Informazioni Generali

Abbigliamento, attrezzature, avvertenze

Mappe, coordinate geografiche e UTM

Segnaletica

Il GPS e suo uso escursionistico

 


















Abbigliamento, attrezzature, avvertenze

Tutti i sentieri descritti in questa guida possono essere compiuti nell'arco di in una giornata estiva, andata e ritorno, quindi le eventuali attrezzature necessarie per il pernottamento (tenda, materassino, fornello, ecc.) non sono prese in considerazione.









In montagna, i problemi più frequenti che si possono incontrare sono quelli legati alle condizioni meteorologiche (che possono cambiare improvvisamente), e all'orientamento.

In estate, se si fanno percorsi impegnativi, occorre anche considerare il rischio della disidratazione, in quanto sui Monti Simbruini la roccia calcarea è altamente permeabile, quindi l'acqua disponibile in superficie è poca.
 

I pericoli sono tre: gli infortuni, i fulmini, e le vipere.

Occorre quindi partire avendo con sé le attrezzature e le conoscenze che permettono di fronteggiare eventuali problemi, e limitare i rischi.
 

L'abbigliamento deve innanzitutto avere una pesantezza adatta alla stagione. Occorre tener presente che alle quote in gioco (tra i 1400 e i 1800 metri) la temperatura è di circa 10 gradi più bassa di quanto sia al livello del mare, ma l'irraggiamento solare è molto intenso perché lo spessore di atmosfera attraversato dai raggi è più sottile e meno denso. Di conseguenza, in inverno occorre essere preparati per temperature che possono scendere anche sotto i -10 °C (eccezionalmente si può andare verso i -20 °C), quindi giacca a vento, maglione pesante e cappello sono obbligatori. In estate, T-shirt e calzoncini corti sono consigliabili, ma avendo comunque con sé una mantellina per ripararsi dagli acquazzoni improvvisi, ed un cappello. Quest'ultimo serve sia per ripararsi dal sole, ma anche per proteggere la testa da eventuali grandinate: i chicchi più grandi direttamente sulla testa fanno male.

Sui Monti Simbruini la maggior parte del bosco è faggeta, che ha la caratteristica di un sottobosco molto "pulito": è raro quindi avere problemi con passaggi ostruiti da rovi. In estate i pantaloni lunghi, che altrove possono essere utili proprio per proteggersi dai rovi, qui servirebbero solo a tenere calde le gambe qualora la temperatura scendesse repentinamente. Se ne può fare a meno, purché però la mantellina sia lunga e in caso di pioggia o grandine protegga anche le gambe.

Una nota particolare meritano naturalmente le scarpe: le vesciche possono creare fastidi notevoli, e trovarsi con le scarpe rotte a metà percorso non è il massimo. Per percorsi brevi e poco impegnativi possono essere sufficienti le scarpette da jogging, per percorsi più lunghi conviene utilizzare scarponcini da escursionismo, leggeri ma robusti. Naturalmente in inverno, se si cammina con la neve ci vuole un'attrezzatura specifica. In ogni caso, quando si mette un nuovo paio di scarpe, è buona norma provare che esse non diano problemi su percorsi tranquilli, prima di andare su quelli più impegnativi.

Per l'orientamento è indispensabile dotarsi di una buona mappa. Tuttavia, pur avendo una mappa, può capitare di perdere l'orientamento, e a quel punto la mappa serve a poco se non si è in grado di capire in quale punto ci si trova, e di ritrovare il punto stesso sulla carta.

Lo strumento classico per orientarsi è la bussola, a cui si può eventualmente aggiungere l'altimetro. Tuttavia occorre anche saperli usare, e disporre di punti di riferimento visibili su cui basarsi (quindi la nebbia può creare grossi problemi). La tecnologia elettronica fornisce oggi uno strumento enormemente più complesso, ma al contempo straordinariamente semplice da utilizzare: il sistema di localizzazione satellitare denominato GPS (Global Positioning System), al quale è dedicata una apposita sezione in questa guida.

Per utilizzare questo sistema occorre portare con sé un apposito "ricevitore GPS", le cui dimensioni, peso e costo sono simili a quelle di un telefono cellulare. Il ricevitore GPS è in grado di determinare la propria posizione in latitudine, longitudine, ed altitudine, con precisione assolutamente compatibile con gli scopi escursionistici (pochi metri, o al massimo poche decine di metri). Il punto può essere ritrovato sulla mappa in base alle coordinate. I modelli migliori hanno anche la possibilità di memorizzare elettronicamente la mappa, e di mostrare quindi il punto direttamente su un display grafico incorporato.

Con una buona mappa ed il GPS i problemi di orientamento sono risolti definitivamente. Anche in caso di nebbia il GPS funziona senza problemi. L'unica maniera per perdersi è... dimenticare di ricaricare le batterie per il ricevitore!

In estate può fare molto caldo, e la disidratazione diventa un pericolo. Occorre portare con sé la quantità di acqua necessaria, oppure programmare il rifornimento d'acqua nei pochi punti dove essa si può trovare. Come detto, i Simbruini sono poveri d'acqua in superficie, infatti in tutta l'area coperta da questa guida esiste una sola sorgente perenne, dove cioè si può trovare acqua anche in piena estate: è la fonte della Fossagliola (detta anche fonte degli Scifi), sulle pendici est di Monte Autore. Altri possibili punti di approvvigionamento idrico sono gli esercizi commerciali di Campaegli, Livata, Campo dell'Osso, e presso il Santuario della SS. Trinità. In una calda giornata d'estate è bene programmare i rifornimenti prevedendo un consumo di almeno mezzo litro d'acqua per persona per ogni ora di cammino. Nelle altre stagioni si può considerare un consumo pari alla metà.

Il pericolo di infortuni gravi è abbastanza limitato, perché nessuno dei sentieri è particolarmente esposto al pericolo di cadute rovinose. Certo, il rischio di mettere un piede su una pietra mobile e prendere una storta esiste. In questa eventualità può essere utile avere con sé una benda elastica per fasciare l'articolazione.

Avere con sé qualche cerotto può sempre essere utile, per piccole ferite, ma specialmente per qualche vescica inattesa. Il "kit di pronto intervento" può essere completato con fazzoletti di carta (e/o carta igienica), crema solare, ed uno spray repellente per gli insetti (un po' fastidiosi in estate). Il siero antivipera bisogna saperlo somministrare, altrimenti è inutile portarlo con sé: meglio sapere cosa fare per evitare le vipere.

Innanzitutto le vipere non sono dei serpenti dal morso fulminante: una persona sana e robusta può resistere agli effetti del veleno per ore anche senza soccorso. E comunque la probabilità di essere morsi può essere veramente minima se si seguono alcuni semplici accorgimenti. La vipera attacca solo se si sente minacciata, e normalmente, se può, fugge all'avvicinarsi dell'uomo, di cui avverte la presenza con largo anticipo perché percepisce molto bene le vibrazioni del terreno. Quindi, conviene "segnalare" la propria presenza ad eventuali vipere procedendo con passo pesante e battendo il terreno con un bastone. Questo aiuta la vipera ad allontanarsi e al contempo noi a non vederla nemmeno. E' bene guardare sempre il terreno davanti ai propri piedi mentre si cammina, per evitare di mettere inavvertitamente un piede su una vipera, che in tal caso si sentirebbe attaccata e reagirebbe. Fare attenzione specialmente quando si attraversano luoghi assolati, che sono quelli prediletti dalle vipere.

I fulmini durante un temporale possono essere un serio pericolo, se non si seguono alcuni accorgimenti. Tutti sanno che non bisogna ripararsi sotto un albero durante un temporale, ma quando si è nel bel mezzo di un bosco e gli alberi sono ovunque, che cosa bisogna fare?

Innanzitutto occorre evitare di esporsi alla scarica diretta, cioè che il fulmine colpisca direttamente la persona. I fulmini tendono a cadere nei punti più alti, quindi bisogna evitare che il punto più alto siamo proprio noi: quindi, scendere subito dai punti più elevati (vette e crinali) ed evitare gli spazi aperti.

Dopo essersi posti al riparo dalla scarica diretta, bisogna preoccuparsi di evitare quella indiretta, cioè che il fulmine colpisca qualcosa vicino a noi (un albero, il terreno, ecc.), e noi si sia investiti dall'energia che si disperde a raggiera tutto intorno al punto di caduta del fulmine.

Nel punto di caduta del fulmine c'è una tensione elettrica altissima, che diminuisce man mano che ci si allontana dal punto di impatto. Quindi, se per esempio tocchiamo il terreno in due punti (tipicamente, i piedi compiendo un passo), un piede si potrà trovare più vicino al punto di caduta, e quindi sarà sottoposto ad una certa tensione elettrica, mentre l'altro si potrà trovare un po' più lontano, e quindi sarà soggetto ad una tensione elettrica più bassa. Essendoci dunque una differenza di tensione tra i due piedi (la cosiddetta "tensione di passo"), una corrente elettrica attraverserà il nostro corpo, entrando da un piede ed uscendo dall'altro.

Per limitare gli effetti della scarica indiretta bisogna quindi mantenere più bassa possibile la tensione di passo (ad esempio, stando a piedi uniti), e, ancor di più, evitare che altre parti del corpo possano essere soggette a tensione. Ad esempio, se la tensione di passo si manifesta tra un piede ed una mano, ciò è molto più pericoloso che tra i due piedi, perché la corrente va ad investire direttamente il cuore, quindi il rischio di un blocco cardiaco aumenta considerevolmente.

Da questo conseguono alcuni semplici regole per difendersi dalla scarica indiretta. In generale, tenersi lontani dai probabili punti di caduta di un fulmine (punti elevati, alberi isolati, ecc.), ed evitare che il proprio corpo tocchi il terreno o gli oggetti circostanti (rocce, alberi) in più punti. Trovare riparo in un bosco fitto, mai sotto un albero isolato. Anche nel bosco, cercare un punto dove gli alberi sono più bassi, perché il fulmine colpirà probabilmente quelli più alti, più distanti. Non camminare, e restare invece accovacciati e a piedi uniti. L'unico punto di contatto con l'ambiente circostante devono essere i piedi (uniti), quindi non toccare, e anzi mantenersi a distanza da alberi, rocce, costruzioni, altre persone. Se possibile, isolare elettricamente i piedi dal terreno, frapponendo ad esempio del legno. Seguire le stesse regole anche quando si trova riparo in una grotta o in una qualche costruzione, cioè tenersi al centro dello spazio disponibile, lontani dall'ingresso come dalle pareti, restando accovacciati a piedi uniti. Infine è opportuno togliersi tutti gli oggetti metallici a contatto della pelle (anelli, collanine, orologi, ecc.): non attirano i fulmini, ma possono provocare bruciature, e quindi è meglio riporli nello zaino.


 

Mappe, coordinate geografiche e UTM

Una buona mappa è l'elemento fondamentale e irrinunciabile quando si va per sentieri. Anche senza bussola o GPS, una buona mappa, ricca di dettagli, consente un buon grado di orientamento, perché consente di determinare la posizione corrente per confronto tra ciò che si vede intorno a sé e quello che è riportato sulla carta.
Le mappe che mi appresto a consigliare sono obbligatorie, nel senso che tutte le informazioni contenute in questa guida sono state confrontate e correlate con quelle presenti sulle mappe consigliate, e non su altre. Raccomando quindi di dotarsi di queste mappe e non di altre. Non è raro trovare discrepanze tra mappe diverse, ad esempio un disallineamento tra le coordinate. Per le mappe consigliate, ho potuto personalmente rilevare un ottimo grado di corrispondenza tra le coordinate su mappa e quelle rilevate con il GPS.

Le mappe che consiglio sono quelle dell'Istituto Geografico Militare Italiano (IGM), e precisamente quelle della "Carta Topografica d'Italia Serie 25"

L'intera carta, in scala 1:25.000 e stampata in quattro colori, si compone di oltre duemila "sezioni", che hanno dimensioni di 10 primi in longitudine e 6 primi in latitudine. Quattro sezioni compongono un "foglio".  L'orografia è rappresentata con curve di livello a passo 25 metri (che viene spinta a 5 metri in alcune zone). Questa carta non va confusa con le vecchie "tavolette", sempre in scala 1:25000, di qualità enormemente inferiori per i nostri scopi.

Le coordinate geografiche e quelle UTM (vedere oltre) sono riferite ad un sistema di riferimento standard, e precisamente sull'ellissoide internazionale con orientamento medio europeo (ED 1950). Se si fa uso di un ricevitore GPS, è consigliabile selezionare questo sistema di riferimento al fine di ottimizzare la corrispondenza tra coordinate sulla carta e coordinate rilevate con il GPS. Se il ricevitore non consente di selezionare detto sistema di riferimento, selezionare comunque un sistema di riferimento internazionale (ad esempio, WGS84).

L'area descritta in questa guida si trova a cavallo tra due sezioni appartenenti allo stesso foglio:

Queste sono dunque le due mappe IGM che esorto caldamente ad acquistare. Non consiglio di fotocopiarle perché, a parte l'illegalità della cosa, la rappresentazione a colori permette di apprezzare dei dettagli importanti, che su una fotocopia in bianco e nero si perdono del tutto (ad esempio, le radure all'interno di un bosco). Fotocopiarle a colori probabilmente costa più o meno quanto acquistarle. Consiglio quindi di comprarle, e in aggiunta di fotocopiarle, per evitare di rovinare gli originali portandoli con sé lungo i sentieri, avendo cura prima della partenza di annotare sulle fotocopie quei particolari che la copia in bianco e nero non rende. Credo che questo sia perfettamente legale, in quanto analogo a fare una copia di back-up di un CD-ROM. Personalmente, dopo aver acquistato le carte le ho scannerizzate, e sui sentieri porto con me ristampe fatte con una stampante a colori di buona qualità.

Informazioni sui prezzi e sui rivenditori IGM si trovano sul relativo sito web. Alla data di stesura di queste note, i rivenditori indicati per a Roma erano:


La mappa va utilizzata prima, durante, e dopo l'escursione.

Prima dell'escursione è bene tracciare sulla mappa il percorso previsto, facendosi un'idea di quello che si andrà a trovare sul territorio (orografia, vegetazione, punti di riferimento, eccetera). In questa guida, e in particolare nella sezione "metodologia di descrizione", sono date indicazioni utili su come ritrovare sulla mappa i principali punti di passaggio (i cosiddetti "nodi"), tramite i quali si può tracciare facilmente il percorso.

Durante l'escursione la mappa serve a verificare di essere sulla giusta strada, confrontando ciò che si vede intorno a sé rispetto a quello che si dovrebbe vedere secondo la carta.

Dopo l'escursione, è bene riportare sulla mappa (o su un foglio allegato) eventuali note che potrebbero essere utili la prossima volta che si ripercorrerà, in tutto o in parte, lo stesso tracciato. Ad esempio, se ad un bivio si è avuto il dubbio se andare a destra o a sinistra (e magari si è sbagliato ed è stato necessario tornare indietro), evidenziare il bivio sulla mappa, e annotare la direzione giusta.

Tutti sanno che per individuare un punto su una mappa si può fare uso delle coordinate geografiche (latitudine, longitudine, e, se serve, altitudine). La latitudine esprime la distanza angolare del punto rispetto al piano equatoriale terrestre, mentre la longitudine è la distanza angolare del punto rispetto al meridiano di Greenwich. L'altitudine si misura rispetto al livello medio del mare. Date latitudine e longitudine, il corrispondente punto sulla carta si trova un po' come al gioco della battaglia navale: nelle nostre zone, avendo posto la carta con il Nord in alto, la latitudine esprime lo spostamento dal basso verso l'altro, la longitudine quello da sinistra verso destra.

Le coordinate geografiche tuttavia non sono comodissime, anzi, sono alquanto scomode. Innanzitutto, la divisione del grado in primi e secondi è sempre laboriosa e foriera di ambiguità ed errori. Inoltre, sulle carte IGM consigliate, il reticolo riportato sulla carta (cioè la "quadrettatura" per la "battaglia navale") non è quello delle coordinate geografiche, bensì quello delle coordinate UTM. Queste ultime sono molto più comode da usare, ma meno note. E' quindi opportuna una descrizione.

UTM sta per Universal Transverse Mercator. Si tratta di una rappresentazione particolare delle coordinate, detta appunto "Universale Trasversa di Mercatore". Il principio è molto semplice: anziché misurare angoli (e lottare con gradi, primi, e secondi) le coordinate UTM misurano distanze, in metri, in direzione Est e in direzione Nord rispetto a due linee perpendicolari di riferimento. Sulle mappe IGM consigliate è riportata una griglia UTM con passo di un chilometro, e, ai lati della mappa, ci sono i numeri che designano ciascuna linea della griglia.

Per definire le coordinate UTM, la Terra è stata divisa in 60 "spicchi", detti zone, lungo le linee dei meridiani. Ciascuna zona ha un'ampiezza di 6 gradi di longitudine, e si estende da 84 di latitudine Nord a 80 gradi di latitudine Sud. Le zone sono numerate a partire dal meridiano 180 gradi (quello opposto a Greenwich), procedendo verso Est. Il meridiano di Greenwich risulta quindi essere il confine tra la zona 30 e la zona 31. L'area coperta da questa guida, avendo longitudine intorno ai 13 gradi Est, si trova nella zona 33, che inizia a 12 e termina a 18 gradi di longitudine Est. Nell'emisfero Nord, la linea di riferimento per misurare le distanze in direzione Nord è l'equatore, quindi la coordinata UTM Nord misura la distanza in metri dall'equatore. La linea di riferimento per misurare la coordinata UTM Est è una linea artificiale posta parallelamente e a 500.000 metri ad Ovest del meridiano centrale della zona. Nel caso della zona 33, il meridiano centrale è 15 gradi Est, e tutti i suoi punti hanno quindi coordinata UTM Est 500000.

Un'altra comodità delle coordinate UTM è la possibilità di essere abbreviate a piacere, secondo le necessità. Vediamo come.

Consideriamo la porzione di carta qui sotto.
 
La coordinata UTM completa di un punto preso a caso, con risoluzione fino al millimetro (!), potrebbe essere la seguente:
Zona 33, 346253.778E 4650322.234N

Innanzitutto, l'indicazione di zona 33 è facoltativa: se non ci sono ambiguità, può essere omessa.

In secondo luogo, si può notare che le indicazioni sulle linee della griglia sono fatte con cifre più grandi e più piccole. Le cifre più grandi sono dette "cifre principali", e, come si vede, avanzano di chilometro in chilometro. Essendo due cifre, esse rappresentano i chilometri e le decine di chilometri. Le altre cifre quindi rappresentano le centinaia di chilometri. Se nella zona che si considera ciò non dà luogo ad ambiguità, è consentito rappresentare solo le cifre principali, omettendo le altre.

Quindi, le coordinate UTM di cui sopra potrebbero essere abbreviate così:

46253.778E 50322.234N

Ma si può abbreviare ancora. Se non c'è bisogno di spingere la risoluzione fino ai millimetri, si possono anche omettere le cifre meno significative, fino al livello di risoluzione richiesto. L'unica regola da rispettare è di farlo in egual misura su entrambe le coordinate, in maniera da avere sempre lo stesso numero di cifre per la coordinata Est come per quella Nord. Avendo lo stesso numero di cifre, è anche possibile eliminare le indicazioni "E" e "N" (superflue), e giustapporre le due coordinate. Ad esempio, se si vuole una risoluzione di 100 metri, le coordinate UTM abbreviate sarebbero:

462 503

oppure, giustapponendole:

462503

Con la giustapposizione non si corre il rischio di confondere la separazione tra coordinata Est e coordinata Nord, perché, con il vincolo del numero di cifre uguali, la divisione non può che essere al centro.

In questa guida sono state applicate le seguenti regole di abbreviazione.

Le indicazioni di zona e le cifre diverse da quelle principali, che in tutta l'area assumono sempre lo stesso valore (zona 33, 3E, 46N come in questo esempio), non danno luogo ad ambiguità e quindi sono state sempre omesse.

Per quanto riguarda la risoluzione, sono stati utilizzati due livelli: un chilometro e 10 metri.

La risoluzione di un chilometro è utilizzata quando si vuole solo individuare un riquadro UTM di un chilometro per un chilometro. In questo caso è stata applicata la giustapposizione. Nell'esempio di cui sopra, il punto appartiene al riquadro 4650. Nella mappa sopra riportata a titolo di esempio, è anche visibile per intero il riquadro 4750, e, in piccola parte, i riquadri 4549, 4550, 4551, 4649, 4651, 4749, 4751, 4849, 4850, 4851.

La risoluzione di 10 metri è stata utilizzata per indicare i punti notevoli (nodi) dei percorsi. Qui ho preferito non applicare la giustapposizione, lasciando sempre almeno uno spazio di separazione tra coordinata Est e coordinata Nord della coordinata, per maggior chiarezza. Quindi, il punto utilizzato come esempio sarà indicato come 4625 5032, e non come 46255032.


 

Segnaletica

Segnalare un sentiero, anche se sembra una cosa assai facile, in realtà richiede la conoscenza di alcune regole, affinché la cosa sia fatta bene.

Da un lato non bisogna esagerare con la "quantità" della segnaletica, perché comunque si aggiunge allo scenario naturale qualcosa di artificiale e in qualche modo deturpante. Dall'altro, una segnaletica troppo rada o poco visibile diventa più difficile da seguire.

Esistono inoltre alcune regole fondamentali sulle forme, i colori, e le vernici da usare, la distanza massima tra un segnale e l'altro, la "simmetria" (la segnaletica deve essere adeguata per seguire il sentiero tanto in una direzione quanto nell'altra), l'altezza da terra (perché possa essere visibile anche in caso di neve), eccetera.

Nella maggior parte dei casi, i sentieri nell'area coperta da questa guida sono in qualche modo segnalati, anche se proprio non si può dire che siano state seguite delle regole nel fare le segnalazioni.

La maggior parte dei sentieri è segnalata con chiazze di vernice sugli alberi e sui massi, di tutte le forme (strisce, frecce, cerchi, ecc.) e di tutti i colori. In alcuni casi le segnalazioni sono molto vecchie e sbiadite. Talvolta la segnaletica è esageratamente fitta, mentre altre volte è piuttosto rada.

Alcune segnalazioni fatte tra Livata e Campobuffone sono semplicemente incredibili: addirittura, strisce di vernice rosa direttamente sull'erba!

Fortunatamente esistono anche alcuni (pochi) sentieri segnalati in maniera professionale, con tabelle descrittive, indicazioni dei toponimi, eccetera.

Una categoria particolare di segnalazioni sono quelle fatte dal Corpo Forestale dello Stato, e che per questo chiamerò "segnalazioni forestali". Esse, pur essendo concepite per scopi del tutto differenti, sono comunque dei riferimenti molto utili, poiché spesso seguono i sentieri, sovrapponendosi alle eventuali segnalazioni fatte per scopi escursionistici. Le loro caratteristiche (stato della vernice, frequenza con cui vengono proposte, altezza da terra, ecc.) sono generalmente buone, quindi finiscono per essere migliori delle segnalazioni escursionistiche.

Occorre tuttavia tener presente che esse, avendo altro scopo, talvolta non seguono la via più comoda da percorrere, e a volte prendono direzioni che nulla hanno a che vedere con i sentieri. Quindi le segnalazioni forestali vanno seguite solo quando coincidono con un sentiero, altrimenti possono portare a perdere l'orientamento.

Le segnalazioni forestali si presentano sotto forma di strisce orizzontali blu, rosse, o gialle (a seconda delle zone), poste per lo più sul tronco degli alberi, talvolta abbinate a numeri che suppongo rappresentino i numeri di identificazione delle zone che dette segnalazioni delimitano.

Ho richiesto al Corpo Forestale dello Stato una mappa delle segnalazioni forestali nella zona, con la quale spero di poter arricchire le indicazioni fornite in questa guida.

Nella descrizione dei sentieri è stata posta molta attenzione a riportare le segnalazioni presenti sul percorso. Sono menzionate sia quelle escursionistiche che quelle forestali. Per queste ultime sono anche spesso riportati i numeri presenti, come ulteriore elemento di controllo del fatto che si è sul giusto percorso.


 

Il GPS e suo uso escursionistico

Il GPS (Global Positioning System) è un sistema di localizzazione satellitare che è stato sviluppato e viene mantenuto operativo dal ministero della difesa degli Stati Uniti d'America (DoD - Department of Defense), con un impegno economico notevolissimo.

Un sistema di localizzazione (o più precisamente di autolocalizzazione, come il GPS) permette ad un utente, opportunamente equipaggiato, di determinare la propria posizione sul territorio (latitudine, longitudine, e altitudine). Sono evidenti le applicazioni militari che un simile sistema può avere: dall'orientamento delle truppe e dei veicoli (aerei, navi, ecc.), alla guida automatica dei missili sui bersagli fissi, eccetera. Ma sono evidenti anche quelle terrestri, alcune delle quali perfettamente analoghe a quelle militari: applicazioni per la navigazione marittima, aerea e terrestre (ad esempio, i navigatori che sempre più spesso stanno comparendo sulle auto).

Lo scopo iniziale del GPS era principalmente militare. Concepito molto prima della caduta del muro di Berlino, era una delle componenti del sistema di difesa e contrattacco degli U.S.A. . Fin dall'inizio fu compresa l'enorme potenzialità del sistema anche per scopi civili, tuttavia un uso "libero" del GPS andava in conflitto con la sicurezza nazionale degli U.S.A., perché, liberalizzandone l'uso, anche un Paese nemico avrebbe potuto avvalersene contro gli U.S.A. . Queste opposte esigenze furono conciliate introducendo nel concetto di sistema la cosiddetta "disponibilità selettiva" (Selective Availability - SA), uno stratagemma che permetteva di degradare le prestazioni del sistema (l'accuratezza della localizzazione) in maniera, appunto, selettiva. Gli utenti militari U.S.A. (o di Paesi amici), dotati di ricevitori di tipo particolare e di codici di decifrazione opportuni, potevano avvalersi della piena potenzialità del sistema. Gli altri utenti dovevano accontentarsi di una accuratezza minore, ma sufficiente per molte applicazioni. Per vari anni, l'errore tipico nella localizzazione era dell'ordine del centinaio di metri (più precisamente: 30 metri nel 50% dei casi, 100 metri nel 95% dei casi).

Nel corso degli anni, con il processo di distensione tra le superpotenze e con la diffusione enorme delle applicazioni GPS civili, è iniziata una discussione sull'opportunità di eliminare la Selective Availability, e rendere disponibile per intero l'accuratezza del sistema anche agli utenti civili. All'inizio del mese di Maggio 2000, il Presidente degli U.S.A. Bill Clinton ha ufficialmente annunciato la disattivazione immediata della Selective Availability. Oggi dunque è disponibile per tutti, con uso gratuito, un sistema di localizzazione che garantisce una precisione di 20 metri nel 95 % dei casi.

L'utilità per scopi escursionistici è evidente: accertarsi durante il percorso di essere sul sentiero previsto, e ritrovare l'orientamento qualora sia stato accidentalmente perso.

Per utilizzare il GPS serve un ricevitore GPS, che riceve i segnali dai satelliti GPS (la cosiddetta "costellazione"), e in base ad essi è in grado di "fare il punto" in latitudine, longitudine, e altitudine (o in coordinate UTM: normalmente ciascun ricevitore permette di scegliere, all'interno di un menu di configurazione, tra rappresentazione in coordinate geografiche oppure in coordinate UTM). Oggi sono disponibili ricevitori GPS a prezzi contenuti (come un telefono cellulare, o anche meno), con dimensioni, peso, e autonomia delle batterie assolutamente compatibili con l'uso escursionistico.

E' evidente che il GPS non serve a niente se non si ha anche una buona mappa su cui ritrovare la posizione. I modelli migliori hanno un display grafico e permettono addirittura di caricare elettronicamente delle mappe: in questo modo sul display la posizione corrente viene addirittura mostrata direttamente sulla mappa.

Per usare correttamente il GPS è bene sapere qualcosa sul suo principio di funzionamento, che, a dispetto dell'enorme complessità tecnologica, è relativamente semplice. La descrizione che segue è un compromesso tra il rigore tecnico (sul quale mi sono preso grosse libertà interpretative) è il desiderio di rendere le cose comprensibili anche per i non-tecnici.

La costellazione GPS contiene nominalmente 24 satelliti, anche se nel tempo ne sono stati lanciati altri, per cui ve ne sono oggi operativi una trentina. Complessivamente, il sistema prevede un massimo di 32 "canali" su cui si può trasmettere, e ciascun satellite trasmette su un suo "canale". Metto la parola "canale" tra virgolette, perché sarebbe più preciso dire "codice": il GPS utilizza un sistema di modulazione denominato "CDMA" (Code Division Multiple Access, ovvero accesso multiplo a divisione di codice), un cui tutti i canali sono trasmessi "uno sopra l'altro", sulla stessa frequenza, ma un ricevitore è in grado comunque di separare un canale dall'altro perché ciascun segnale viene trasmesso usando un "codice" unico ed esclusivo per quel canale. Un po' come accade quando ci troviamo in un ambiente dove molte persone stanno parlando insieme, e cerchiamo di ascoltarne una di cui conosciamo bene la voce: riusciamo ad "estrarre" la voce che ci interessa dal rumore generato da tutte le altre perché conosciamo bene il suo "codice": il timbro, il modo di parlare, le pause che mette nel discorso, eccetera.

Al contrario dei satelliti televisivi, i satelliti GPS non appaiono fermi nel cielo, ma si muovono, seppure in apparenza lentamente. L'altitudine orbitale è di circa 20000 Km, a cui corrisponde un periodo orbitale (il tempo necessario per compiere un intero giro intorno alla Terra) di circa 12 ore.

Quando un ricevitore GPS viene acceso, esso si mette "in ricerca" (ovvero "in acquisizione"), cioè va via via in ascolto su tutti i canali (alias codici) alla caccia del segnale di un satellite. I moderni ricevitori GPS commerciali sono in grado di ascoltare simultaneamente molti codici (tipicamente 12), e questo abbrevia di molto il tempo di acquisizione. Una volta trovato un segnale, il ricevitore inizia ad ascoltarlo, e in particolare ad ascoltare i dati orbitali che ciascun satellite trasmette. Sulla base dei dati orbitali, il ricevitore è in grado di calcolare, istante per istante, la posizione esatta dei satelliti nello spazio. Questo è un primo elemento fondamentale: un ricevitore GPS, ricevendo i dati orbitali trasmessi dai satelliti, è in grado di conoscere la posizione esatta dei satelliti nello spazio.

Il passo successivo per determinare la posizione del ricevitore è la misura degli pseudorange di più satelliti. Senza entrare nel dettaglio di che cosa è questo termine esotico, basta assimilare lo pseudorange alla distanza tra il ricevitore ed un satellite. In pratica il ricevitore mette a confronto i segnali provenienti da più satelliti, e misura il ritardo con cui questi segnali arrivano. Poiché le onde radio si propagano a velocità costante nel vuoto, e a velocità quasi identica nell'atmosfera, il ritardo relativo tra due segnali rappresenta una differenza di distanza tra due satelliti. Ad esempio, se il segnale del satellite A arriva un millisecondo dopo di quello del satellite B, si può concludere che, dal punto dove si trova il ricevitore, il satellite A risulta più distante di B di 300 chilometri. Infatti, la velocità della luce è di 300 mila chilometri al secondo, e quindi un millisecondo di ritardo corrisponde ad una differenza di distanza di 300 chilometri. Combinando misure di ritardo relative a più satelliti, il ricevitore determina lo pseudorange (distanza) tra sé e ciascun satellite ricevuto.

A questo punto, il più è fatto. Se conosco la posizione nello spazio di un satellite, e la distanza a cui mi trovo da esso, posso concludere che la mia posizione si trova sulla superficie di una sfera che ha come centro il satellite in questione, e raggio pari alla distanza da quel satellite. Però ancora non so quale particolare punto della sfera io mi trovi. Per determinarlo, faccio lo stesso ragionamento con un altro satellite: troverò un'altra sfera. Poiché la mia posizione è sia su una sfera che sull'altra, non potrò che trovarmi sulla linea di comune intersezione tra le due sfere, che è una circonferenza. Ancora non basta per determinare il punto: serve un terzo satellite, e ci sarà un'altra sfera. Quest'ultima sfera intersecherà la circonferenza prima individuata in soli due punti: uno è quello giusto, e l'altro è una "falsa soluzione". Come distinguere la soluzione corretta da quella falsa? Non serve ancora un'altra sfera, basta valutare la congruenza tra più calcoli ripetuti nel tempo: la soluzione giusta resta coerente, mentre l'altra segue andamenti improbabili e quindi può essere scartata.

In base a questo ragionamento si potrebbe concludere che per determinare la posizione nello spazio (posizione "3D", cioè a tre dimensioni: latitudine, longitudine, e altitudine) occorra ricevere il segnale da almeno 3 satelliti. In realtà ne servono quattro: potremmo dire che il quarto satellite serve come riferimento temporale per misurare i ritardi, sui quali determinare gli pseudorange. Volendo essere un pochino più precisi, ci si può riferire alla nota analogia spazio-tempo ("il tempo è la quarta dimensione dello spazio"). Questo è uno dei casi in cui ciò appare evidente: il quarto satellite serve per determinare, tramite una sorta di "sfera temporale", la quarta coordinata, quella temporale, appunto.

In conclusione, per determinare una posizione "3D" il ricevitore GPS deve essere in grado di ricevere almeno quattro satelliti. Se i satelliti ricevuti sono solo tre, c'è una soluzione di compromesso: la posizione "2D" (a due dimensioni). Per calcolare una posizione 2D il ricevitore GPS fa un trucco: assume che l'altitudine non cambi rispetto all'ultima altitudine nota (misurata in 3D), quindi può utilizzare la sfera terrestre al posto della sfera associata al quarto satellite che non c'è. Infatti, altitudine costante significa assumere che il punto sia sulla superficie di una sfera che ha come centro il centro della Terra (e non un satellite, stavolta), e raggio pari al raggio terrestre (livello del mare) aumentato dell'ultima altitudine nota sul livello del mare. Questo consente di calcolare ugualmente una posizione in latitudine e longitudine. Poiché l'altitudine non è misurata, ma è solo determinata con una assunzione, questo tipo di posizione misurata con soli tre satelliti è detta a due dimensioni.

Se l'orizzonte è libero da ostacoli, la disponibilità di almeno quattro satelliti in visibilità è garantita dalla costellazione, grazie al numero di satelliti e alla loro disposizione. Quando sono visibili molti satelliti (non è raro averne una decina), il ricevitore sceglie automaticamente quelli migliori ai fini dell'accuratezza del calcolo, in quanto la geometria assunta dalla costellazione ad un certo istante influenza la precisione dei risultati.

In montagna però spesso l'orografia è tale che l'orizzonte risulta significativamente ostruito. Inoltre le foglie degli alberi attenuano sensibilmente i segnali dei satelliti. Quando i satelliti sono molto alti nel cielo, i segnali devono attraversare solo la chioma di un albero, quindi di solito qualsiasi ricevitore GPS riesce comunque ad acquisirli. Ma anche ricevitori GPS di ottima qualità (con amplificatore di antenna a basso rumore) possono stentare a ricevere i satelliti più bassi sull'orizzonte, i cui segnali si trovano ad attraversare la chioma di più alberi prima di giungere al ricevitore.

Inoltre può capitare che, pur ricevendo quattro o anche più satelliti, essi "non siano quelli giusti", nel senso che essi si possono trovare momentaneamente in una particolare disposizione inadatta al calcolo. In questi casi, pur ricevendo i segnali, il ricevitore GPS non fornisce una posizione.

Quindi in montagna può essere problematico ricevere quattro satelliti validi per ottenere una posizione 3D. Quando si ha una posizione 2D, essa va considerata con prudenza, perché durante il percorso l'altitudine potrebbe essere cambiata, e quindi l'assunzione di una altitudine costante rispetto all'ultima altitudine misurata in 3D potrebbe causare imprecisioni. Tutti i ricevitori GPS segnalano se la posizione data e 2D o 3D. Se è 2D, è opportuno ritrovare il punto sulla mappa, e verificare che l'altitudine riportata per quel punto sulla mappa corrisponda entro qualche decina di metri con quella assunta dal ricevitore GPS. Se così non è, si può supporre che la posizione 2D sia imprecisa in misura analoga, e regolarsi di conseguenza.

Invece pioggia, neve o nebbia non attenuano significativamente i segnali GPS, che è quindi di grande aiuto quando l'orientamento "a vista" diventa problematico.