Catalogo strumenti storici.pdf - Istituto Tecnico per Geometri ...
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<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> Statale <strong>per</strong> <strong>Geometri</strong><br />
“Girolamo Genga“ Pesaro<br />
EMILIO BORCHI e RENZO MACII<br />
Un gabinetto di topografia<br />
tra ottocento e novecento
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Indice<br />
Presentazione del Dirigenta Scolastico.......................................................................... Pag. 2<br />
Cenni <strong>storici</strong> sulla nascita dell’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> e del Gabinetto di Topografia............. Pag. 4<br />
<strong>Catalogo</strong> degli <strong>strumenti</strong> ................................................................................................ Pag. 7<br />
Introduzione ................................................................................................................... Pag. 8<br />
Il restauro degli antichi <strong>strumenti</strong> di topografia dell’<strong>Istituto</strong> “G. Genga” ...................... Pag. 10<br />
La nascita degli <strong>strumenti</strong> topografici .......................................................................... Pag. 12<br />
Le date fondamentali dello sviluppo della topografia .................................................... Pag. 25<br />
Squadri, grafometri ed ottanti ...................................................................................... Pag. 33<br />
I livelli e i clisimetri ..................................................................................................... Pag. 42<br />
I cleps, i teodoliti ed i tacheometri ................................................................................. Pag. 56<br />
La tavoletta pretoriana ..................................................................................................... Pag. 67<br />
Gli <strong>strumenti</strong> matematici ................................................................................................. Pag. 71<br />
Bibliografia generale ........................................................................................................ . Pag. 75<br />
1
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Presentazione<br />
L’I.T.G. “Genga”, dagli anni immediatamente successivi all’Unità d’Italia, costituisce una<br />
delle realtà scolastiche più importanti del territorio provinciale.<br />
La sua storia e il suo sviluppo si identificano in maniera significativa con la storia e lo<br />
sviluppo sociale e urbanistico della città di Pesaro e del territorio provinciale.<br />
Consapevole della sua tradizione e della sua funzione culturale, l’I.T.G. “Genga” ha sempre<br />
difeso e riproposto, anche nel contesto recente dell’autonomia scolastica, la sua immagine di<br />
istituzione formativa rigorosa e attenta alla richieste del territorio e alle sue dinamiche socioeconomiche.<br />
I suoi laboratori si sono progressivamente arricchiti di dotazioni didattiche<br />
tecnologicamente all’avanguardia e sempre aggiornate. Ma restano disponibili ovviamente, e<br />
soprattutto nel laboratorio di topografia, <strong>strumenti</strong> e dotazioni didattiche del passato, più o<br />
meno recente, che testimoniano in maniera evidente e molto efficace il progressivo affinarsi<br />
del “mestiere” di geometra attraverso l’uso, anche didattico,di <strong>strumenti</strong> di lavoro sempre più<br />
aggiornati e complessi.<br />
E’ stata questa constatazione, assieme alla volontà di recu<strong>per</strong>are e testimoniare l’identità<br />
dell’istituto in un momento in cui la scuola su<strong>per</strong>iore in Italia si sta avviando ad un <strong>per</strong>iodo di<br />
progressiva e profonda ristrutturazione e ripensamento delle sue finalità, a convincere il<br />
Consiglio di <strong>Istituto</strong> dell’opportunità e dell’importanza del recu<strong>per</strong>o e del restauro di alcuni<br />
<strong>strumenti</strong> topografici e della loro esposizione in un piccolo “museo” che potesse, in maniera<br />
immediata e con l’efficacia del messaggio museale, dare a chiunque entrasse nell’istituto<br />
l’idea della peculiarità e della tipicità del <strong>per</strong>corso formativo di cui, storicamente, l’istituto è<br />
stato ed è la sede.<br />
Tra i tanti, alcuni dei quali risalenti ad un <strong>per</strong>iodo storico di alcuni secoli anteriore<br />
all’istituzione del “Genga”, sono stati individuati diciannove <strong>strumenti</strong> topografici<br />
particolarmente significativi da un punto di vista storico e <strong>per</strong> la loro specificità funzionale,<br />
che sono stati affidati, <strong>per</strong> il necessario restauro, all’Osservatorio Ximeniano di Firenze, che<br />
ha portato a termine il lavoro con risultati eccellenti grazie alla competenza dell’equipe dei<br />
Professori Borchi e Macìì.<br />
Il progetto iniziale nel frattempo si è precisato, e ampliato, con la costruzione di un piccolo<br />
spazio museale <strong>per</strong>manente, polifunzionale e flessibile, costruito nell’ atrio dell’istituto, nel<br />
rigoroso rispetto dell’architettura degli spazi esistenti, nel quale esporre non solo gli antichi<br />
<strong>strumenti</strong> del laboratorio di topografia dopo il loro restauro, ma anche tutti gli altri oggetti,<br />
come ad esempio quelli dei laboratori di costruzioni, di tecnologia delle costruzioni e di<br />
tecnologia rurale, ritenuti significativi <strong>per</strong> testimoniare l’immagine e la storia dell’istituto, non<br />
esclusi gli elaborati grafici migliori degli alunni.<br />
Il progetto di recu<strong>per</strong>o e restauro degli <strong>strumenti</strong> topografici e della costruzione dello spazio<br />
museale è stato realizzato a costi contenuti <strong>per</strong> l’istituzione scolastica grazie ad alcune<br />
2
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
sponsorizzazioni e ai contributi finanziari del Collegio provinciale dei <strong>Geometri</strong>,<br />
dell’Assessorato all’Istruzione della Provincia di Pesaro-Urbino e, soprattutto, della<br />
Fondazione della Cassa di Risparmio di Pesaro. La Provincia inoltre, in qualità di proprietaria<br />
dell’edificio scolastico, tramite il suo Ufficio <strong>Tecnico</strong>, ha fornito un prezioso e costante<br />
supporto a livello tecnico-esecuticvo. Infine, parte delle risorse utilizzate <strong>per</strong> il restauro degli<br />
<strong>strumenti</strong> topografici sono state re<strong>per</strong>ite grazie alla collaborazione dell’<strong>Istituto</strong> con la Facoltà<br />
di Scienze Ambientali dell’Università di Urbino nella progettazione e svolgimento di un corso<br />
F.S.E..<br />
A tutti quanti hanno dato il loro contributo va, ovviamente, il più sincero ringraziamento da<br />
parte dell’<strong>Istituto</strong> che ho l’onore di dirigere.<br />
Un ringraziamento anche a tutto il <strong>per</strong>sonale dell’istituto che ha contribuito, in varie forme<br />
ma sempre a titolo gratuito, alla realizzazione del progetto e in particolare all’Ing.<br />
Bocconcelli , docente di topografia dell’istituto, non solo <strong>per</strong> aver gratuitamente progettato la<br />
struttura museale e averne seguito materialmente e tecnicamente la realizzazione, ma anche<br />
<strong>per</strong> la passione e la professionalità con cui ha organizzato e coordinato tutto il lavoro di<br />
restauro .<br />
Prof. Gianfranco Mariani<br />
Dirigente dell’I.T.G. “Genga”<br />
3
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Cenni <strong>storici</strong> sulla nascita dell’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> di Pesaro<br />
e del gabinetto di Topografia<br />
La storia dell’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> inizia nel 1860, immediatamente dopo la conquista delle<br />
Marche da parte dell’esercito di Vittorio Emanuele II. L’11 settembre 1860 il generale<br />
Cialdini entra a Pesaro e pochi giorni dopo, esattamente il 16 settembre, giunge in città il<br />
Commissario Straordinario del Re Lorenzo Valerio con il compito di occuparsi del riordino<br />
amministrativo della Provincia. Il 6 novembre 1860 il Commissario emette il decreto n. 355<br />
che istituisce varie scuole nelle Marche fra cui tre Istituti Tecnici: uno in Ancona, uno a<br />
Fabriano “ed il terzo a Pesaro in compenso del Liceo che le manca”. Con un secondo<br />
Decreto, il n. 815 dell’11 gennaio 1861 viene successivamente assegnato al Comune di Pesaro<br />
il fabbricato del Convento delle Suore di Santa Maddalena da utilizzare come sede scolastica.<br />
Nasce così l’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> completo <strong>per</strong> il quale <strong>per</strong>ò il governo concesse soltanto la<br />
sezione di costruzioni e meccanica che formava tecnici “abilitati alla direzione delle<br />
costruzioni civili o delle officine meccaniche, e preferiti nei concorsi pel conferimento dei<br />
posti di Verificatore dei pesi e misure, del marchio di oreficeria, di conduttore di macchine a<br />
vapore.” 1 Si deve al comm. Luigi Guidi, già artefice della creazione dell’Osservatorio<br />
Valerio, l’accordo con l’Accademia Agraria <strong>per</strong> l’unione della Scuola di Agricoltura<br />
dell’Accademia alla regia sezione di meccanica e costruzioni grazie alla quale, <strong>per</strong> attenersi ai<br />
programmi ministeriali, viene istituito l’insegnamento di agronomia e agrimensura dando<br />
virtualmente origine a quello che solo molto più tardi diventerà l’indirizzo <strong>Geometri</strong>. Sarà<br />
<strong>per</strong>ò soltanto nell’anno scolastico 1864-65 che l’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> di Pesaro aprirà<br />
ufficialmente i battenti con i suoi primi dieci studenti iscritti e sotto la direzione del Preside<br />
incaricato Comm. Luigi Guidi. La sezione di agronomia e Agrimensura rimane scuola libera<br />
alle dipendenze dell’Accademia Agraria fino al 1874 quando, con Regio Decreto, passa a far<br />
parte del Regio <strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> divenendo finalmente una scuola pubblica.<br />
Nel 1877, <strong>per</strong> decreto reale, la sezione di Agronomia e Agrimensura viene divisa nei due<br />
indirizzi ma poco tempo dopo, non avendo l’<strong>Istituto</strong> “un terreno vasto e proprio, da<br />
1<br />
R. ISTITUTO TECNICO BRAMANTE - “Monografie storiche e scientifiche” – Premiato Stab. Tipo-Lit<br />
Federici - Pesaro - 1893<br />
4
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
impiantarvi una regolare azienda” la sezione di Agraria cessa di esistere. Successivamente<br />
anche la sezione di meccanica e costruzioni viene soppressa in tutti gli Istituti Tecnici del<br />
Regno, e sostituita con la sezione fisico-matematica.<br />
Nel 1882, su sollecitazione del Ministero dell’Istruzione, il Consiglio dei professori e la<br />
Giunta di Vigilanza decidono di intitolare la scuola a Donato Bramante preferendolo a<br />
Guidubaldo Del Monte, insigne matematico del XVI secolo che era stato indicato come<br />
ulteriore opzione.<br />
Nel 1885 il Ministero, dietro le richieste dell’istituzione scolastica, appoggiata anche dalle<br />
autorità governative e amministrative locali, concede all’<strong>Istituto</strong> la sezione commercio e<br />
ragioneria con la quale la fisionomia dell’ordinamento scolastico si completerà rimanendo<br />
poi stabile <strong>per</strong> numerosi anni. Pertanto alla fine del 1800 all’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> “Bramante” sono<br />
attivi tre sezioni: agrimensura, commercio e ragioneria, fisico - matematica.<br />
Da questa breve sintesi storica si può dedurre che dopo quel primo anno scolastico, 1864-65,<br />
la scuola iniziò anche a dotarsi di strumentazione tecnica e scientifica. L’insegnamento della<br />
Topografia iniziava <strong>per</strong>ò dal 3° anno del corso di agrimensura, e sarà quindi soltanto<br />
nell’anno scolastico 1866-67 che nascerà il gabinetto di Topografia. Nonostante le travagliate<br />
vicende storiche e i vari trasferimenti della sede scolastica la scuola conserva ancora il primo<br />
inventario del gabinetto dove, in elegante calligrafia, si trova annotato che il 4 giugno 1866<br />
furono acquistati: 2 grafometri, uno squadro graduato con cannocchiale, uno squadro<br />
agrimensorio e uno squadro a riflessione, 2 bussole a cannocchiale, due tavolette pretoriane,<br />
una diottra a cannocchiale, un declinatore magnetico, un livello su piano, un clisimetro, un<br />
pantografo, un regolo calcolatore, vari tipi di mire, una catena, una stadia e alcune scale<br />
ticoniche <strong>per</strong> la ragguardevole spesa complessiva di £ 1.058,50. Curiosamente <strong>per</strong> una<br />
seconda lista di <strong>strumenti</strong> fu registrata la data di acquisto del 25 dicembre 1866. Un bel regalo<br />
di Natale!<br />
Il docente di Topografia che diede inizio all’insegnamento della disciplina, e quindi il primo<br />
responsabile del gabinetto, fu l’Ing. Romolo Mengaroni, di cui si legge la firma in calce ad<br />
ogni pagina dell’inventario. Il prof. Mengaroni viene anche ricordato <strong>per</strong> una importante<br />
esercitazione eseguita con i suoi studenti <strong>per</strong> l’aggiornamento della mappa topografica di<br />
Pesaro dove fu inserito anche il tracciato delle antiche mura romane. L’ultima firma del prof.<br />
Mengaroni sull’inventario compare alla data del 2 dicembre 1913 in occasione di un<br />
aggiornamento con il quale, probabilmente, passava le consegne al prof. Marino Giovagnoli<br />
che gli subentrava alla conduzione del gabinetto di topografia dopo ben 49 anni di<br />
insegnamento!<br />
Da questo momento in poi gli aggiornamenti dell’inventario sono stati sempre meno<br />
accurati fino alla registrazione fatta a matita e priva <strong>per</strong>sino della data di acquisto.<br />
L’inventario è risultato comunque molto importante <strong>per</strong> la datazione di alcuni <strong>strumenti</strong>,<br />
anche se purtroppo non è mai stato registrato il numero di matricola che avrebbe <strong>per</strong>messo<br />
una identificazione e una datazione certa di alcuni degli <strong>strumenti</strong> restaurati.<br />
Nella storia più recente dell’<strong>Istituto</strong> e del gabinetto di topografia la data fondamentale è il<br />
primo ottobre 1976 quando la sezione geometri, derivata dalla vecchia sezione agrimensura,<br />
si separa dalla sezione ragionieri e il nuovo <strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> viene intitolato a “Girolamo<br />
Genga”, insigne pittore e architetto del 1500. Nell’occasione viene redatto un verbale di<br />
consegna di tutto il materiale tecnico-scientifico ma degli <strong>strumenti</strong> del primo inventario<br />
sembra non esserci più traccia. Fortunatamente, grazie a qualche insegnante particolarmente<br />
attento e sensibile, un discreto numero di <strong>strumenti</strong> <strong>storici</strong> è stato conservato e oggi abbiamo<br />
quindi la possibilità di esporli restaurati <strong>per</strong> testimoniare la storia del nostro <strong>Istituto</strong>.<br />
Il gabinetto comunque è stato continuamente aggiornato con l’acquisto di <strong>strumenti</strong>,<br />
attrezzature e testi che hanno ulteriormente arricchito l’<strong>Istituto</strong> di apparecchiature<br />
all’avanguardia. Ne sono testimonianza gli oltre 100 <strong>strumenti</strong> conservati nel gabinetto di<br />
5
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
topografia che rappresentano più di un secolo di evoluzione tecnologica fino alla<br />
strumentazione più attuale fra cui, numerose stazioni totali, un livello laser, ricevitori GPS, e<br />
vari software <strong>per</strong> la topografia e la fotogrammetria. Bisogna ammettere <strong>per</strong>ò che le<br />
strumentazioni elettroniche moderne, pur essendo sempre più precise e potenti, hanno <strong>per</strong>so<br />
quello straordinario fascino delle apparecchiature ottico-meccaniche delle epoche passate<br />
capaci di esprimere, con la loro esplicita complessità, tutto l’ingegno e la creatività dei loro<br />
ideatori fino a renderle vere e proprie o<strong>per</strong>e d’arte.<br />
Prima di chiudere questa breve introduzione storica vorrei ricordare, fra i tanti docenti che<br />
hanno diretto il gabinetto di topografia, il mio predecessore, il prof. Alberto Cricelli. Mio<br />
maestro e amico sincero, professionista esemplare, amato da tutti i suoi studenti, apprezzato e<br />
stimato da tutti i colleghi. Mi sembrava doveroso rivolgere un pensiero ad Alberto che ha<br />
lasciato nella nostra scuola e in tutti noi, che abbiamo avuto il privilegio di conoscerlo, il<br />
segno indelebile di una grande intelligenza mai ostentata, accompagnata da una gentilezza e<br />
una disponibilità fuori dal comune. Alberto Cricelli fu il primo ad avere l’idea di iniziare il<br />
lavoro di catalogazione degli <strong>strumenti</strong> pensando alla loro esposizione all’interno della scuola<br />
ma purtroppo non fece in tempo a realizzarla <strong>per</strong>ché la malattia lo rapì prematuramente.<br />
Oggi il gabinetto di topografia è a lui intitolato.<br />
Prof. Stefano Bocconcelli<br />
Docente di Topografia<br />
6
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
<strong>Catalogo</strong> degli <strong>strumenti</strong><br />
7
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
INTRODUZIONE<br />
La collezione degli <strong>strumenti</strong> antichi del gabinetto di Topografia dell’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> <strong>per</strong><br />
<strong>Geometri</strong> “G.Genga” contiene circa 100 pezzi che sono da datarsi tranne poche eccezioni<br />
tra l’ultima parte dell’Ottocento ed i primi decenni del Novecento.<br />
L’<strong>Istituto</strong> “G.Genga”, essendo stato istituito il 6 novembre 1860, vanta quasi 150 anni di<br />
attività, durante i quali ha sempre aggiornato i propri laboratori, in particolare quello di<br />
Topografia, con <strong>strumenti</strong> ed attrezzature di avanguardia, seguendo un’antica tradizione<br />
secondo la quale proprio nel territorio di Pesaro-Urbino si svilupparono tra il 1400 ed il<br />
1700 metodi e <strong>strumenti</strong> di misura nel settore topografico – agrimensorio <strong>per</strong> la produzione<br />
delle cartografie catastali della regione.<br />
Tra gli <strong>strumenti</strong> topografici sono presenti alcuni pezzi di notevole interesse che risalgono<br />
ad epoche anteriori alla nascita dell’<strong>Istituto</strong>. Tra questi due piccoli compassi di<br />
proporzione, uno di Canivet di metà Settecento, l’altro di costruttore ignoto di fine<br />
Settecento, un ottante di Egerton Smith di fine Settecento ed un livello di Brunner di metà<br />
Ottocento.<br />
Sono da segnalare inoltre alcuni livelli, cleps e tacheometri che provengono dalla primitiva<br />
produzione della Filotecnica Salmoiraghi che, come è noto, fu fondata nel 1865, quindi<br />
pochissimi anni dopo l’<strong>Istituto</strong> “G.Genga”. Per molti anni la ditta milanese fu il punto di<br />
riferimento, nel settore della didattica, del Gabinetto di Topografia dell’<strong>Istituto</strong> e non deve<br />
quindi sorprendere che la maggior parte della strumentazione porta la firma della<br />
Salmoiraghi.<br />
Un progetto, partito dalla Provincia di Pesaro e Urbino, ed allargato a tutto il territorio<br />
delle Marche, riguarda la storia della strumentazione <strong>per</strong> la misura del territorio, legata<br />
anche alla produzione cartografica. Alla base dell’attività nel settore stanno<br />
necessariamente le Università e gli Istituti Tecnici <strong>per</strong> <strong>Geometri</strong>, presenti nella regione<br />
Marche. All’iniziativa hanno aderito inizialmente l’<strong>Istituto</strong> Geografico Militare e<br />
l’Osservatorio Ximeniano di Firenze, oltre ovviamente all’Università di Urbino e<br />
all’<strong>Istituto</strong> “G.Genga” di Pesaro.<br />
Un primo passo ha riguardato il restauro degli <strong>strumenti</strong> più significativi del Gabinetto di<br />
Topografia dell’ <strong>Istituto</strong> “G.Genga”.<br />
Si tratta di un insieme di apparecchi, rivolti all’insegnamento della topografia, ai quali il<br />
restauro conservativo ed il parziale recu<strong>per</strong>o funzionale hanno restituito sia la giusta<br />
valorizzazione di raccolta storico-scientifica, sia la corretta collocazione nel clima culturale<br />
ed educativo dell’epoca.<br />
Il restauro conservativo è stato eseguito nell’Osservatorio Ximeniano di Firenze: qui<br />
abbiamo potuto utilizzare i testi e le molteplici informazioni conservati nel laboratorio di<br />
restauro dell’Istituzione. Siamo grati al Presidente della Fondazione Osservatorio<br />
Ximeniano <strong>per</strong> averci concesso questa opportunità.<br />
Parimenti si ringrazia l’<strong>Istituto</strong> Geografico Militate <strong>per</strong> averci <strong>per</strong>messo di accedere alla<br />
ricchissima collezione del Museo degli Strumenti Antichi <strong>per</strong> eventuali confronti con gli<br />
<strong>strumenti</strong> ivi conservati.<br />
Nel compilare il presente catalogo ci siamo attenuti ai seguenti criteri:<br />
a) la schedatura è stata presentata in forma semplice ma rigorosa secondo metodi di<br />
approccio sviluppati in questi anni dagli autori presso l’Università di Firenze,<br />
l’Osservatorio Ximeniano, l’<strong>Istituto</strong> Geografico Militare. La denominazione dello<br />
8
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
strumento è quella con la quale esso viene indicato nei trattati di Topografia dei primi anni<br />
del Novecento;<br />
b) la datazione degli <strong>strumenti</strong> è sempre difficile <strong>per</strong>ché essi, una volta progettati, sono<br />
stati venduti <strong>per</strong> molti anni con dettagli costruttivi inalterati. Nelle date proposte ci può<br />
essere un’oscillazione temporale di qualche anno, talvolta di qualche decennio;<br />
c) quando è stato possibile abbiamo fornito alcune notizie sui costruttori;<br />
d) gli <strong>strumenti</strong> sono descritti indicandone le caratteristiche principali e le finalità<br />
didattiche. Le dimensioni degli apparecchi sono riportate in centimetri;<br />
e) nella bibliografia generale sono elencati i principali trattati che riportano informazioni<br />
sugli <strong>strumenti</strong>;<br />
f) è stata tenuta presente la finalità didattica del catalogo presentando una breve storia<br />
della nascita degli <strong>strumenti</strong> topografici ed una cronologia dei principali apparecchi. Di<br />
alcuni di essi è stata mostrata anche l’evoluzione tecnologica più significativa.<br />
9
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 10<br />
IL RESTAURO DEGLI ANTICHI STRUMENTI DI TOPOGRAFIA<br />
DELL’ISTITUTO “G. GENGA”<br />
A partire dal mese di gennaio del 2006 sino al 15 ottobre è stato eseguito il restauro di<br />
15 <strong>strumenti</strong> topografici di diversa complessità e grandezza.<br />
Tra i più grandi hanno richiesto interventi complessi e abbastanza lunghi un Tacheometro<br />
Salmoiraghi , un livello Salleron, la tavoletta Pretoriana Viotti del Tecnomasio e un teodolite<br />
concentrico ripetitore; quest’ultimo soprattutto ha creato non poche difficoltà a causa del<br />
pessimo stato di conservazione, dovuto in parte agli agenti atmosferici, particolarmente<br />
"attivi" nelle zone prossime al mare e al sudore delle mani dovuto ad un uso degli <strong>strumenti</strong><br />
stessi prolungato nel tempo.<br />
Le parti meccaniche di tutti gli <strong>strumenti</strong> presentavano segni di manomissioni piuttosto<br />
grossolane.<br />
Numerose parti, tra queste molte viti "calanti" delle basi degli <strong>strumenti</strong>, taluni co<strong>per</strong>chiobbiettivi<br />
e <strong>per</strong>sino il tubo di un cannocchiale, che erano piegate a causa di urti con altri corpi<br />
o a causa di cadute, sono state raddrizzate e ripristinate nella loro funzione.<br />
In particolare <strong>per</strong> il piccolo teodolite di tipo "inglese" sono stati ricostruiti i due supporti della<br />
livella in lega di alluminio, completamente corrosi dagli agenti atmosferici e sono stati<br />
incollati i supporti del cannocchiale dello stesso metallo.<br />
Tutti gli <strong>strumenti</strong> sono stati completamente smontati e, successivamente sono stati eseguiti<br />
interventi di riparazione delle singole parti che successivamente sono state ripulite e lucidate<br />
con tecniche e prodotti idonei. Le scale graduate dei cerchi azimutali e zenitali, <strong>per</strong> la maggior<br />
parte eseguite con strisce di argento riportate su ottone, sono state ripulite con prodotti<br />
chimici idonei, ado<strong>per</strong>ando panni molto morbidi <strong>per</strong> non deteriorare le incisioni presenti.<br />
Analoghi interventi sono stati fatti <strong>per</strong> le scale graduate in avorio, ado<strong>per</strong>ando <strong>per</strong>ò prodotti<br />
chimici specifici.<br />
La filettatura delle viti micrometriche, che, nella maggior parte degli <strong>strumenti</strong> erano<br />
completamente ossidate e non potevano più "avvitarsi" nelle loro sedi, sono state ripulite con<br />
procedimenti chimici e non con abrasioni meccaniche <strong>per</strong> non deteriorare la delicata<br />
filettatura.<br />
Le parti in ottone e/o rame sono state ripulite e lucidate. Ove era possibile macchie di<br />
ossidazione (di colore nero o verde scuro ecc...) sono state tolte <strong>per</strong> mezzo di agenti chimici<br />
fatti agire "localmente". Quelle seriamente deteriorate, la cui verniciatura originale non era<br />
recu<strong>per</strong>abile, sono state riverniciate o con vernice trasparente alla nitrocellulosa oppure, ove<br />
richiesto, con vernice il più possibile simile sia come colore che composizione a quella<br />
originale.<br />
Alcune parti sono state trattate chimicamente in modo analogo al trattamento originale dello<br />
strumento e con la stessa colorazione.<br />
Le parti in ferro rugginose sono state spazzolate e quindi protette con vernice<br />
trasparente. Talune parti, tra queste numerose viti, sono state brunite.<br />
Alcune parti in metallo (viti, e minuteria varia) sono state ricostruite nel laboratorio<br />
dell'Osservatorio Ximeniano. Citiamo tra queste un completo meccanismo di messa a fuoco di<br />
un cannocchiale di puntamento costituito da manopola "godronata", un piccolo ingranaggio e<br />
la scatolina che contiene questo meccanismo.<br />
Sono state ricostruite anche talune "livelle a bolla". In queste è stato sostituito il tubo di<br />
vetro ovvero la "fiala" con un altro tubo di idoneo diametro e spessore, al quale sono stati<br />
applicati tappi "a tenuta", uno dei quali con un'a<strong>per</strong>tura, provvista di chiusura ermetica, <strong>per</strong><br />
l'ingresso del liquido nel suo interno. le fiale sono state riempite con "petrolio bianco".<br />
Abbiamo ado<strong>per</strong>ato questo liquido in quanto, in caso i rottura della fiala stessa, non
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 11<br />
corroderebbe la verniciatura dello strumento. E' stata anche riempita con lo stesso liquido una<br />
livella sferica realizzata con una vaschetta di vetro di forma circolare; il tappo inferiore di<br />
questa è stato incollato alla vaschetta stessa con collante idoneo, non solubile nel petrolio.<br />
Le parti ottiche, che presentavano numerosi segni di ossidazioni e incrostazioni, sono state<br />
ripulite con prodotti chimici idonei e asciugate o con panni molto morbidi o con carta di riso.<br />
Talune parti ottiche purtroppo sono mancanti (oculari, crocifili dei micrometri ecc...).
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 12<br />
LA NASCITA DEGLI STRUMENTI GEODETICI E TOPOGRAFICI<br />
La Topografia è la scienza che insegna a rappresentare minutamente sulla carta una<br />
piccola regione di territorio, cioè a formarne il disegno o carta topografica; e poiché sarebbe<br />
impossibile rappresentare sulla carta in vera grandezza la detta estensione, il disegno<br />
topografico è una figura simile a quella del terreno in un dato rapporto o scala.<br />
La topografia è scienza antichissima che è andata assumendo nel corso dei secoli caratteri<br />
sempre più rigorosi; anche i suoi <strong>strumenti</strong> sono stati <strong>per</strong>fezionati, a partire dai manufatti delle<br />
antiche civiltà, fino ad assumere l’attuale <strong>per</strong>fezione e sensibilità delle misure.<br />
Molti di questi <strong>strumenti</strong> erano di derivazione greca e romana ed anche più antica, egizia o<br />
fenicia. Di taluni di essi <strong>per</strong> lungo tempo se ne è <strong>per</strong>sa la traccia e sono stati risco<strong>per</strong>ti in<br />
tempi successivi. Altri <strong>strumenti</strong> come il filo a piombo, le aste ed i regoli, i nastri misuratori,<br />
le rotelle e le bindelle, i compassi ed i rapportatori, gli archipendoli e le livelle a bolla d’aria<br />
sono sempre stati di uso comune tra i carpentieri e gli artigiani e, in forma più <strong>per</strong>fezionata,<br />
tra gli architetti, i geometri ed i topografi.<br />
Nella breve storia che faremo delle origini della topografia includeremo a volte anche gli<br />
<strong>strumenti</strong> astronomici e geodetici, poiché l’origine è comune. Ci limiteremo comunque alla<br />
nascita degli <strong>strumenti</strong>, senza descriverli in dettaglio e senza studiare la loro evoluzione<br />
tecnologica ed i loro <strong>per</strong>fezionamenti, che hanno richiesto talvolta moltissimi anni, talvolta<br />
dei secoli. In ogni caso ci fermeremo sempre agli <strong>strumenti</strong> di fine Ottocento e dei primissimi<br />
anni del Novecento, quali sono quelli dell’<strong>Istituto</strong> Girolamo Genga illustrati in questo<br />
catalogo.<br />
In un prospetto cronologico riportato nel paragrafo seguente riporteremo schematicamente le<br />
date fondamentali degli sviluppi della Geodesia e della Topografia.<br />
Nell’Almagesto di Claudio Tolomeo (II secolo d.C.) sono descritti alcuni <strong>strumenti</strong>, tra cui il<br />
cerchio equatoriale, il regolo parallattico, il cerchio diviso o graduato che si ritrovano come<br />
<strong>strumenti</strong> topografici del XV e XVI secolo 2 , talvolta con nomi che derivano dalla cultura<br />
araba 3 .<br />
Mentre nel <strong>per</strong>iodo del medioevo sono rarissime le testimonianze scritte sugli <strong>strumenti</strong><br />
scientifici e sulla loro rappresentazione, queste cominciano a comparire nel XV e XVI secolo<br />
con i trattati degli astronomi e dei cultori di geometria pratica e con le traduzioni dell’o<strong>per</strong>a<br />
degli scienziati arabi.<br />
Le misure dirette di lunghezza<br />
Le prime misure dirette della storia umana riguardano senza dubbio le lunghezze e i campioni<br />
di lunghezza si costruirono su basi antropomorfe confrontandoli con le dimensioni di parti del<br />
corpo umano. Nacquero cosi il braccio (l’antico cubitus dei romani), il passo, il piede la<br />
stadia dei greci, la tesa. Le unità si resero il più possibile uguali utilizzando regoli rigidi, aste<br />
e canne. Gi ingegneri e gli architetti greci e romani ebbero sempre ben presenti le difficoltà di<br />
2<br />
In considerazione del ruolo centrale dell’astronomia nella scienza antica, i metodi geometrici e gli <strong>strumenti</strong><br />
ideati e ado<strong>per</strong>ati dai suoi cultori furono mutuati anche da altre discipline in particolare dalla topografia.<br />
3<br />
E’ il caso del vocabolo alidada che designa il regolo diritto con opportune mire e l’indice <strong>per</strong> la misura degli<br />
angoli.
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 13<br />
eseguire corrette misure di lunghezza; le funi dovevano essere sempre in tensione e dovevano<br />
essere conservate avvolte su rulli, le catene erano meno affidabili. In seguito e fino alla fine<br />
dell’Ottocento, la misura diretta delle distanze fu fatta con canne e <strong>per</strong>tiche, generalmente di<br />
abete con sezione circolare o poligonale. Esse erano munite di ghiere d’ottone e di ferro,<br />
erano lunghe di solito 3 m, divise in cm e numerate ad ogni dm 4 .<br />
Gli scritti di Erone e di Vitruvio riportano l’esistenza di diversi problemi. Lo strumento più<br />
famoso dell’antichità, nato <strong>per</strong> risolvere questi problemi, è l’odometro di cui non si conosce<br />
né quando né da chi fu inventato. Sia Erone che Vitruvio ne danno una descrizione in forme<br />
diverse e appunto dei due odometri, quello di Erone e quello di Vitruvio, ci sono giunte<br />
descrizioni dai tempi antichi.<br />
L’odometro di Erone collegava ad ogni giro della ruota un contatore con ingranaggi, rotelle ed<br />
indici di modo che si aveva alla fine del <strong>per</strong>corso il numero totale dei giri. Il contagiri era<br />
racchiuso in una scatola che conteneva quattro ruote dentate, ciascuna ad angolo retto rispetto<br />
alle altre, mediante le quali veniva messa in movimento la lancetta che registrava il numero<br />
dei giri.<br />
L’odometro di Vitruvio, descritto nel libro III del De Architectura era composto da tre<br />
timpani di cui uno collegato rigidamente alla ruota, un altro mobile ma collegato ad una<br />
cassetta fissa al telaio della ruota, un terzo timpano infine era provvisto di fori, chiusi dal di<br />
sotto, in ognuno dei quali veniva inserito un piccolo sasso rotondo. Durante la rotazione e<br />
dopo un certo numero di giri la chiusura del foro si apriva ed il sasso cadeva nella cassetta.<br />
Dal numero dei sassi raccolti nella cassetta si risaliva facilmente alla lunghezza del <strong>per</strong>corso<br />
fatto.<br />
L’odometro sparì <strong>per</strong> lungo tempo e rifece la sua comparsa con Leonardo da Vinci nella<br />
seconda metà del XV secolo in una forma che ricorda lo strumento di Vitruvio.<br />
Nel XVI secolo gli odometri, insieme ai contatori, venivano usati <strong>per</strong> scopi cartografici,<br />
specialmente nell’Europa centrale. I primi rilevamenti vennero infatti eseguiti misurando le<br />
distanze con gli odometri e le direzioni con la bussola magnetica. Il più famoso costruttore<br />
degli ultimi anni del Cinquecento fu Christofer Schlisser (1561 – 1626) nato ad Augsburg e<br />
vissuto a Praga.<br />
Nel secolo successivo celebri costruttori di odometri furono gli inglesi George Adams<br />
(1750-1795) e Jesse Ramsden (1735 – 1800), ma in seguito, anche con il progredire della<br />
tecnologia, l‘uso di tali <strong>strumenti</strong> si fece molto saltuario.<br />
Accanto agli odometri si devono nominare i podometri, o contatori di passi (Schrittzähler),<br />
che sono associati ad una sequenza di passi eseguiti da una <strong>per</strong>sona. Questa tecnica dava<br />
misurazioni molto approssimate della distanza tra due località.<br />
Gli <strong>strumenti</strong> <strong>per</strong> le misure angolari<br />
Le prime misure indirette dell’antichità furono fatte attraverso l’ombra dello gnomone o con<br />
metodi più semplici. Lo gnomone è forse lo strumento più antico <strong>per</strong> valutare le distanze<br />
angolari. Nella sua utilizzazione più semplice si trattava di un palo conficcato verticalmente al<br />
centro di una o più circonferenze concentriche tracciate <strong>per</strong> terra. Se ne attribuisce<br />
l’invenzione ad Anassimandro che sembra osservasse con esso il ritorno del sole e i solstizi e<br />
tentasse di misurare (secondo quanto afferna Plinio) l’obliquità dell’eclittica all’equatore. Si<br />
4 Quando si voleva una grande precisione, si cercava di fare la misura sul terreno pianeggiante, ricorrendo a<br />
cavalletti muniti di opportuni meccanismi <strong>per</strong> disporre le <strong>per</strong>tiche orizzontali e lasciando tra due aste successive<br />
un intervallo da misurare ad esempio con un cuneo di Reichenbach,imitando in definitiva le procedure<br />
geodetiche della misura delle basi.
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 14<br />
misurava la lunghezza del tratto d’ombra del palo prodotta dal sole e, valutandone il rapporto<br />
con la lunghezza del palo, si ricavava l’angolo che il raggio solare passante <strong>per</strong> la sommità del<br />
paletto, faceva col piano dell’orizzonte.<br />
In epoca romana è Marco Vitruvio Pollione, il celebre architetto dell’epoca di Cesare e di<br />
Augusto (I secolo a. C.) che riporta nel i libro del trattato De Architectura il metodo di<br />
orientamento con lo gnomone, metodo che veniva usato <strong>per</strong> tracciare la meridiana,<br />
l’equinoziale e la rosa dei venti. Nel libro XI Vitruvio espone anche il metodo dell’analemma,<br />
un sistema utilizzato <strong>per</strong> disegnare sulla meridiana i punti sui quali passa l’ombra dello<br />
gnomone in particolari giorni dell’anno, i solstizi, gli equinozi ed i giorni in cui il sole entra<br />
nei vari segni zodiacali 5 .<br />
Per tornare alla topografia è evidente che una misura angolare è legata all’individuazione di<br />
una direzione iniziale dalla quale far partire la misura dell’angolo assegnato.<br />
Il più antico strumento <strong>per</strong> rilevare,fissare o tracciare direzioni è la diottra a traguardi. Il<br />
primo cenno della diottra si ha in un’o<strong>per</strong>a di Erone di Alessandrria, circa 120 anni a. C.<br />
Diottra a traguardi<br />
La diottra, o alidada, consiste in una riga di legno o metallo all’estremità della quale sono<br />
applicati due diaframmi o alette , o pinnule, sempre di metallo, il piano delle quali è<br />
<strong>per</strong>pendicolare al piano di appoggio della riga stessa.. In uno di questi diaframmi, detto<br />
pinnula oculare, è praticato un piccolo foro al quale si applica l’occhio; nell’altro, detto<br />
pinnula obbiettiva, è invece posizionato un largo foro quadrato, nel quale sono tesi due sottili<br />
fili metallici o crini in croce. Il centro del foro oculare e l’incrocio dei fili individuano la linea<br />
di mira o di traguardo.<br />
In seguito vennero realizzate le alette a cerniera, di uso interscambiabile, ognuna composta di<br />
una larga fessura con un filo teso nel mezzo e, nel prolungamento, di una stretta fessura<br />
praticata nella zona chiusa.<br />
La determinazione della direzione passò presto dal traguardo di mira alla squadra cioè due<br />
aste collegate tra loro ad angolo retto.<br />
Dalla squadra al bastone di Giacobbe il passo è breve.<br />
Il bastone di Giacobbe, noto anche con il nome di arboreto o croce geometrica oppure<br />
baculum fu molto conosciuto fin dai tempi antichi. Sembra che fosse diffuso tra gli Egizi, gli<br />
Ebrei e gli Arabi. Nel medioevo venne conosciuto in Europa <strong>per</strong> merito del matematico ebreo<br />
Levi Ben Gerson (1288-1344). Esso veniva usato <strong>per</strong> diversi tipi di misure anche se in ultima<br />
analisi fu introdotto dagli astronomi <strong>per</strong> determinare la distanza angolare che divide due astri,<br />
e <strong>per</strong> misurare l’altezza del sole sull’orizzonte. Per quest’ultimo motivo trovò ampia<br />
utilizzazione sulle navi, dove veniva chiamato balestriglia. Il bastone di Giacobbe veniva<br />
usato dagli eserciti <strong>per</strong> determinare le distanze dei luoghi inaccessibili, le altezze delle mura<br />
delle fortificazioni e dei castelli, e dagli artiglieri delle navi <strong>per</strong> valutare quando le navi<br />
nemiche sarebbero arrivate a tiro dei propri cannoni. I risultati delle misure con il baculo<br />
erano affetti senza dubbio da grossi errori, data la semplicità dello strumento e la sua<br />
5 Di derivazione diretta dallo gnomone sono tutti quelli <strong>strumenti</strong> astronomici, l’emisfero, il plinto, l’armilla<br />
solstiziale e la meridiana, che consentivano di ricavare o leggere l’ora solare.
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 15<br />
utilizzazione che avveniva di solito in condizioni molto disagiate. Tuttavia il suo uso continuò<br />
fin oltre la metà del XVI secolo.<br />
La figura seguente, presa dall’o<strong>per</strong>a di Pietro Apiano 6 Instrument Buch del 1533 mostra<br />
alcune utilizzazioni del bastone di Giacobbe.<br />
Nella prima parte della Cosmographia di Apiano 7 , al paragrafo intitolato Idem aliter <strong>per</strong><br />
baculum quem Astronomi cum dicimus, ex motu Luna vero, et stellarum non errantium situ<br />
deprehendere viene descritto l’uso del bastone di Giacobbe in astronomia.<br />
Il baculo era formato da due regoli di legno posti in croce, di cui quello più lungo, detto<br />
freccia, era graduato e scorreva entro un foro di sezione quadrata praticato al centro di quello<br />
più corto, chiamato martello. La freccia portava ad una sua estremità una pinnula; anche il<br />
martello aveva due pinnule uguali alle estremità. Il baculo può essere considerato, in un certo<br />
senso, come l’evoluzione dell’asta dello gnomone.<br />
Il quadrato geometrico<br />
Alcune utilizzazioni del bastone di Giacobbe<br />
(da Instrument Buch di P. Apiano, 1553)<br />
Il quadrato geometrico, il quarto di cerchio e la squadra mobile 8 , potevano essere utilizzati in<br />
qualunque assetto spaziale anche se le configurazioni normali <strong>per</strong> le misure angolari erano<br />
quelle su un piano orizzontale o su un piano ad esso <strong>per</strong>pendicolare.<br />
Il quadrato geometrico ed il quadrante sono collegati a due insigni <strong>per</strong>sonaggi del XV secolo,<br />
George Purbach (Peurbach in Oesterreich 1423 – Wien 1461) e Johannes Müller, detto<br />
Regiomontano (Unfind bei Koenigsberg 1436 – Roma 1461).<br />
George Purbach, che prese il nome da una regione tra l’Austria e la Baviera, fu discepolo di<br />
Johannes von Gmunden, professore di astronomia all’Università di Vienna e da lui fu iniziato<br />
a questa disciplina. Dopo aver viaggiato in diverse parti di Europa, e dopo aver rifiutato le<br />
proposte di insegnamento a Bologna e a Padova, ritornò a Vienna dove prese il posto di<br />
insegnante dell’antico maestro.<br />
Purbach, che fu un attento calcolatore dei moti celesti, è noto nella geometria pratica <strong>per</strong> aver<br />
diffuso, in astronomia ed in topografia, il quadrato geometrico.<br />
6 Peter Bienewitz, detto Apian (Leissig 1495-Ingolstadt 1552), matematico e astronomo.<br />
7 Cosmographia Pietri Apiani, <strong>per</strong> Gemmam Frisium apud Lovanienses medium et mathematicum insignem,<br />
iam demum ab omnib vindicata mendis, ac nonnullis aucta & annotationibus marginalibus illustrata. Additis<br />
eiusdem argumenti libelli ipsius Gemmae Frisij. Coloniae Agrippinae, 1564.<br />
8 La squadra mobile, descritta da Ottavio Fabbri alla fine del Cinquecento, è una variante del quadrato<br />
geometrico e del quarto di cerchio. Nelle sue linee essenziali non è molto diversa dal grafometro, strumento che<br />
nasce nello stesso <strong>per</strong>iodo.
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 16<br />
Quadrato geometrico<br />
Il quadrato geometrico sembra che compaia nella strumentaria già al tempo dei greci e dei<br />
romani, ed era chiamato nel medioevo instrumentum gnomonicum o instrumentum<br />
mediclinorum.<br />
L’astronomo Regiomontano, oltre a pubblicare numerosi libri sui torquetum e sulle sfere<br />
armillari fece costruire numerosi <strong>strumenti</strong> nella sua bottega di Norimberga, che poi<br />
utilizzava nell’osservatorio astronomico della città 9 .<br />
Regiomontano, che fu allievo di Purbach e con lui condivise la sorte infelice di una morte<br />
prematura, fece un viaggio in Italia dove imparò il greco e tradusse il testo originale<br />
dell’Almagesto di Tolomeo ed il commento di Teone. Tradusse anche le o<strong>per</strong>e di Erone ed<br />
Archimede.<br />
Il quadrato geometrico ebbe grande diffusione nel XV e XVI secolo, anche <strong>per</strong> la descrizione<br />
fattane de diversi autori. Lo strumento nella sue versione più diffusa è costituito da quattro<br />
regoli di legno disposti secondi i lati di un quadrato. In uno dei vertici, dove l’osservatore<br />
pone l’occhio, è incernierata l’alidada o asse di osservazione, o linea di mira, dotata di<br />
traguardi. L’alidada ruota complessivamente di un angolo di 90° movendosi sopra due lati<br />
del quadrato,convenientemente graduati.. La lunghezza del lato del quadrato geometrico è<br />
variabile a seconda dell’uso che si vuole fare dello strumento, mentre i due lati graduati sono<br />
sempre suddivisi, sul bordo esterno mediante raggi passanti, secondo la linea di mira, <strong>per</strong> il<br />
centro di rotazione dell’alidada 10 .<br />
Lo strumento si presentò ben presto in diverse versioni. Una di esse aveva all’interno del<br />
quadrato un arco di cerchio graduato con divisioni da 0 a 90°.<br />
Versione di quadrato<br />
geometrico provvisto di<br />
arco di cerchio graduato<br />
9 Regiomontano fu un eccellente meccanico che, insieme al discepolo Bernard Walther, fece delle modifiche<br />
ingegnose all’orologio di Norimberga, una delle meraviglie dei suoi tempi.<br />
10 Le suddivisioni sono da 0 a 1200 con divisioni di 20 in 20, oppure da 0 a 60 o da 0 a 100. L’unità di misura è<br />
arbitraria, mentre la comparsa nelle prime scale di multipli di 60 è dovuta alla circostanza che i primi matematici<br />
che si dedicarono alla compilazione delle tavole dei valori naturali delle funzioni circolari, si basavano sul raggio<br />
della circonferenza espresso da multipli del numero 6. le prime tavole delle tangenti comparvero nel 1490 <strong>per</strong><br />
o<strong>per</strong>a di Regiomontano, ma solo nel 1533 apparve in Europa il primo trattato di trigonometria De triangulis<br />
omnia modis libri quinque di Johanes Schöner (Nürnberg 1477 – 1547).
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 17<br />
Bastò sopprimere i due lati del quadrato che portavano le scale, <strong>per</strong> ottenere il quarto di<br />
cerchio, strumento che si è dimostrato utilissimo in astronomia ed in topografia 11 . In<br />
definitiva esso era un goniometro utile <strong>per</strong> misurare gli angoli anche sul piano verticale.<br />
Il polimetrum ed il theodolitus<br />
Il primo strumento capace di misurare gli angoli orizzontali e verticali sembra essere stato il<br />
polimetrum, costruito dal topografo e cartografo Martin Waldssmüller, originario della<br />
Renania. Lo strumento era provvisto di bussola, nella forma descritta da Gregor Reisch nella<br />
sua Margarita Philosophica del 1508 e la diottra era realizzata con un lungo tubo provvisto di<br />
fessure alle due estremità, che veniva posizionato sia orizzontalmente che verticalmente.<br />
L’immagine del polimetrum, presa dal volume Historische Vermessungsinstrumente di<br />
Helmut Minow, è tratta dalla Margarita Philosophica, nella cui appendice lo stesso<br />
Waldssmüller l’aveva descritta. Sul piano orizzontale (planimetra) è riportato il cerchio<br />
intero, diviso in quattro quadranti ed al centro di esso il quadrato con scale divise da 0 a 12. Il<br />
filo a piombo assicurava la <strong>per</strong>pendicolarità del piano verticale (altimetra) dove si trovava la<br />
scala del semicerchio diviso.<br />
Verso la fine del XVI secolo compare <strong>per</strong> la prima volta il nome Theodolitus. Ad usarlo è<br />
l’inglese Leonard Digges (morto nel 1571). Digges, originario del Kent, studiò ad Oxford<br />
senza raggiungere un grado accademico. Fu tuttavia un abile matematico, interessato alle<br />
applicazioni di questa scienza alla topografia, all’ingegneria militare ed all’architettura. Nel<br />
1556 pubblicò un’o<strong>per</strong>a sull’arte della misura intitolata Tectonicum, nel 1572 fu pubblicato<br />
postumo il libro An Arithmetical Militare Treatise named Stratioticos scritto insieme al figlio<br />
Thomas. Egli scrisse ancora un altro libro che Thomas (morto nel 1595) fece pubblicare nel<br />
1571 e nel 1591 con il titolo A <strong>Geometri</strong>cal Practical Treatise named Pantometria.<br />
Lo strumento di Digges è mostrato in figura.<br />
Theodolitus. di L. Digges.<br />
11<br />
Naturalmente era possibile anche un’altra procedura: il quadrato era iscritto entro un quadrante e la diagonale<br />
del quadrato diventava il raggio del cerchio.
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 18<br />
Esso è costituito nella sua prima parte da un quadrato geometrico all’interno del quale è stato<br />
tracciato un cerchio intero. Due lati del quadrato portano le divisioni in 1200 parti uguali,<br />
come avveniva <strong>per</strong> lo strumento di Purbach, mentre il cerchio è diviso in 360°. Il quadrato<br />
geometrico, che deve essere posto su un piano orizzontale, è corredato da due alidade,una<br />
delle quali è situata nel vertice del quadrato, mentre la seconda viene posizionata al centro del<br />
cerchio <strong>per</strong> determinare la traccia del piano verticale, che contiene la linea di mira, sul piano<br />
orizzontale. Il piano verticale è costituito da un mezzo cerchio graduato che ruota attorno ad<br />
un supporto (che serve anche da alidada) che mantiene il semicerchio verticale intorno ad un<br />
asse orizzontale passante <strong>per</strong> il suo centro e contemporaneamente ruota attorno al suo<br />
sostegno alidada. La linea di mira è individuata dalle due pinnule disposte secondo il diametro<br />
del semicerchio. Il mezzo cerchio verticale non è altro che la fusione di due quadrati<br />
geometrici.<br />
Nella immagine seguente è mostrata una delle prime forme in cui compare in Italia il<br />
teodolite. Con il nome di visorio questo strumento possiede tutte la caratteristici del teodolite<br />
di Digges.<br />
Il "visorio"<br />
L’evoluzione del teodolite, da queste forme iniziali, fu molto lenta ma continua. Dal primo<br />
esemplare di Ramsden, realizzato alla fine del Settecento, passando ai modelli di<br />
Reichenbach, di Secretan, di Salmoiraghi e dell’Officina Galileo nell’Ottocento, il teodolite<br />
ha scandito le tappe della storia della geodesia e della topografia lungo gli ultimi secoli.<br />
Alla fine dell’Ottocento la struttura del teodolite era quella mostrata nelle sue linee generali<br />
dalla figura seguente:<br />
Struttura del teodolite alla fine<br />
dell’800<br />
Le sue parti essenziali erano:<br />
- il basamento B costituito da tre robuste braccia metalliche inclinate tra di loro di un angolo
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 19<br />
di 120°, aventi alle estremità tre viti di livello;<br />
- il cerchio orizzontale D graduato detto lembo;<br />
- un altro cerchio concentrico al lembo, non graduato A, detto alidada, che agli estremi di un<br />
diametro portava due noni;<br />
- le braccia K, K che sostengono l’asse orizzontale che porta il cannocchiale astronomico C<br />
ed il circolo verticale V;<br />
- la livella L.<br />
Storicamente si distinguono ancora i teodoliti ripetitori (all’inizio dell’Ottocento) e reiteratori<br />
(in seguito), e quelli con o senza cannocchiale di spia..<br />
La tavoletta pretoriana<br />
La tavoletta pretoriana, nata alla fine del Cinquecento,è uno degli <strong>strumenti</strong> più famosi della<br />
topografia. Essa è stata proposta verso il 1576 da Johannes Richer (1537-1616) di<br />
Norimberga, detto Praetorius.<br />
Le prime testimonianze sull’uso di questo strumento in Italia risalgono <strong>per</strong>ò al 1623.<br />
Scrive Giuseppe Alberti 12 :<br />
“ Lo strumento da molti è stimato moderno, ma non è così, essendo poco più di 180 anni, che<br />
è stato ritrovato, mentre il Padre Antonio Lecchi Gesuita,nei suoi Elementi di <strong>Geometri</strong>a<br />
Teorica, e Pratica stampati in Milano nel 1753.,dice essere la tavoletta Pretoriana così<br />
chiamata dal suo celebre Autore Giovanni Pretorio che l’inventò l’anno 1576. Questo<br />
strumento ha avuto il suo uso anche ne’ tempi addietro, benché non ridotto alla brevità e<br />
facilità d’oggidì, ed in particolare del Celebre Gio: Giacomo Marinoni; e che sia vero, viene<br />
quello strumento proposto da Pietro Erigonio, che scrisse in Parigi del 1634. ne’ suoi Corsi<br />
Matematici …”. 13<br />
I dispositivi essenziali di un simile strumento sono costituiti da:<br />
- un meccanismo che consente di rendere orizzontale il piano grafico ed un altro che<br />
consente di orientarlo secondo una direzione prefissata;<br />
- un apparato che rende possibile il disegno, sul piano di lavoro, dei particolari della<br />
rappresentazione del terreno.<br />
Gli accessori sono: il declinatore magnetico, indicato semplicemente come bussola, e la<br />
squadra a pendolo che con l’uso di livelle e fili a piombo <strong>per</strong>mette di individuare il piano<br />
orizzontale e la linea verticale passante <strong>per</strong> ogni punto.<br />
Negli <strong>strumenti</strong> dell’inizio dell’Ottocento la disposizione dell’orientamento e<br />
dell’orizzontabilità venne facilitata con l’introduzione del giunto o ginocchio di Cugnet.<br />
La figura seguente riporta la tavoletta pretoriana con i suoi accessori tratta dall’o<strong>per</strong>a<br />
<strong>Geometri</strong>a pratica nova del 1619 di Daniel Schwenter, allievo e successore di Praetorius.<br />
12<br />
Istruzioni pratiche <strong>per</strong> l’ingegnero civile o sia <strong>per</strong>ito agrimensore o sia <strong>per</strong>ito d’acque di Giuseppe Antonio<br />
Alberti bolognese, Venezia, 1761.<br />
13<br />
Strumenti di questo genere erano già in uso da diversi decenni: verso la metà del quattrocento si avevano a<br />
disposizione degli agrimensori oggetti anche più rudimentali ma completi <strong>per</strong> riprendere mappe e piante. Con<br />
l’introduzione della tavoletta pretoriana, presentata nei libri dell’epoca con un gran numero di accessori e con<br />
istruzioni d’uso ben definite, la scienza topografica sembra essere arrivata ad una fase di assestamento.
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 20<br />
Nell’Ottocento la forma della tavoletta è la seguente. Si notano la tavola rettangolare o<br />
specchio, la piattaforma che s’incastra sotto la tavola e il sostegno formato da tre gambe.<br />
Sullo specchio è distesa la carta e si trova il declinatore magnetico, la livella a bolla d’aria e<br />
la diottra o alidada a cannocchiale (riportata in figura) con il micrometro, l’eclimetro, le scale<br />
ed i vernieri .<br />
Gli <strong>strumenti</strong> matematici<br />
Tavoletta pretoriana di<br />
Daniel Schwenter (1619)<br />
Piattaforma <strong>per</strong> la tavoletta pretoriana<br />
Con la locuzione “<strong>strumenti</strong> scientifici antichi” si prendono in considerazione tre ampie classi<br />
di <strong>strumenti</strong> dei secoli passati: gli “<strong>strumenti</strong> matematici”, cioè quelli che, come i sestanti, i<br />
regoli, i teodoliti, avevano scale e divisioni sui lembi circolari e sulle linee rette e<br />
<strong>per</strong>mettevano di misurare angoli e distanze e di eseguire rapidi calcoli; gli “<strong>strumenti</strong> ottici”<br />
<strong>per</strong> esempio i telescopi, i microscopi e le lenti da ingrandimento, cioè quelli che impiegavano<br />
lenti, prismi, specchi <strong>per</strong> rivelare ciò che non era visibile ad occhio nudo; infine gli “<strong>strumenti</strong><br />
filosofici”, la classe più ampia, comprendente bussole magnetiche, macchine meccaniche,<br />
idrauliche, elettriche, ottiche e termiche. Gli <strong>strumenti</strong> filosofici entreranno poi nei cataloghi<br />
ottocenteschi degli <strong>strumenti</strong> di fisica. Anche altri <strong>strumenti</strong> matematici saranno poi indicati<br />
come <strong>strumenti</strong> astronomici e topografici . Gli <strong>strumenti</strong> <strong>per</strong> disegno e calcolo, come<br />
compassi, regoli calcolatori, pantografi, righe parallele, sono considerati appartenenti alla<br />
classe degli <strong>strumenti</strong> matematici.<br />
Alla fine del XVI secolo compare il radio latino. Esso ebbe diffusione specialmente in Italia e<br />
rappresentò una specie di regolo calcolatore abbastanza sofisticato. La sua descrizione<br />
dettagliata si trova nel Trattato del radio latino di Egnazio Danti. Fu chiamato latino sia dal<br />
nome del suo inventore, sia <strong>per</strong> distinguerlo da uno strumento utilizzato dagli antichi greci,<br />
come avverte nella prefazione al suo trattato il padre Egnazio Danti:
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 21<br />
"...Per la molta pratica che di diversi i<strong>strumenti</strong> matematici ho lungo tempo hauta, posso<br />
sicuramente affermare di non havere mai ado<strong>per</strong>ato nessuno, né più comodo né migliore di<br />
questo radio latino, già inventato dall’illustriss. et eccellentiss. sig. Latino Orsini, il quale <strong>per</strong><br />
havere in se racchiuso l’antico radio de’ Greci et conseguentemente la balestriglia de’<br />
marinai spagnoli ( che da esso dipende) et la Gran Regola di Tolomeo, viene ad essere<br />
fecondissimo di tutte le o<strong>per</strong>azioni astronomiche et geometriche che con simili <strong>strumenti</strong> si<br />
possono conseguire…..e fa le medesime o<strong>per</strong>azioni in molte maniere...".<br />
Il radio latino è costituito da un quadrilatero articolato in cui due vertici opposti sono collegati<br />
da un’asta centrale o diagonale, un primo vertice essendo fisso sulla diagonale mentre l’altro è<br />
scorrevole lungo di essa. Le due aste che concorrono nel punto fisso della diagonale sono le<br />
braccia, le altre due, di lunghezza maggiore, sono le gambe. Partendo dalla posizione in cui i<br />
lati sono allineati lungo la diagonale (e quindi il quadrilatero degenera in un segmento), le<br />
estremità mobili dei lati più corti descrivono entrambe una circonferenza. Su tali circonferenze<br />
si muovono anche le estremità degli altri due lati incernierati ai primi. Per ogni posizione del<br />
vertice del quadrilatero mobile lungo la diagonale è possibile ricavare, note le lunghezze dei<br />
lati, i valori degli angoli che essi fanno con la diagonale.<br />
Nella tavola riportata di sotto sono riportati alcuni compassi di proporzione di Jost Bürgi<br />
(1552-1632), matematico ed astronomo di Kassel.<br />
Nell’illustrazione successiva è riportata una tavola di <strong>strumenti</strong> d’arpentage del costruttore<br />
francese Nicolas Bion (1652-1733) tratta dal Traité de la Construction et des principaux<br />
Usages des Instrumens de Mathématique pubblicato nel 1752.<br />
Compassi di proporzione di<br />
Jost Bürgi<br />
Strumenti d’arpentage (dal Traité de<br />
la Construction et des principaux<br />
Usages des Instrumens de<br />
Mathématique di N Bion),
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 22<br />
L’invenzione del Cannocchiale<br />
Con l’invenzione del cannocchiale, avvenuta agli inizi del Seicento, iniziò un’epoca nuova<br />
<strong>per</strong> gli <strong>strumenti</strong> topografici. Il cannocchiale fu applicato, ove possibile, a tutti gli <strong>strumenti</strong><br />
topografici e la loro evoluzione strumentale seguì, insieme al progresso della meccanica di<br />
precisione, il progresso dell’ottica applicata, relativa alla costruzione del vetro ottico e delle<br />
lenti acromatiche.<br />
Il cannocchiale utilizzato in topografia è di solito quello astronomico. Esso è composto<br />
essenzialmente di due sistemi di lenti convergenti: il primo O orientato verso l’oggetto,<br />
chiamato obbiettivo, il secondo o , attraverso il quale si guarda, chiamato oculare.<br />
Schema ottico di cannocchiale astronomico<br />
Nella figura sono riportati l’obbiettivo e l’oculare di un cannocchiale astronomico.<br />
L’obbiettivo mostra di un oggetto allungato AB un’immagine rovesciata ab posta tra il fuoco<br />
anteriore dell’oculare e l’oculare stesso. Quest’ultimo, attraverso il quale si guarda, amplifica<br />
l’immagine a’b’ proporzionalmente alla potenza dello strumento.<br />
Per maggior precisione, il cannocchiale porta un reticolo nel punto dove si forma l’immagine.<br />
Nel cannocchiale si distinguono essenzialmente tre tubi, il porta-obbiettivo,il porta- reticolo<br />
ed il porta-oculare, che si fanno scorrere l’uno nell’altro, o a mano <strong>per</strong> sfregamento dolce, o<br />
con vite di richiamo munita di cremagliera.<br />
Si distinguono inoltre due tipi di oculari: l’oculare positivo o di Ramsden e l’oculare negativo<br />
di Huyghens-Campani<br />
Le due figure seguenti mostrano rispettivamente l’oculare di Ramsden e quello di Huygens.<br />
Schema ottico di oculare di Ramsden
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 23<br />
L’oculare di Ramsden si compone di due lenti uguali piano-convesse separate tra loro di una<br />
distanza pari a 2/3 della loro distanza focale. Si chiama positivo <strong>per</strong>ché forma un’immagine<br />
reale ab un poco prima del fuoco anteriore F1 . Forma allora una immagine virtuale a1b1<br />
ingrandita e rovesciata dell’oggetto.<br />
L’oculare di Huygens è costituito da due lenti piano-convesse con la convessità rivolta verso<br />
la luce e disposte in modo che l’immagine dell’oggetto cada tra di esse. La lente L2 , posta<br />
davanti ad ab, impedisce a questa immagine di formarsi (da cui il nome di oculare negativo)<br />
e forma un’immagine a1b1 più piccola , di cui la lente L1 presenta a sua volta un’immagine<br />
virtuale ingrandita a2b2.<br />
Cannocchiale anallattico<br />
Schema ottico di oculare di Huygens<br />
E’ noto che la stadimetria <strong>per</strong>metteva di misurare indirettamente la distanza tra due punti<br />
assegnati su un piano orizzontale. Questo metodo aveva tuttavia alcuni svantaggi che<br />
influenzavano significativamente gli errori di misura. Per attenuare le cause di errore furono<br />
escogitati alcuni metodi, il più importante dei quali consiste nell’introduzione del<br />
cannocchiale anallattico, inventato dal Porro.<br />
Fin dai primi lavori, giovanissimo, Ignazio Porro rivelò le sue conoscenze di ottica geometrica<br />
e il suo impegno nelle scienze esatte. Adibito, come ufficiale del Genio piemontese, nei lavori<br />
di triangolazione geodetica e di rilevamento topografico effettuati tra il 1821 ed il 1823 dagli<br />
astronomi di Milano e di Torino, il Porro risolse parzialmente il problema del cannocchiale<br />
distanziometrico ad angolo parallattico costante di cui si erano occupati molti insigni cultori<br />
di ottica topografica 14 .Un contributo importante fu dato nel 1809 dal costruttore bavarese<br />
Georg von Reichenbach (1772-1826). Il suo cannocchiale distanziometrico era dotato di un<br />
obbiettivo acromatico di modeste dimensioni con reticolo a due punte, rettificabile e provvisto<br />
di oculare positivo. Utilizzando i principi dell’ottica geometrica secondo cui i raggi paralleli<br />
all’asse convergono nel fuoco opposto e viceversa, Reichenbach osservò che i raggi<br />
provenienti dalla stadia, dopo essere passati nel fuoco anteriore della lente obbiettiva (che si<br />
definisce punto anallattico, cioè invariabile) attraversano tale lente e proseguono paralleli<br />
14 Il lavoro di Porro coronava una lunga attività di ricerca, iniziata nel XVII secolo, quando si pensò di utilizzare<br />
il cannocchiale <strong>per</strong> la misura indiretta delle distanze. Tra gli scienziati che si interessarono di questo problema<br />
ricordiamo il francese Jean Picard (1620-1683), l’olandese Christiaan Huygens (1629-1695) e l’italiano<br />
Geminiano Montanari (1632-1687).
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 24<br />
all’asse ottico.La distanza della stadia dal punto anallattico è uguale alla lunghezza della<br />
parte di stadia vista nel reticolo, moltiplicata <strong>per</strong> il coefficiente diastimometrico, cioè il<br />
rapporto tra la distanza focale dell’obiettivo e la distanza dei fili del reticolo.<br />
Nel 1823 Porro propose il cannocchiale stereogonico nel quale il vertice dell’angolo<br />
parallattico era fatto coincidere con il centro ottico dell’obbiettivo; diversi anni dopo, nel<br />
1850, egli pensò di costruire un cannocchiale centralmente anallattico, che cioè avesse il<br />
fuoco anteriore nel centro ottico dello strumento<br />
Poiché il centro ottico dello strumento non coincide con il centro ottico dell’obbiettivo, si<br />
introduce una terza lente tra obbiettivo e reticolo. Questo è il principio dell’anallattismo.<br />
Finché il cannocchiale, con cui si misurano le distanze, è un semplice cannocchiale<br />
astronomico, è impossibile che il fuoco anteriore della lente obbiettiva cada nel punto che si<br />
vuole scegliere come origine. Se invece si costruisce un cannocchiale astronomico con<br />
Schema ottico di<br />
cannocchiale anallattico<br />
obbiettivo composto di due lenti, sarà possibile fare in modo che il fuoco anteriore di esso<br />
vada a coincidere con l’origine delle distanze.<br />
Cannocchiale anallattico <strong>per</strong><br />
<strong>strumenti</strong> topografici
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 25<br />
LE DATE FONDAMENTALI DELLO SVILUPPO DELLA TOPOGRAFIA 15<br />
XXX –X secolo a. C. - Fiorisce in Egitto e in Babilonia la prassi agrimensoria - con le<br />
prime fondamentali o<strong>per</strong>azioni topografiche - legata a riti religiosi. L’ origine di tale<br />
prassi è stata attribuita agli egiziani costretti dalle <strong>per</strong>iodiche inondazioni del Nilo a<br />
o<strong>per</strong>azioni di ripristino di termini distrutti. A tali problemi si aggiunsero più tardi<br />
problemi idraulici. La geometria pratica cinese e quella indiana sembrano decisamente<br />
posteriori e risentono probabilmente di influenze babilonesi e giudaiche.<br />
VII -III secolo a.C. - Influenze egiziane e dell’ Asia Minore esercitatesi, secondo la<br />
tradizione, soprattutto ai tempi di Talete e di Ipparco portarono in Grecia allo sviluppo<br />
della geometria pratica, da cui sembra abbia tratto origine il complesso dei<br />
procedimenti agrimensorii che prese il nome di geodesia L’ accezione e il significato<br />
preciso della parola Geodesia sembra siano dovuti ad Aristotele. Le fonti sulla<br />
attrezzatura strumentale di questi antichi agrimensori greci, come pure degli etruschi e<br />
babilonesi sono scarse e incerte. Essi disponevano certo di longimetri, di squadre, di<br />
rudimentali livelli ad acqua e a pendolo: tracciavano angoli retti o <strong>per</strong> via empirica o<br />
anche con corde utilizzando il teorema di Pitagora .<br />
VI secolo a.C. - II convincimento intorno alla sfericità delIa su<strong>per</strong>ficie terrestre<br />
sembra si sia formato <strong>per</strong> la prima volta nell’ambito della cultura greca fra il VI e il V<br />
secolo. Se ne attribuisce a Pitagora l’origine. Lo asserisce nel De Coelo Aristotele che<br />
parla di matematici che tentano di misurare la grandezza della circonferenza della terra<br />
e dicono che è di 400.000 stadii. Egli fa, se mai, riferimento a misure che ci sono ignote<br />
forse eseguite appunto da matematici della scuola pitagorica; Archita, <strong>per</strong> esempio, è<br />
detto da Orazio misuratore del cielo e della terra.<br />
III secolo a.C. - fine dell’ Im<strong>per</strong>o Romano. - In Italia una tradizione che sembra<br />
autonoma e risale comunque agli etruschi (secondo Frontino) e agli altri popoli coevi,<br />
porta ad una sistematica divisione dei terreni con linee tra loro <strong>per</strong>pendicolari una delle<br />
quali, almeno in origine, diretta verso settentrione e determinata suI terreno con<br />
osservazioni di ombre solari. Sono il cardo ed il decumanus dei Romani. Presso i<br />
Romani le funzioni agrimensorie inerenti inizialmente al tracciamento di tali linee nei<br />
tempi più antichi furono riservate agli Aruspici e vennero esercitate nella tarda<br />
repubblica da liberi agrimensori e nell’ Im<strong>per</strong>o da un corpo di specialisti designati come<br />
gromatici dallo strumento groma da essi utilizzato. La groma è una sorte di squadro i<br />
cui piani di mira sono costituiti con fili a piombo pendenti dai vertici di una croce: di<br />
essa si è trovato un esemplare a Pompei. La tecnica romana del rilievo era notevolmente<br />
progredita e riusciva a risolvere con complessi di regole in parte empiriche un certo<br />
numero di problemi di topografia catastale, rilievo, terminazioni, determinazioni di<br />
aree, passaggio di fiumi (varatio fluminis), riduzione delle linee inclinate alI’orizzonte<br />
(cultellatio). Si giunse a costituire in Roma un vero e proprio catasto ai fini fiscali e<br />
civili<br />
Le o<strong>per</strong>e dei Gromatici costituiscono uno dei più importanti documenti delIa<br />
letteratura tecnica dell’antichità: l’o<strong>per</strong>a De limitibus attribuita a Sesto Julio (o Junio)<br />
Frontino rimonta al I secolo a. C.<br />
15 Ripresa in parte da : P.Dore, Le date fondamentali degli sviluppi della geodesia e della topografia, Bollettino<br />
di Geodesia e Scienze Affini, anno XVI, n° 1, gennaio-febbraio-marzo, Firenze, 1957.
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 26<br />
150 a.C. – 250 d. C. - Entro questi incerti limiti di tempo Erone d’ Alessandria<br />
compila il suo trattato περι διοπτρασ, o<strong>per</strong>a di singolarissima importanza ai fini di<br />
darsi conto della tecnica dell’ epoca alessandrina. La diottra è una sorta di strumento<br />
universale munito di cerchio graduato (usato da Erone <strong>per</strong> scopi astronomici) che<br />
funge da squadro a traguardi fissi. Ed è atto anche a livellazione. Erone introduce la<br />
stadia, la catena, un odometro. Tra i metodi di rilievo assegnati è da notarsi il<br />
procedimento della livellazione dal mezzo.<br />
I secolo a.C. - Vitruvio nel suo De architettura dà come <strong>strumenti</strong> di livellazione, la<br />
dioptra, la libella aquaria e il corobate; si occupa del procedimento <strong>per</strong> tracciare la<br />
linea meridiana, dà un odometro <strong>per</strong> il carro ed uno <strong>per</strong> l’imbarcazione marina.<br />
Costruisce il suo horologium anaphoricum , il più antico strumento che nella sua<br />
parte essenziale può considerarsi come un astrolabio (che egli, tuttavia, fa risalire ad<br />
Eudoxio o ad Apollonio).<br />
VII-X secolo - La scienza araba che, quanto a procedimenti di rilievo, ha soprattutto<br />
lasciato segno nell’ambito dello studio delle dimensioni della terra, ha dato largo<br />
impulso alla costruzione di <strong>strumenti</strong>. Va in particolare ricordato l’astrolabio dagli<br />
arabi <strong>per</strong>fezionato nella realizzazione tecnica. L’uso dell’astrolabio è già legato<br />
all’uso della funzione trigonometrica seno. Accanto agli, astrolabii devono<br />
considerarsi gli <strong>strumenti</strong> ad aste del tipo del Triquetum e quelli misuratori di angoli<br />
in genere, che in varia forma servirono fin dalla antichità a misure astronomiche e<br />
geodetiche. Agli arabi si deve anche la prima applicazione delle funzioni<br />
trigonometriche ai problemi di geometria pratica. I greci, che pur la utilizzarono in<br />
astronomia, non applicarono la trigonometria a tali problemi. Nell’ occidente un uso<br />
sistematico della trigonometria a questi scopi si inizia intorno al 1600.<br />
X secolo - Il monaco Gerberto, poi Papa Silvestro II (Francia) scrive il primo libro<br />
dell’occidente che, nel medio evo, si sia occupato di geometria pratica. Egli studiò in<br />
Spagna e certo risentì di influenze arabe: nella sua geometria si parla <strong>per</strong> la prima<br />
volta del quadrato geometrico come strumento <strong>per</strong> se stante.<br />
XIII secolo - Leonardo Fibonacci (Italia) primo restauratore della matematica in<br />
occidente scrive (1220-21) il suo trattato Practica <strong>Geometri</strong>ae in cui sono contenute<br />
e giustificate molte regole di geometria pratica.<br />
XIV secolo - Levi Ben Gerson (1288-1334) descrive <strong>per</strong> la prima volta nelle sue<br />
caratteristiche atte ad uso geodetico il bastone di Giacobbe (baculum Jacobis),<br />
strumento derivato da <strong>strumenti</strong> astronomici in uso presso i greci e presso gli arabi e<br />
che avrà successivamente larga diffusione in varie forme. Egli introduce anche le<br />
divisioni trasversali di una scala graduata che sono l’origine prima del nonio.<br />
XV secolo - Georges Peurbach (o Purbach) riprende criticamente la teoria e l’uso del<br />
quadrato di Gerberto e da tavole di seni <strong>per</strong> dedurre dalle letture le misure degli<br />
angoli.<br />
XVI secolo - Per o<strong>per</strong>a di autori italiani viene descritto e illustrato nella sua prassi lo<br />
squadro, che <strong>per</strong> quanto ignoto a Luca Pacioli nella sua summa sembra sia stato usato<br />
in Italia gia suI finire, almeno, del XV secolo. Tartaglia nel General trattato di<br />
numeri e misure (1556) ne dà le regole di verifica.
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 27<br />
1542 - P. Nunez (Nonius), (Portogallo) dà un procedimento di lettura degli angoli<br />
segnando 46 quadranti concentrici di cui il primo diviso in 90 parti e gli altri<br />
successivamente in 89, 88, 45 parti; la posizione dell’ indice viene riferita all’<br />
origine, a mezzo di una tabella. Non è questo ancora ciò che comunemente si chiama<br />
nonio, o in maniera storicamente più corretta verniero<br />
II principio del nonio <strong>per</strong> determinare segmenti di retta o archi di cerchio, si trova<br />
esposto <strong>per</strong> la prima volta nell’ o<strong>per</strong>a Astrolabium (Roma, 1593) di Cristoforo Clavio.<br />
Esso fu poi concretato nella forma attuale da Pierre Vernier (1631).<br />
1555 - Niccolo Tartaglia descrive uno strumento, detto Bussolo, che è in sostanza un<br />
grafometro con bussola a cerchio intero, archetipo degli <strong>strumenti</strong> topografici a bussola<br />
poi largamente usati e nel ‘600 noti come cerchi olandesi dallo strumento costruito nel<br />
1612 dall’ olandese J. Dou.<br />
Fine del secolo XVI - Si costruiscono in Inghilterra e nel continente, in maniera del<br />
tutto indipendente, i primi tipi di teodolite. L. Digges (1573) costruì in Inghilterra uno<br />
strumento che denominò instrument topographical mentre aveva chiamato theodolitus<br />
un astrolabio semplificato da lui costruito nel 1522. Ad esso è simile il Visorio del<br />
Gallucci (Italia: 1598) e lo strumento universale di J. Habermels (1576 circa).<br />
Fine del XVI secolo - Inizio del XVII secolo. - Si inizia la costruzione di goniografi e<br />
la relativa prassi di rilievo. La prima idea di tale strumento si trova nel libro Del<br />
misurar con la vista, Venezia 1566 di S. Belli . Si ha quindi il Monicometro di P.<br />
Pifferi (1595), e la Riga matematica di F. Fiemmelli (1605). Se ne suole attribuire<br />
l’invenzione, come attesta la designazione stessa di tavoletta pretoriana, a Hans<br />
Richter, detto Praetorius (1537-1616), secondo l’asserzione di D. Schwenters(1618).<br />
Alla stessa epoca risale la costruzione di varie forme di <strong>strumenti</strong> triangolatori da un<br />
sistema di tre regoli snodati con cui si costruivano triangoli simili a quelli del terreno,<br />
che furono usati nelle prime triangolazioni topogrifiche in Olanda (Gemma Frisius,<br />
1533), in Germania (J. Räthicus, 1514-76), in Italia (Peverone, 1588; Cosimo Bartoli<br />
1564).<br />
1604-1609 - Nasce in Olanda, forse su precedente modello italiano, il cannocchiale<br />
(terrestre) poi <strong>per</strong>fezionato da Galileo, al quale l’ Accademia dei Lincei dette in seguito<br />
il nome di telescopio.<br />
1608 -1611 - F. Fontana (Italia) sembra aver costruito il primo cannocchiale<br />
astronomico, di cui Keplero (Germania) presentò nel 1611 uno schema.<br />
1617 - Snellius (Olanda) pubblica il suo Eratosthenes Batavus e introduce <strong>per</strong> primo<br />
nel campo geodetico la triangolazione (già nel secolo antecedente usata a scopi<br />
topografici in Olanda, in Germania ed in Italia).<br />
1630 (circa) - F. Generini (Italia), ingegnere del Duca di Toscana, applica <strong>per</strong> primo il<br />
cannocchiale a <strong>strumenti</strong> misuratori di angoli.<br />
1640 - L’astronomo Gascoigne (Inghilterra) introduce il primo micrometro a vite<br />
micrometrica.
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 28<br />
1647 - Pascal mostra <strong>per</strong> la prima volta la relazione tra altezza del luogo di<br />
osservazione e altezza della colonna barometrica.<br />
1649 -1660 - Con tutta probabilità in maniere tra loro indipendenti sono stati costruiti<br />
micrometri filari da E. Divini in Roma nel 1649 e da Malvasia in Bologna nel 1662.<br />
1660 - Thevenot introduce la livella a bolla d’aria; è tuttavia degno di nota che solo<br />
verso la fine del secolo successivo si ebbe una idea chiara del come la livella<br />
funzionasse.<br />
1666 -1671 - Picard e Auzout iniziarono l’uso sistematico del cannocchiale con<br />
micrometri negli <strong>strumenti</strong> misuratori di angoli. A Picard si deve anche la costruzione<br />
dei primi livelli a cannocchiale non con livella a bolla d’aria, ma a pendolo. A lui e a<br />
De La Hire si deve la nascita dei moderni metodi di livellazione.<br />
1674 - Geminiano Montanari (Italia) nella sua Livella diottrica propone<br />
il primo distanziometro a fili <strong>per</strong> la misura indirette delle distanze, tuttavia in maniera<br />
otticamente non corretta e con stadia a scopi fissi.<br />
1702 - Allain Manesson Mallet dà il primo strumento di livellazione con livella a<br />
bolla d’aria. L’uso di cosi fatti <strong>strumenti</strong> tardò a generalizzarsi. E’ del 1770 il livello<br />
dell’idraulico Chezy (1718 – 1798). - Nel Ducato di Milano si attua il rilevamento del<br />
catasto geometrico,a cui si ispirarono in Europa successive iniziative del genere.<br />
1771-1778 - J. Watt prima, e poi con più forti ingrandimenti e maggior precisione W.<br />
Green, realizzano un distanziometro a fili fissi e stadia divisa (1778). Con la misura<br />
delIa base di Houslow-Heath si fonda di fatto la Trigonometrical Survey of Great-<br />
Britain, che assumerà poco dopo anche le misure indiane. E questo il primo esempio di<br />
quei servizi geodetici di Stato che si andranno man mano costituendo in tutti i paesi<br />
civili <strong>per</strong> la sistematica esecuzione di lavori a fini scientifici, cartografici, catastali.<br />
1787 - J. Ramsden (Inghilterra) costruisce il primo goniometro che possa chiamarsi<br />
teodolite al senso moderno della parola.<br />
1791 - L’assemblea costituente francese delibera di assumere come unità fondamentale<br />
di misura di lunghezza la quarantamilionesima parte del meridiano terrestre e tale<br />
delibera conduce alle o<strong>per</strong>azioni di misura delI’arco Montjouì-Dunkerque cui attesero<br />
Mechain e Delambre.<br />
1791-93 - Beautemps-Beaupré fa uso di prospettive a mano libera prese da punti di nota<br />
posizione reciproca con visuali di noto orientamento <strong>per</strong> rilievi topografici di<br />
circostanza, realizzando <strong>per</strong> la prima volta il procedimento del passaggio da due<br />
proiezioni prospettiche ad una proiezione ortogonale quotata del terreno che costituirà<br />
poi il primo schema della fotogrammetria.<br />
1805 - Legendre introduce <strong>per</strong> la prima volta il nome di linea geodetica <strong>per</strong> designare<br />
le linee della su<strong>per</strong>ficie aventi la normale principale coincidente con la normale alla<br />
su<strong>per</strong>ficie, di cui si servirà <strong>per</strong> risolvere il problema del trasporto delle coordinate<br />
geografiche.<br />
1806 - Legendre, in appendice ad un’ o<strong>per</strong>a sul ca1colo dell’ orbita delle comete<br />
pubblica i1 principio dei minimi quadrati e lo applica ad una prima compensazione
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 29<br />
delle misure relative alI’arco Montjouì-Dunkerque. Gauss trattò lo stesso argomento<br />
solo nel 1809 asserendo tuttavia di aver ideato il metodo nel 1794.-<br />
1817 - Kater (Inghilterra) utilizzò <strong>per</strong> primo il pendolo a inversione, già proposto ma<br />
non attuato da Bohnemberg nel 1811, <strong>per</strong> la determinazione assoluta della gravità.<br />
1819 -1841 - I lavori di triangolazione si estendono rapidamente <strong>per</strong> o<strong>per</strong>a dei vari<br />
Servizi di Stato costituitisi e si iniziano le prime elaborazioni generali dei risultati con<br />
una loro compensazione di insieme ai fini della determinazione dei valori più plausibili<br />
dei parametri dell’ellissoide<br />
1823-1850 - Ignazio Porro inizia e compie quel rinnovamento degli <strong>strumenti</strong> e dei<br />
metodi di rilievo della topografia, che, concretato nella Celerimensura, dominò di<br />
fatto, e in qualche modo condizionò 1’enorme mole di lavoro di rilievo che in tutti i<br />
paesi civili o in via di civilizzazione, si svolse a fondamento di tutte le o<strong>per</strong>e di<br />
ingegneria civile: catasto, strade, ferrovie, canalizzazioni, bonifiche, ecc. Il Porro, che<br />
può considerarsi il fondatore della moderna topografia, fu costruttore raffinatissimo<br />
nel campo della meccanica di precisione e dell’ottica. Costruì il distanziometro<br />
centralmente anallattico e il tacheometro da lui detto anche teodolite olometrico, pose<br />
e tentò di risolvere il problema dell’autoriduzione, dette quanto era necessario,<br />
<strong>strumenti</strong> e metodi, <strong>per</strong> il calcolo delle coordinate e <strong>per</strong> la rapida organizzazione ed<br />
esecuzione dei lavori. La sua o<strong>per</strong>a ebbe sanzione ed adozione ufficiale in Piemonte<br />
ed in Francia e di lì ebbe ad estendersi universalmente.<br />
1824 - T. Gonella a Firenze costruisce il primo modello di planimetro ortogonale, di lì<br />
a poco utilizzato nel catasto toscano.<br />
1828 - F. Gauss (Germania) pubblica le sue Disquisitiones generales circa<br />
su<strong>per</strong>ficies curvas costituenti il fondamento della trattazione geometrico -<br />
differenziale dei problemi di geometria ellissoidica che interessano le o<strong>per</strong>azioni geodetiche<br />
e i problemi di rappresentazione che man mano si andranno sviluppando.<br />
1837 - W. Bessel pubblica la sua memoria sopra l’ influenza delle irregolarità della<br />
forma della terra, in cui, riaffermando quanto già aveva posto in luce Gauss nel 1828 a<br />
proposito della differenza di latitudine tra Gottingen e Altona tratta in maniera<br />
sistematica il problema delle attrazioni locali e delle ondulazioni geoidiche. Si apre<br />
cosi la via di quella che si chiamerà geodesia geoidica.<br />
1844 - Viene descritto <strong>per</strong> la prima volta lo squadro a specchi il cui ritrovato è da<br />
attribuirsi a Lüpkens.<br />
1848 – 1858 – Laussedat riprende il metodo di Beautemps-Beaupré effettuando le<br />
prospettive mediante un prisma di Wollaston (camera chiara). Successivamente egli<br />
sostituì alla prospettiva così delineata una presa fotografica. Nel 1858 realizza la prima<br />
camera di presa legata ad un cannocchiale collimatore e dà le basi della fotogrammetria<br />
fondata sulle proprietà grafiche delle prospettive piane. Dal 1858 al 1864 egli realizza<br />
alcuni rilievi interessanti la topografia militare.<br />
1851 - Bauerfeind (Germania) introduce e fa la teoria dei primi squadri a prismi.<br />
1854 - J. Amsler (Germania) descrive il primo planimetro polare.
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 30<br />
1854 - Porro (Italia) costruisce il cannocchiale panfocale, che può considerarsi come il<br />
primo tipo di cannocchiale a lunghezza costante.<br />
1855 -1868. - Ignazio Porro inizia indipendentemente da Laussedat le sue ricerche<br />
fotogrammetriche e affronta da un lato alcune gravi difficoltà ottiche nascenti dalle<br />
esigenze del problema della realizzazione tecnica della fotogrammetria, mentre d’altro<br />
lato, affrontando lo schema geometrico della utilizzazione delle prese, svincolandosi<br />
dall’aspetto puramente proiettivo del problema, pone in luce il fatto che un fotogramma<br />
di noto orientamento può costituire l’equivalente di una stazione goniometrica e, con<br />
l’ideazione del fotogoniometro, ne rende possibile l’utilizzazione, stabilendo il<br />
principio della restituzione <strong>per</strong> intersezione nello spazio, il principio cioè a cui si<br />
ispirerà di fatto la fotogrammetria moderna.<br />
1861 - Per iniziativa del Generale J. J. Baeyer (Germania) si inizia in Berlino la<br />
costituzione di una Associazione <strong>per</strong> la misura dei gradi nell’ Europa centrale, che si<br />
riunì la prima volta a Congresso a Berlino nel 1864; nel 1867 si trasformò in<br />
Associazione Intemazionale <strong>per</strong> la misura del grado in Europa, e nel 1886 in<br />
Associazione Geodetica Intemazionale. Per tradurre in atto le decisioni di tale Associazione<br />
si costituirono degli organismi nazionali. In Italia fu costituita nel 1866 la<br />
Commissione Italiana <strong>per</strong> la misura dei gradi, poi divenuta Commissione Geodetica<br />
Italiana. Di qualche anno posteriore (1872) è la costituzione dell’ <strong>Istituto</strong> Topografico<br />
Militare, divenuto nel 1881 <strong>Istituto</strong> Geografico Militare .<br />
1873- Listing (Germania) crea la parola geoide.<br />
1875 - Si firma a Parigi la convenzione del metro (inizialmente auspicata dalla<br />
Associazione Geodetica Intemazionale) e si costituisce il Bureau Central des Poids et<br />
Mesures .<br />
1878 - P. Paganini (ltalia) inizia presso l’ <strong>Istituto</strong> Geografico Militare Italiano 1o<br />
studio della sistematica utilizzazione di fotogrammi <strong>per</strong> le levate topografiche di<br />
regioni montuose, che 1o hanno portato a costruire i primi fototeodoliti (1884-1889), i<br />
primi <strong>strumenti</strong> meccanici di sussidio alla restituzione, e le prime carte di zone alpine.<br />
1879 - Iäderin (Svezia) introduce le misure con fili e nastri, che quando, intorno al<br />
1900, sarà studiato <strong>per</strong> o<strong>per</strong>a di Benoit e Guillaume (Francia) l’invar, modificheranno<br />
sostanzialmente la tecnica basimensoria.<br />
1882 - R. Daublebski von Sternek (Austria) costruisce il suo apparato pendolare <strong>per</strong> le<br />
misure relative di gravità.<br />
1883 - Emanuele Fergola (ltalia) pone il problema dello studio delle migrazioni del<br />
polo e propone sistematiche misure di latitudine dando così origine all’attuale servizio<br />
intemazionale delle latitudini .<br />
1883 - G. Hauck (Germania) pubblica sul giornale di Crelle la prima memoria su le<br />
nuove costruzioni della prospettiva e la fotogrammetria .<br />
1887 - Helmert pubblica il primo volume delle sue ricerche sulla deviazione della<br />
verticale.<br />
1892 - Michelson (Stati Uniti d’America) procede alla comparazione del metro<br />
campione con le lunghezze d’ onda corrispondenti a tre righe del Cadmio.
Emilio Borchi e Renzo Macii pag. 31<br />
1894 - R. H. Richard (Stati Uniti d’ America) propone il primo distanziometro a cuneo. .<br />
1896 - R. Eötwös (Ungheria) da i primi risultati delle sue ricerche sulla utilizzazione di<br />
bilance di torsione <strong>per</strong> determinare elementi relativi alle derivate seconde del potenziale<br />
della gravità.<br />
1899 - S. Finsterwalder (Germania) pubblica la sua memoria sui fondamenti geometrici<br />
della fotogrammetria dove viene studiato <strong>per</strong> la prima volta il problema del vertice di<br />
piramide nello spazio dal punto di vista di una possibile utilizzazione fotogrammetrica.<br />
1901 - Pulfrich (Germania) costruisce, con la casa Zeiss lo stereocomparatore<br />
1903 - Th. Scheimpflung (Austria) conclude le sue ricerche suI raddrizzamento dei<br />
fotogrammi costruendo il foto<strong>per</strong>spectografo e ponendo in evidenza le condizioni di<br />
natura ottico meccanica cui un raddrizzatore deve soddisfare.<br />
1907 - Ranza e Tardivo (Italia) pubblicano i primi risultati relativi ai piani fotografici<br />
(città di Venezia, piana del Tevere) eseguiti a mezzo di fotografie prese a scopo<br />
topografico da un pallone frenato.<br />
1908 -1909. - E. Ritter von Orel (Austria) idea e costruisce <strong>per</strong> la Casa Zeiss lo<br />
stereoautografo, il primo apparato di restituzione automatica di prese terrestri normali<br />
di sicuro uso tecnico e rende il metodo stereofotogrammetrico di rilievo da terra<br />
suscettibile di effettiva e larga utilizzazione tecnica.<br />
1909 (circa). - Comincia <strong>per</strong> o<strong>per</strong>a della Casa Zeiss (Germania) e di H. Wild<br />
(Svizzera) la costruzione di <strong>strumenti</strong> di livellazione con lettura della bolla a<br />
coincidenza, livella di Amsler, cannocchiale a lunghezza costante, che sarà in seguito<br />
munito di micrometro ottico. E’ l’ inizio di un radicale mutamento di indirizzo nei<br />
criteri e nei processi costruttivi di <strong>strumenti</strong> geodetici topografici.<br />
1912 - Si costituisce a Parigi il Bureau International de l’Heure che utilizza, man mano<br />
che si andranno effettuando, i progressi della radio-telegrafia.<br />
1922 - Si costituisce la Unione Geodetica Geofisica Internazionale che tiene in Roma<br />
la sua prima assemblea generale.<br />
1921-1929 - In Svizzera e in Germania si tende <strong>per</strong> o<strong>per</strong>a di Wild, Kern, Breithaupt,<br />
Zeiss a sostituire i distanziometri a fili di tipo anallattico con distanziometri a cuneo<br />
secondo il concetto di Richard: si modificano cosi sostanzialmente i tacheometri in<br />
ordine alla precisione della misura indiretta delle distanze. R. Bosshardt (Svizzera)<br />
risolve il problema della autoriduzione posto da Porro, che, particolarmente nel corso<br />
della seconda meta del secolo XIX aveva avuto molte parziali soluzioni.<br />
1919 -1949 - Dopo la prima guerra mondiale sulla base della larga es<strong>per</strong>ienza di<br />
fotogrammi presi da aerei durante le o<strong>per</strong>azioni belliche, il problema della<br />
utilizzazione di cosi fatti fotogrammi ai fini topografici si pone in maniera definita e<br />
nasce la aerofotogrammetria. Lo sviluppo di questo nuovo e importantissimo ramo della<br />
tecnica topografica fa parte della storia recente. Si possono fissare alcuni risultati<br />
fondamentali:
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag. 32<br />
in ordine degli schemi teorici l’o<strong>per</strong>a di O. von Gruber (Germania) con particolare<br />
riguardo agli studi sul problema del doppio vertice di piramide e dei procedimenti di<br />
orientamento reciproco e assoluto delle coppie (1924) che hanno costituito una sorte di<br />
guida cui in gran parte si sono ispirati i realizzatori di <strong>strumenti</strong> di restituzione ;<br />
in ordine alla tecnica delle prese il progressivo evolversi delle camere di presa dal<br />
punta di vista meccanico e dal punto di vista ottico in vista del conseguimento di un più<br />
ampio campo degli obbiettivi è da ricordare il metodo Santoni (Italia) di prese<br />
dell’immagine solare (<strong>per</strong>iscopio solare) attuatosi la prima volta con brevetto 1919 e<br />
<strong>per</strong>fezionatosi successivamente fino all’ultimo tipo di <strong>per</strong>iscopio <strong>per</strong> la<br />
aerotriangolazione ;<br />
in ordine agli apparati di restituzione automatica la molteplicità degli apparati:<br />
1) a proiezione ottica diretta : fotocartografo Nistri (Italia), multiplo Nistri (Italia), Zeiss<br />
(Germania), ecc. ;<br />
2) a proiezione ottica indiretta: stereoplanigrafo Zeiss (Germania);<br />
3) a proiezione meccanica diretta: Stereocartografo Santoni (Italia), Wild A. 5<br />
(Svizzera) ;<br />
4) a proiezione meccanica indiretta: Hugerschoff (Germania), Wild autografo<br />
(Svizzera), ecc..
1 - Squadro in ottone<br />
Costruttore: ignoto<br />
Datazione: fine Ottocento<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: diametro 8,5 cm, h 22cm<br />
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Squadri, grafometri e ottanti<br />
Lo strumento chiamato squadro ordinario, o più comunemente squadro agrimensorio, <strong>per</strong>ché<br />
ado<strong>per</strong>ato di frequente dagli agrimensori, è un cilindro vuoto di ottone, da 7 a 9 cm di diametro e<br />
da 8 a 10 cm di altezza, tagliato da quattro fessure longitudinali, nel senso della generatrice, dette<br />
traguardi, praticate secondo due diametri <strong>per</strong>pendicolari. Esso è riportato nella figura seguente<br />
Disegno che mostra uno squadro<br />
agrimensorio con il suo bastone<br />
33
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Altre quattro fessure intermedie si trovano ad ugual distanza dalle prime, sono più corte e formano<br />
anch’esse tra loro angoli retti. Sulla su<strong>per</strong>ficie della base su<strong>per</strong>iore del cilindro sono praticate delle<br />
fessure, corrispondenti, se prolungate, a quelle longitudinali. Esse servono <strong>per</strong> dirigere le visuali dal<br />
basso verso l’alto.<br />
Se due fessure corrispondenti sono dirette secondo un dato allineamento, le altre due fessure ad<br />
angolo retto individuano un secondo allineamento <strong>per</strong>pendicolare al primo, mentre la visuale diretta<br />
secondo una fessura intermedia offrirà un allineamento a 45° con i precedenti.<br />
La scatola cilindrica termina nel centro della base inferiore con un prolungamento cilindrico cavo<br />
entro il quale può adattarsi un bastone ferrato, chiamato bastone dello squadro, che si conficca<br />
verticalmente <strong>per</strong> terra e serve di sostegno allo strumento.<br />
Lo squadro agrimensorio ha ricevuto in seguito un’importante modifica originando lo squadro<br />
graduato. Esso è formato di un cilindro del diametro uguale al precedente e di altezza variabile da<br />
10 a 15 cm, diviso in due parti da un piano <strong>per</strong>pendicolare al suo asse.<br />
Le due parti cilindriche, poste l’una sull’altra, stanno unite <strong>per</strong> mezzo di un <strong>per</strong>no, attorno al quale<br />
può girare la parte su<strong>per</strong>iore. I due cilindri sovrapposti sono forati da finestre a traguardi come<br />
nella squadro agrimensorio ordinario. Inoltre l’orlo del cilindro inferiore forma una striscia<br />
cilindrica graduata da 0° a 360°, di cui lo zero corrisponde ad una delle fenditure (generalmente<br />
quelle stretta) del cilindro inferiore. L’orlo del cilindro su<strong>per</strong>iore porta un nonio di cui lo zero<br />
corrisponde ad una fenditura dello stesso cilindro. La scatola è sormontata da una bussola con la<br />
rosa dei venti.Lo strumento prende il nome anche di pantometro o squadra grafometro.<br />
Lo strumento dell’<strong>Istituto</strong> “G.Genga” è una variante dello squadro agrimensorio: si tratta di un<br />
cilindro tutto di ottone sormontato da una bussola (incompleta).Nella metà inferiore<br />
del cilindro è tracciata una scala circolare sul piano orizzontale con divisioni di grado in grado.<br />
Il restauro<br />
Lo strumento, che presentava vistose ossidazioni dovute sia agli agenti atmosferici che al sudore<br />
delle mani, è stato ripulito e verniciato con lacca trasparente protettiva.<br />
Lo squadro in ottone dell’<strong>Istituto</strong><br />
prima del restauro<br />
34
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
2 – Squadro graduato (Pantometro o squadra grafometro)<br />
Costruttore: ignoto<br />
Datazione: fine Ottocento<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: diametro 8.5 cm, h 21 cm<br />
Immagine di un Pantometro con la<br />
bussola posta sulla sua sommità<br />
Nell’immagine è mostrato un pantometro. Le due scatole cilindriche che lo compongono possono<br />
ruotare l’una sull’altra mediante un ingranaggio interno messo in moto da un bottone posto al di<br />
sotto della scatola Risulta da questa disposizione che lo strumento può funzionare come squadra,<br />
come bussola e come grafometro. Se si vuole misurare , p. e., un angolo col pantometro, lo si situa<br />
col bastone da squadro ( o con un treppiede) al vertice dell’angolo, e si mira dalle fenditure del<br />
cilindro inferiore il segnale che determina la direzione di uno dei lati dell’angolo; quindi si fa<br />
ruotare il cilindro su<strong>per</strong>iore in modo che, mirando dalla fenditura stretta corrispondente allo zero del<br />
35
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
nonio, si traguarda, dietro al filo della finestra opposta il segnale che determina la direzione del<br />
secondo lato.<br />
La posizione occupata dallo zero del nonio, rispetto allo zero della scala inferiore, misura<br />
l’ampiezza dell’angolo. Per rendere più visibili le divisioni della scala in gradi o mezzi gradi, il<br />
lembo stesso su cui esse vengono incise, è rico<strong>per</strong>to di argento o, come nel presente caso, di una<br />
lega metallica bianca detta argentana (maillechort) molto usata nel <strong>per</strong>iodo a cavallo tra ottocento e<br />
novecento.<br />
Il restauro<br />
Le ossidazioni dovute sia agli agenti atmosferici che al sudore delle mani sono state tolte<br />
completamene; il trattamento chimico di colorazione dell’ottone preesistente è stato protetto con<br />
una vernice trasparente .<br />
3 – Squadro graduato (Pantometro o squadra grafometro)<br />
Costruttore: ignoto<br />
Datazione: primi decenni del Novecento<br />
Materiali: ottone, ottone verniciato grigio <strong>per</strong>la<br />
Dimensioni: diametro 8.5 cm, h 21,5 cm<br />
Squadro graduato dell’<strong>Istituto</strong><br />
prima del restauro<br />
36
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Lo squadro graduato mostrato in figura è ben conservato. Esso è molto simile al precedente con la<br />
differenza che la scala è in ottone.<br />
Accenniamo al fatto che, allo scopo di una maggior precisione delle misure, fin dal Settecento, ma<br />
specialmente nell’Ottocento, la linea di mira dello squadro graduato era costituita non più da un<br />
semplice traguardo ma dall’asse ottico di un cannocchiale con micrometro. L’asse ottico del<br />
cannocchiale doveva giacere su un piano orizzontale e l’asse di rotazione su tale piano doveva<br />
risultare rigorosamente verticale.<br />
Nella figure seguente è mostrato un tale strumento in uso verso la metà dell’Ottocento.<br />
IL RESTAURO<br />
Squadro graduato in uso verso la metà<br />
dell’800<br />
Lo strumento è stato completamente riverniciato con vernice di colore grigio <strong>per</strong>la in quanto la<br />
verniciatura precedente (probabilmente non originale) non era recu<strong>per</strong>abile.<br />
Le parti in ottone, non verniciato, sono state ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente.<br />
Lo squadro graduato<br />
dell’<strong>Istituto</strong> prima del<br />
restauro<br />
37
4 – Grafometro<br />
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Costruttore: “ Jules-Salleron”- Paris<br />
Datazione: fine Ottocento<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: diametro 22,5 cm<br />
Il grafometro comparve alla fine del XVI secolo ed ebbe una discreta diffusione specialmente a<br />
partire dal secolo successivo. Il suo inventore, Philippe Danfrie (1532-1606?), era nato nella bassa<br />
Bretagna ed era andato a lavorare a Parigi come fonditore e tagliatore di pietre. Sappiamo che fu<br />
incisore della zecca e che era noto <strong>per</strong> le sue sfere armillari e gli astrolabi costruiti in legno e<br />
cartone di cui ha lasciato alcuni pregevolissimi esemplari.<br />
Il grafometro di Danfrie era costituito da un lembo semicircolare di ottone con scala suddivisa in<br />
gradi, sul diametro del quale sono posizionati due traguardi che individuano l’alidada fissa dello<br />
strumento. Al centro dello strumento era incernierata un’altra alidada, mobile <strong>per</strong> rotazione. Lo<br />
strumento era corredato da una bussola e consentiva di fare misure in un piano orizzontale oppure,<br />
con giacitura verticale, in un piano verticale.<br />
Il grafometro è essenzialmente un goniometro, ormai del tutto in disuso, destinato a misurare gli<br />
angoli che formano le visuali dirette nello spazio verso oggetti determinati.<br />
Il suo schema è mostrato nell’immagine seguente:<br />
Schema di grafometro<br />
38
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Come si è detto, si compone di un semicerchio con il lembo diviso; è munito di due alidade <strong>per</strong><br />
mirare gli oggetti ed è sostenuto da un ginocchio a che <strong>per</strong>mette di posizionarlo in un piano a<br />
piacere ed anche con giacitura verticale. Sul prolungamento del ginocchio vi è un tubo nel quale<br />
viene inseriti un treppiede.<br />
L’alidada, considerata isolatamente, non è altro che una riga la quale porta alle sue estremità due<br />
lame di ottone b,c <strong>per</strong>pendicolari alla riga stessa, sulla quale esse sono articolate a cerniera.; sulle<br />
lame sono praticate due piccole fessure longitudinali strettissime, dette traguardi, lungo le quali si<br />
fa passare la linea di mira che si dirige sugli oggetti.<br />
Delle due alidade di cui è munito il grafometro, una è fissa e posizionata lungo il diametro 0° e 180°<br />
del semicerchio in modo che la linea di fede coincide col diametro stesso; l’altra è mobile ed è<br />
collegata allo strumento da un <strong>per</strong>no, posto nel centro del semicerchio attorno al quale gira,<br />
potendo in tal modo <strong>per</strong>correre tutta la graduazione della scala.<br />
La bussola con la rosa dei venti serve solo <strong>per</strong> fissare una direzione di riferimento.<br />
Invece di alidade a traguardi semplici, si fece uso nel passato anche di alidade a cannocchiale.<br />
Lo strumento dell’<strong>Istituto</strong> “G.Genga” mostra invece la conformazione più antica.<br />
Il restauro<br />
Lo strumento, che presentava vistose ossidazioni dovute sia agli agenti atmosferici che al sudore<br />
delle mani, è stato ripulito e verniciato con lacca trasparente protettiva.<br />
Il grafometro dell’<strong>Istituto</strong> prima del<br />
restauro<br />
39
5 - Ottante<br />
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Costruttore: Egerton Smith – Liverpool<br />
Datazione: fine Settecento<br />
Materiali: ottone, ebano, avorio<br />
Dimensioni: alidada 43 cm, settore 35 cm<br />
La priorità dell’invenzione dell’ottante, ed in genere degli <strong>strumenti</strong> a riflessione, spetta a Newton<br />
come risulta da un suo manoscritto ritrovato molti anni dopo la sua morte e dopo che anche Hadley,<br />
ignaro della sco<strong>per</strong>ta, aveva presentato al pubblico nel 1731 il suo strumento al quale <strong>per</strong>tanto è<br />
rimasto associato il suo nome.<br />
Lo strumento entrò nell’uso molto più tardi, dopo successive modifiche dei primi ed im<strong>per</strong>fetti<br />
modelli.<br />
Verso la fine del Settecento l’ottante, insieme al sestante, fu molto utilizzato specialmente dai<br />
marinai e la sua produzione divenne usuale in particolare in Inghilterra <strong>per</strong> o<strong>per</strong>a dei costruttori<br />
Jesse Ramsden e George Adams e di moltissimi altri. Liverpool fu uno dei centri più attivi della<br />
produzione di ottanti. 16<br />
Il finissimo strumento dell’<strong>Istituto</strong> “G.Genga” risale alla fine del Settecento. Il suo costruttore è<br />
Egerton Smith., di Liverpool, di cui sappiamo solo che fu attivo tra il 1769 ed il 1808. Egli era<br />
specializzato nella costruzione di teodoliti e di <strong>strumenti</strong> matematici. Dal 1803 fino al 1808 si<br />
associò con il fratello Williams Smith con la firma “E.& W. Smith, Liverpool”.<br />
L’uso dell’ottante si basa sulla seguente proprietà <strong>per</strong> la quale è opportuno fare riferimento alla<br />
figura seguente:<br />
16 Gli <strong>strumenti</strong> a riflessione misuratori di angoli erano poco utilizzati in topografia o <strong>per</strong> lo meno erano impiegati dove<br />
occorreva molta sveltezza e limitata esattezza. Essi erano <strong>per</strong>ò di incontestata utilità nei viaggi di esplorazione e in<br />
quelli <strong>per</strong> mare.<br />
40
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Se un raggio luminoso SA incide in uno specchio M e da questo viene riflesso secondo la retta AB<br />
su di un altro specchio N inclinato rispetto al primo di un angolo α, il raggio BC emergente dal<br />
secondo specchio fa col raggio incidente SA un angolo 2α doppio dell’angolo tra gli specchi.<br />
Lo strumento è a tre specchi; ha l’ossatura di ebano con la montatura degli specchi in ottone.<br />
L’alidada è pure in ottone, montata sul sottostante braccio di mogano, gli oculari sono costituiti da<br />
piastrine circolari, pure di ottone con un forellino nel mezzo. La graduazione in gradi da 0° a 95°, è<br />
su avorio e d’avorio è pure il nonio che dà l’approssimazione di un primo ed è munito di vite di<br />
richiamo. Il raggio dell’ottante è di circa 35 cm.<br />
Oltre agli specchi sullo stesso braccio, a poca distanza tra loro, ha anche un terzo specchio che si<br />
ruota insieme all'alidada. Esso è rico<strong>per</strong>to di amalgama nella parte su<strong>per</strong>iore ed inferiore; una<br />
stretta fessura trasparente tra le due parti <strong>per</strong>mette la visione diretta degli oggetti anteriori.<br />
Un secondo oculare è posizionato sull’altro braccio dell’ottante e doveva servire ad osservare gli<br />
angoli di oggetti situati sia dietro che davanti. Un pacchetto di filtri colorati serviva <strong>per</strong> attenuare la<br />
radiazione nel caso di osservazioni del sole.<br />
Il restauro<br />
Schema ottico dell'ottante<br />
Le parti in legno dello strumento, che presentavano numerose tracce di depositi di grasso, polvere<br />
ecc.. sia dovute al sudore delle mani che agli agenti atmosferici, soprattutto in presenza di aria<br />
salmastra, sono state ripulite e laccate con lacca <strong>per</strong> legno. Le parti in ottone, anche esse ossidate,<br />
sono state ripulite e verniciate con lacca trasparente protettiva.<br />
L’ottante dell'<strong>Istituto</strong> prima del restauro<br />
41
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
I livelli e i clisimetri<br />
Il livello è uno strumento mediante il quale si può ottenere una visuale orizzontale. Lo strumento<br />
che <strong>per</strong>mette di misurare l’inclinazione di un raggio visuale che non sia orizzontale prende il nome<br />
di livello di pendenza o clisimetro. Tali <strong>strumenti</strong> sono di uso comune in topografia e presso<br />
l’<strong>Istituto</strong> G. Genga ne esistono di moltissimi tipi, diversi dei quali risalgono alla metà<br />
dell’Ottocento.<br />
Ogni livello è in generale costituito da un basamento consistente in tre braccia metalliche inclinate<br />
tra di loro di un angolo di 120°, aventi alle loro estremità tre viti dette di livello. Le tre braccia sono<br />
rigidamente collegate ad una colonna centrale cava il cui asse è l’asse verticale dello strumento.<br />
Nel vano della colonna vi è un <strong>per</strong>no che nella estremità su<strong>per</strong>iore è unito al cannocchiale e alla<br />
livella a bolla d’aria dello strumento. Il cannocchiale, e con esso tutta la parte su<strong>per</strong>iore dello<br />
strumento, può avere un movimento mediante due viti, una di pressione e l’altra micrometrica.<br />
I livelli si distinguono in due categorie:<br />
1- a cannocchiale fisso, senza o con vite di elevazione;<br />
2- a cannocchiale mobile, con livella fissa al cannocchiale, con livella fissa ai sostegni del<br />
cannocchiale, con livella mobile.<br />
Storicamente i primi semplici esemplari di livello sono l’archipendolo o livello dei muratori<br />
(niveau des maçons), il livello ad acqua, la livella a bolla d’aria, di forma cilindrica leggermente<br />
arcuata nel centro (su<strong>per</strong>ficie torica di grande raggio di curvatura), nella versione semplice o<br />
rettificabile, la livella sferica.<br />
6 - Livello di Lenoir<br />
Costruttore: ignoto, ma quasi sicuramente francese<br />
Datazione: prima metà dell’Ottocento<br />
Materiali: ottone, bronzo, acciaio<br />
Dimensioni: cannocchiale 36 cm, altezza 15 cm<br />
Si tratta di un livello a livella indipendente. Fu proposto da Etiènne Lenoir ( 1744-1832 ) nei primi<br />
anni dell’Ottocento e fu utilizzato, insieme al livello Brunner, <strong>per</strong> l’esecuzione del livellamento<br />
generale della Francia. La base a tre viti sostiene un piatto svasato a orlo liscio rialzato sul quale<br />
42
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
vanno ad appoggiarsi due prismi saldati al corpo del cannocchiale a guisa di collari rettangolari<br />
della stessa<br />
altezza. I prismi appoggiano <strong>per</strong> una delle loro facce sul piano dell’orlo, mentre il cannocchiale è<br />
im<strong>per</strong>niato al centro del piatto <strong>per</strong> mezzo di una caviglia. Il cannocchiale può quindi essere girato<br />
sul piatto mantenendo sempre le facce dei prismi a contatto con l’orlo. La livella, mancante nello<br />
strumento, è chiusa in un’armatura a piedini piani che si appoggiano sulle facce dei collari<br />
prismatici del cannocchiale opposte a quelle che appoggiano sull’orlo del piatto.<br />
La condizione essenziale di funzionamento del livello è che le distanze tra le due facce opposte di<br />
appoggio (l’una all’orlo del piatto, l’altra alla livella) siano rigorosamente uguali.<br />
L’inconveniente che si presenta in questo strumento, una volta rettificato, è quello prodotto dalle<br />
lievi as<strong>per</strong>ità che si possono trovare sull’orlo e che possono <strong>per</strong>ciò alterare l’orizzontalità dell’asse<br />
ottico.<br />
Il restauro<br />
Il livello Lenoir secondo un disegno<br />
dell'epoca.<br />
La su<strong>per</strong>ficie delle singole parti dello strumento, realizzato interamente in ottone, presentava<br />
vistose ossidazioni. Le ossidazioni sono state tolte completamente; nel supporto di base è stata<br />
conservato il trattamento chimico di colorazione originale. Il cannocchiale invece è stato riportato<br />
completamente ad ottone e lucidato in quanto non era possibile recu<strong>per</strong>are il colore originale <strong>per</strong>chè<br />
“attaccato” a fondo dagli agenti atmosferici e dal sudore delle mani. La su<strong>per</strong>ficie dello strumento<br />
è stata protetta con una vernice trasparente.<br />
Sono state rifatte alcuni viti mancanti, il pignone dentato della cremagliera <strong>per</strong> lo spostamento<br />
assiale dell'oculare del cannocchiale, l'albero e la vita “godronata” posta alla sua sommità.<br />
A sinistra: il livello Lenoir dell’<strong>Istituto</strong> prima del restauro. A destra: il meccanismo di<br />
scorrimento assiale dell'oculare prima e dopo la sua ricostruzione.<br />
43
7 -Livello di Brunner 17<br />
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Costruttore: Jules Salleron 18 – Paris<br />
Datazione: 1850 circa<br />
Materiale: ottone, cromatura color oro,(livella in ottone)<br />
Dimensioni: cannocchiale 35 cm, altezza 24 cm<br />
Livello di Brunner da una<br />
stampa dell'epoca.<br />
Il piede del livello Brunner è formato da una colonna leggermente conica ( manchon conique)<br />
fissata ad una piastra triangolare (support triangulaire) munita di tre viti calanti.<br />
La colonna è attraversata in alto da un regolo <strong>per</strong>pendicolare (règle support) sopra il quale si trova<br />
un secondo regolo (règle à fourchettes). Questo telaio sostiene il cannocchiale (lunette) mediante<br />
un sostegno arcuato laterale (collier de la lunette). Una livella (nivelle) posizionata sopra il<br />
cannocchiale può essere leggermente regolata <strong>per</strong> mezzo di una vite di regolazione (vis de reglage)<br />
e sollevata con una bottone B (bouton pour sollever la nivelle) ; un sistema centrale di bloccaggio<br />
17 Brunner Johann (1804-1862),astronomo austriaco, costruttore a Parigi di <strong>strumenti</strong> di topografia. La sua attività fu<br />
rilevata dai figli Emil e Otto, di cui sono noti gli <strong>strumenti</strong> astronomici e magnetici.<br />
18 Jules Salleron (Troyes 1829 – Parigi 1897) fu un celebre costruttore parigino Egli aveva il negozio in rue du Pavée<br />
24 (Pont Neuf) nel quartiere del Marais, a est del Palais Royal, zona ricca di ricordi <strong>storici</strong> e letterari, di strade<br />
pittoresche e di vecchie pietre, centro nel secolo scorso di un’ intensa attività commerciale.<br />
Il Salleron, di cui si hanno scarse notizie, fu attivo tra gli anni ’50 e ’80 dell’Ottocento. Egli presentava la sua produzione<br />
in cataloghi particolareggiati ed illustratissimi. Oltre a quelli di topografia, erano molto richiesti specialmente i suoi<br />
<strong>strumenti</strong> di termologia e di meteorologia .<br />
44
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
(fermior) fissato al regolo a forchette ne limita l’elevazione, mentre i collari del cannocchiale<br />
impediscono gli spostamenti longitudinali. Le o<strong>per</strong>azioni necessarie <strong>per</strong> regolare la livella a bolla<br />
indipendente sono le stesse richieste dal livello Lenoir.<br />
Accenniamo al fatto che il livello Brunner fu fornito, durante la livellazione generale della Francia,<br />
di un sistema di prismi a riflessione totale, applicati <strong>per</strong> la lettura della livella, che <strong>per</strong>mettevano<br />
all’o<strong>per</strong>atore di vedere l’immagine della livella mediante un oculare posizionato vicino a quello del<br />
cannocchiale. Nelle immagini seguenti sono riportati lo schema generale della livella a prismi e la<br />
composizione finale del livello di Brunner.<br />
Il restauro<br />
Composizione finale del<br />
livello di Brunner<br />
Composizione finale del<br />
livello di Brunner<br />
Livella a prismi del livello di<br />
Brunner<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. In talune zone, <strong>per</strong> fortuna di piccola estensione, il cui<br />
metallo sottostante era stato danneggiato, è stato praticato un trattamento locale con agenti<br />
disossidanti. La verniciatura dello strumento è stata protetta con una lacca trasparente.<br />
Sono state rifatte alcune viti.<br />
Livello di Brunner dell'<strong>Istituto</strong><br />
prima del restauro.<br />
45
8 - livello di Egault<br />
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Costruttore: Filotecnica Salmoiraghi – Milano<br />
Datazione: 1880 circa<br />
Materiali: ottone, acciaio<br />
Dimensioni: cannocchiale 39 cm, altezza 20 cm<br />
Livello di Egault secondo<br />
una stampa dell'epoca.<br />
Le parti principali di questo strumento sono una livella a bolla d’aria n n’ sorretta da un regolo AA,<br />
che è solidamente unito ad una colonna B ed ad un disco P <strong>per</strong>pendicolare a quest’ultima, entrambi<br />
mobili attorno ad uno stesso asse <strong>per</strong>pendicolare ad ambedue.La livella è munita di viti di rettifica.<br />
Il disco poggia con tre viti H,H,H su un treppiede. Gli estremi del regolo AA sono muniti di due<br />
collari di diametro uguale, che sostengono il cannocchiale LD capovolgibile sui suoi collari.<br />
Si tratta come è evidente di un tipo di livello a cannocchiale mobile e con livella fissa ai sostegni<br />
del cannocchiale. Il cannocchiale è munito di un reticolo che ha almeno un filo orizzontale (reticolo<br />
livellante), <strong>per</strong> determinare il piano orizzontate di visuale.<br />
Il livello di Bordalouë 19 differisce dal livello di Egault solo <strong>per</strong> il fatto che la livella è posizionata<br />
sopra al cannocchiale e fissata al telaio che lo sorregge.<br />
Il livello di Egault dell’<strong>Istituto</strong> G.Genga appartiene alla prima produzione della Filotecnica<br />
Salmoiraghi. Infatti la descrizione dello strumento è riportata già nell’edizione del 1884 del classico<br />
volume I<strong>strumenti</strong> e metodi moderni di <strong>Geometri</strong>a applicata di Angelo Salmoiraghi (1848-1939),<br />
unico proprietario fin dal 1873 della celebre ditta.<br />
Nell’immagine seguente è mostrato il disegno del livello Egault progettato dalla Filotecnica.<br />
19<br />
Adrien Bourdalouë (1792-1868) diresse dal 1857 al 1864 il Nevellement général de la France, prima livellazione<br />
geometrica d’insieme eseguita in Europa.<br />
46
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Il cannocchiale ha a<strong>per</strong>tura di 32 mm, distanza focale di 38 cm ed ingrandimento 20. Il reticolo è<br />
formato da tre fili orizzontali ed uno verticale con rapporto diastimometrico 100 tra i fili esterni.<br />
Il restauro<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. In talune zone, <strong>per</strong> fortuna di piccola estensione, il cui<br />
metallo sottostante era stato danneggiato, è stato praticato un trattamento locale con agenti<br />
disossidanti. La verniciatura dello strumento è stata protetta con una lacca trasparente. Le parti in<br />
ottone, non verniciato, sono state ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente.<br />
Sono state rifatte alcune viti; quelle "calanti" del basamento sono state raddrizzate.<br />
Livello Egault<br />
dell'<strong>Istituto</strong> prima del<br />
restauro<br />
Disegno di livello Egault<br />
progettato dalla Filotecnica<br />
Salmoiraghi<br />
47
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
9 - Livello a cannocchiale e livella amovibile<br />
Costruttore . Filotecnica Salmoiraghi – Milamo<br />
Datazione. 1884 circa<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: cannocchiale 41 cm, altezza 21,5 cm<br />
Questo livello fu progettato dalla Filotecnica fin dai primi anni della sua fondazione, avvenuta nel<br />
1865 <strong>per</strong> o<strong>per</strong>a di Ignazio Porro. La descrizione dello strumento è riportata nell’edizione del 1884<br />
del classico volume I<strong>strumenti</strong> e metodi moderni si <strong>Geometri</strong>a Applicata di Angelo Salmoiraghi.<br />
Lo strumento, come tutti i livelli , serve soprattutto a misurare la giacitura orizzontale di un raggio<br />
visuale. Esso non è altro se non un livello a cannocchiale mobile e livella fissa al cannocchiale<br />
(chiamato livello di Chezy) avente sovrapposta al cannocchiale un’altra livella mobile della stessa<br />
sensibilità di quella fissa. Nella progettazione della Filotecnica lo strumento è un livello di Egault,<br />
provvisto di cerchio orizzontale, al quale si possono associare piccoli movimenti sul piano verticale<br />
alzando o abbassando uno dei collari di appoggio del cannocchiale. Esso veniva prodotto in due<br />
versioni, più grande e più piccola, ed era ritenuto all’epoca uno strumento altamente preciso, il più<br />
completo e <strong>per</strong>fetto che si conosca.<br />
Era conosciuto come Livello a cannocchiale e livella amovibile tipo tedesco.<br />
Livello a cannocchiale e livella<br />
amovibile tipo tedesco da una<br />
stampa dell'epoca.<br />
48
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Nello strumento dell’<strong>Istituto</strong> “G.Genga” il cerchio è munito lateralmente di pinzetta d’arresto del<br />
movimento e di vite di richiamo. La livella torica sotto al cannocchiale ha una fessura centrale<br />
doppia.<br />
Sopra alla base di sostegno della traversa orizzontale di bronzo che sorregge il cannocchiale si<br />
trova in posizione eccentrica e fissa una livella a bolla sferica che serve <strong>per</strong> una prima, rapida<br />
installazione dello strumento e <strong>per</strong> un grossolano controllo della sua verticalità Il cannocchiale, non<br />
anallattico, ma distanziometrico, ha a<strong>per</strong>tura di 32 mm, distanza focale di 38 cm ed ingrandimento<br />
20. Esso poggia su due forcelle; una vite di elevazione (in parte mancante) serve a spostare in<br />
altezza il cannocchiale e serve pure <strong>per</strong> le sue correzioni . Il suo reticolo è formato da tre fili<br />
orizzontali ed uno verticale, con rapporto diastimometrico 100 tra i fili esterni.<br />
Lo strumento era corredato da una livella torica (mancante) che poggiava sui collari del<br />
cannocchiale.<br />
Lo strumento nel primo decennio del Novecento venne modificato dai professori Iadanza e Baggi 20<br />
secondo una versione sempre costruita dalla Filotecnica Salmoiraghi<br />
Il restauro<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. La verniciatura originale dello strumento è stata<br />
protetta con una lacca trasparente. Le parti in ottone, non verniciato, che presentavano una vistosa<br />
ossidazione, sono state ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente. Il tubo del cannocchiale e<br />
la livella sottostante, la cui verniciatura originale non era recu<strong>per</strong>abile, sono stati sverniciati<br />
completamente, lucidati e protetti con lacca trasparente.<br />
20 N.Iadanza, V. Baggi, Atti della R. Accademia di Torino, vol. XLIII, 1907.<br />
Livello a cannocchiale dell'<strong>Istituto</strong><br />
prima del restauro<br />
49
10 - Livello tipo inglese<br />
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Costruttore: ignoto<br />
Datazione: 1920 circa<br />
Materiali: ottone, ottone verniciato grigio <strong>per</strong>la, lega di alluminio<br />
Dimensioni: cannocchiale 29,5 cm, altezza 18 cm<br />
Si tratta di un tipo di livello a cannocchiale fisso e livella fissa detto anche Agricoltural drainage<br />
level <strong>per</strong>ché molto pratico <strong>per</strong> uso comune in campagna.<br />
La livella è fissata al cannocchiale da due collari di lega metallica molto in uso nei primi decenni<br />
del Novecento (ed ora abbandonata <strong>per</strong>ché rivelatasi del tutto instabile negli anni). Il cannocchiale<br />
a sua volta è rigidamente collegato alla traversa orizzontale sorretta dalla colonna centrale con<br />
staffe dello stesso materiale. Il cannocchiale, che in alcuni modelli è distanziometro, può avere<br />
piccole rotazioni <strong>per</strong> mezzo di una vite a contrasto. La traversa è fornita di un gambo innestato ad<br />
essa, mediante il quale <strong>per</strong> contrasto potevano essere realizzati piccoli spostamenti verticali che<br />
mettevano in rotazione la traversa e con essa il cannocchiale.<br />
Questo tipo di livello veniva costruito verso il 1920 anche dalla Filotecnica Salmoiraghi, con la<br />
livella fissata al cannocchiale dalla parte di sotto.<br />
Lo strumento è tipico della produzione inglese che ha sempre apprezzato <strong>strumenti</strong> con<br />
cannocchiale e livella fissi tra loro ed al sostegno.<br />
Nelle figure sottostanti si osservano due livelli rispettivamente di Troughton e di Gravatt, famosi<br />
costruttori inglesi della prima metà dell’Ottocento, con livella ll a spirito sovrapposta, dotati inoltre<br />
di una bussola con la rosa dei venti <strong>per</strong> una grossolana orientazione.<br />
50
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
La livella a spirito di vino nei modelli inglesi non era torica e neppure cilindrica ma aveva un<br />
diametro maggiore al centro che decresceva con regolarità verso la <strong>per</strong>iferia da entrambe le parti.<br />
Il restauro<br />
E’ stato ricostruito ex novo il supporto destro, in lega di alluminio, della livella del cannocchiale.<br />
Il supporto destro del cannocchiale, anche esso in lega di alluminio, era rotto in due pezzi. Le due<br />
parti sono state incollate e, successivamente, avvitate insieme,<br />
Lo strumento è stato completamente riverniciato con vernice di colore grigio <strong>per</strong>la in quanto la<br />
verniciatura precedente (probabilmente non originale) non era recu<strong>per</strong>abile.<br />
Le parti in ottone, non verniciato, sono state ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente.<br />
Sono state rifatte alcune viti.<br />
Il livello “inglese” dell’<strong>Istituto</strong><br />
prima del restauro<br />
51
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
11 - Clisimetro di Chezy a traguardi<br />
Costruttore: ignoto<br />
Datazione: seconda metà dell’Ottocento<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: lunghezza 33 cm, altezza 26 cm<br />
Gli <strong>strumenti</strong> che servono <strong>per</strong> misurare l’inclinazione di un raggio visuale che non sia orizzontale<br />
sono i clisimetri. Il clisimetro di Antoine de Chezy (1718-1798) è mostrato nella figura di sotto. In<br />
essa oltre alle due lamine metalliche ad altezza disuguale, è mostrato anche il cannocchiale, della<br />
cui presenza <strong>per</strong> il momento prescindiamo <strong>per</strong> riferirci all’antico strumento di Chezy, come è<br />
appunto lo strumento dell’<strong>Istituto</strong> “G.Genga” che vogliamo descrivere.<br />
Clisimetro di Chezy da una<br />
stampa dell'epoca.<br />
Un livello a bolla d’aria nn , fornito di vite di regolazione, poggia su un regolo AA’ le cui estremità<br />
sono fornite di due traguardi AB e A’B’ di altezza disuguale. AB si compone di un quadro nel quale<br />
si può far muovere verticalmente <strong>per</strong> mezzo di una vite v, un telaio C che ha un foro o (occhio) e<br />
una finestra f fornita di due fili, uno verticale ed uno orizzontale. La vite v serve solo <strong>per</strong> regolare<br />
la posizione del telaio che usualmente è fisso.<br />
52
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Il secondo traguardo A’B’ di compone di un quadro di uguale larghezza del primo ma di altezza<br />
maggiore nel quale si può muovere un telaio C’ che ha un foro o’ ed una finestra f’ munita<br />
anch’essa di un filo verticale ed un altro orizzontale.<br />
L’occhio o traguarda l’incrocio dei fili della finestra f’, mentre l’occhio o’ traguarda l’incrocio dei<br />
fili della finestra f. Si hanno così due linee di mira parallele ed anche identiche, se si trascura la<br />
larghezza dei quadri rispetto alla distanza su cui si o<strong>per</strong>a.<br />
Per mirare un segnale si fa muovere a mano il telaio C’ sino a quando la retta of’ o la retta o’f (a<br />
seconda che la mire sia dal basso verso l’alto o viceversa) non passa approssimativamente <strong>per</strong> il<br />
segnale. Per le regolazioni fini si utilizzano le viti V ed U, che spostano e alzano lentamente il telaio<br />
C’ finché il bersaglio non sia <strong>per</strong>fettamente inquadrato. I ritti del quadro su cui si muove il telaio<br />
portano delle divisioni (con nonio), dalla cui lettura si può risalire alla pendenza del bersaglio.<br />
Nella figura seguente è riportato lo strumento in sezione e la vista frontale del quadro di altezza<br />
maggiore.<br />
Nei modelli antichi la distanza tra i telai era di un piede e lo spazio tra le divisioni della scala del<br />
telaio era di una linea. Essa corrispondeva ad una pendenza di 0.00347 m <strong>per</strong> ogni metro.<br />
Il restauro<br />
Le ossidazioni sono state tolte quasi completamente senza alterare il trattamento sottostante; tuttavia<br />
il colore originale (quasi nero semilucido) con il tempo si è notevolmente sbiadito lasciando quasi<br />
intravedere il colore dell'ottone.<br />
Alcune parti meccaniche erano danneggiate: il co<strong>per</strong>chio dell'obbiettivo presentava un vistoso<br />
acciaccamento che in parte è stato raddrizzato. Le forcelle della slitta più lunga che sposta il<br />
cannocchiale era piegata in malo modo e la slitta che sostiene il cannocchiale non vi poteva più<br />
scorrere. La forcella è stata raddrizzata e attualmente la slitta vi scorre senza difficoltà.<br />
Sono state rifatte alcuni viti mancanti, una vite godronata di bloccaggio della suddetta slitta e la<br />
molla che consente la regolazione della livella.<br />
Clisimetro di Chezy a<br />
traguardi dell'<strong>Istituto</strong> prima<br />
del restauro<br />
Clisimetro di Chezy a traguardi<br />
da una stampa dell'epoca<br />
53
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
12 - Clisigonimetro con bussola con doppia lettura in pendenza ed in angolo<br />
Privativa industriale Spano<br />
Costruttore: Gaetano Spano 21 – Napoli<br />
Datazione: 1866<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: cannocchiale 38,5 cm, altezza 29,7 cm<br />
Gaetano Spano <strong>per</strong>fezionò il suo clisigonimetro sostituendolo nel 1866 con il neo-clisigonimetro,<br />
strumento che ebbe fin dal suo apparire un larghissimo successo poiché consentiva ottimi risultati<br />
sia nelle livellazioni geometriche che in quelle clisimetriche su terreni di forte pendenza. Lo<br />
strumento era dotato di cerchio orizzontale con nonio e bussola di grande precisione, mentre dava le<br />
pendenze della linea di mira sia in valore di angoli che di tangenti.<br />
Il prof. Federigo Schiavoni, presidente di una commissione di collaudo, così si espresse nel suo<br />
verbale:” … .Oltre all’essere comodo ed elegante è strumento di precisione <strong>per</strong> le o<strong>per</strong>azioni<br />
planimetriche, come qualunque goniometro. In quanto, poi, alle o<strong>per</strong>azioni altimetriche, esso<br />
supplisce tenendo stretto con la vite di pressione il nonio a zero, ad ogni più <strong>per</strong>fetta livella a<br />
disco.”.<br />
Il cannocchiale era anallattico e diastimometrico. Di lato al cannocchiale, dalla parte dell’oculare<br />
era posizionato un piccolo settore eclimetrico. Il neo-clisigonimetro poteva essere dotato anche di<br />
microscopio di lettura al cerchio orizzontale.<br />
Verso il 1890 lo strumento veniva messo in vendita al prezzo di 425 lire.<br />
21 Giuseppe Spano,costruttore di <strong>strumenti</strong> geodetici e topografici, nacque a Napoli (dove la famiglia Spano ,di origini<br />
sarde, si era trasferita nel XVIII secolo) nel 1806 e vi morì il 10 giugno del 1873. Molto versato nella meccanica e<br />
nell’idraulica, si dedicò alla costruzione di <strong>strumenti</strong> di precisione, fondando un Opificio Meccanico, che raggiunse nel<br />
tempo una larga fama. Esso era situato in Vico SS. Filippo e Giacomo n° 21. La prima occupazione di Giuseppe Spano<br />
fu quella di macchinista del famoso Officio Topografico di Napoli. Nel 1827 costruì una macchina <strong>per</strong> incidere i cerchi<br />
graduati che <strong>per</strong>metteva di dividere il cerchio intero in 40.000 parti Nel 1834 divenne fornitore dell’Officio con un<br />
laboratorio di sua proprietà,dove aveva pochi ma abili collaboratori. Fra i lavori di maggior impegno si ricorda la<br />
costruzione en 1865 della copia della tesa di Ertel, voluta dalla Commissione Internazionale <strong>per</strong> la Misura dei Gradi in<br />
Europa. Continuatore dell’o<strong>per</strong>a di Giuseppe Spano fu il figlio Gaetano, nato a Napoli nel 1835 ed ivi morto nel 1905.<br />
L’ingegner Gaetano Spano subentrò alla direzione dell’Opificio nel 1868. Durante la direzione di Gaetano alla ditta<br />
furono assegnati numerosi riconoscimenti, in particolare nel 1871 il primo premio <strong>per</strong> il neo-clisigonimetro e nel 1878<br />
alla Esposizione Nazionale di Parigi la medaglia d’argento, sempre <strong>per</strong> il neo-clisigonimetro.<br />
54
Il restauro<br />
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. La verniciatura originale dello strumento è stata<br />
protetta con una lacca trasparente. Le parti in ottone, non verniciato, che presentavano una vistosa<br />
ossidazione, sono state ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente.<br />
La parte terminale del tubo del cannocchiale, dove è inserito il doppietto acromatico che costituisce<br />
l'obbiettivo, è stata raddrizzata e, successivamente, trattata con bagno chimico (a caldo) al fine di<br />
ottenere una colorazione il più possibile simile all'originale.<br />
Clisigoniometro "Spano" dell'<strong>Istituto</strong><br />
prima del restauro<br />
55
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
I cleps, i teodoliti ed i tacheometri<br />
L’istituto G.Genga possiede una rilevante collezione di teodoliti e tacheometri che vanno <strong>per</strong><br />
ordine cronologico dalla seconda metà dell’Ottocento fino ai giorni nostri, a testimonianza di<br />
un’attenzione continua alle esigenze della didattica e dell’importanza dell’attività pratica nella<br />
formazione professionale degli allievi.<br />
La maggior parte della strumentazione proviene dalla Filotecnica , celebre ditta fondata a Milano<br />
nel 1865 da Ignazio Porro e successivamente rilevata dell’ing. Salmoiraghi.<br />
Di tutta la strumentazione sono stati restaurati gli <strong>strumenti</strong> più significativi datati tra la fine<br />
dell’Ottocento ed i primissimi anni del Novecento. Alcuni di essi sono riconducibili direttamente<br />
alla progettazione del Porro. E’ stata tracciata anche una breve storia dell’evoluzione dei modelli<br />
degli <strong>strumenti</strong> nel corso degli anni,<br />
Data l’importanza di Porro e Salmoiraghi nella storia della strumentazione topografica nazionale, in<br />
questo paragrafo saranno riportate alcune loro notizie biografiche.<br />
13 - CLEPS PORRO MODELLO MEDIO<br />
Costruttore: Filitecnica Salmoiraghi<br />
Datazione: 1880 circa<br />
Materiali: bronzo, ottone, acciaio, vetro<br />
Dimensioni: cannocchiale 34,5 cm, altezza 28,4 cm<br />
Tra gli scienziati che nell’Ottocento si sono distinti nel campo dell’Ottica applicata un posto<br />
particolare spetta ad Ignazio Porro (1801-1875) <strong>per</strong> il suo impegno specialmente nel ramo delle<br />
applicazioni di tale scienza alla topografia.<br />
Molto nota è la sua attività di costruttore di nuovi <strong>strumenti</strong> di rilevamento, in modo particolare del<br />
tacheometro, un apparecchio che consente di rilevare celermente e con ottima precisione le<br />
coordinate dei punti attorno alla stazione topografica di misura.<br />
56
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
La prima attività di celerimensura fu iniziata dal Porro verso il 1835. Il tacheometro venne da lui<br />
descritto nel suo trattato più famoso, La tachéométrie, pubblicato a Torino nel 1850.<br />
Frontespizio de La Tachéomètrie di I. Porro<br />
(edizione pubblicata a Parigi nel 1858)<br />
Altro strumento di Porro universalmente noto è il Cleps-ciclo o semplicemente Cleps.<br />
Lo strumento, progettato e costruito dal Porro verso il 1860 a Parigi, venne da lui chiamato Clepsciclo<br />
(circolo nascosto) <strong>per</strong>ché contiene il cerchio orizzontale e quello verticale protetti all’interno<br />
di una scatola metallica e quindi non visibili.<br />
E’ lo strumento che più si differenzia <strong>per</strong> la sua forma originale dal teodolite. Il Porro immaginò<br />
questa forma <strong>per</strong>ché gli <strong>per</strong>metteva di dare al cannocchiale la potenza voluta, senza accrescere in<br />
proporzione le altre parti dello strumento. In tal modo si poteva fare la lettura della stadia con<br />
l’esattezza richiesta e quindi la misura delle distanze con precisione maggiore delle misure angolari.<br />
Il Porro costruì quattro tipi di Cleps, a seconda dell’importanza dei rilievi, applicando ad essi il suo<br />
cannocchiale anallattico e stabilendo tutte le loro caratteristiche.<br />
L’officina Filotecnica di Milano, di proprietà dell’Ing. Salmoiraghi, costruì in seguito tre tipi di<br />
Cleps, grande, medio e piccolo modello, adottando le linee generali e conservando le caratteristiche<br />
fondamentali di quelli del Porro.<br />
Le innovazioni principali che si ritrovano nei Cleps sono:<br />
1- l’abbandono dei noni <strong>per</strong> la misura degli angoli e l’introduzione dei microscopi a stima a fili<br />
fissi, nella forma mostrata nella figura seguente.<br />
Microscopi a stima a fili fissi<br />
nel Cleps di Porro<br />
2- L’abbandono della divisione sessadecimale dei circoli graduati e l’introduzione della divisione<br />
centesimale in quasi tutti i modelli.<br />
3- La costruzione dei circoli graduati in bronzo bianco durissimo, in modo da estendere la<br />
suddivisione fino al decimo di grado ( <strong>per</strong> potere stimare il centesimo con i microscopi) e lucenti in<br />
modo da riflettere, nel campo stesso del microscopio, la luce che ricevevano.<br />
4- Le dimensioni estremamente ridotte dei circoli graduati e la loro chiusura ermetica in una scatola<br />
metallica <strong>per</strong> preservarli dall’usura durante le o<strong>per</strong>azioni di misura.<br />
57
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
5- L’applicazione di prismi di cristallo, <strong>per</strong> introdurre la luce dentro alla scatola onde illuminare le<br />
graduazioni dei circoli.<br />
6- La graduazione dei circoli <strong>per</strong> la maggior parte in senso antiorario.<br />
7- L’applicazione (solo nel modello grande del Cleps) dell’oculare detto Argo. Esso è<br />
composto di tre piccoli oculari di Ramsden portati da un pezzo scorrevole a coulisse in senso<br />
verticale e co<strong>per</strong>to da una piastrina con 5 fori che può scorrere lateralmente su apposite guide. Il<br />
congegno conduce gli oculari di fronte ai fili con i quali si vuole fare la lettura.<br />
8- Un declinatore magnetico che porta sulla punta Nord un’appendice verticale che scorre su una<br />
piccola graduazione; il tutto racchiuso in una scatola cilindrica.<br />
9- Una livella sferica sulla parte su<strong>per</strong>iore della scatola ed una livella cilindrica mobile che si<br />
appoggia sui collari del cannocchiale. Essa serve <strong>per</strong> le verifiche dello strumento e <strong>per</strong> disporre il<br />
cannocchiale in posizione orizzontale quando si vuole usare il Cleps come livello.<br />
10- Il cannocchiale eccentrico, distanziometro, anallattico e di forte ingrandimento. Nel Cleps<br />
grande modello c’era anche un dispositivo <strong>per</strong> illuminare i fili del reticolo.<br />
Cannocchiale anallattico di Porro,<br />
costruito dalla ditta Salmoirgahi,<br />
secondo un disegno dell'epoca.<br />
L’asse centrale è formato da un doppio cono (contenuto nella colonna) alla cui estremità su<strong>per</strong>iore è<br />
fissato il cerchio orizzontale. La parte inferiore dell’asse, più corta, è girevole intorno alla bronzina<br />
della base. Essa presenta, immediatamente sopra alla base, una cavità cilindrica trasversale che<br />
contiene l’orientatore ad ago magnetico. Nella parte su<strong>per</strong>iore dell’asse è calettata la bronzina che<br />
sostiene la scatola parallelepipeda metallica dei cerchi. Una scatola cilindrica, poggiata sopra, porta<br />
una livella a bolla centrale.<br />
Nello strumento dell’<strong>Istituto</strong> G. Genga i due cerchi, orizzontale e verticale, hanno il diametro di<br />
60-50 mm con graduazione centesimale in 4000 parti, cioè in decimi di grado. Il cerchio verticale è<br />
fissato all’albero stesso presso la parte interna della scatola adiacente al cannocchiale, l’altro<br />
cerchio è fissato all’asse verticale. La graduazione della scala è illuminata dalla luce inviata da un<br />
prisma esterno fissato sulla su<strong>per</strong>ficie laterale di ogni scatola e posizionato accanto ad ogni<br />
microscopio. Nella tavola è riportato lo schema del cleps medio modello ripreso dal trattato di<br />
Salmoiraghi<br />
Schema di Cleps medio modello<br />
descritto da Salmoiraghi<br />
Nella parete opposta si trovano due microscopi: uno serve alla lettura del cerchio zenitale, l’altro<br />
serve alla lettura di quello orizzontale. I cerchi ricevono la luce da due finestrelle praticate nelle<br />
altre due pareti della scatola. Ogni microscopio ha un micrometro di 5 fili ed un ingrandimento di<br />
32, la lettura viene eseguita con un errore di 5/1000 di grado centesimale..<br />
58
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Il cannocchiale ha a<strong>per</strong>tura di 50 mm, la distanza focale è 44 cm; esso è dotato di lente anallattica.<br />
E’ munito di due oculari, uno multiplo a tre oculari, ed uno ordinario. Il primo micrometro è<br />
composto di 15 fili orizzontali ed uno verticale; il secondo ha cinque fili orizzontali ed uno<br />
verticale. Ad essi corrispondono costanti diastimometriche differenti.<br />
Lo strumento, al quale durante le o<strong>per</strong>azioni doveva essere unita una stadia Porro con l’unità di 4<br />
cm, è sostenuto in origine da un treppiede a piattaforma mobile con viti di livello.<br />
Il restauro<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. La verniciatura originale dello strumento è stata<br />
protetta con una lacca trasparente. Le parti in ottone, non verniciato, sono state ripulite, lucidate e<br />
protette con lacca trasparente.<br />
Sono state rifatte alcune viti; quelle "calanti" del basamento sono state raddrizzate. E' stata riparata<br />
la livella sferica posta sulla parte alta dello strumento ed è stata riempita di liquido (petrolio<br />
bianco).<br />
E' stata anche raddrizzata la vite di bloccaggio e la staffa verticale dello spostamento micrometro<br />
(zenitale) del cannocchiale<br />
Ignazio Porro<br />
Ignazio Porro nacque a Pinerolo, in via del Pino 16 il 25 novembre 1801 da una famiglia della<br />
nobiltà provinciale piemontese (aveva il titolo di conte). Secondo la tradizione familiare a 13 anni<br />
entrò nel collegio Militare da cui uscì a soli 17 anni come sottotenente del Genio.<br />
I. Porro secondo una stampa<br />
dell'epoca, ripreso con il suo<br />
strumento più famoso, il Cleps.<br />
Dopo aver eseguito numerosi lavori topografici <strong>per</strong> lo Stato Sabaudo, nel 1847 si dimise<br />
dall’esercito piemontese e si trasferì a Parigi dove fondò un’officina denominata Institute Optique et<br />
Technomatique. Nel 1850 pubblicò la Tachéométrie, l’o<strong>per</strong>a in cui espose la nuova scienza delle<br />
misurazioni topografiche rapide (celerimensura). Nel 1861 tenne un corso di Celerimensura a<br />
Firenze presso l’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong>, ma presto si trasferì a Milano dove, nel 1863, fu nominato<br />
professore di Celerimensura nell’<strong>Istituto</strong> <strong>Tecnico</strong> Su<strong>per</strong>iore (in seguito Politecnico). Dopo aver<br />
favorito nel 1864 la costituzione della officina di meccanica di precisione de “Il Tecnomasio<br />
Italiano”, fondò nel 1865 la scuola-officina Filotecnica e <strong>per</strong> essa costruì una sofisticatissima<br />
macchina a dividere. Morì a Milano l’8 ottobre 1875.<br />
59
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Tra le sue invenzioni ricordiamo il “focometro di Porro” (1851), strumento assai semplice e<br />
rimarchevole <strong>per</strong> la determinazione rapida delle lunghezze focali, e l’obbiettivo “stenallatico”<br />
(1851), da cui deriva il teleobbiettivo, che egli applicò senza successo alla registrazione di<br />
un’eclisse di sole. Progettò anche un cannocchiale speciale chiamato panfocale (“lunette<br />
panfocale”), costituito essenzialmente da un cannocchiale e microscopio combinati in modo da<br />
servire <strong>per</strong> osservare oggetti sia a grande distanza, sia a piccolissima distanza (5-10 cm)<br />
dall’obbiettivo.<br />
Oltre al cannocchiale anallattico, di cui si parla più diffusamente in seguito, tra tutte le applicazioni<br />
fatte dal Porro nel campo dell’ottica, la più conosciuta è quella che va sotto il nome di “veicolo del<br />
Porro”, un cannocchiale a sistema prismatico doppio in cui si sfrutta la proprietà della riflessione<br />
totale della luce.<br />
Schema ottico del "veicolo di Porro"<br />
secondo una stampa dell'epoca.<br />
Il cannocchiale, chiamato Cornet, fu costruito in due versioni, una in avorio e rame dorato, detta<br />
”Lorgnon longue-vue Napoleon III” <strong>per</strong> l’im<strong>per</strong>atore della Francia, e la seconda in versione<br />
militare, detta appunto “Longue-vue Cornet”, <strong>per</strong> la cavalleria francese. Porro applicò subito il suo<br />
sistema prismatico agli scopi della telemetria militare realizzando un piccolo telemetro. Si trattava<br />
di un cannocchialino terrestre prismatico munito di un micrometro a fili fissi incisi su un vetrino, tre<br />
orizzontali e due verticali.<br />
Ad un altro prisma ottico è associato il nome di Porro: il prisma allineatore o prisma a triplice<br />
riflessione. Esso è un prisma a deviazione costante di 180° limitato da quattro facce triangolari<br />
disposte in modo da formare un triedro trirettangolo. La quarta faccia, la base, è un triangolo<br />
equilatero. Il prisma viene usato in topografia come allineatore, cioè <strong>per</strong> giudicare l’allineamento di<br />
tre punti.<br />
60
14 - Teodolite concentrico ripetitore<br />
Costruttore: Filitecnica Salmoiraghi<br />
Datazione: 1900 circa<br />
Materiali: bronzo, ottone, acciaio, vetro<br />
Dimensioni: 33.0*40,0(h)*25 cm<br />
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Le dimensioni sono quasi uguali a quelle del tacheometro normale della stessa ditta, possiede <strong>per</strong>ò<br />
alcune proprietà tipiche del teodolite:<br />
i microscopi micrometrici invece dei noni;<br />
la livella mobile ed indipendente a cavalletto;<br />
l’apparecchio di illuminazione del campo del cannocchiale.<br />
Per questo motivo è stato chiamato Tacheometro a microscopi micrometrici od anche teodolite<br />
concentrico ripetitore.<br />
I cerchi orizzontali e verticali hanno il diametro rispettivamente di 14 cm e di 12 cm; la graduazione<br />
è sessagesimale di 10’ in 10’; il doppio filo del micrometro <strong>per</strong>corre una divisione <strong>per</strong> un giro della<br />
vite e la rotella è divisa in 60 parti, dando così 10” di approssimazione, con numerazione di primo<br />
da 1 a 9.<br />
Il cannocchiale è concentrico e distanziometro, senza lente anallatica, con micrometro a tre fili<br />
orizzontali e doppio filo verticale con costante di 100. L’obbiettivo ha 36 mm di a<strong>per</strong>tura con<br />
ingrandimento di 23. Ha due oculari diritti e uno spezzato con gli accessori <strong>per</strong> l’illuminazione del<br />
campo e cioè la lampadina con sostegno da applicarsi presso un estremo dell’asse orizzontale di<br />
rotazione e un piccolo prisma <strong>per</strong> inviare la luce attraverso l’asse stesso opportunamente forato, <strong>per</strong><br />
cui può essere usato come un piccolo strumento universale.<br />
I microscopi micrometrici hanno l’ingrandimento di 20.<br />
Sotto il piatto del cerchio può essere montato, in una scatoletta rettangolare con due brevi quadranti<br />
o settori graduati, un lungo ago magnetico.<br />
Possiede una livella sul piatto dell’alidada <strong>per</strong> rendere verticale l’asse dell’alidada e una livella sul<br />
cannocchiale <strong>per</strong> livellare l’asse di rotazione del cannocchiale.<br />
Periodo di costruzione: 1900 circa .<br />
61
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Nella figura di sotto è riportata l’immagine dello strumento completo ripresa dal <strong>Catalogo</strong> degli<br />
Strumenti antichi dell’<strong>Istituto</strong> Geografico Militare.<br />
Il restauro<br />
Immagine di teodolite concentrico ripetitore ripresa<br />
dal catalogo degli Strumenti antichi dell'IGM.<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. Il trattamento chimico originale di coloritura dello<br />
strumento è stato protetto con una lacca trasparente. Le parti in ottone, non verniciato, sono state<br />
ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente.<br />
Teodolite concentrico ripetitore<br />
dell'<strong>Istituto</strong> prima del restauro<br />
62
15 - TACHEOMETRO MEDIO MODELLO<br />
Costruttore: Filotecnica Salmoiraghi – Milano<br />
Datazione: fine Ottocento<br />
Materiali: ottone, ottone verniciato<br />
Dimensioni: 27,0*31,0(h)*17,8 cm<br />
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Uno dei primi modelli di tacheometro costruito dalla Filotecnica Salmoiraghi verso il 1880 e<br />
chiamato Tacheometro Normale , era di dimensioni abbastanza grosse, con cannocchiale anallattico<br />
e rovesciabile, con cerchio orizzontale del diametro di15,5 cm e cerchio verticale di 13cm.<br />
Alcuni anni dopo la Filotecnica presentò il Tacheometro Medio, di dimensioni più ridotte e di forma<br />
presso a poco analoga al tacheometro normale. Ha una sola livella sul piatto dell’alidada. I cerchi<br />
orizzontali e verticali hanno rispettivamente il diametro di 13 e 11 cm, con divisioni di mezzo grado<br />
numerate di 10° in 10°, con due noni <strong>per</strong> ciascuno che danno il mezzo primo, provvisti di<br />
microscopi semplici, dei quali quelli zenitali montabili e smontabili di volta in volta. L’ago<br />
magnetico è fissato sotto il cerchio zenitale, ma è solo girevole <strong>per</strong> breve tratto intorno all’asse<br />
centrale.<br />
Un’immagine dello strumento, nella sua forma completa è presentata nella figura di sotto.<br />
Immagine del Tacheometro<br />
Normale da una stampa<br />
dell'epoca.<br />
63
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Il cannocchiale ha sul suo tubo due collari di bronzo torniti sui quali si appoggiano i piedini della<br />
livella, mentre essa può fissarsi con una spina a un <strong>per</strong>no cavo centrale del tubo.<br />
Il cannocchiale è anallattico, capovolgibile, ha l’obbiettivo di 28 mm con distanza focale di 23 cm e<br />
14 di ingrandimento. Il suo adattamento a distanza si fa con dentiera che sposta l’obbiettivo invece<br />
dell’oculare. Il micrometro si compone di cinque fili orizzontali equidistanti ed uno verticale, con<br />
rapporti diastimometrici di 50, 100 e 200.<br />
Lo strumento dell’istituto “G.Genga”, pur essendo in buone condizioni, è fortemente incompleto,<br />
mancando di livelle sul cannocchiale e sul piatto dell’alidada e dei microscopi semplici di lettura<br />
dei cerchi orizzontale e verticale.<br />
Il restauro<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. Il trattamento chimico originale di coloritura dello<br />
strumento è stato protetto con una lacca trasparente. Le parti in ottone, non verniciato, sono state<br />
ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente.<br />
Il tacheometro dell'<strong>Istituto</strong> prima del<br />
restauro<br />
Angelo Salmoiraghi e la Filotecnica, officina di ottica e di meccanica di precisione<br />
Nel 1863 Ignazio Porro fu invitato, dal direttore del Politecnico Francesco Brioschi, ad insegnare<br />
Celerimensura nell’ateneo della città. Porro,che da poco si era trasferito a Milano proveniente da<br />
Firenze, aveva fondato in quegli stessi mesi tra il 1883 ed 1l 1884, un’officina di ottica e di<br />
meccanica di precisione, chiamata Tecnomasio Italiano, ma poco dopo se ne era allontanato,<br />
costituendo nel 1865 un nuovo opificio, cui dette il nome “La Filotecnica”. Si trattava di una<br />
scuola- officina – questa la denominazione - situata al numero 5 di via Raffaello Sanzio, allora<br />
<strong>per</strong>iferia di Milano, e destinata alla formazione di tecnici specializzati nella costruzione di <strong>strumenti</strong><br />
topografici.<br />
64
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
La Filotecnica iniziò la sua attività con una ventina di giovani allievi interessati all’ottica ed alla<br />
meccanica di precisione; tuttavia la vita della ditta fin dall’inizio non fu facile poiché il porro ormai<br />
vecchio e malato non era in grado di assicurare una guida sicura all’azienda.<br />
Contemporaneamente il Porro insegnava al Politecnico. Nel corso delle sue vivaci e spesso<br />
inaccessibili lezioni (usava un linguaggio tecnico e delle frasi di difficile comprensione) il Porro<br />
conobbe lo studente Angelo Salmoiraghi, con il quale nacque a poco a poco un rapporto di stima, di<br />
amicizia ed infine di collaborazione professionale.<br />
Le due <strong>per</strong>sonalità si integrarono a vicenda: da una parte il celebre costruttore, il tecnico con<br />
un’inventiva assolutamente fuori dal comune, lo s<strong>per</strong>imentatore abile e geniale e tuttavia l’uomo del<br />
tutto privo di senso pratico, vissuto di stenti (morirà in miseria), dall’altra il giovane ingegnere ricco<br />
di capacità organizzative, l’esponente di una nascente mentalità, scientificamente concreta e<br />
produttivamente avanzata e tuttavia l’uomo capace di comprendere e realizzare i sogni del vecchio<br />
maestro.<br />
Ritratto di Angelo Salmoiraghi.<br />
Angelo Salmoiraghi era nato a Milano il 27 gennaio 1848 da una famiglia benestante. Nel 1866<br />
partecipò alla campagna garibaldina come volontario. Nel 1870, dopo la laurea e prima di recarsi in<br />
Turchia <strong>per</strong> costruire ferrovie e strade incontrò il vecchio insegnante di celerimensura e rimase<br />
affascinato dai suoi propositi e dal suo entusiasmo. Abbandonata l’idea di trasferirsi in Turchia. si<br />
dedicò allo sviluppo della Filotecnica. Dopo aver aiutato il Porro a risolvere moti problemi tecnici e<br />
amministrativi, Salmoiraghi ne divenne socio nel 1871. Nel 1873 sorse la “Salmoiraghi, Rizzi &<br />
C”, rilevataria della Filotecnica. Nel 1877 la società si sciolse e Salmoiraghi rimase unico<br />
proprietario della ditta che, in anni di intenso lavoro, portò a livelli elevati di tecnologia.<br />
Nel 1884 pubblicò un importante trattato di topografia e geodesia,concepito inizialmente in due<br />
volumi di cui il secondo non è mai uscito.<br />
Frontespizio del I° volume di I<strong>strumenti</strong> e<br />
metodi moderni di geometria applicata di<br />
A. Salmoiraghi.<br />
65
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
L’industria milanese si affermò nella produzione di <strong>strumenti</strong> geodetici e topografici, nel settore<br />
meteorologico ed in quello dell’ottica tradizionale.<br />
Alla fine dell’Ottocento la ditta occupava più di 150 o<strong>per</strong>ai su una su<strong>per</strong>ficie di 5000 m 2 e si era<br />
formata una solida reputazione grazie ai successi raccolti in concorsi ed esposizioni internazionali.<br />
Il catalogo del 1890 descrive più di 300 pezzi tra cui i grandi <strong>strumenti</strong> astronomici,quelli geodetici<br />
e quelli topografici (livelli, squadri, prismi, tavolette pretoriane) Nella fabbrica, oltre alla celebre<br />
macchina del Porro <strong>per</strong> dividere i cerchi, vi era una macchina <strong>per</strong> dividere le rette, progettata dalle<br />
officine parigine di Froment e Dumoulin.<br />
Nel 1912 Salmoiraghi fu fatto senatore del Regno d’Italia. Seguì la vita della sua azienda (che nel<br />
1906 tornò alla forma societaria e nel 1935 fu acquistata dall’I.R.I.), fino al febbraio 1939, quando<br />
morì più che novantenne.<br />
La figura seguente riporta un’immagine della ditta che risale agli anni ’30 del secolo scorso.<br />
Immagine che mostra l'aspetto<br />
dell'officina Salmoiraghi verso il<br />
1930.<br />
Attualmente associata al nome di Angelo Salmoiraghi resta la consapevolezza di un’avventura tra le<br />
più felici nel campo dell’ottica applicata e della meccanica di precisione. La più viva testimonianza<br />
di questo cammino, intrapreso allo scopo di giovare in genere anche all’arte della costruzione degli<br />
i<strong>strumenti</strong> ottici di precisione, anzi di coo<strong>per</strong>are…al suo più completo e stabile risorgimento…., è<br />
affidata proprio agli splendidi i<strong>strumenti</strong> costruiti <strong>per</strong> più di mezzo secolo dall’erede scientifico di<br />
Ignazio Porro<br />
66
16 - Tavoletta pretoriana Viotti<br />
Costruttore: Tecnomasio Italiano – Milano<br />
Datazione: 1880 circa<br />
Materiali: ottone, regoli in avorio<br />
Dimensioni: 31,0*27,0(h)*17,4 cm<br />
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
L’apparecchio di riduzione diWagner-Fennel mostrato nell’immagine seguente:<br />
Apparecchio di riduzione di Wagner-Fennel<br />
da una stampa dell'epoca<br />
risulta formato da un primo regolo graduato,detto delle lunghezze, attaccato al cannocchiale e<br />
disposto parallelo all’asse ottico ma ad una certa distanza h da questo, di un secondo regolo<br />
graduato, detto delle distanze, attaccato all’alidada e che si dispone orizzontale quando questa è<br />
verticale; di un terzo regolo graduato, detto delle altezze, disposto verticale ed attaccato ad una<br />
squadra o montante che scorre in corrispondenza degli altri due. Dopo aver disposta la stadia<br />
verticale, si esegue la lettura e si determina la lunghezza della linea di mira; quindi si riporta il suo<br />
valore h sul primo regolo delle lunghezze, si trascina la squadra e con essa il terzo regolo fino<br />
all’estremo di questa lunghezza. Il valore h viene calcolato in modo che si ottiene sul secondo<br />
regolo la distanza orizzontale cercata e sul terzo il termine necessario <strong>per</strong> il calcolo del dislivello.<br />
Su questo principio sono fondati, oltre al tacheometro di Wagner-Fennel, anche il tacheometro di<br />
67
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Schrader e la tavoletta Viotti costruita dal Tecnomasio Italiano 22 .<br />
Nella tavoletta dell’ing.Viotti lo specchio è circolare ed il foglio di carta, uno <strong>per</strong> ogni stazione,<br />
viene fissato <strong>per</strong> mezzo di un anello collegato alla diottra. Il treppiede della tavoletta è mostrato<br />
nella figura.<br />
Treppiede della tavoletta pretoriana di<br />
Viotti<br />
L’apparecchio autoriduttore è analogo a quello di Wagner-Fennel; ha anch’esso un regolo delle<br />
lunghezze che <strong>per</strong> mezzo di leve può ruotare restando sempre parallelo all’asse ottico del<br />
cannocchiale e facendo ruotare contemporaneamente l’indice di un nonio circolare oltre ad un<br />
regolo verticale <strong>per</strong> le altezze. Il regolo orizzontale <strong>per</strong> le distanze è costituito dalla linea di fede<br />
della diottra.<br />
Apparecchio riduttore di un modello della tavoletta<br />
pretoriana di Viotti<br />
La novità della tavoletta Viotti è rappresentata dalla stadia la quale è mostrata nella figura seguente:<br />
22 I fondatori della ditta Tecnomasio Italiano, officina di ottica e di meccanica di precisione, nel 1863 (o nel 1864)<br />
furono Luigi Longoni, dottore in matematica, ingegnere civile e meccanico, insegnante nel Politecnico di Milano, il<br />
costruttore Carlo Dell’Acqua ( o Dell’Aqua) e l’ottico e fotografo Alessandro Duroni. Il progetto fu incoraggiato dal<br />
celebre ottico e topografo Ignazio Porro (1801-1875) che presto si ritirò fondando la Filotecnica (in seguito Filotecnica<br />
Salmoiraghi). Carlo Dell’Acqua era stato inizialmente meccanico nel Collegio di Sant’Alessandro (l’attuale Liceo<br />
Cesare Beccarla) dove aveva lasciato ottimo ricordo di sé costruendo pregevoli <strong>strumenti</strong> di fisica; dal 1859 era<br />
meccanico alla Specola dell’Osservatorio Astronomico di Brera.<br />
Luigi Longoni fu il direttore della ditta fino al 1870, anno della morte. Nel 1864 sulla carta intestata del Tecnomasio<br />
Italiano appare la scritta: Ditta Longoni, Duroni e Dall’Acqua. La sede era in via del Foppone, in un locale della cessata<br />
Raffineria degli Zuccari, dietro la chiesa della Pace, n°. 88 A. rosso 12. Nel 1866 la ditta aveva la sua officina in via<br />
della Pace, porta Vittoria n°. 10 ed i depositi presso il Negozio di Ottica e Fotografia Duroni, corso Vittorio Emanuele<br />
n°. 13 e nel Reg. Palazzo di Brera. I soci fondatori ( o gli eredi) si ritirarono dalla ditta nel 1879.<br />
Nel 1871 diventò direttore del Tecnomasio Italiano l’ingegnere Bartolomeo Cabella, classe 1847, laureato al Politecnico<br />
nel 1868 in ingegneria civile e nel 1869 in ingegneria industriale. Sotto la sua direzione la ditta si trasformò da stimata<br />
produttrice di <strong>strumenti</strong> di precisione in protagonista dell’industria elettromeccanica nazionale. Agli inizi del Novecento<br />
si fuse con l’industria svizzera Brown Broveri cambiando il nome in Tecnomasio Brown Broveri.<br />
68
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Stadia nella tavoletta pretoriana di<br />
Viotti<br />
La parte graduata è mobile lungo il sostegno MM’ in modo che lo zero, che si trova nel punto di<br />
mezzo della parte graduata, si può situare alla stessa altezza dello strumento. La parte graduata si<br />
dispone <strong>per</strong>pendicolarmente all’asse ottico del cannocchiale (la stadia può ruotare intorno ad un<br />
<strong>per</strong>no orizzontale) e tale <strong>per</strong>pendicolarità è garantita all’uguaglianza delle letture fatte al filo<br />
su<strong>per</strong>iore ed inferiore del reticolo.<br />
Il rapporto corrispondente ai due fili estremi è100; cosicché, se si indica con S il numero letto in<br />
corrispondenza del filo su<strong>per</strong>iore o inferiore del reticolo, la distanza OC è data da 200 S.<br />
Schema di una misura con la<br />
mira Viotti.<br />
Il restauro<br />
La verniciatura dello strumento era rico<strong>per</strong>ta da una patina di ossidazione e di polvere; mancava il<br />
meccanismo a cremagliera <strong>per</strong> lo spostamento assiale dell'oculare del cannocchiale. Questo<br />
A sinistra: tavoletta pretoriana Viotti dell'<strong>Istituto</strong> prima del restauro. A destra: ricostruzione del<br />
meccanismo di spostamento assiale dell'oculare<br />
69
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
meccanismo, compreso l'ingranaggio <strong>per</strong> la cremagliera, la manopola godronata e il blocchetto di<br />
supporto è stato interamente ricostruito in ottone che successivamente è stato trattato con<br />
procedimento chimico di colorazione, identico all'originale.<br />
E' stata asportata l'ossidazione della vernice delle singole parti dello strumento, dovuta sia agli<br />
agenti atmosferici che al sudore delle mani. In talune zone il cui metallo sottostante era stato<br />
danneggiato, è stato praticato un trattamento locale con agenti disossidanti. La verniciatura dello<br />
strumento è stata protetta con una lacca trasparente. Le parti in ottone, non verniciato, sono state<br />
ripulite, lucidate e protette con lacca trasparente. Le scale di lettura (probabilmente in avorio) sono<br />
state ripulite.<br />
70
17 - compasso di proporzione<br />
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Gli <strong>strumenti</strong> matematici<br />
Costruttore: Canivet 23 - Paris<br />
Datazione:1760 circa<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: 31,8cm (lunghezza totale) 1,3cm*2mm<br />
Il compasso di proporzione è costituito da due righe uguali di ottone, lunghe di solito 20 cm (6-7<br />
pollici francesi), riunite a cerniera ad un’estremità, attorno alla quale si aprono regolarmente come il<br />
compasso ordinario. Sopra le righe sono segnate, in latino nei primi compassi, specialmente in<br />
francese nei successici, diverse scale delle quali le principali sono quelle delle parti uguali, delle<br />
corde, dei poligoni, dei piani, dei solidi, ecc. Questo strumento, fondato sopra le proprietà dei<br />
triangoli simili, serve alla risoluzione di numerosi problemi di agrimensura, di balistica, di<br />
geometria pratica, allorché non si ha bisogno di un’esattezza rigorosa<br />
Serve a dividere un segmento di assegnata lunghezza in segmenti uguali, a dividere un arco o un<br />
angolo in parti uguali, a conoscere la misura dei lati di solidi regolari di assegnato volume, i calibri<br />
dei proiettili in relazione al loro peso, ad inscrivere i poligoni in un cerchio di diametro dato, e così<br />
via. Lo strumento è chiamato anche compasso di Galileo, poiché la sua forma ultima è attribuita allo<br />
scienziato pisano che sulla sua utilizzazione scrisse anche un libro dal titolo Le o<strong>per</strong>azioni del<br />
compasso geometrico et militare, stampato a Padova nel 1606.<br />
23 Nei prima metà del Settecento o<strong>per</strong>arono a Parigi Claude Langlois ed il figlio Jean. L’attività di Claude è tra il<br />
1700 ed il 1756; del figlio Jean si hanno notizie intorno al 1760. Langlois lavorava all’osservatorio <strong>per</strong> i Cassini, come<br />
costruttore di tese, di quadranti e di <strong>strumenti</strong> astronomici. Il suo indirizzo era “A Paris, aux Galleries du Louvre n°<br />
29”. Il successore di Claude Langlois fu il nipote Canivet, la cui attività si sviluppò tra il 1751 ed il 1774. Canivet, che<br />
aveva l’atelier in Quai de l’Horloge, aveva adottato l’insegna A la Sphere, forse la più famosa nel Settecento. Come<br />
Langlois, Canivet fu costruttore specialmente di tese e di quadranti astronomici, oltre a <strong>strumenti</strong> matematici e<br />
grafometri 7 .<br />
71
Il restauro<br />
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Lo strumento, che presentava vistose ossidazioni dovute sia agli agenti atmosferici che al sudore<br />
delle mani, è stato ripulito e verniciato con lacca trasparente protettiva.<br />
18 – COMPASSO DI PROPORZIONE<br />
Costruttore: ignoto, ma sicuramente francese<br />
Datazione: ultimi anni del Settecento<br />
Materiali: ottone<br />
Dimensioni: 30,7 cm (lunghezza totale) * 1.4 cm*3 mm<br />
Il compasso dell'<strong>Istituto</strong> prima del<br />
restauro<br />
Si tratta di un compasso di proporzione di dimensioni leggermente più piccole del precedente. Le<br />
gambe del compasso sono lunghe poco meno di mezzo piede ( un piede francese è uguale a 32,484<br />
cm). Da una parte sono riportate la scale delle “parti uguali” (parties egales) su entrambe le gambe<br />
del compasso e quella dei lati dei poligoni regolari di n lati inscritti in una circonferenza di raggio<br />
assegnato (les polygones) . Sull’altra faccia del compasso sono riportate le scale delle corde (les<br />
cordes), <strong>per</strong> valutare cioè la lunghezza delle corde che in un a cerchio di raggio assegnato fanno un<br />
angolo alla circonferenza di un numero assegnato di gradi., e la scala dei metalli (les metaux)<br />
secondo la quale, essendo dato il diametro di una palla di un metallo assegnato, era possibile<br />
calcolare il diametro della palla di un altro metallo dello stesso peso.<br />
72
Il restauro<br />
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Lo strumento, che presentava vistose ossidazioni dovute sia agli agenti atmosferici che al sudore<br />
delle mani, è stato ripulito e verniciato con lacca trasparente protettiva.<br />
19- PLANIMETRO DI AMSLER<br />
Costruttore: ignoto<br />
Datazione: seconda metà dell’Ottocento<br />
Materiali: ottone, ruote contatrici e calcatoio in acciaio<br />
Dimensioni: max orizzontale 23 cm * 4 cm (max verticale)<br />
Il planimetro è un ingegnoso strumento che serve <strong>per</strong> misurare le aree delle figure piane disegnate<br />
sulla carta.<br />
Il primo strumento costruito a questo scopo fu inventato nel 1824 dal prof. Tito Gonnella di Firenze,<br />
anche se l’invenzione viene comunemente attribuita allo svizzero Oppikofer che realizzò uno<br />
strumento simile alcuni anni dopo.<br />
Gli apparecchi planimetrici furono modificati in seguito e furono condotti ad un alto grado di<br />
<strong>per</strong>fezione specialmente dai costruttori Amsler di Sciaffusa e Coradi di Zurigo. Essi potevano dare<br />
l’integrale o meglio la sommatoria Σ f(x) dx dove y = f(x) è la funzione che nel piano del disegno<br />
(piano ortogonale x-y) rappresenta la curva assegnata di cui si deve calcolare la su<strong>per</strong>ficie. Alla fine<br />
dell’Ottocento essi si distinguevano, a seconda del metodo di integrazione utilizzato, in planimetri<br />
ortogonali ed in planimetri polari.<br />
Nel planimetro polare di Amsler due aste metalliche sono collegate a snodo: una chiamata<br />
avambraccio termina ad una estremità con una punta detta polo che si fissa stabilmente sul piano<br />
della figura da misurare; l’altra, detta braccio, termina ad una estremità con una punta, detta<br />
calcatoio, che <strong>per</strong>corre il contorno della figura, mentre l’altra estremità attraversa a sfregamento<br />
una guaina collegata con un carrello o cursore MN; quest’ultimo si appoggia con orlo h sul disegno<br />
<strong>per</strong> mezzo di una rotella.<br />
73
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
Per misurare l’area chiusa di una figura qualsiasi, si fissa il polo P in un punto qualsiasi del piano<br />
del disegno e si fa coincidere il calcatoio con un punto del <strong>per</strong>imetro della figura data. Quando il<br />
calcatoio si sposta sopra il <strong>per</strong>imetro nel senso di <strong>per</strong>correnza scelto (<strong>per</strong> esempio il senso orario),<br />
<strong>per</strong> ritornare al punto di partenza, il numero totale delle divisioni indicate dal contatore D dentro il<br />
carrello, e dalla rotella, moltiplicate <strong>per</strong> un opportuno fattore di scala, danno l’area della figura, ad<br />
esempio in m 2 . Alcuni modelli sono forniti anche di un nonio <strong>per</strong> migliorare l’approssimazione<br />
della misura.<br />
Il restauro<br />
Lo strumento, che presentava vistose ossidazioni dovute sia agli agenti atmosferici che al sudore<br />
delle mani, è stato ripulito e verniciato con lacca trasparente protettiva.<br />
Il planimetro dell'<strong>Istituto</strong> prima<br />
del restauro<br />
74
Emilio Borchi e Renzo Macii pag.<br />
Bibliografia Generale<br />
Bauernfeind Carl Max, Elemente der Vermessungskunde, Stuttgart,1879<br />
Bonolis Alfonso, Trattato elementare di Topografia, Napoli, 1876<br />
Erede Giuseppe, Manuale di geometria pratica, Firenze, 1883<br />
Gabriel Edmond, Eléments de Topographie, Paris, 1914<br />
Iadanza Nicodemo, <strong>Geometri</strong>a Pratica, Torino, 1909<br />
<strong>Istituto</strong> Geografico Militare, <strong>Catalogo</strong> generale descrittivo degli <strong>strumenti</strong> geodetici e topografici<br />
dell’<strong>Istituto</strong> Geografico Militare, Firenze, 1922<br />
Minow Helmut, Historische Vermessungsinstrumente, Wiesbaden, 1990<br />
Porro Ignazio, La Tachéométrie, Torino, 1850<br />
Righini di S. Giorgio Alessandro, Trattato di Topografia, Torino, 1860<br />
Salmoiraghi Angelo, I<strong>strumenti</strong> e metodi moderni di geometria applicata, Milano,1884<br />
Salmoiraghi Angelo, I<strong>strumenti</strong> e metodi moderni di geometria applicata, Milano,1909<br />
Schiavoni Federigo, Principii di geodesia, Napoli, 1863<br />
75
Un gabinetto di Topografia fra ottocento e novecento Pag.<br />
HANNO CONTRIBUITO<br />
Provincia di Pesaro e Urbino<br />
Università degli Studi di Urbino "Carlo Bo"<br />
Facoltà di "Scienze e Tecnologie"<br />
Collegio dei <strong>Geometri</strong><br />
Della Provincia di Pesaro e Urbino<br />
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