karto ściągaII, Kartografia tematyczna


CZYTANIE MAPY

Proces czytania mapy przejawia się w co najmniej 3 stopniach odbioru (uwarunkowanych względami psychologicznego i fizjologicznego procesu percepcji): widoczności, rozróżniania i rozpoznania (identyfikacji).

  1. Stopień widoczności jest rozumiany jako przekaz takiej informacji, która umożliwia uzyskanie ogólnego obrazu rozmieszczenia pewnych faktów za pomocą mapy.

  2. Stopień rozróżnienia traktowany jest jako proces odróżnienia poszczególnych znaków na podstawie ich obrazu graficznego i znaczenia. Polega na odbiorze różnych kształtów znaków oraz na ich identyfikacji z odpowiednim typem obiektów w rzeczywistości.

  3. Stopień rozpoznania prowadzi do całkowitego zrozumienia treści mapy. Każdy znak jest identyfikowany z konkretnym obiektem w rzeczywistości.

ZNAKI KARTOGRAFICZNE

Dobrze jest znana zasada percepcji mówiąca, że znacznie łatwiej zapamiętuje się coś, co znajduje się na początku lub na końcu niż w środku. W odniesieniu do znaku kartograficznego, będącego zwartą figurą, powyższa zasada może być sformułowana następująco: zewnętrzne elementy znaku są odbierane i rozumiane łatwiej niż jego elementy wewnętrzne. Zgodnie z zasadą izomorfizmu treści, każdy znak powinien składać się z elementu przewodniego (kolor, kształt), a jego rozbudowa powinna konkretyzować bardziej szczegółowo jego sens znaczeniowy. Należy również mieć na względzie właściwości percepcji.

Na niezawodność rozpoznania znaków wpływają: 1.znaki najprostsze są najlepiej rozróżnialne, 2.rozróżnialność znaków się zwiększa jeśli w ich zarysie zachowały się elementy tego samego porządku widoczności, 3.podstawowe cechy konfiguracji znaku nie powinny dominować nad rozróżniającymi je cechami informatywnymi, 4.w znaku powinna mieścić się optymalna liczba rozróżniających cech informatywnych.

Nieprzestrzeganie tych prawidłowości powoduje pojawienie się redundancji (rozwlekłość wyrażania i nadmiar oznaczeń) utrudniającej czytanie mapy. Może to być redundancja merytoryczna (treść mapy rozbudowana ponad potrzebę), sygmatyczna (same znaki są niepotrzebnie rozbudowane) oraz syntaktyczna (zachodzenie na siebie oznaczeń).

ZMIENNE WIZUALNE

Można wyróżnić następujące percepcyjne cechy znaków: różnice wielkości, odległości, porządku, jakości. Różnice odległości dostrzegamy patrząc na różnice szarości tonów. Różnice porządku będą dostrzegane na podstawie różnic wielkości symboli, ich jasności i ziarnistości a także nasycenia kolorów. Różnice jakościowe natomiast będą spostrzegane na podstawie różnic barwy, kształtu i orientacji znaków.Omawiając percepcyjne właściwości środków graficznych dotykamy istoty graficznych różnic między symbolami, które można wyrazić za pomocą 6 zmiennych wizualnych (wg Bertina): wielkości, jasności, ziarnistości, barwy, orientacji, kształtu. W przypadku różnic ziarnistości stosunek bieli do czerni pozostaje taki sam, ale im grubszy wzór tym wyższa będzie spostrzegana hierarchia. Różnice barw służą do przedstawiania różnic jakościowych jedynie wówczas, gdy są spostrzegane jako mające podobną jasność. Różnice orientacji odnoszą się do elementów deseni, a nie do elementów liniowych. Różnice kształtu mogą się odnosić do symboli punktowych, liniowych i powierzchniowych. Oprócz tych 6 zmiennych amerykańscy kartografowie zaproponowali jeszcze: różnice nasycenia barwy (procent odbicia światła od obiektu o określonej barwie, której odpowiada określona długość fali), układu znaków (regularność lub nieregularność rozmieszczenia symboli) i ostrości (symbole są wyraźnie widoczne i jednoznacznie umieszczone na płaszczyźnie).

METODY JAKOŚCIOWE PRZEDSTAWIEŃ KARTOGRAFICZNYCH

Rozróżnianie przedstawianych elementów rzeczywistości według ich cech jakościowych, a wiec wyrażanych głównie w skalach nominalnych, pojawiło się w momencie pierwszego przekazu kartograficznego. Konieczność odróżnienia rzeki od drogi, osiedli od gór powodowała użycie różnych znaków. Obecnie funkcje znaków rozróżniających pełnią różne znaki graficzne: punktowe, liniowe, powierzchniowe.

Wyróżnia się 3 metody: sygnaturową, zasięgów, chorochromatyczną.

  1. Metoda sygnaturowa polega na oznaczeniu na mapie pozycji obiektów obserwowanych w rzeczywistości za pomocą znaków punktowych, liniowych i rozróżnieniu ich wyrazu graficznego odpowiednio do charakterystyki cech jakościowych obiektów. W zależności od elementu odniesienia wyróżnia się sygnatury punktowe i liniowe. Ze względu na kształt wydziela się sygnatury geometryczne, symboliczne, obrazkowe i literowe.

  2. Metoda zasięgów polega na oznaczeniu na mapie obszaru występowania danego zjawiska. Metodę tą zalicza się do powierzchniowych. Najprostszym sposobem oznaczenia obszaru występowania danego zjawiska jest wykreślenie na mapie konturu (linii), odpowiadającego granicom tego obszaru. W szczególnych przypadkach linię konturu opuszcza się i wtedy pozostaje jedynie znak powierzchniowy w postaci plamy lub sam opis. Zgodnie z tym wyróżniamy typy zasięgów: liniowy, sygnaturowy, plamowy, opisowy.

  3. Metoda chorochromatyczna. Termin powstał z połączenia greckich słów „powierzchnia” (choros) i „kolor” (chroma). Początkowo metodę tą stosowano do przedstawiania danych nominalnych za pomocą różnych barw, często jednak termin ten jest używany dla przedstawiania za pomocą czarno-białego deseniu. Zarówno zróżnicowanie czarno-białego deseniu jak i barwy wywołuje wrażenie nominalnych, jakościowych różnic między powierzchniami. Najważniejszym warunkiem stosowania deseni lub barw jest taki ich dobór, aby wyrażały one wyłącznie nominalne cechy i nie wywoływały wrażenia zróżnicowania hierarchii lub porządku. Można to uzyskać dzięki użyciu takich deseni lub barw, wśród których żaden nie odznacza się większą jasnością niż inne. Powinny one jednak łatwo się od siebie odróżniać.

SKALE POMIAROWE

Według niej są wyrażane atrybuty obiektów, ponieważ od niej zależy metoda przedstawiania danych. Przed podjęciem decyzji o wyborze kartograficznej metody prezentacji należy rozpoznać, na jakim poziomie skali pomiarowej są ujęte dane i w przypadku, gdy ujęcie to nie odpowiada potrzebom danej mapy dokonać zmiany. Wyróżniamy 4 poziomy skali pomiarowej: nominalny (jakościowe cechy zjawisk: płeć, język, religia. Atrybuty różnią się rodzajem, przy czym żaden nie jest ważniejszy od innych); porządkowy (Atrybuty różnią się między sobą, przy czym zachodzi miedzy nimi relacja porządku, np. jedne z nich są ważniejsze lub większe niż inne. Nie można powiedzieć o ile różnią się wartości cech); interwałowy (atrybuty mają charakter liczbowy. Można określić nie tylko ich porządek, ale także o ile większy jest jeden obiekt od drugiego. Nie jest możliwe określenie, ile razy większy jest obiekt od innych obiektów); wskaźnikowy (wartości atrybutów są różne, można je uporządkować, przy czym wartości mogą być odniesione w stosunku do siebie).

GENERALIZACJA KARTOGRAFICZNA

Każda mapa w pewnej skali wymaga określonego poziomu szczegółowości w zależności od jej celu. Wielkoskalowe mapy są na ogół bardziej szczegółowe niż małoskalowe. Mapa w atlasie użytku powszechnego powinna być bardziej szczegółowa niż mapa w tej samej skalo z atlasu szkolnego. Proces redukcji szczegółów na mapie w zamierzony sposób zwany jest generalizacją kartograficzną. Podczas generalizacji należy brać pod uwagę kilka czynników, aby rezultaty były poprawne. Najważniejsze, jak zawsze w operacjach kartograficznych, są cel mapy i jej odbiorcy. Każda generalizacja wiąże się z utratą pewnej ilości informacji, dlatego należy zachować istotę treści mapy, jak i estetyczną jakość mapy. Należy również dbać o zachowanie hierarchii wizualnej, która polega na tym że główne cechy mapy oryginalnej pozostają głównymi na mapie zgeneralizowanej. Wyróżnia się 2 typy generalizacji: graficzną i pojęciową. Generalizacja graficzna obejmuje uproszczenie, powiększanie, przesuwanie, łączenie i selekcję. Żaden z tych procesów nie dotyczy symboli (kropki pozostaną kropkami, kreski kreskami, plamy plamami). Generalizacja pojęciowa również obejmuje procesy łączenia i selekcji, ale ponadto symbolizację i wzmacnianie, w wyniku których symbole na mapie mogą ulec zmianie. Generalizacja pojęciowa odnosi się do atrybutów, a graficzna do geometrii.

ILOŚCIOWE PRZEDSTAWIEŃ KARTOGRAFICZNYCH

Wśród metod kartograficznych stosowanych w procesie redakcji map tematycznych obok metod jakościowych (np. metoda zasięgów, chorochromatyczna) wyróżnia się metody ilościowe, wyrażające relację między zmiennością przestrzenną a zmiennością natężenia zjawiska mierzonego liczbowo, a więc przede wszystkim w skalach interwałowej i ilorazowej. W zależności od sposobu ujęcia oraz prezentacji danych ilościowych (liczbowych) wyróżnia się kilka metod takich przedstawień: kartodiagramy, kartogramy, metody izolinii, metodę kropkową oraz metodę dozymetryczną.

        1. Kartodiagram jest specjalnie uwarunkowanym zbiorem diagramów lub wykresów. Warunkiem tym jest ich umiejscowienie w określonej pozycji geograficznej, tzn. na mapie we wzajemnych stosunkach położenia. Czyli krótko mówiąc jest to mapa, na której ilościowa charakterystyka zjawisk i faktów przestawiona jest za pomocą umiejscowionych diagramów (lub wykresów). Oczywiście mapa ta sporządzona będzie na podkładzie pomagającym w usytuowaniu diagramów, a więc zawierającym treść sytuacyjną, jak linię brzegową, rzeczną, granice, drogi oraz siatkę kartograficzną.

2. Metoda kartogramu służy do przedstawiania średniej intensywności jakiegoś zjawiska w granicach określonych pól odniesienia, a więc wartości odniesionych do powierzchni. Względna prostota konstrukcji kartogramów oraz łatwość ich opracowania komputerowego sprawiają, że mimo ich wad są one najczęściej używanym rodzajem map do przedstawień społeczno - gospodarczych. W kartogramach wartości obliczane są dla określonych jednostek powierzchni, które są reprezentowane przez symbole powierzchniowe, dlatego mogą mieć charakter wyłącznie względny. Różnice w intensywności zjawiska przedstawia się jako różnice barwy lub częściej, jako różnice szarości/intensywności barwy, wyrażających hierarchię i porządek klas. Dobrane one powinny być tak, żeby dwukrotnie wyższe wartości prezentowane były za pomocą dwukrotnie ciemniejszej barwy/szarości. Na ogół przyjmuje się, że im ciemniejszy odcień, tym bardziej intensywne jest zjawisko (wyższa jest jego gęstość).

Wartości liczbowe mogą być wyrażane zarówno w sposób ciągły (kartogramy ciągłe), jak i skokowy, w przedziałach klasowych (kartogramy właściwe), przy czym ten drugi sposób jest stosowany najczęściej.

  1. Mapy izoliniowe. W przeciwieństwie do kartogramów mapy izoliniowe są oparte na założeniu, że reprezentowane zjawisko ma rozkład ciągły oraz łagodne zmiany wartości. Greckie słowo izo znaczy „równy”, izolinia jest więc linią łączącą punkty o jednakowych wartościach. Izolinie pokazują nam kierunki w jakich wartości zjawiska rosną lub maleją. Nadają się dobrze do porównywania różnych zjawisk. Są izolinie oparte na danych punktowych oraz powierzchniowych (pseudoizolinie lub izoplety).

  2. Mapy kropkowe - na ich podstawie można opracować kartogram przez zliczanie kropek w jednostkach odniesienia, podzielenie tych liczb przez powierzchnię i wyrażenie ilorazów za pomocą stopni szarości. Tą samą mapę kropkową można transformować na mapę chorochromatyczną ustalając próg wartości i traktując je w binarny sposób (wszystkie jednostki powyżej tej wartości mają wartość A, pozostałe wartość B). w końcu mapa kropkowa może być przetworzona na izoliniową przez nakładanie przezroczystej sieci przesuwanych kół (a także trójkątów, sześcioboków lub kwadratów) i zliczanie liczby punktów na kołach w każdym położeniu.

OPIS ISTNIEJĄCYCH ALGORYTMÓW UPRASZCZANIA.

Wszystkie elementy liniowe w procedurach kartograficznych wykorzystujących komputer przedstawione są za pomocą ciągu punktów, łączonych odcinkami prostymi bądź odcinkami krzywych wyższego rzędu. Zatem w większości przypadków problem upraszczania kształtu, jako jeden z aspektów generalizacji elementów liniowych, sprowadza się do odpowiedniej redukcji liczby punktów tworzących daną linię. Algorytmy dostarczane z opcją upraszczania umożliwiają usuwanie niepotrzebnych informacji o współrzędnych. Cyfrowe przedstawienie cech kartograficznych powinno być dokładne w swojej prezentacji cechy, a także skuteczne pod względem pozostawienia najmniejszej liczby punktów koniecznych dla przedstawienia charakteru linii. Operatory upraszczania będą wybierać właściwość lub ukształtowanie punktów do pozostawienia lub będą odrzucać punkty zbyteczne rozważając ich znaczenie w opisaniu charakteru linii. Przy badaniu linii bierzemy pod uwagę jej krętość, którą opisują następujące parametry: całkowita zmiana załamań; przeciętna zmiana załamań na cal; przeciętna zmiana załamań na kąt; suma dodatnich albo ujemnych kątów; całkowita liczba dodatnich albo ujemnych kątów; całkowita liczba dodatnich albo ujemnych przebiegów; całkowita liczba przebiegów (oczek); i średnia długość przebiegów.Spośród algorytmów upraszczania obiektów liniowych wyodrębniono pięć kategorii procesów. Procesy te składały się z (a) niezależne procedury punktowe (Nie wyjaśniają stosunków matematycznych z sąsiadującymi parami współrzędnych; działają niezależnie od topologii; n-ta procedura punktowa (Tobler 1964), przypadkowy wybór punktów (Robinson, i inni 1978)), (b) lokalne procedury przetwarzania (Używają właściwości bezpośrednio sąsiadujących punktów do określonego wyboru lub odrzucenia; odległość między punktami, kątowa zmiana między punkt, algorytm Jenksa), (c) procedury warunkowego rozszerzonego przetwarzania lokalnego (Badają nie tylko bezpośrednio sąsiadujące współrzędne i oceniają grupy linii. Obszar badań zależy od odległości, kąta lub liczby kryteriów punktowych; algorytm Lang'a, algorytm Opheim'a, algorytm Johannsen'a, algorytm Deveau'a, algorytm Roberge'a), (d) procedury bezwarunkowego rozszerzonego przetwarzania lokalnego (Badają nie tylko bezpośrednio sąsiadujące współrzędne i oceniają grupy linii. Obszar badań jest ograniczony przez geomorfologiczną komplikację linii, nie przez kryteria algorytmów; algorytm Reumann-Witkam'a) i (e) procedury globalne (Rozważają całą linię lub wyszczególniony w przetwarzaniu segment linii. Iteracyjnie wybierają krytyczne punkty; algorytm Douglasa, algorytm Chrobaka uwzględniający odległość strzałki od cięciwy w segmencie upraszczanej linii, bada długości boków trójkąta elementarnego w celu ustalenia czytelności rysunku upraszczanego).

JĘZYK MAPY - język traktuje się jako środek porozumiewania w stosunkach międzyludzkich. Dotyczy to mnie dotyczy to nie tylko j. etnicznych i sztucznych, ale również wszelkiej ideografii mającej zastosowanie w nauce (np.: symbole mat, chem., etc). Pojęciem ideograficznym jest mapa, która jest szczególnym środkiem wyrażania informacji homologicznych (inf. Homologiczna - inf. O rozmieszczeniu zjawisk i faktów w przestrzeni geograficznej). Mapa stanowi system znaków - ideogramów, w obrębie którego można wykonywać: operacje analityczne - prowadzące od zrozumienia do elementu i operacje syntetyczne - prowadzące od el. do zroz. Tak pojmowany system równoważy się z pojęciem kodu. tak więc mapa jest kodem opisowo - ilustracyjnym.

Elementy języka mapy:

1. Elementy informacyjne (nazwy jednostkowe - określają położenie na obrazie, umożliwiają zlokalizowanie obiektu na obrazie; predykaty (oznaczenia) jednoargumentowe - zdania orzekające: jeżeli Δ to wieża triangulacyjna, itp.relacje porównawcze;) 2. Informacje (proste; mapy).

Mapa spełnia relacje między obrazem a rzeczywistością (zw. homeomorficzny) jednojednoznaczna - budynek ma obrys o konkretnych wsp.; to konkretny obiekt; jednowieloznaczne - np.: miasta; symbolem oznaczone miasta z przedziału XX-YY mieszkańców - 2 miasta o różnej liczbie mieszkańców oznaczone tym samym symbolem.

Relacje:

ZALEŻNOŚCI SEMIOTYCZNE - z tego schematu wynikają zależności syntaktyczne, semantyczne i pragmatyczne.

    1. Z. syntaktyczne - dotyczą stosunku między znakami, tj.: wynikanie, sprzeczność, stosunki między elementami wyrażenia złożonego. Syntaktykę, czyli składanie można określić jako zb. reguł składowania (formowania) wyrażeń. Z. syntaktyczne - połączeniowe, r. odrywania. Z z. syntaktycznymi połączone są reguły podstawieniowe - np.: pikiety zamieniamy na rzeźbę przedstawiona za pomocą warstwic. Z z. syntaktycznych wynika szereg zgodności: