Podstawy geodezji i kartografii

1. Wydziel i scharakteryzuj elementy mapy ogólnogeograficznej.

Elementy mapy można podzielić na:

• obraz kartograficzny - treść mapy, główna część

• elementy matematyczne (skalę, siatkę, podziałkę, ramkę z podziałem stopniowym),

• legendę.

Mapy ogólnogeograficzne zawierają wszystkie główne elementy krajobrazu powierzchni Ziemi jak: hydrografię, rzeźbę terenu, osiedla, drogi, lasy, użytki rolne , punkty wysokościowe , granice itd. przedstawione z jednakowym względnym stopniem szczegółowości.

Ze względu na skalę oraz związany z nią zakres i stopień uogólnienia treści, mapy ogólnogeograficzne dzielą się na:

1) mapy topograficzne wielkoskalowe w skalach 1 : 5 000 i 1 : 10 000,

2) mapy topograficzne średnioskalowe w skalach 1 : 25 000, 1 : 50 000 i 1 : 100 000.

3) mapy topograficzne małoskalowe w skalach od 1 : 200 000 do 1 : 500 000 włącznie.

2. Przedstaw różnice pomiędzy mapami topograficznymi i tematycznymi. Które z wyżej

wymienionych map używane są w planowaniu przestrzennym i do jakich celów?

Mapy topograficzne:

Wielkoskalowe mapy ogólnogeograficzne zazywanem są mapami topograficznymi. Są one wydawane w postaci serii składających się z odrębnych arkuszy. Mapy wykonywane są w bardzo dużych skalach, niezbędne do szczegółowej lokalizacji, wykonywane są na podstawie badań terenowych. Dużą uwagę przywiązuje się do dokładności tych pomiarów, a w szczególności do precyzyjnego odwzorowania wzajemnego usytuowania kartowanych obiektów.¹ Mapy topograficzne tworzowe są w odzorowaniu Gaussa-Krugera(walcowe odwzorowanie wiernokątne w położeniu poprzecznym w pasach co 6 stopni długości geograficznej) Mapy topograficzne są pomocne do sporządzania planów zagospodarowania przestrzennego na niższych szczeblach zarządzania(powiatach i gminach), a także podczas prowadzenia prac budowlanych i drogowych. Wykorzystuje się je do sporządzenia innych rodzajów map. Np. Tematycznych.

Mapa tematyczna:

Zadaniem mapy tematycznej jest ukazanie rozmieszczenia pojedynczego zjawiska,bądź też pewnych zależności między kilkoma zjawiskami. Inaczej mówiąc mapa tematyczna powinna przedstwaiać strukturę rozmieszczenia, to znaczy character całości poprzez pokazanie wzajemnych relacji jej części. Zagadnienia,które można przedstwaiać na mapach temetycznych jest praktycznie nieograniczone. Mapy tematyczne opracowywane są głównie w małych skalach, ze względu na fakt występowania wielu zjawisk na znacznych obszarach. Map tych używa się do sporządzania planów zagopodarowania przestrzennegooraz przy budowie urządzeń technicznych

3. Przedstaw podział metod prezentacji danych na mapach oraz bliżej scharakteryzuj

wybraną metodę.

Do prezentacji treści mapy stosuje się różnorodne metody. Dobór tych metod powinien być taki, aby mapa jak najlepiej obrazowała przedstawiane zjawisko.

Metody te, w zależności od charakteru przedstawianych cech, można podzielić na dwie grupy:

- metody jakościowe - dotyczą cech niemierzalnych, zalicza się tu metodę choro chromatyczną, zasięgów i sygnaturową;

- metody ilościowe - dotyczą cech, które można scharakteryzować przy pomocy danych liczbowych, zalicza się do nich metodę izoliniową, kropkową, kartogramu i kartodiagramu.

Metody jakościowe:

-sygnatur

Sygnatury na mapie to znaki symbolizujące różne obiekty. Sygnatury to umieszczone na mapie znaki o odniesieniu punktowym i liniowym. Na mapach topograficznych zaznaczamy w ten sposób np. punkt geodezyjny,most , kanał. Rzadko się zdarza, by sygnatury były odniesione do powierzchni. Sygnatura może dokładnie wskazywać położenie prezentowanego obiektu. Jednak dosyć często takie jej położenie jest niemożliwe. Sygnatury mogą nieprecyzyjnie wskazywać położenie obiektu, a mieć przede wszystkim znaczenie informacyjne. Wyróżniono 3 grupy sygnatur:

-geometryczne

-symboliczne

-obrazkowe

-literowe

Najczęściej stosuje się sygnatury symboliczne, kojarzące się z danym obiektem. Do sygnatur zaliczamy także strzałki ruchu.

-metody chorochromatyczne i zasięgów

Obie metody mają odniesienie powierzchniowe, a różnica między nimi polega na sposobie klasyfikacji przedstawionego na mapie obszaru.

W przypadku metody choro chromatycznej, zwanej też powierzchniową, każdy obszar objęty mapą ma określoną cechę, ale tylko jedną z punktu widzenia przyjętej klasyfikacji.. Wykonanie takich barw nie nastręcza trudności, gdyż wystarczy zróżnicowanie obszarów odpowiednio dobranym deseniem lub barwą. Jeśli na mapie prezentowane obszary nakładają się, wówczas-stasując odpowiednie środk graficzne- mówimy o metodzie zasięgów. Ze względu na możliwości graficznego zróżnicowania zasiągó wyróżnia się kilka rodzajów:

-zasięg liniowy

-zasięg sygnaturowy

- zasięg plamowy

-zasięg opisowy

-metoda kropkowa

Metoda ta jest zbliżona do metody sygnatur. O ile sygnatura określa jeden obiekt:miasto, punkt widokowy, to kropka odpowiada pewnej ich liczbie (np. 200 osób) lub pewnej wartości (100 ha upraw). Znakami graficznymi najczęściej są kropki, ale stosuje się też kwadraty, trójkąty, a ponad to mogą mieć różne barwy. Jest to metoda stosowana do prezentacji rozmieszczenia ludności, powierzchni upraw, hodowli zwierząt itp. Najczęściej usytuowanie kropki nie ma ścisłego sensu lokalizacyjnego, lecz jest symbolem występowania zjawiska na danym obszarze.

Metody ilościowe:

-metoda kartogramu

Kartogram zawiera informacje zapisane na pozimowe skal porządkowych, interwałowych, a najczęściej ilorazowych, dlatego zaliczany jest do metod ilościowych. Na mapie wyróżnione są pola;najczęsciej to jednostki podziału administracyjnego pokryte barwą lub odcieniem szarości zgodnie z legendą. Legenda składa się zwykle z ciągów prostokątów zawierających wzorce bawr lub szarości, które objaśniono, podając obok odpowiednie wartości. Kartogramy dozymetryczne to takie, które pokazują zmienność [prezentowanego zjawiska. Cechą kartogramu jest oznaczenie na mapie ól o podobnych wartościach jednakową barwą lub odcieniem szarości. Oprócz podstawowego rodzaju kartogramu stosuje się wiele form prezentacji również określanych mianem kartogramów, ale o nieco innych zasadach konstrukcji. Kartogramy strukturalne prezentują strukturę zjawiska dzięki odpowiedniemu zróżnicowaniu pasów przebiegających przez kolejne jednostki przestrzenne. Kartogram złożony powstaje przez nałożenie na jednaj mapie dwóch kartogramów.

-metoda izolinii

Izolinie to linie na mapie łączące punkty o jednakowej wartości liczbowej prezentowanego zjawiska. Izolinie można podzielić na 4 grupy:

-linie izometryczne: stosowane do prezentacji rzeźby terenu lub np. izohipsy, izobaty

-izarytmy rzeczywiste: służą do przedstawiania zjawisk ciągłych przestrzennie: temperatury, ciśnienia np. izotermy, izobary

- izolinie odległości i ruchu: służą do przedstawiania odległości np. ekwidystanty, izochromy

-izarytmy teoretyczne np. izodensy, izohele

Najczęściej stosowane izolinie:

ekwidystanta - jednakowa odległość od elementów przedstawionych na mapie

hydroizohipsa – wysokość swobodnego zwierciadła wody gruntowej

hydroizopieza – wysokość napiętego zwierciadła wody gruntowej

izoamplituda – amplitudy niektórych zjawisk, najczęściej temperatury

izoanemona - linia jednakowej średniej siły wiatru

izobara – linia ilustrująca przemianę izobaryczną (przy stałym ciśnieniu)

izobata – głębokość akwenów

izobaza – zmiany wysokości terenu wskutek ruchów tektonicznych

izobronta – linia łącząca miejsca o jednakowej liczby dni burzowych lub linia frontu dźwiękowego nadciągającej burzy

izochalaza - linia jednakowej częstotliwości gradu

izochimena – średnia temperatura w porze zimowej

izochiona (izochina) – grubość pokrywy śnieżnej

izochrona – jednoczesność występowania jakiegoś zjawiska lub równy czas dostępu do jakiegoś miejsca

izodensa – gęstość zaludnienia

izodynama – natężenie pole magnetyczne Ziemi

izofena – jednoczesność występowania zjawisk biologicznych, np. kwitnienie roślin danego gatunku

izofona – zasięg terytorialny występowania danego zjawiska fonetycznego

izofoda (izodapana) – jednakowe koszty transportu

izogeoterma – jednakowa temperatura na różnych głębokościach pod powierzchnią ziemi

izoglacihipsa - linia jednakowej wysokości dolnej granicy lodowców; również linia jednakowej wysokości klimatycznej granicy wiecznych śniegów (linii firnu)

izoglosa – zasięg terytorialny występowania danej cechy językowej

izogona – deklinacja magnetyczna

izohalina – zasolenie wody

izohela – usłonecznienie

izohieta – suma opadów

izohigra – średnia wilgotność

izohipsa – (poziomica, warstwica) wysokość terenu względem przyjętego poziomu odniesienia lub wysokość, na której występuje to samo ciśnienie atmosferyczne, tzw. powierzchnia izobaryczna

izohumida – wilgotność powietrza

izohyla – stopień lesistości

izoklina – inklinacja magnetyczna

izoknefa – liczba dni pochmurnych

izokosma – natężenie promieniowania kosmicznego

izokryma – najniższa temperatura powietrza w zimie

izolampra – liczba dni pogodnych

izolea (izoleja) – natężenie promieniowania słonecznego

izoleksa – zasięg terytorialny danego słowa, wyrażenia lub innego faktu leksykalnego

izalobara – tendencja baryczna (jednakowe zmiany ciśnienia atmosferycznego w czasie)

izomorfa – zasięg terytorialny cech morfologicznych języka

izonefa – przeciętne zachmurzenie nieba

izopykna – gęstość lub gęstość potencjalna cieczy lub powietrza

izopleta – linia na wykresach lub mapach łącząca punkty o tej samej wartości cechy

izopora – jednakowa zmienność wielkości zjawiska w czasie

izosejsta – natężenie trzęsienia ziemi

izostera – objętość mas wód przemieszczanych przez prądy morskie

izotacha – prędkość wiatru

izotera – średnia temperatura powietrza w lecie

izoterma – temperatura powietrza

izowapora – prężność pary wodnej

izopachyta - w geologii, linia łącząca jednakowe miąższości

-kartodiagramy

Kartodiagramy to mapy, na których wielkośc, czaem strukturę zjawiska przedstawiono za pomocą wykresów lub diagramów. Wykresy to graficzne przedstawienie zależności między danymi w przyjętym układzie współrzędnych. Diagramy natomiast to figury geometryczne, których wielkość jest proporcjonalna do przedstawianych wartości statystycznych. Wyróżniamy:

-diagramy sumaryczne, ilustrujące tylko wielkość zjawiska

-diagramy strukturalne, przedstawiające tylko jego strukturę

-diagramy liniowe ilustruję powiązania między obszarami( np. państwami) lub punktami (np. miastami) i natężenie tych powiązań.

4. Przedstaw i omów podział kartograficznych środków wyrazu.

Treść na mapie powinna być czytelna i zrozumiałą, dlatego powinna być ujęta w sposób logiczny i uporządkowany. W tym celu niezbędne jest odpowiednie dostosowanie środków graficznych wykorzystywanych na mapie do charakteru prezentowanych danych.

Podział kartograficznych środków wyrazu:

1. poziomy pomiarowe

Przedstawienie na mapie wybranego zagadnienia wymaga odpowiednich ppmiarów albo skorzystanie z gotowych danych oraz precyzyjnego oznaczenia położenia geograficznego. Kartowanych obiektów i zjawisk. Dane na mapie mogą być wyrażane na różnych tzw. Poziomach pomiarowych. Pomiar to przyporządkowanie obiektom liczb. W kartografii stosuje się 3 podstawowe poziomy pomiarowe: jakościowy, porządkowy i ilościowy.

Dane na poziomie jakościowym

Skala na tym poziomie składa się zazwyczaj z 2 lub więcej kategorii oznaczonych najczęściej nazwami, literami lub cyframi, według których klasyfikuje się obiekty przedstawione na mapie. Jedynymi relacjami między poszczególnymi obiektami, jakie można określić są relacje podobieństwa czy różności; można bowiem stwierdzić czy dwa obiekty są jednakowe czy różne, nie sposób natomiast wnioskować o relacji typu „mniej” ” więcej”. Dane wyrażone na poziomie jakościowym stosujemy do przedstawiania na mapach kolei, dróg, rzek granic itp.Ten sposób pomiaru przyporządkowuje jednemu znakowi jeden obiekt i odwrotnie.

Dane na poziomie porządkowym

Pomiar na tym poziomie pozwala na uporządkowanie przedstawionych na mapie obiektów. Każdy obiekt w danej grupie ma ściśle określoną pozycję z punktu widzenia konkretnej cechy. Przykładami mogą być: klasyfikacja granic( państwa , powiatu itp.) , bonitacja gleb. Dane wyrażone na poziomie porządkowym nie zawierają żadnych charakterystyk „ilościowych”

Dane na poziomie ilościowym

Pomiar na poziomie ilościowym sprowadza się do określenia wskaźnika będącego najlepszą charakterystyką danego obiektu. Zagadnienia ludnościowe można przedstawić, używając liczby ludności lub gęstości zaludnienia, zagadnienia związane z transportem, rolnictwem. Jest to najwyższy poziom pomiaru, który pozwala na szerszy zakres operacji matematycznych ( śr. Arytmetyczna, odchylenie standardowe) Na tym poziomie można nie tylko rozróżnić i uporządkować poszczególne obiekty, ale też określić odległości między nimi.

1. Zmienne graficzne

Zmienne graficzne nazywane tez wizualnymi są „alfabetem graficznym” wykorzystywanym przez kartografów do nadawania mapom odpowiedniej formy graicznej w zależności od przeznaczenia, skali, charakteru, nośnika upowierzchnienia. Oprócz współrzędnych X,Y płaszczyzny pamy wyróżnia się również 6 innych zmiennych graficznych: wielkość, jasność, ziarnistość, kolor, orientację i kształt.

-zmienna kształtu- stosowana jest na poziomie jakościowym i pozwala przede wszystkim na rozróżnienie znaków o odniesieniu punktowym

-orientacja-zmienna określana niekiedy jako kierunek, podobnie jak zmienna kształtu, jest wykorzystywana na poziomie jakościowym. Najczęściej stosuje się ja w odniesieniu do znaków punktowych do oznaczenia różnych obiektów znakiem o tym samym kształcie, ale o zmiennej orientacji.

-zmienna ziarnistości- określa grubość elementów składowych desenia: punktowego( wielkość punktów), kreskowego ( grubość linii) lub innych kształtów .Użycie ziarnistości do zróżnicowania deseni od drobnych do grubych nie wywołuje wrażenia wzrastania zjawiska lub różnic wartości między nimi. Jednakże połączenie jej z innymi zmiennymi ( np. kształtem , jasnością) korzystnie wpływa na rozróżnialność wyróżnionych elementów treści lub poszczególnych stopni użytych skal.

-kolor- zwany tonem lub odcieniem ma właściwości selekcjonujące i różniące wrażenia barwne.Kolor na mapach służy głównie do przedstawienia określonych cech na poziomie jakościowym, najczęściej nie kojarzy się z ilością.

-Jasność- zmienna zwana też walorem, pozwala ocenić czy dana powierzchnia wydaje się bardziej lub mniej jasna. Wzorcem jest tzw skala szarości.

-wielkość- zmienna graficzna, najskuteczniejsza pod względem przekazu danych ilościowych, jest najczęściej stosowana do przedstawiania zagadnień odnoszących się do punktu lub powierzchni.

3. Barwa na mapie

Spośród wszystkich środków wyrazu barwa w największym stopniu decyduje o atrakcyjności i szacie graficznej map. Barwy dzielimy na

-achromatyczne (niekolorowe- biel, czerń i odcienie szarości), różniące się tylko jasnością

-chromatyczne- do których rozróżnienia potrzebne są trzy cechy: kolor, jasność i nasycenie

4. Znaki kartograficzne

Podstawowym celem mapy jest dostarczanie informacji o obiektach i zjawiskach geograficznych związanych z powierzchnią Ziemi. Te informacje przekazuje się przede wszystkim za pomocą umownych znaków graficznych, nazwanych znakami kartograficznymi.

Znaki kartograficzne dzielimy na:

-Znaki powierzchniowe- znakami powierzchniowymi przedstawia się obiekty i zjawiska występujące w sposób ciągły lub wyspowy. Mogą mieć rożną postać graficzną. Do jej zróżnicowania najczęściej wykorzystuje się kolor, jasność i deseń.

-znaki liniowe- znakami liniowymi przestawia się przede wszystkich takie obiekty jak rzeki, drogi, koleje, granice administracyjne itp. Znaki liniowe różnią się szerokością, grubością, kolorem, jasnością, ciągłością, stopniem złożoności oraz kształtem elementów składowych.

-znaki punktowe- znakami punktowymi oznacza się te obiekty, których rozmiary nie pozwalają na czytelne przedstawienie za pomocą linii konturu lub znaku powierzchniowego, rzadziej punkty w sensie geometrycznym.

5. Napisy na mapach

Napisy są istotnym źródłem informacji uzyskiwanych z mapy. Można wyróżnić 3 rodzaje napisów:

- nazwy własne obiektów geograficznych, pozwalające na identyfikację przedstawionych za pomocą znaków obiektów i zjawisk

-napisy objaśniające dotyczące jakościowych cech obiektów, które Niue są przedstawiane za pomocą znaków umownych, występuje najczęściej na mapach topograficznych w postaci skrótów.

-liczbowe charakterystyki obiektów np. wys. Szczytów

Sposób opisu, rodzaj, wielkość oraz barwa pisma są niezwykle ważnymi czynnikami wpływającymi na czytelność i sugestywność oraz walory estetyczne map

---