PODSTAWOWE WIADOMOŚCI Z KARTOGRAFII.
Badaniem kształtu powierzchni zajmuje się geodezja i astronomia. Przedstawienie tych badań i pomiarów na płaszczyźnie jest przedmiotem kartografii.
Odwzorowaniem na płaszczyźnie takich regularnych powierzchni jest zadaniem kartografii matematycznej. Przed dokonaniem odwzorowania powierzchni kuli lub elipsoidy obrotowej, przyjętej jako powierzchnia Ziemi, musimy przyjąć stałą wielkość (1:M.), która służyć nam będzie do odpowiedniego zmniejszenia. Wielkość tą nazywamy skalą mapy.
Odwzorowaniem rzeźby terenu na płaszczyznę mapy szczegółowej, zajmuje się wyodrębniony dział kartografii zwany topografią. Z tymi dwoma działaniami kartografii łączy się trzeci, zajmujący się pomiarami wykonywanymi na gotowej mapie. Dział ten nazywa się kartometrią.
Przy sporządzaniu map, które są obrazem określonych fragmentów powierzchni Ziemi na płaszczyźnie, z uwagi na kulistość Ziemi, korzystamy z metod kartografii matematycznej wywodzących się z teorii odwzorowań kartograficznych, pozwalających odwzorować na powierzchni rozwijalnej, nierozwijalną powierzchnię kuli lub elipsoidy. Najstarszą i zarazem najprostszą metodą odwzorowania jednej powierzchni na drugą jest wzajemne jednoznaczne przyporządkowanie każdemu punktu jednej powierzchni odpowiedniemu punktowi drugiej (korzystając z rzutowania). Odwzorowanie takie nazywamy rzutem.
Do najczęściej stosowanych odwzorowań kartograficznych zaliczamy odwzorowania: płaszczyznowe, stożkowe i walcowe.
Znając metodę odwzorowania można wyznaczyć prawdziwe wartości elementów odwzorowanej powierzchni. Do elementów tych zaliczamy: długości linii, kąty i powierzchnie.
Charakterystyczna cechą każdej mapy będzie jej odwzorowanie kartograficzne, w wyniku którego otrzymujemy siatkę południków i równoleżników. Tak sporządzoną siatkę wypełniamy szczegółami otrzymanymi z pomiaru w terenie. W ten sposób wykonana mapa, przedstawiająca całą kulę ziemską lub jej część ma następujące cechy:
część elementów musi być zniekształcona,
zniekształcenia linowe, kątowe i powierzchniowe mogą być wyznaczone, o ile znana jest metoda odwzorowania kartograficznego,
Pod pojęciem mapy będziemy rozumieli obraz powierzchni Ziemi lub jej części wniesiony na uprzednio dobraną i obliczoną siatkę kartograficzną.
Odwzorowania płaszczyznowe najlepiej nadają się do odwzorowań niewielkich czasz kulistych, walcowe normalne – do niewielkich obszarów pasa równikowego, a walcowe poprzeczne – do dowolnego pasa położonego wzdłuż południka. Odwzorowania stożkowe są stosowane od obszarów średnich szerokości
(30 – 60˚). W Polsce dla map w skalach dużych i średnich stosowane jest równokątne odwzorowanie Gaussa – Krűgera (walcowe poprzeczne). Polega ono na odwzorowaniu pasów południka o szerokości 3° lub 6° na walec styczny do południka środkowego każdego pasa.
Każdy z pasów o szerokości 3° ma swój układ współrzędnych. Układy te tworzą system krajowych
( państwowych) układów współrzędnych geodezyjnych. Osią x każdego układu jest środkowy południk pasa odwzorowania, oddalony od południka Greenwich o długość geograficzną λ = n *3° ( dla n = 0,1,2,...). W Polsce mamy więc cztery układy państwowe, których południki osiowe mają następujące długości geograficzne: 15°, 18°, 21°,24°.
Poszczególne układy określone są kolejnymi numerami od I do IV oraz nazwami pochodzącymi od nazw największych miast położonych w pobliżu południków osiowych, a mianowicie:
Układ I szczeciński – południk osiowy λ = 15°
Układ II bydgoski – południk osiowy λ = 18°
Układ III warszawski – południk osiowy λ = 21°
Układ IV białostocki – południk osiowy λ = 24°