Kartografia - jest nauką o mapach, metodach ich tworzenia oraz sposobach wykonywania.
Kartografia aby się rozwijac musi korzystac z wielu różnych źródeł m.in.:
astronomiczno - geodezyjne - wyniki pomiarów astronomicznych i geodezyjnych jako oznaczenie położenia i wysokości określonych punktów względem powierzchni Ziemi.
zdjęcia kartograficzne - dane i informacje czerpane są ze zdjęc lotniczych oraz satelitarnych jak również i map służących do sporządzania kolejnych map
tematyczne - które przybierają postac liczbową np. z obserwacji meteorologicznych, graficzną np. w postaci geologicznych, lub tekstową w postaci opisów.
mapa - uogólniony obraz powierzchni ziemi przedstawiający jej powierzchnię na płaszczyźnie za pomocą znaków umownych w odpowiednim zmniejszeniu.
- dobrą mapę cechuje wiarygodnośc, dokładnośc, szczegółowośc
Odwzorowanie kartograficzne - to określone matematycznie sposoby przedstawiania na płaszczyźnie powierzchni kuli ziemskiej lub innego ciała niebieskiego. Odwzorowanie w przypadku kuli ziemskiej przeprowadza się w taki sposób, aby każdemu punktowi na powierzchni kuli lub elipsoidy jednocześnie odpowiadał punkt lub zbiór pkt na płaszczyźnie.
Elementami map są:
- skala wykazująca wielkośc zmniejszenia
- siatka kartograficzna
- umowne znaki graficzne
- legenda
Skala mapy to liczba wyrażająca stosunek długości określonego odcinka na mapie, do odległości zredukowanej na powierzchnię odniesienia.
Rozróżnia się 3 rodzaj skali:
- liczbową - zapisaną postaci 1:10 000
- mianowaną - zapisujemy przez porównanie dwóch jednostek miary długości np. 1cm : 10km
- liniową - graficzny obraz skali przedstawiany za pomocą podziałki z podstawą 1cm i odcinkiem wstecznym pozwalającym zmienic odlegóośc z dokładnością do 1:10 podstawy
Plan - obraz niewielkiego obszaru Ziemi (np. miasta) wykonany na płaszczyźnie za pomocą kartograficznych symboli. Przy konstrukcji planów nie uwzględnia się krzywizny Ziemi, ponieważ przedstawiony obszar jest tak mały, że traktuje się go jak płaską powierzchnię. Nie stosuje się więc zadań odwzorowań kartograficznych.
Szkic - obraz, który nie oddaj kulistości Ziemi oraz nie jest przedstawiany w skali.
Odwzorowanie kartograficzne (geograficzne) - dwuwymiarowe (na płaszczyźnie) przedstawienie w skali powierzchni części lub całości kuli ziemskiej.
W pełni zachowuje proporcje odwzorowywanych powierzchni, odległości i kierunków (kątów) jedynie odwzorowanie na sferze (przykładem takiego odwzorowania jest globus). Natomiast nie da się przenieść mapy części lub całości ziemi ze sfery na płaszczyznę bez deformacji. Niektóre odwzorowanie posiadają punkt lub linię styczności z odwzorowywaną sferą. Deformacje w punkcie lub linii styczności w takich odwzorowaniach są najmniejsze i wzrastają wraz z oddalaniem się od tego miejsca. Do różnych map (celów ich wykorzystania) używa się różnych odwzorowań - takich które minimalizują deformację interesującego nas obszaru. Dla map wielkoskalowych (np. planów miast) deformacje spowodowane rzutowaniem nie grają większej roli.
Stosowane powszechnie odwzorowania kartograficzne to:
Siatka kartograficzna - układ południków i równoleżników na mapie. Jest to obraz siatki geograficznej otrzymany na płaszczyźnie.
Mapa cechuje się:
- zmniejszeniem obrazu
- wymiernością obrazu
- dwuwymiarowością obrazu - jest wykonana na płaskiej powierzchni
- symbolicznością
Mapy składają się z elementów treści mapy: skala, osnowa geodezyjna, odwzorowanie, układ współrzędnych
Mapy zawierają także elementy geograficzne:
- fizjologię terenu
- nazwy
- litery
- cyfry
Na mapie znajduj się również opis pozaramkowy (tytuł mapy, rok i miejsce wydania)
Rodzaje znaków na mapie:
znaki punktowe (obiekty o małych rozmiarach - miasta, wsie, pojedyncze drzewa, znak jest powiększony w stosunku do skali)
znaki liniowe (obiekty o silnie wydłużonym kształcie - rzeka, droga, kolej,granica)
znaki powierzchniowe - przedstawiają rozmieszczenie terenowe przedmiotów o dużym obszarze)
Legenda: tytuł, autor lub wydawca, rok wydania, skala, odwzorowanie kartograficzne, źródła do opracowania mapy, orientacja mapy, użyte skróty, skala barw
Podział map według różnych kwalifikacji
ze względu na skalę:
wielkoskalowe powyżej 1:200000
średnioskalowe od 1:200000 do 1:1000000
małoskalowe, poniżej 1:1000000
ze względu na przedstawioną treśc:
ogólno geograficzne - które dzielą się na mapy hipsometryczne (rzeźba terenu) oraz polityczne (administracyjne). Przedstawiają wzajemne relacje pomiędzy wieloma zjawiskami geograficznymi takimi jak drogi, granice, rzeki, jeziora, morza, wybrzeża
tematyczne - które przedstawiają jeden lub kilka elementów, które są głównymi treściami mapy. Są to mapy, które przedstawiają zjawiska przyrodnicze (geologię, klimat, botanikę, hydrografię, gleby). Do map tematycznych zaliczane są także mapy inżynierskie, np. górnicze
Ze względu na przedstawione terytorium:
- całego globu ziemskiego
- mapy samych lądów
- mapy samych oceanów
4) ze względu na przeznaczenie:
a) projektowe, które odgrywają dużą rolę w budownictwie, leśnictwie, ogrodnictwie
b) oceniające warunki oraz zasoby środowiska przyrodniczego
c) drogowe i nawigacyjne takie jak morskie, lotnicze, rzeczne itp.
d) operacyjno - gospodarcze
5) ze względu na zastosowanie w nauce i oświacie
a) mapy szkolne z podziałem na mapy do szkoły podstawowej, gimnazjum, średnie a także mapy dla niewidomych
b) turystyczne, które dzielą się na sportowe i wycieczkowe
c) naukowe i informacyjne i informacje
d) krajoznawcze
e) propagandowo - agitacyjne
W mieście wykorzystuje się plany czyli mapy małego obszaru, który można uważac za płaski. Plany wykonuje się w dużej skali.
Inne rodzaje map:
- mapy analityczne - które pokazują nie całośc a poszczególne właściwości zjawisk, bez współdziałań z innymi procesami. Przykładami takich map są mapy różnych wskaźników klimatycznych
- mapy syntetyczne - przedstawiają zarówno całościową jak i integralną charakterystykę zjawisk. Przy tworzeniu bierze się pod uwagę szereg przesłanek, takich jak części składowe danego zjawiska i powiązania między nimi, a także charakter tych powiązań.
- mapy kompleksowe - które ukazują równocześnie kilka aspektów zjawiska lub kilka powiązanych ze sobą zjawisk, które są jednak przedstawione oddzielnie gdyż każde z nich przedstawia się przy zastosowaniu różnych wskaźników. Mapy te można nazwac mapami wielogałęziowymi.
mapy dokumentacyjne - pokazujące prawdziwe, rzeczywiste zjawiska, gdyż są to zjawiska wcześniej zbadane.
zdjęcia: hydrograficzne, topograficzne, geologiczne
mapy hipotetyczne - sporządzanie tego typu map polega na przyjmowaniu jako podstawę materiału faktograficznego.
mapy prognostyczne - są przedstawieniem przewidywań o charakterze naukowym procesów i zjawisk, które jeszcze nie istnieją lub są jeszcze nie poznane. W przypadku prognoz kartograficznych możemy również mówic o rozmieszczeniu i istnieniu zjawisk w przestrzeni a także procesów rozwojowych tych zjawisk w czasie.
mapy inwentaryzacyjne - mapy te, jak sama nazwa wskazuje stanowią formę katalogu odzwierciedlającego aktualny stan zjawisk przyrodniczych
Cechy map tematycznych:
- przeznaczenie map, treśc, legenda, charakter map
Mapy ogólno geograficzne: jeden cel, jednorodne wykorzystanie, orientacja w terenie, orientacja ogólna, sytuacja topograficzna
Mapy tematyczne:
- cele i wykorzystanie zróżnicowane
- cel jest wyraźnie wskazany
- przeznaczenie wyznacza kryteria wyboru
- aspektów i elementów środowiska geograficznego
- sposób przedstawienia treści
Treśc:
mapy ogólno geograficzne: ujęcie ogólne, obiekty fizyczne, na powierzchni Ziemi, stałośc zakresu treści
mapy tematyczne: określony temat obiekty, zjawiska procesy fizyczne i abstrakcyjne, na, ponad i pod powierzchnią Ziemi, nieograniczoność zakresu treści.
Charakter map tematycznych: - struktura, metody prezentacji, sposoby ujęcia treści
- struktura map tematycznych: struktura morfologiczna - relacje między elementami treści.
Struktura mapy jako całości:
- struktura mapy ogólno geograficznej:
drogi osiedla
rzeźba
rzeki
linia brzegowa
różnorodność wszystkich części składowych
- struktura mapy tematycznej:
III,II,I warstwa tematyczna, podkład, części składowe pełnią różną rolę
funkcje podkładu:
- ramy przestrzenne dla treści tematycznej
- pomoc w interpretacji związków przestrzennych
Zakres treści i poziomu generalizacji podkładu powinien być dostosowany do treści warstw tematycznych i skali mapy.
elementy podkładu:
elementy topografii i rzeźby
- mapa topograficzna albo wybór elementów z tej mapy
- wybór elementów z mapy przeglądowej
struktura: warstwy tematyczne
-związane z określonym tematem
-zawierające węższy lub szerszy zakres informacji
Liczba warstw:
mapy jedno i wielowarstwowe
- jednoimienne: jeden rodzaj informacji odnoszący się do jednego rodzaju obiektów przestrzennych
- wieloimienne: znaki wyrażają jednocześnie dwie lub więcej informacji
Legenda mapy tematycznej:
- objaśnienie treści, inf. o strukturze zjawiska
Forma legendy:
-słownik, paret, diagramy słupkowe, diagram korelacyjny, legenda macierz
Rodzaje map tematycznych:
- kryteria podziału
1. metryka mapy
2. aspekt wizualizacji
3. poziom abstrahowania
4. poziom uogólnienia struktury zjawisk
5. stopień powiązań przedstawianych zjawisk
6. ujęcie czasu
7. metody prezentacji
8. zakres tematyczny
rodzaje map ze względu na aspekt wizualizacji
- mapy przedstawiające zróżnicowanie obiektów
- zróżnicowanie jakościowe, ilościowe
- przedstawiające strukturę
- przedstawiające relacje atrybutowe
- relacje przestrzenne i czasoprzestrzenne
Poziom uogólnienia struktury zjawisk:
mapy analityczne: - jednotematyczne, niski poziom uogólnienia
mapy syntetyczne: - wielosystematyczne, wys. poz. uogólnienia, synteza informacji
mapy ze względu na stopień powiązań, mapy ze względu na ujęcie czasowe
- statyczne, dynamiczne
metody prezentacji zjawisk na mapach:
- sygnaturowa, powierzchniowa, zasięgu, kartodiagrasm, kropkowa, kartogramu, dozymetryczna, izolinie
GPS - system służący do określania pozycji. Jest to system nawigacji satelitarnej który powstał w latach 70tych w USA. Składa się on z 24 satelitów rozmieszczonych tak żeby każdej chwili z każdego miejsca na ziemi można było odebrac sygnały radiowe.
Za pomocą urządzenia można ustalic położenie bardzo dokładnie nawet z dokładnością do 3mm. Kosmiczny segment kontroli segment użytkowników składa się z 24 satelitów umieszczonych na orbitach o nachyleniu 55 lub 63 stopni względem równika na wysokości 20 tys. km. Obieg ziemi przez satelitę trwa 11h 58min.
Odbiorniki GPS potrafią:
- określic współrzędne wg. różnych układów odniesienia
- rejestrowac ślady
- nawigacja do punktu, po trasie
- mierzy odległości
- wyznacza powierzchnię
- obliczac wschody i zachody słońca oraz pór księżyca
- w bardziej rozbudowanych odbiornikach istnieje także możliwośc wyświetlania map i nawigacji na mapach warstwowych
Rozwój kartografii tematyczne:
Kartografia - ogólno geograficzna i tematyczna (podział funkcjonuje od lat 50 XXw.)
Czynniki rozwoju kartografii tematyczne:
- rozwój geografii i nauk przyrodniczych
- kształtowanie się kartografii jako nauki
- rozwój technik reprodukcji obrazów
Etapy rozwoju kartografii tematyczne:
Do XVIIIw.
- przedstawienie obiektów, które mogły być dostrzeżone bezpośrednio na powierzchni Ziemi
- mapy związane z geografią położenie z opisem miejsce
Początki kartografii tematycznej:
- niektóre mapy zawierały informacje tematyczne przedstawiane wyłącznie z punktu widzenia ich lokalizacji
- plan kopalni złota w Nubii z ok. 1300 r.p.n.e
- rzymskie itineraria picta - Tabula Pentingeriana z III - IVw.p.n.e drogi i informacje o odległościach
- strefy klimatyczne na średniowiecznych mapach
Pierwsze mapy tematyczne XVI - XVIIw.
- 1593 Sculletus - mapa językowa górnych Łużyc
- mapy geograficzne Halleya
XVIIw.
Mapy administracyjne i polityczne
- mapy posiadłości mniejszych lub większych posiadaczy dóbr ziemskich
- mapy polityczne, przedstawiające granice państw
- od 1750r. w Austrii i Francji zdjęcia katastralne
- mapy chorób
- zasięg cholery w Londynie - przedstawienie ujęc wody pozwoliło na odkrycie przyczyn rozprzestrzeniania się epidemii.
XVIIIw.
-1728 Atlas Maritimus Commercialis
-1782 Cramm - pierwsza mapa handlu Europy
-1781 Dupain Triel - mapa dróg wodnych Francji
XIXw.
- mapy stają się narzędziem zapisu i gromadzenia informacji pochodzącej z obserwacji i pomiarów zjawisk występujących nad lub pod powierzchnią Ziemi.
- geografia przechodzi od opisu zjawisk do interpretacji
- gwałtowny wzrost liczny map tematycznych
-pojawienie się kartografii tematyczne jako nowej dziedziny
Koniec XIXw.
- początki wielkoskalowych map tematycznych
wiek XX
- intensywny rozwój wielkoskalowych map tematycznych
- rozwój atlasów narodowych i regionalnych
- rozwój tematycznych atlasów regionalnych
- wizualizacja trzeciego wymiaru
- anamorfozy
- GIS kartografia komputerowa
- wersje elektroniczne atlasów narodowych
XXIw.
- rozwój komputerowych metod kartograficznych
-stale rozszerzający się zakres tematów
- syntezy kartograficzne
- mapy tematyczne jako element infrastruktury informacyjnej
- mapy w Internecie
- mapy multimedialne
Atlasy turystyczne - zakres treści i metodyka
Atlas - systematyczny zbiór map geograficznych połączonych wspólną ideą i wspólnymi sposobami jej kartograficznej realizacji.
rodzaje:
turystyczne szczegółowe - służące do bezpośredniej orientacji w terenie.
przeglądowe
samochodowe
Struktura atlasu: - skorowidz arkuszy, informacja o tym jak korzystac z atlasu, legenda, mapy, plany miast, fotografie, rysunki, wykresy, treśc, index nazw geograficznych
Kryteria i elementy map zawartych w atlasach turystycznych.
Kryteria:
- walory krajoznawcze:
1) przyrodnicze
2) antropogeniczne
- Infrastruktura turystyczna
- społeczna
- techniczna
- para turystyczna
Zróżnicowanie obiektów infrastruktury turystycznej: szlaki, obszary chronione, koleje górskie i wyciągi, obiekty noclegowe
Mapy fizyczno geograficzne:
- dotyczą wszystkich elementów środowiska przyrodniczego takich jak:
- warunków geologicznych, hydrologicznych, zagadnień klimatycznych, problemów biogeograficznych
Dotyczą środowiska przyrodniczego jako całości z uwzględnieniem problematyki sozologicznej i ekologicznej.
Rodzaje map fizyczno-geograficznych: -geologiczne, geomorfologiczne, glebowe, hydrograficzne, klimatyczne, biogeograficzne, środowiska przyrodniczego, sozologiczne
Źródła informacji do map fizyczno-geograficznych
- mapy w skali 1:10000 do 1:100000 kartowanie terenowe
- 1:100000 do 1miliona kompilacja treści map w skalach większych
- od 1M atlasy szkolne i ogólno geograficzne, kompilacja i generalizacja treści przez kartografów.
Struktura map fizyczno-geogr.
Podkład - mapy topograficzne, wyciągi z map topograficznych, wyciązki z map ogólno geograficznych
Warstwy tematyczne - jednostki punktowe, liniowe, powierzchniowe. - atrybuty zmienne wizualne - informacje dodatkowe
Legenda - odzwierciedla strukturę zjawiska
Rodzaje map fiz.-geogr.
Mapy przedstawiające informacje jakościowe (tryb. jakościowe, zmienne jakościowe, skalowanie jakościowe)
Mapy przedstawiające informacje ilościowe
Mapy geologiczne
kartografia geologiczna
Jest jednym z najstarszych i najlepiej rozwiniętych działów kartografii tematycznej
Stanowi zarówno dział kartografii jak i geologii
Geologia - zadaniem geologów jest wykorzystanie kartowania geologicznego, opracowanie metod analizy i syntezy danych geologicznych oraz opracowanie i interpretacja map geologicznych
Kartografia tematyczna:
Treśc map geologicznych
budowa skorupy ziemskiej, właściwości utworów skalnych, cechy struktury skorupy ziemskiej,
różne aspekty rozwoju skorupy ziemskiej
- litologia- stratygrafia- petrografia- tektonika, surowce
Mapy geomorfologiczne
morfologiczna charakterystyka rzeźby terenu
geomorfologia - nauka o ukształtowaniu powierzchni Zieimi
rzeźba terenu - elementy
-stoki, formy terenu, zespoły form, typy rzeźby, regiony geomorfologiczne
stoki:
- podstawowe elementy rzeźby zawarte między liniami szkieletowymi
Warunki geologiczne, nachylenie i ekspozycja mogą być zróżnicowane
formy, zespoły form:
-zbudowane ze stoków, oddzielonych liniami grzbietowymi lub dolinnymi
- wynik działania procesów klimatycznych na podłożu uwarunkowanym strukturą geologiczną - litologią i tektoniką
typy rzeźby:
- kompleks form o podobnym charakterze wieku i genezie
- obejmują większe obszary różnego rzędu, wyznaczane na podstawie kryteriów chronologicznych i genetycznych
-gó®y, wyżyny, niziny
- rzeźba polodowcowa, strukturalna
charakterystyka form terenu:
- morfologiczna, morfometryczna, morfogenetyczna, morfo chronologiczna
Morfografia:- charakterystyka opisowa kształty i wyglądu form lub ich zespołów za pomocą określeń: góry, wyżyny, niziny
Morfogeneza:
- określenie pochodzenia rzeźby
- procesy - Endo i egzogeniczne
endogeniczne - wpływ struktury
egzogeniczne - wpływ wyników zewnętrznych
- Czynniki rzeźbotwórcze: - wiatr, woda, lodowiec
- Typ procesu: -akumulacja, denudacja
Morfochronologia:
- Charakterystyka czasu działania procesów - powstania form typów rzeźby
- Stosuje się tu geologiczny podział na ery i okresy zlodowacenia
Morfometria:
- Określenie rozmiarów i geometrii powierzchni terenu w różnych skalach
- stoki - spadek, nachylenie, ekspozycja, krzywizna, skale duże
- formy - średnie nachylenie, przeważająca ekspozycja, rozcięcie pionowe i poziome - skale średnie
- typy rzeźby - rzeźba wielko lub małopromienna, energia rzeźby, stopień urzeźbienia - skale średnie i małe
- w terenie - pomiary czasochłonne
- na podstawie map topograficznych
- poziomice - obraz pow. ciągłej
- parametry morfometryczne
Cechy geometryczne powierzchni terenu
- nachylenie zboczy
- ekspozycja zboczy
- rozcięcie poziome (energia rzeźby)
- rozcięcie pionowe rzeźby
Nachylenie terenu:
Kartowanie geomorfologiczne
Mapy morfologiczne- nachyleń, ekspozycji, krzywizny, energii i rzeźby, gęstości sieci rzecznej
Zastosowanie map geomorfologicznych
- ochrona środowiska i geokompleksów
- planowanie przestrzenne
- urbanistyka
- rolnictwo
- komunikacja
- turystyce i rekreacji
Mapy hydrograficzne:
- hydrografia jest podstawowym elementem map topograficznych i ogólno geograficznych od najwcześniejszych map do dziś
wody powierzchniowe i ich cechy:
- właściwości związane z położeniem wód na powierzchni Ziemi, ich właściwościami oraz związanymi z nimi zjawiskami
- położenie/rozmieszczenie, cechy hydrologiczne, morfometryczne, zjawiska hydrologiczne, cechy jakościowe wód
mapy morskie:
- mapy linii brzegowej i ukształtowania dna morskiego (z dodatkiem informacji orientacyjnych)
- mapy cech wód morskich
położenie/rozmieszczenie wód na kuli ziemskiej:
- rozmieszczenie, układ hierarchia sieci rzecznej
-działy wód - obszary zlewni
- punkty hydrometryczne
- naturalne i sztuczne zbiorniki
cechy hydrologiczne:
- cechy rezimu wodnego
przepływ w m3/sek
odpływ w l/sek/km2
czynniki wpływające na rezim wodny
przepuszczalnośc podłoża
opady
- typy zasilania - rezim
deszczowy, śnieżny, lodowcowy
Czynniki kształtujące
cechy morfometryczne:
- charakterystyka poszczególnych elementów sieci hydrograficznej jak koryta rzeczne, pojedyncze rzeki i zbiorniki wodne, wybrane fragmenty sieci rzecznej lub zlewnie
- wskaźniki morfometryczne
- kształt, krętośc, głębokośc, gęstośc, spadek, nachylenie
Zjawiska hydrologiczne
- wezbrania powodzie i rozstopy
Cechy jakościowe wód
- fizyczne (mętnośc, rezim termiczny)
- chemiczne (skład chem., stopień mineralizacji)
- biologiczne (obecnośc i charakter życia w wodzie)
Wykorzystanie wód przez człowieka:
- bilans wodny, opad/odpływ
- miejsca poboru wody do spożycia i produkcji
- punkty zabezpieczenia przed zanieczyszczeniami
- zjawiska i obiekty
Regiony hydrograficzne:
- syntetyczne ujęcie na podstawie bilansu wodnego
- dotyczy dużych obszarów świata - kontynentów, części kontynentów
typy map hydrograficznych:
- ogólna, hydrologiczna, hydrogeologiczna, hydrosozologiczna, mapy morskie
Hydrogeologiczne:
- warunki zalegania wód
- zasoby wód we względnych warstwach
hydrosozologiczne:
- źródła i rodzaje zanieczyszczeń
- oczyszczalnie ścieków
- kolory czystości wód
treśc:
- topograficzne działy wodne
- wody powierzchniowe
- wypływy wód podziemnych
- przepuszczalnośc podłoża
- zjawiska hydrologiczne