alcuni suoni di determinate frequenze, quali cascate e ruscellamenti d'acqua, provocando errori anche sensibili.
RILIEVO IPOGEO
Per eseguire unrilievo in cavità, essendo questa una figura che si sviluppa nello spazio, si eseguono tre proiezioni assonometriche denominate:
PIANTA O PLANIMETRIA
E' la rappresentazione dell'ipogeo proiettato su un piano orizzontale, dove gli sviluppi altimetrici non vengono riportati.
Tutti i vertici vengono riportati su carta o tramite coordinate cartesiane oppure graficamente per coordinate polari. L'orientamento viene comunque assunto lungo uno degli assi principali del foglio tenendo conto del prevalente andamento della cavità grave. La scelta della scala deve venire prefissata in base alla profondità e/o lunghezza dell'ipogeo rilevato. Dopo la completa stesura della poligonale principale e di quelle secondarie corrispondenti a diramazioni si dovrà eseguire il disegno di contorno in planimetria, rispettando la posizione di ogni vertice rispetto alle pareti laterali della grotta.
SPACCATO O SEZIONE LONGITUDINALE
E' la rappresentazione altimetrica lungo una linea spezzata ideale che viene opportunamente estesa nel senso della lunghezza. Compaiono, in questa raffigurazione, tutte le strutture verticali quali pozzi, camini, ecc. Valgono quindi tutte le considerazioni del punto precedente, considerando che le misure di lunghezza e profondità saranno da calcolare con origine dall'igresso della cavità per evitare o ridurre gli errori grafici. A questo scopo si sommano distanze e profondità in progressione riportando come valore da misurare sulla carta in scala i singoli totali parziali.
SEZIONI TRASVERSALI
Le sezioni trasversali vengono eseguite lungo un piano ortogonale al singolo lato dato dalla linea spezzata interna agli ambienti della cavità. Si potrà utilizzare, ma solo per le sezioni trasversali, un rapporto di riduzione diverso, in modo da evidenziare maggiormente i particolari delle sezioni stesse. Le sezioni vengono contrassegnate con l'alfabeto maiuscolo (es.: Sez. A).
Il rilievo in cavità viene eseguito per poligonazione dal punto d'ingresso alla massima profondità raggiunta ed esplorata. Il rilevamento si effettua principalmente in successione da un vertice a quello seguente effettuando di volta in volta le seguenti misurazioni:
Le misurazioni possono anche avvenire nell'intervallo tra i vertici in caso di andamento irregolare della cavità e vanno comunque corredate di tutti i particolari che possono essere osservabili in questa fase. Come già accennato, si dovrà sempre indicare l'altezza del punto di osservazione rispetto al livello del terreno. Si potrà omettere questo dato solo quando il punto traguardato sarà posto alla stessa altezza di quello d'osservazione.
Misura indiretta delle distanze
In molti casi, come ad esempio per accertare l'altezza della volta di qualche caverna oppure la distanza di una parete laterale inaccessibile, pusere utile ricorrere alla misurazione indiretta delle distanze. Questo metodo, usato in topografia di precisione, pusere applicato anche alla topografia speditiva sia pure con limitata precisione.
Esso consiste nello stabilire una base misurata esattamente sul terreno, proiettare un fascio di luce il pisibile puntiforme verso l'alto (o lateralmente in caso di parete laterale) da uno degli estremi della base misurata e quindi portare dall'altro estremo l'angolo di elevazione traguardando il punto luminoso proiettato.
Successivamente, a tavolino, si potrà determinare la distanza o graficamente (ricreando cio gli angoli e la base su scala opportuna) o con l'ausilio della trigonometria come di seguito illustrato.
Misurazione indiretta delle distanze: H = B*tg omega, Dove: H = altezza incognita da misurare, B = Lunghezza base misurata, Omega = Angolo misurato, P = Punto di osservazione
Questa breve descrizione vuole essere solo un accenno a cie bisogna sapere riguardo l'argomento, sicuramente molto pifondo e completo, e solo rivolgendosi ad uno dei molteplici gruppi speleologici locali possibile apprendere completamente l'arte di effettuare rilievi speleologici.
