DOSSIER

Giovanni Giacomo Marinoni, "De re ichnographica Dall’immagine al modello cuius hodierna praxis exponuntur", 1751 Uso della tavoletta pretoriana

Note sulla cartografi a Using the plain table geometrica in Italia dal Rinascimento alla Rivoluzione Geodetica

Parte seconda: Da Raffaello Sanzio a Giambattista Nolli

di Andrea Cantile

Professore a contratto di Cartografia presso l’Alma Mater Contract Professor, teaches Cartography, at Alma Mater Studiorum - Università di Bologna (Corso di laurea Studiorum - University of Bologna (II Level degree course magistrale in “Geografia e processi territoriali”) e di Storia - “Geografia e processi territoriali”), and Landscape history del paesaggio attraverso la storia della cartografia, presso through History of Cartography, at the University of Florence l’Università degli Studi di Firenze (Corso di laurea magistrale (II Level degree course - “Architettura del paesaggio”) in “Architettura del paesaggio”), Andrea Cantile è inoltre He is also I.G.M. (Military Geographic Institute) Direttore cartografico dell’I.G.M., Membro del Consiglio Cartographic Director, member of the Scientific Council of scientifico dell’Osservatorio Ximeniano – Firenze, Membro the “Osservatorio Ximeniano” astronomical observatory in dell’United Nations Group of Experts on Geographical Names Florence, member of the United Nations Group of Experts e collabora al History of Cartography Project, della Chicago on Geographical Names and he collaborates at the History University Press. of Cartography Project of the Chicago University Press. È autore di numerose pubblicazioni scientifiche in Italia ed Author of many scientific publications in Italy and abroad, all’estero e svolge attività di ricerca nel campo della storia he is involved in research activities in the topographical del rilevamento e della rappresentazione del territorio, dal survey and representation history field, from Renaissance

Giovanni Giacomo Marinoni, De re ichnographica cuius hodierna praxis exponuntur […], Vienna, MDCCLI Rinascimento ad oggi. to present day. 53 ANNO II | n. 7 | GENNAIO - FEBBRAIO 2010

Dopo Leonardo, ancora un’altra eminente figura After Leonardo, another important Renaissance artist, rinascimentale, del calibro di Raffaello Sanzio da Urbino Raffaello Sanzio from Urbino (1483-1520), presented his (1483 - 1520), offre un ulteriore contributo alla scienza own contribution to the development of the town surveying. del rilevamento urbano. Nella celebre Lettera a Leone In the famous Lettera a Leone X by Baldassar Castiglioni, it X di Baldassar Castiglioni si descrive la sua modalità di is described his method to survey the surrounding walls of a rilevamento della direzione dei setti murari perimetrali building through the utilisation of a graduated compass. degli edifici per il tramite di una bussola graduata. Setting such a compass in the established spot station (an outside L’operazione tipo consiste nel posizionamento della bussola corner of the building that has to be surveyed) a technician has 54 "La scuola di Atene", aff resco realizzato tra il 1509 ed il 1511 da Raff aello Sanzio

"Th e School of Athens", fresco by Raphael painted between 1510 and 1511 nel punto di stazione prescelto, coincidente con un angolo to read the angular measurement given by the direction of the esterno dell’edificio da rilevare, nella lettura del valore angolare back-seen wall and by the magnetic north (where the dipping dato dalla direzione del setto murario traguardato rispetto a needle points to). quella del nord magnetico, indicata dall’ago calamitato. The repetition of such a measurement for all the external sides La ripetizione sistematica di tale operazione per tutti i lati of the building (a method that is called “by walking”), together esterni dell’immobile, detta appunto “per camminamento”, with the measurement of the length of every wall, leads, at the abbinata necessariamente alla misura della lunghezza di end, to the final plan. The technician has enough elements to ogni setto murario, conduce poi a termine il rilevamento, reproduce on a graphic representation of a polygon with n sides 55 ANNO II | n. 7 | GENNAIO - FEBBRAIO 2010

the perimeter of a building or the surrounding walls of a town, using a scale of choice. Most of the XVI century was spent on searching for an improvement of survey techniques and for the designing of better topographical instruments. Newly invented or taken from the Middle Age tradition, the rich set of instruments used in this field includes the astrolabe, the Jacob’s staff, the archipendulun, the odometer, the quadrant, the octant, the geometrical dial, the topographical compass, the Latin radio. The most famous Renaissance topographer made a constant use of goniometers and topographical compasses. They had different kinds of subdivisions: starting from the 48 sectors of Alberti’s goniometer, to the 32 subdivisions of Raffaello’s compass, to the 160 of Antonio da Sangallo il Giovane’s one, until the large diffusion of a subdivision in 360 parts, with 8 sectors that correspond to the 8 vertexes of the Compass-Card (North- Wind, North-East Wind, East Wind, Sirocco, Ostrum, South- West Wind, West Wind and Mistral), all of them divided into 45 parts each. With the introduction of the printing technique, all the knowledge of these pioneers of the new cartographical science could be spread all over the country: within a few decades a Autoritratto, Raff aello lot of manuals on Topography, or Practical Geometry, were published. One of the most important is the Del modo di Self-portrait, Raphael misurare le distanze, le superficie, i corpi, le piante, le prospettive, & tutte le altre cose terrene, che possono occorrere a gli uomini, secondale uere regol ed’Euclide, e de gli altri più lodati scrittori by Cosimo Bartoli, published fornendo al rilevatore gli elementi sufficienti per la restituzione grafica di un poligono di n lati, rappresentante Ritratto di Baldassar Castiglioni, dipinto ad olio di Raff aello Sanzio il perimetro esterno dell’edificio o il circuito murario di una città nel rapporto di scala prescelto. Portrait of Baldassar Castiglioni, oil painting by Raphael Gran parte del Cinquecento è ancora dominata da una continua ricerca tesa al perfezionamento delle tecniche di rilevamento ed alla progettazione di nuovi strumenti topografici. La ricca strumentaria del settore, sia di nuova invenzione, sia recuperata dalla tradizione medievale, si compone di varie suppellettili scientifiche come l’astrolabio, il bastone di Giacobbe, l’archipendolo, l’odometro, il quadrante, l’ottante, il quadrato geometrico, la bussola topografica, il radio latino. I più illustri topografi rinascimentali fanno regolare uso di goniometri e di bussole topografiche, con divisioni differenti, dalle 48 parti del goniometro albertiano, alle 32 divisioni della bussola di Raffaello, alle 160 di Antonio da Sangallo il Giovane, fino alla definitiva affermazione della circonferenza di 360 parti, composta da 8 settori, corrispondenti ai rispettivi vertici della Rosa dei venti centrata su Malta (Tramontana, Grecale, Levante, Scirocco, Ostro, Libeccio, Ponente e Maestrale), suddivisi a loro volta in 45 parti ciascuno. 56 Rosa dei venti Compass rose

L’avvento della stampa diffonde ancor più le conoscenze in 1564 as a summa of surveying knowledge of the time: all di questi pionieri della nuova cartografia geometrica e si the methods well known up to his days. Another milestone in registra nel giro di poche decine di anni la pubblicazione the cartographical field is the essay by Silvio Belli Libro del di vari trattati di Topografia, o Geometria pratica, tra i mesurar con la vista, 1566, where, among other things, a new quali spiccano l’opera di Cosimo Bartoli, che pubblica nel method of graphic surveying is introduced, ahead of the one 1564 una summa delle conoscenze nel campo, riunendo in that is at the basis of the use of the plane table. un volume dal titolo Del modo di misurare le distantie, le As it is, the theoretical background seems now complete, both superficie, i corpi, le piante, le prouincie, le prospettive, e tutte for what concerns the practical surveying, and the graphic le altre cose terrene, che possono occorrere a gli uomini, secondale representation. Nevertheless, the new gender of the geometrical uere regole d’Euclide, e de gli altri più lodati scrittori, tutte le cartography still finds it hard to impose itself. At least as long tecniche conosciute fino ai suoi giorni, e l’opera di Silvio as a few decades, an imitational approach was preferred, even Belli, dal titolo Libro del mesurar con la vista, del 1566, nel thanks to the prevailing aesthetic criteria of the time that quale viene tra l’altro illustrato un metodo di rilevamento preferred mixed kinds of representation (in between the map grafico, che anticipa quello sul quale si fonderà poi l’uso and the landscape view) to the unrealistic zenith-based sketches della tavoletta pretoriana. (vedi pag. 53) of towns and lands. Il quadro scientifico di riferimento sembra a questo punto The future destiny of all the plans, the chorographical and completo, sia per quanto attiene al rilevamento, sia per topographical maps seems to be uncertain: their relevance is quanto riguarda le modalità di restituzione grafica, ma such only among the specialists; there are considered a sort of nonostante tutto ciò, la cartografia geometrica come preliminary sketches that can represent the intermediary towards nuovo genere stenta ancora ad affermarsi definitivamente, landscape painting, perspective sights, and bird’s eye views. risentendo ancora per decenni di un approccio imitativo, We still have interesting proofs of this process. Among the condizionato anche dai prevalenti canoni estetici del tempo, others, the famous “Florentia” (“View of the chain”), ascribed che alle innaturali visioni zenitali delle città e del territorio to Francesco Rosselli; the notorious view of Venice by Jacopo de’ lasciano preferire forme ibride di rappresentazione, tra la Barbari, and the fresco “View of Florence during the siege of visione in pianta e le consuete immagini di paesaggio. 1530”, in Florence’s Palazzo Vecchio by Vasari. All of them are Per le piante, per le carte corografiche e per quelle topografiche realised following previous topographical surveys of the town sembra in sintesi delinearsi uno scenario limitante, che scale, thereafter elaborated through different perspective rules. le relega ai soli ambienti degli specialisti, quasi al livello What makes the change? di schizzi preparatori, tramiti, elementi intermedi per la Why such a kind of document became popular in the Renaissance costruzione di pitture di paesaggio, di scorci prospettici, di cultural background? vedute a volo d’uccello. How was it possible the shift to a new way of conceiving the 57 Cosimo Bartoli "Del modo di misurare le distantie, le superfi cie, i corpi, le piante, le prouincie, le prospettiue & tutte le altre cose terrene, che possono occorrere agli huomini. Secondo le vere regole di Euclide & de gli altri piu lodati scrittori", 1589

Frontespizio

Title Page

Testimonianza di ciò deriva da numerosi esempi pervenuti representation of space still used nowadays? al nostro tempo, tra i quali spiccano certamente la celebre Two are the factors that prevented the geometrical maps to “Florentia”, o “Veduta della catena”, attribuita a Francesco become a handy documental means: Rosselli, la famosissima veduta di Venezia di Jacopo de’ 1 – the fruition of this kind of maps is not a passive one, as it is Barbari e il grande affresco di Palazzo Vecchio a Firenze, the case of a painting or a fresco. Therefore, they couldn’t stand del Vasari, tutti realizzati sulla scorta di previi rilevamenti as a new kind of art. Their appreciation needs a minimum topografici alla scala urbana, successivamente sottoposti a of cartographical knowledge by an observer, in order to fully differenti regole prospettiche. understand the contents offered by a schematic and unnatural Ma cosa determina il cambiamento di rotta? view such as the orthogonal projection; Come avviene l’affermazione di questa nuova categoria 2 – their practical creation is difficult, long and expensive. documentale nel panorama culturale rinascimentale? That’s why they could never achieve the same level of immediate Come si determina cioè quella svolta che modifica il modo practical usefulness that was a characteristic of the Ptolemaic di pensare alla rappresentazione del territorio e che resiste tables, realised through a purely theoretical effort and meant to immutata fino ai giorni nostri? be immediately useful in the schooling system. 58 Gli elementi che impediscono alle piante di affermarsi come Studies on the surveying work and the cartographical categoria documentale ordinaria sono almeno due: representation were pushed forward, towards new spatial 1. da una parte, c’è la difficoltà di queste carte ad imporsi models, by the use of artillery in the so-called “obsidional art” come nuovo genere d’arte per il fatto che la loro fruizione [art of siege]. non è di tipo passivo, come per un quadro o per un During a siege, a detailed knowledge of the land and its real affresco, ma richiede da parte dell’osservatore una sia dimensions was needed by the Army in order to built special pur minima forma di alfabetizzazione cartografica, che defences for towns and fortresses, defences resistant to the gli possa consentire di comprendere a pieno i contenuti enemy cannon-shots and adequate for a proper attach by the di una visione schematica ed innaturale, quale è appunto local artillery. la proiezione ortogonale; At the end of the XV century, together with the essays on 2. dall’altra, c’è invece il forte vincolo derivante dalla loro practical geometry originated in the previous decades by the complessa, lunga e costosa costruzione, che non riesce Euclidean tradition, a new kind of literature appeared, ancora a compensare le necessità di un’immediata utilità exclusively devoted to war strategies. Following the old text by pratica, utilità che sembra invece trovare ragion d’essere Roberto Valturio, De re militari (1472), the first description solo per le tavole tolemaiche, interamente costruite a of all the methods and instruments for a survey, inherited from tavolino e finalizzate ad un tipo di fruizione immediata the Middle Age as the mandatory equipment of a good soldier, nel campo della formazione. new horizons in the use of topography in battle techniques were L’evento che imprime agli studi relativi al rilevamento ed alla opened by famous mathematicians such as Niccolò Fontana rappresentazione cartografica una forte accelerazione verso (usually known as “Stutterer”). la modellazione geometrica dello spazio e che determina We can say, then, that the geographical map starts to be la definitiva affermazione delle nuove carte è segnato dalla important when it proves itself useful in an Army attach with diffusione dell’impiego dell’artiglieria nella cosiddetta arte the artillery: fortification works, bastions, tunnels, trenches,

CREDITS: Ciullini R., Di una raccolta di antiche carte e vedute della CREDITS: Ciullini R., Di una raccolta di antiche carte e vedute della a. V (1924), n. 8, pp. 589-594 città di Firenze, in “L’Universo”, ossidionale. and decoys could be planned and realised.

Francesco Rosselli (attr.), Veduta di Firenze detta “della Catena”, Berlino, Kupfersti- chkabinett, particolare

Francesco Rosselli (ascribed), View of Florence called "della Catena", Berlin, Kupfersti- chkabinett, detail

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Roberto Valturio "De re militari" 1446-1455

Trattato sull'arte militare A sinistra: pagina interna A destra: frontespizio

Treatise on military Left: inside page Right: title page

Le esigenze militari nelle operazioni di assedio richiedono In this context, of course, there’s no lack of “topographical sempre più la conoscenza minuta del territorio e delle sue espionage”, as it is proved by the unusual “length measurers” reali misure per poter realizzare speciali opere di difesa created by Baldassarre Lanci in 1557 in order to survey a land delle città e delle fortezze dai tiri dei cannoni nemici ed with the mere graphical procedure, without calculations: a way ottimizzare nel contempo la capacità di offesa dei propri to make a plan of a fortress standing far outside without taking mezzi di artiglieria. the risk of being discovered by the enemy. 60 Therefore, we have to credit to the Renaissance topographers the creation of a code for the realisation of new geometric maps and the definition of the rules for the manufacturing of new instruments. With the exception of Marco Antonio Pasi and Cristoforo Sorte, the understanding of the Ptolemaic lesson (how to draw a spherical surface on a plane, still maintaining the abovementioned “proportio cuiusque partis ad universale”) has to be credited to astronomers and mathematicians. In Italy, the XVI century ends with important cartographical documents, both in chorography and topography, masterpieces of famous artists, such as Egnazio Danti (1536-1586) and Giovanni Antonio Magini (1555-1617). This latter put an end to the era of pre-geodetic cartography and drew the first homogeneous map of Italy in 61 sheets. This map was elaborated thanks to the data already collected in the course of the century by other cartographers, Italian and not, reviewed thanks to the new position of many sites that he himself calculated and posthumous published by his son Fabio in 1620. Therefore, we can say that geometric cartography had become a reality as for the urban scale. Nevertheless, the awareness of the necessity of topographical maps for the whole territory (and not only for those landmarks represented by military structures such as fortresses and parade-grounds) was still lacking. In order to take this step forward, two things were still missing: on one hand, a deepest scientific knowledge, particularly in the study Ai vari trattati di geometria pratica, sorti nei precedenti of the shape and the dimensions of our planet; on the other decenni sulla scia della tradizione euclidea, si aggiunge hand, a good motivation to activate the great amount of money già sul finire del Quattrocento un nuovo genere di that was necessary to sustain the long and expensive surveys and opere, dedicato alla cosiddetta arte militare. Sulle orme the delicate phases of the cartographical restitution. del vecchio trattato di Roberto Valturio, dal titolo De re As for the first aspect, the scientific one, the XVII century militari del 1472, che per primo raccoglie una descrizione introduced a new method for the calculation of the landmark delle tecniche e degli strumenti di rilevamento ereditate position on the earth surface and a new general theory of reference dalla tradizione medievale come bagaglio indispensabile that allowed the discipline to progress towards a new era. dell’uomo d’arma, nuovi sforzi si compiono da parte di We are talking about the spreading of the new procedures illustri matematici come Niccolò Fontana, maggiormente experimented in 1615 by Willebrord Snel van Royen (1580- noto come il Tartaglia, per il perfezionamento delle 1626), also called Snellius. He suggested a way to transfer in pratiche topografiche in campo militare. other sites, through a triangulation, the absolute coordinates of a È quindi in funzione delle specifiche esigenze dell’artiglieria place obtained through astronomic measurement, even if, at the che la carta geometrica comincia a dare risposte concrete beginning, the results of this method weren’t so convincing, due ai bisogni militari, consentendo di progettare opere di to gross blunders in the calculations. Nevertheless, they opened fortificazione, bastioni, gallerie, trincee, diversivi, falsi scopi. the way to the new operational geodesy and were confirmed as Non mancano poi in questo quadro sofisticati apparati the best method both for the length measurement of the grade, di “spionaggio topografico”, come il singolarissimo and for the geometrical setting of all the topographical maps of distanziometro di Baldassarre Lanci, strumento ideato nel the world in the following centuries. 1557 per rilevare il territorio con soli procedimenti grafici, On the other hand, a new and sensational theory was spreading senza cioè l’esecuzione di calcoli, e per ricavare la pianta di all around Europe, although not yet confirmed by experimental una fortezza da lontano, senza essere visti dal nemico. data. According to it, the Earth shape is more like an oblate Mentre alla scala urbana è principalmente ai topografi spheroid, than like a sphere. That was the idea of Isaac Newton in rinascimentali che si deve dunque il merito di aver his Philosophiae naturalis principia mathematica (Propositions codificato le regole per la realizzazione delle nuove carte III, 19 and III, 20), published in London, in 1687. geometriche e di aver dettato i principi per la costruzione di While the European scientist were trying to confirm or to nuovi strumenti, con rare eccezioni come nel caso di Marco refute such a theory, after 31 years from this publication, Antonio Pasi e di Cristoforo Sorte, alla scala territoriale, Jacques Cassini (1677-1756) announced the results of geodetic 61 ANNO II | n. 7 | GENNAIO - FEBBRAIO 2010

ma anche a quella corografica ed a quella geografica, è agli astronomi ed ai matematici che va il merito di aver appieno compreso la lezione tolemaica di proiezione di una superficie sferica su una superficie piana, conservando la citata “proportio cuiusque partis ad universale”. Il XVI secolo si chiude in Italia con importanti documenti cartografici sia alla scala corografica sia a quella geografica, con opere di grandi personaggi, come Egnazio Danti (1536 - 1586) e Giovanni Antonio Magini (1555-1617), il quale pone fine alla lunga epoca della cartografia pregeodetica e realizza la prima carta omogenea d’Italia in 61 tavole, elaborata sulla scorta del materiale cartografico pubblicato nel corso del secolo da altri cartografi, corretta alla luce delle nuove determinazioni di posizione da lui stesso eseguite e pubblicata postuma dal figlio Fabio, nel 1620. Pur se alla scala urbana la cartografia geometrica è quindi una realtà, manca ancora la consapevolezza della necessità di una cartografia alla scala topografica per tutto il territorio, non solo per quei punti nevralgici degli apparati difensivi militari come le fortezze ed i campi di Marte. Ma per realizzare questo ulteriore passo in avanti mancano da una parte più approfondite conoscenze scientifiche, legate allo studio della forma e delle dimensioni del pianeta, e dall’altra motivazioni valide per attivare quei cospicui finanziamenti necessari a sostenere le lunghe e costose campagne di rilevamento e le delicate fasi di allestimento cartografico. Per quanto riguarda il primo aspetto, quello di tipo scientifico, il Seicento fornisce un nuovo metodo di determinazione della posizione dei punti sulla superficie terrestre ed una teoria generale di riferimento, che fanno compiere alla disciplina quel decisivo passo verso una nuova era. Da una parte, si diffondono cioè le note procedure sperimentate nel 1615 da Willebrord Snel van Royen (1580-1626), detto anche Snellius, consistenti nel trasporto per triangolazione delle coordinate assolute di un punto noto, ricavate per via astronomica, che, pur se non danno subito risultati positivi a causa di grossolani errori di calcolo, tracciano la strada della nascente geodesia operativa e vengono confermate quale miglior metodo sia per le misure di lunghezza del grado sia per l’inquadramento geometrico di tutta la cartografia topografica mondiale dei secoli a venire. Dall’altra parte invece echeggia per tutta l’Europa la nuova, sconvolgente asserzione, non ancora supportata dal dato sperimentale, secondo la quale la forma della Terra non è assimilabile ad una sfera, ma ad un ellissoide di rotazione, schiacciato ai poli, così come enunciato da Isaac Newton nei suoi Philosophiae naturalis principia mathematica (Proposizioni III.19 e III.20), pubblicato a surveying of the Paris meridian and introduced in the scientific Londra, nel 1687. debate an empirical refutation of Newton’s assertions: the shape Mentre gli sforzi degli scienziati di tutta l’Europa si of the Earth is a prolate spheroid (lengthened in the direction of concentrano per confermare o per confutare le nuove teorie a polar diameter) and not an oblate spheroid (flattened at the newtoniane, a trentuno anni di distanza dall’enunciazione poles), as sustained by Newton. di questa teoria, Jacques Cassini (1677 - 1756) annuncia At that time, the most popular question in the whole Europe

62 i risultati della campagna per la misura del meridiano Giovanni Antonio Magini, 1620 di Parigi ed introduce nel dibattito scientifico una Ducato di Urbino confutazione empirica della teoria newtoniana, secondo Giovanni Antonio Magini, 1620 la quale la forma della Terra è sì quella di un ellissoide di Duchy of Urbino rotazione, ma il suo schiacciamento è all’equatore e non ai poli, come sostenuto da Newton. 63 ANNO II | n. 7 | GENNAIO - FEBBRAIO 2010

was: “Is the Earth a prolate spheroid or an oblate spheroid?” The most beautiful and interesting pages in the long and uneven History of Geodesy were written on this topic, as a lot of different opinions arose on the disagreement between Newton’s theories and experimental data. While the dispute seemed to reach a dead-end, Giovanni Poleni (1683-1761), professor of astronomy, mathematics and philosophy at the Alma Mater Studiorum - University of Bologna, offered a new contribution to the debate. He wrote an essay (1724) that proposed the basis for the final solution to the problem. He sustained the inadequacy of Cassini’s empirical data in the refusal of Newton’s theory and proposed new campaigns of measurement of the length of the longitude grade at different latitudes, in order to investigate the change of the earth curvature in terms of latitude. Even if this proposal was similar to the one previously advanced without success by Joseph-Nicolas Delisle (1688-1768), four more years had to pass from its second publication (1729) before Pierre-Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759) took it as the starting point for his Sur la figure de la Terre (1733). With this last essay he urged the scientists of the time to solve the “geodetic question”, abandoning the mere philosophical speculations, useless for any innovation, and Sopra: Sir Isaac Newton, Matematico, fi sico e alchimista inglese undertaking all the possible practical efforts. After two years, as a confirmation that longitude had proved A destra:Willebrord Snel van Royen, Matematico, fi sico e astronomo olandese

Up: Sir Isaac Newton, English mathematician, physicist and alchemist

Right: Dutch mathematician, Physicist and astronomer

La domanda che echeggia in tutta l’Europa del tempo è: “La Terra è dunque schiacciata o allungata ai poli?” Su questo assillo vengono scritte da questo momento le pagine più belle ed appassionanti della lunga e tormentata storia della geodesia, proprio in virtù delle forti divergenze emerse dal confronto tra le teorizzazioni newtoniane ed i dati sperimentali. E mentre le dispute sembrano essere arrivate ad un punto morto, giunge nel dibattito geodetico un contributo del professor Giovanni Poleni (1683 - 1761), docente di astronomia, matematica e filosofia all’Alma Mater Studiorum di Bologna, dal titolo Epistolae duae, in quarum altera proponuntur nonnulla de telluris forma (1724), che pone le basi per la definitiva soluzione della questione. Il saggio di Poleni sostiene l’insufficienza del dato empirico ricavato dalle operazioni di Jaques Cassini per la confutazione della teoria newtoniana e propone l’effettuazione di apposite campagne di misura della lunghezza del grado di longitudine a differenti latitudini, così da esplorare la variazione della curvatura terrestre in funzione della latitudine. Tale proposta, tuttavia, ancorché replichi in modo inconsapevole l’analoga tesi avanzata precedentemente da Joseph-Nicolas Delisle (1688 - 1768) 64 Meridiano di Francia, dal trattato "De la grandeur et de la Figure de itself to be far more difficult to ascertain than latitude, the la Terre", pubblicato nel 1723 da Jacques Cassini measurement of the arc of a meridian at different latitudes

Cassini merdian as published in 1723 "Traité de la grandeur et de la appeared to be the best choice. By initiative of the Académie Figure de la Terre" Royale des Sciences de Paris, two famous expeditions to Lapland and Peru were financed. The first one to leave was the one directed to Peru (1735), with Louis Godin (1704- senza successo, deve però attendere ancora altri quattro 1760), Charles-Marie de La Condamine (1701-1774), and anni, dopo la pubblicazione della sua seconda versione, Pierre Bouguer (1698-1758), and the second one, followed dal titolo Epistolarum mathematicarum fasciculus (1729), in 1736, to Lapland, leaded by Pierre-Louis Moreau de perché da esso Pierre-Luois Moreau de Maupertuis (1698 Maupertuis (1698-1759). Thanks to them, the Newton’s - 1759) prenda spunto per la pubblicazione del suo theory was confirmed once and for all by the empirical data saggio Sur la figure del la terre (1733), col quale incita gli and it was recognised as the truth: the Geodetic Revolution scienziati dell’epoca a compiere tutti gli sforzi operativi is started and new, unexpected perspectives are opened for possibili per giungere a dirimere la “questione geodetica”, the cartographical science. abbandonando le mere speculazioni filosofiche, che non Another step towards a geometrical cartography on a avrebbero approdato a nulla di nuovo. topographical scale for wider territories is taken thanks to the 65 ANNO II | n. 7 | GENNAIO - FEBBRAIO 2010

increasing demand for military control (in the meanwhile the range of the artillery was improved and more precise mathematical instruments were needed in order to direct the shots) and, thereafter, to the urgent need for a fiscal equalization, based on the ownership of real estates, as suggested by the Illuminist Physiocratic theories. The first great laboratory for the application and the teaching of the systematic survey of the land on large-scale became a reality with the creation of the geometric cadastre based on parcels in Milan (or Cadastre of Maria Theresa). Although with its scientific limitations, due to the lack of a specific geodetic reference system that could support it, this surveying was able to accomplish a careful work in a deepest knowledge of the ducal territory. Under the guide of the mathematician Giovanni Giacomo Marinoni (1676-1755), a great improvement in the professional training was achieved: a new generation of topographers and cartographers was created, all able to make use of the plane table and to observe the strict rules of the topographical design. A member of this multitude is the “eminent surveyor” from

Mappa che mostra i siti delle misurazioni di Pierre Louis Moreau Giovanni Battista Nolli de Maupertuis eff ettuate durante la sua spedizione in Lapponia, da "Nuova Topografi a di Roma" "La Figure de la Terre" (1738) Particolare

Map showing the sites of Maupertuis's measurements from his expedi- Giovanni Battista Nolli tion to Lapland, from "La Figure de la Terre" (1738) "Th e New Plan of Rome" Detail Due anni dopo, in virtù della maggiore incertezza nella determinazione delle longitudini, si opta per la misura di archi di meridiani a differenti latitudini e, per iniziativa dell’Académie Royale des Sciences de Paris, vengono finanziate due celebri spedizioni in Lapponia ed in Perù. Parte prima la spedizione del Perù (1735), con Louis Godin (1704 - 1760), Charles-Marie de La Condamine (1701 - 1774) e Pierre Bouguer (1698 - 1758), e l’anno seguente quella della Lapponia (1736), condotta da Pierre-Louis Moreau de Maupertuis (1698 - 1759). Grazie a queste epiche imprese la teoria newtoniana viene definitivamente confortata dai dati empirici ed universalmente riconosciuta come valida: la Rivoluzione geodetica è avviata e la cartografia si apre a nuovi ed inimmaginati scenari. Il passaggio successivo verso la realizzazione di cartografia geometrica alla scala topografica per i più ampi ambiti territoriali avviene poi in virtù delle crescenti esigenze di controllo militare del territorio (che nel frattempo ha allungato la gittata dei pezzi di artiglieria e necessita di strumenti matematici per il controllo del tiro) ed in seguito 66 alla necessità non più procrastinabile di attuazione di una Como, Giambattista Nolli (1701-1756). He called himself perequazione fiscale, basata sul possesso di beni immobili, “surveyor and architect” and received his education in that così come suggerito dalle teorie fisiocratiche illuministiche. scientific and technical laboratory represented by the Cadastre Il primo, grande laboratorio sperimentale e didattico nel of Maria Theresa. campo del rilevamento sistematico del territorio a grande He has to be credited with the realisation of the famous map scala si ha proprio con la formazione del catasto geometrico- (called Nuova Topografia di Roma or, better, Pianta Grande particellare milanese o Teresiano, che pur se mostra i suoi di Roma) that stands as a milestone in the Italian History of forti limiti scientifici nella mancanza di una specifica rete Cartography. This map opens the way for fortunate series of geodetica di appoggio, attua una delle più ampie opere di maps of the most important Italian cities, such a sophisticated conoscenza del territorio e, sotto la guida del matematico and valuable scientific work was, therefore, elevated to the Giovanni Giacomo Marinoni (1676 - 1755), realizza una ranks of an artistic masterpiece. vasta opera di formazione professionale, creando una nuova Nolli worked on his creation for eight long years, from 1736 classe di topografi e cartografi, che vengono educati all’uso to 1744, and realised a work that includes not only the map della tavoletta pretoriana (vedi pagina 53) e alle rigide regole itself (12 sheets in the so called imperial format, 47x68,9 cm), del disegno topografico. but also a frontispiece, an introduction to the reader, an index A questa vasta schiera di nuovi tecnici appartiene in of the numbers that could be found on the map (divided into particolare l’eccellente geometra comasco Giambattista Nolli districts), and alphabetic index (in order to facilitate the user), (1701 - 1756), che si definisce “geometra e architetto”, a smallest map on a single sheet (realised with the cooperation formatosi proprio in quel laboratorio di scienza e di tecnica of Giovanni Battista Piranesi, 1720-1778), and a re-edition, che fu il Catasto Teresiano. always on a single sheet, of the map by Bufalini (1551). Frutaz A.P., Le piante di Roma, Istituto Studi Romani, Frutaz A.P., I-III, 1962

Sopra: Giovanni Battista Nolli, Nuova Topografi a di Roma, scala 1:3000 c.a, 1736-44 A destra: Giovanni Battista Nolli, Pianta piccola di Roma

Up: Giovanni Battista Nolli, "Th e New Plan of Rome", scale 1:3000 c.a, 1736-44 Right: Giovanni Battista Nolli, "Th e New Plan of Rome", scaled-down The whole text is therefore conceived more as an urban atlas, edition then a wall-map of big dimensions (even if such a use of this document can remain the first one). A lui si deve il grande merito della realizzazione della celebre In conclusion, the idea is: a scientific work, still encyclopaedic, carta, intitolata Nuova Topografia di Roma e più nota come that at the same time could be also an artistic masterpiece. Pianta Grande di Roma, opera che segna la storia della From a scientific point of view, Nolli’s map is highly reputed for cartografia italiana e traccia la strada ad una fortunata serie the accuracy of its surveys and its graphical representation on a di carte urbane delle maggiori capitali italiane, elevando al scale of 1:3000 (approx.). Four cherubs topographers, sketched rango di opera d’arte anche una sì sofisticata e pregevole at the corners of the map while working on a measurement opera di scienza. campaign with a metrical stick, a surveying chain, a plane table Nolli lavora alla realizzazione della carta per otto lunghi with a simple back-sight and drawing compasses, are a way to anni, dal 1736 al 1744, e porta a compimento un’opera represent such the accuracy. Altogether with the representation che, oltre alla carta vera e propria, composta da 12 fogli of river flows, vegetation, morphology, and planning structures, imperiali (cm 47x68,9), presenta un frontespizio, un we can find on the map also the correct position of churches, testo introduttivo di avviso al lettore, l’indice dei numeri stairs, courts, fountains, obelisks, columns, crosses and ancient presenti nella pianta divisa per rioni, l’indice alfabetico, ruins from the past (with their names). Nolli was even able pensato precipuamente per l’agevolazione del lettore nella to obtain a special permit from the Pope Benedict XIV as an consultazione della mappa, una pianta piccola in un foglio authorisation to enter every estate, private or not, every church unico, realizzata in collaborazione con Giovanni Battista and closure monasteries in town. Piranesi (1720 - 1778), ed una riedizione, sempre in un From an artistic point of view, we have to notice how the beauty foglio unico, della carta del Bufalini del 1551. of the whole work is related to the harmonisation of different L’apparato è quindi pensato più con ispirazione alla forma themes. In its ensemble, in order to enrich the already great dell’atlante urbano che non come semplice carta murale amount of informational contents of the work, allegorical, di grande formato, anche se, ovviamente, tale soluzione graphical and architectonical themes are wisely introduced, non è affatto esclusa dal novero delle possibili fruizioni del together with foreshortenings of the town, allegory of the

documento. Catholic Church (in throne on the parvis of San Giovanni in Le piante di Roma, Istituto Studi Romani, I-III, 1962 Frutaz A.P., 68 L’idea che essa trasmette è infatti quella di opera scientifica, Lateran), of Rome, the Tiber, Campidoglio square, St. Peter’s di tipo enciclopedico, e, nel contempo, di vera e propria Dome, the Trajan’s Column, the Saturn’s Temple, the Vespasian’s opera d’arte. Temple, the Coliseum, and the Travertine Arc. Dal punto di vista scientifico, va posto in evidenza come la carta As for the shift from the geometrical cartography to the del Nolli si imponga per il rigore delle operazioni di rilevamento chorographical scale, while in the whole Europe they were e di restituzione grafica alla scala 1:3000 c.a, richiamato preparing maps for the artillery, in Italy and in the Vatican all’interno dell’opera attraverso l’immagine significativa di State the first experiments on the measurement of the meridian quattro puttini topografi, intenti ad eseguire operazioni di arc took place, starting from the meridian between Rome campagna con la canna metrica, con la catena agrimensoria, and Rimini. After that, the Jesuit Fathers Ruggero Giuseppe con la tavoletta pretoriana a traguardo semplice e con un Boscovich (1711-1787) and Christopher Maire (1697-1767) compasso. I contenuti informativi della carta aggiungono al carried on (from 1750 to 1753) the first studies for realisation tradizionale apparato planimetrico, idrografico, vegetazionale of the first Italian geodetic map. e morfologico, anche la puntuale delineazione di chiese, atri, The results of their investigations didn’t confirm the previous scale e cortili, fontane, obelischi, colonne, croci ed antichi measurements of the grade length obtained in the surveys on the monumenti del passato, con la relativa toponomastica, per il southern France meridian. The discrepancies between the two cui rilevamento Nolli beneficia di una speciale bolla papale (di measurements made Boscovich think that the Newton’s theory papa Benedetto XIV) che autorizza lui e i suoi collaboratori ad was confirmed and that the differences among the experimental entrare in tutte le proprietà pubbliche e private, nelle chiese e data were due to the influence of the mountains blocks on the nelle clausure della città. plumb line. A new era in the in the history of geodetics had Dal punto di vista artistico va invece evidenziato come been open: an era that will have to deal with the problem of la bellezza complessiva del documento poggi sul felice the vertical deflection. concerto di più temi correlati. Nella composizione generale, Talking abut cartography, the experience of these two pioneers a impreziosire ancor più l’alto contenuto informativo della carta sono infatti armonicamente disposti temi di carattere allegorico ed elementi grafici e architettonici, con scorci di paesaggio urbano, con le allegorie della Chiesa, in trono sul sagrato della basilica di S. Giovanni in Laterano, di Roma e del Tevere, la piazza del Campidoglio, la cupola di S. Pietro, la colonna Traiana, il tempio di Saturno, il tempio di Vespasiano, il Colosseo e l’arco di Travertino. Quanto alla diffusione della cartografia geometrica alla scala corografica, mentre in tutta l’Europa si apprestano i preparativi per l’allestimento di carte d’artiglieria, sul suolo della nostra penisola è nello Stato della Chiesa che si compiono le prime esperienze per la misura dell’arco di meridiano compreso tra Roma e Rimini e per la successiva realizzazione della prima carta geodetica italiana, condotte tra il 1750 ed 1753, dai padri gesuiti Ruggero Giuseppe Boscovich (1711-1787) e Christopher Maire (1697-1767). Gli esiti delle loro operazioni geodetiche non risultano convergenti rispetto ai precedenti valori di lunghezza del grado ottenuti nella parte sud della meridiana di Francia; e la differenza tra tali grandezze induce Boscovich, da una parte, a ritenere confermata la teoria newtoniana dello schiacciamento polare e, dall’altra, ad attribuire le discrepanze tra i due dati sperimentali all’azione perturbatrice delle masse orografiche sulla direzione del filo a piombo, aprendo di fatto una delle pagine più importanti della storia della geodesia e riguardante appunto il problema della deviazione della verticale. Sul piano cartografico, l’esperienza di questi due pionieri Ruggero Giuseppe Boscovich, "Th eoria philosophiae naturalis redacta ad della cartografia geodetica italiana vale a determinare unicam legem virium in natura existentium", 1763 Frontespizio l’inquadramento geometrico e la realizzazione della Nuova Carta Geografica dello Stato Ecclesiastico [...], di Christopher Title Page

69 ANNO II | n. 7 | GENNAIO - FEBBRAIO 2010

Giovanni Inghirami, Carta Geometrica della Toscana, 1830

Giovanni Inghirami, Geometric Map of Tuscany, 1830

Maire, ultimata nel 1755 alla scala 1:375000. of Italian geodetic cartography fixes in Italy the first geodetic Con la carta di padre Maire si afferma definitivamente reference system and the realisation of the Nuova Carta in Italia il concetto di cartografia geometrica e viene Geografica dello Stato Ecclesiastico […] by Christopher tracciata la strada agli analoghi, gloriosi lavori che di lì Maire, published in 1755 on a 1:375000 scale. a poco si sarebbero compiuti nel Regno di Napoli, con In Italy, with Father Maire’s map, the idea of a geometrical Giovanni Antonio Rizzi Zannoni (1736 - 1814), nel cartography gained a hold once and for all. That opened the Ducato di Milano, con gli scienziati dell’Osservatorio way to similar and successful works that would be undertaken astronomico di Brera, ed in tante altre parti della penisola, in the following years in the Kingdom of Naples by Giovanni fino all’ultima, grande realizzazione ad opera di padre Antonio Rizzi Zannoni (1736-1814), in the Dukedom of Giovanni Inghirami (1779 - 1851) per la Carta Geometrica Milan by the scientists of the Astronomic Observatory in della Toscana, che chiude la lunga serie delle realizzazioni Brera, and in many other parts of the country. The last great cartografiche ufficiali preunitarie, facendo sempre del dato accomplishment was the work of Father Giovanni Inghirami posizionale l’elemento più qualificante e cogente della (1779-1851): the Carta Geometrica della Toscana marks the rappresentazione cartografica, anche a scapito dello stesso end of the Italian pre-unification cartography. The positional linguaggio cartografico, sempre più sintetico, essenziale, data was more and more at the core of any cartographic schematico, al punto di divenire talvolta criptico ed representation, even to the detriment of the cartographic impenetrabile finanche ai tecnici. language itself (always more and more synthetic, essential, Considerazione quest’ultima che può far concludere queste schematic to the point of becoming incomprehensible even for brevi note non con un’affermazione di circostanza, ma con the technicians). una doverosa domanda: This last remark can lead us to a conclusion with a right and Fino a che punto è ancora oggi necessario, alla luce delle proper question: innumerevoli potenzialità offerte dalle nuove tecnologie Nowadays, considering the possibilities offered by the new informatiche, sacrificare sull’altare euclideo quel valore information technologies, is it necessary to sacrifice on the aggiunto che aveva ispirato gli allestimenti cartografici Euclidean altar the potentialities opened by the maps of del passato e che ancora oggi ci fa rimanere senza parola the past centuries, that are still able to let us speechless in davanti ad opere come quelle di Leonardo da Vinci o di front of masterpieces such as those by Leonardo da Vinci or Giambattista Nolli? Giambattista Nolli? 70