ściąga vzś - kartografia karto - original, Gospodarka Przestrzenna, GP semestr II, Kartografia


„Very Zajebista Ściąga - Karto”

Problemy Kartografii - 'Rafy'- Emil von Sydow 1866:

1. Powierzchnia sfery - nierozwijalna - nie można bez zniekształceń przedstawić na płaszczyźnie.

2. Ziemia jest ogromna - trzeba dokonać generalizacji - coś pominąć, coś opuścić, wybrać najistotniejsze.

3. Rzeźba terenu na mapie - dążenie do jak najmniejszych zniekształceń - korzysta się z odwzorowań. Nie ma odwzorowania bez zniekształceń - dążymy aby były one jak najmniejsze.

Długość geo - kąt dwuścienny między płaszczyzną południka 0 i południka danego punktu. 0-180 E lub W.

Szerokość geo - kąt między płaszczyzna równika i promieniem Ziemi przechodzącym przez dany punkt na powierzchni. 0-90 N lub S.

Położenie geo Polski: Północna, Wschodnia, 49 a 54 szer N, 14 07 a 24 08 dł. E

Odwzorowania: Odwzorowanie jednej pow. na drugą nazywamy każdą wzajemnie jednoznaczną odpowiedniość punktową między powierzchnią nazywaną oryginałem, a pow. nazywaną obrazem

Odwzorowanie kartograficzne jest umownym, określonym matematycznie sposobem przyporządkowania punktom powierzchni elipsoidy, kuli punktów na płaszczyźnie.

Pojęcie skal i zniekształceń odwzorowawczych:

Elementarna skala długości - stosunek dł. odcinka na mapie do odpowiadającego w oryginale (sfera, elipsoida)

Wybór odwzorowania: uwzględnia przede wszystkim kryterium występujących na mapie zniekształceń odwzorowawczych:

można wyróżnić odwzorowania:

- wiernokątne (w Polsce) Mb=Ml

- wiernopolowe (zachowana pow.) Mb*Ml=1

- wiernoodległościowe (zachowana odległość wzdłuż określonych kierunków) Mb=1 lub Ml=1

- „dowolne”

Układy kartograficzne w Polsce:

- 1992 - jednostrefowy (mapy topograficzne)

- 2000 - czterostrefowy (mapy wielkoskalowe - mapy zasadnicze)

Układ 1965 - składa się z 4 układów współrzędnych płaskich prostokątnych (stref) numerowanych od I do IV w odwzorowaniu quasi - stereograficznym oraz jednego układu (strefa V) w odwzorowaniu Gaussa-Krugera)

Sozologia to nauka zajmująca się problemami ochrony przyrody i jej zasobów oraz zapewnienia trwałości ich użytkowania. Informacją sozologiczną jest zbiór danych dotyczących środowiska przyrodniczego człowieka i sposobów jego wykorzystania. Dotyczy ona zarówno przyrody ożywionej oraz nieożywionej.

Mapa sozologiczna jest szczególnie ważna w planowaniu przestrzennym w zakresie lokalizacji nowych obiektów gospodarczych ( w tym przemysłowych) i komunalnych ( w tym mieszkaniowych), a także ośrodków rekreacyjnych itp. Mapa ta, opracowywana w skali 1:50 000 stanowi źródłowe opracowanie kartograficznego sporządzania map sozologicznych w skalach mniejszych oraz innych pokrewnych map tematycznych.

Baza danych sozologicznych jest przydatna jako źródło informacji o stanie zanieczyszczenia, zagrożenia środowiska przyrodniczego , narzędzie do badania i diagnozowania jego stanu w aspekcie ilościowym, systematyzującym i prognostycznym.

Każdy arkusz mapy sozologicznej ma założona i prowadzoną metrykę mapy , wypełnianą sukcesywnie w toku kolejnych etapów opracowywania danego arkusza, a w sprawozdaniu z wykonanych prac powinno być określone pochodzenie materiałów źródłowych, na podstawie których została opracowana treść mapy. Założeniem mapy sozologicznej - 1: 50 000 w formie analogowej i numerycznej była ciągła aktualizacja bazy danych na szczeblu miejscowym ( władze samorządowe - gmina, powiat, województwo) pod kontrolą Głównego Urzędu Geodezji i Kartografii. Gdyby było to administracyjnie nie możliwe należy ją przeprowadzić z inicjatywy GUGiK, co 3 lata dla obszarów aglomeracji miejsko - przemysłowych , a co 5 dla pozostałych.

Mapa sozologiczna może być wykorzystana do opracowania syntetycznego wskaźnika stanu środowiska przyrodniczego różnych jednostek przestrzennych, a jej wersja numeryczna daje możliwość pozyskiwania, gromadzenia i wizualizacji danych geograficznych, przy permanentnej aktualizacji bazy danych . Na treść tematyczną mapy składają się następujące grupy elementów, uszeregowane w kilku poziomach informacyjnych . Każdy z tych elementów jest reprezentowany przez grupę zjawisk i obiektów przedstawionych na mapie za pomocą znaków umownych .

Uzupełnieniem map numerycznych, w tym mapy sozologicznej jest ortofotomapa.

Do 2004 roku wydano 360 arkuszy map, głównie w wersji analogowej i cyfrowej, obejmujących swoim zasięgiem województwa podkarpackie, małopolskie, śląskie, opolskie, dolnośląskie, wielkopolskie, lubuskie i zachodniopomorskie.

Dalsze doświadczenia zarówno użytkowników jak i wykonawców map, tym razem w wersji analogowej i numerycznej, spowodowały konieczność dostosowania prawa w zakresie kształtowania i ochrony środowiska przyrodniczego do norm Unii Europejskiej, skłoniły GUGiK do powtórnej nowelizacji Wytycznych Technicznych K - 3.6 i wydania ch w postaci Wytycznych Technicznych GIS - 4- Mapa Sozologiczna Polski w skali 1:50 000.

Na treść tematyczną mapy składają się następujące grupy elementów uszeregowane w kilku poziomach informacyjnych:

  1. Formy ochrony środowiska przyrodniczego:

    1. Grunty orne chronione i pozostałe oraz łąki i pastwiska chronione i pozostałe, lasy ochronne i gospodarcze, zieleń urządzona oraz udokumentowane złoża surowców mineralnych

    2. Parki narodowe oraz parki krajobrazowe i ich otuliny, rezerwaty i pomniki przyrody oraz obszary chronionego krajobrazu

    3. Stanowska dokumentacyjne, użytki ekologiczne oraz zespoły przyrodniczo krajobrazowe

    4. Ujęcia i strefy ochronne ujęcia wód

    5. Degradacja wód powierzchniowych

    6. Degradacja wód podziemnych

    7. Degradacja powietrza atmosferycznego

h. Rodzaje przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko, wymagających sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko

Dane referencyjne

Usytuowanie przestrzenne informacji najczęściej jest określane przez podanie współrzędnych opisywanych obiektów np. długości i szerokości geograficznej, współrzędnych x, y, w określonym układzie współrzędnych. Może być też określone przez podanie numeru drogi, kilometraży, lokalizacja może być przez podanie identyfikatora drogi w mieście; nazwy ulicy, numeru domu, lokalu.

Decyzje administracyjne mogą być odniesione do numeru działki ewidencyjnej ,obrębu.

W marketingu klient jest identyfikowany poprzez kod pocztowy. Odniesienie najczęściej używane jest przez podanie państwa, województwa, powiatu…

Bazy danych przestrzennych

Jeżeli dane odnoszą się do przestrzeni będącej obszarem badań geografii, mówimy o bazach danych geograficznych.

Przedmiotem badań geografii jest środowisko geograficzne, a więc powierzchnia Ziemi, atmosfera ziemska do troposfery włącznie, ocean światowy oraz skorupa ziemska do głębokości 5000 metrów.

Bazy danych przestrzennych w odróżnieniu od innych baz musza być tak skonstruowane żeby zapewnić :

Przydatność map sozologicznych w opracowaniach ekofizjograficznych.

W obecnym okresie w planach rozwoju miast, szczególnie tych dużych, a także w innych opracowaniach, bądź to strategicznych bądź fizjograficznych coraz częściej zwraca się uwagę na aspekty sozologiczne. Mają one postać albo tekstową albo kartograficzną. Jednak tylko nieliczni planiści używają map sozologicznych w swojej pracy. Związane jest to z niewiedzą, że takie opracowania istnieją lub nieumiejętnością ich stosowania i wykorzystania. Z drugiej strony do opracowań w dużych skalach lub do części opracowań ekofizjograficznych problemowych mają one za małą skalę lub są zbyt ogólne. W tym wypadków należy wykonywać indywidualnie, dla potrzeb opracowania szczegółową mapę sozologiczną ze zmodyfikowaną legendą, uwzględniającą specyfikę terenu, lokalizacji i charakter przyszłej inwestycji.

Mapy sozologiczne wykorzystywać można we wszystkich etapach planistycznych. Szczególnie przydatne są w trakcie tworzenia studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego, opracowań ekofizjograficznych oraz podczas tworzenia MPZP.

Informacje o zasobach i stanie środowiska przyrodniczego są jednym z najważniejszych elementów opracowań ekofizjograficznych. Najbardziej uporządkowaną informację o tym daje powszechna inwentaryzacja przyrodnicza zawierająca m.in. formy ochrony środowiska i jego zagrożenia. Już na tym początkowym etapie niezbędne jest wykorzystanie map sozologicznych, ukazują one bowiem najważniejsze powiązania w systemie obszarów chronionych oraz źródła zagrożeń i skażeń środowiska przyrodniczego . Dzięki temu można lepiej spojrzeć na funkcjonowanie środowiska przyrodniczego w skali lokalnej.

Do charakterystyki stanu środowiska przyrodniczego można zastosować informacje dotyczące:

Mapy sozologiczne dobrze wkomponowują się w wykorzystanie systemu wskaźników zrównoważonego rozwoju do rozpoznania problemu stanu i zagrożeń środowiskowych, które można wykorzystać w opracowaniach ekofizjograficznych. Można je podzielić na trzy zasadnicze grupy:

  1. Wskaźniki presji ( np. na ww. mapach zawarte są główne źródła degradacji i zagrożeń środowiskowych, a także ich ilość i jakość)

  2. Wskaźniki stanu (np. na podstawie mapy sozologicznej można ocenić stan i zagrożenia zarówno poszczególnych komponentów, jak i całego środowiska)

  3. Wskaźniki reakcji, działań zapobiegawczych ( z mapy stanowiącej jedne z zasadniczych wątków niniejszego artykułu można uzyskać dane na temat działalności człowieka w zakresie przeciwdziałania degradacji środowiska przyrodniczego oraz zachowania jego walorów i zasobów)

Mapa hydrograficzna jest mapą tematyczną przedstawiającą w syntetycznym ujęciu warunki obiegu wody w powiązaniu ze środowiskiem przyrodniczym, jego zainwestowaniem i przekształcaniem. Powstaje ona na podkładzie mapy topograficznej, na które nanoszone są w wyniku kartowania terenowego zjawisk i obiektów wodnych, przepuszczalności gruntów oraz liczne informacje związane z gospodarowaniem zasobami wodnymi , oceny jakości wody, a także dane sieci monitoringu hydrosfery.

Mapa przedstawia chwilowy stan i warunki obiegu wody podczas kartowania w powiązaniu ze środowiskiem przyrodniczym. Mapa w skali 1:50 000 przedstawia :

Na treść tematyczną mapy składają się następujące grupy elementów, uszeregowane w kilku poziomach informacyjnych:

Każdy z tych elementów jest reprezentowany przez grupę zjawisk i obiektów wodnych przedstawionych na mapie za pomocą znaków umownych.

Aby opracować mapę, trzeba posiadać dane i ich lokalizację - dane referencyjne np.:

Posługujemy się 3 pojęciami modeli (uproszczenie generalizacji):

1. model obrazowy - bezposrednia rejestracja, zapis obrazu terenu, np. zdjęcie;

2. model topograficzny ('krajobrazowy' ,'bazodanowy') - tworzy się na podst. modelu obrazowego ( wydzielenie określonych klas obiektów i wektoryzacji poszczególnych elementów) lub na podst. bezpośredniego pomiaru.

  1. model kartograficzny - powstaje przez redakcję danych DLM (nadanie symboliki, wygładzenie linii, generowanie i rozmieszczenie napisów)

Mapy tematyczne są tak samo stare jak mapy topograficzne, jeżeli nawet w początkach były one o wiele rzadsze. Wcześniej nazywano je „osobliwymi przedstawieniami”, „mapami specjalnymi”, „mapami geograficznymi”, a potem także „mapami stosowanymi”. Składniki mapy topograficznej są tu zawsze dodatkowo wzbogacone o jakiś specjalny temat, na który ma być zwrócona uwaga użytkownika mapy.

Mapy tematyczne są opracowaniami kartograficznymi eksponującymi jeden lub kilka wybranych elementów treści ogólno geograficznej bądź określone zagadnienie społeczno - gospodarcze lub przyrodnicze. Przeznaczeniem map tematycznych jest zaspokojenie różnorodnych potrzeb gospodarki narodowej, a w szczególności:

Cele prezentacji danych:

Źródła danych przestrzennych:

Źródła danych:

  1. Dane zbierane na bierząco:

Dane z Urzędów gminy ( np. dane meldunkowe) , ZUS-u, Urzędów skarbowych, rejestr pomiarów gospodarczych z systemu REGON etc.

  1. Dane spisowe zbierane co kilka lat:

    1. Powszechny spis ludności;

    2. Spis rolniczy.

Podział zjawisk:

Ze względu na wymiar, zjawiska dzielimy na :

Ze względu na sposób występowania w rzeczywistości:

Skala zjawisk.

Każde zjawisko możemy określić według 4 poziomów dokładności - skal pomiarowych:

Są to:

Dla skali nominalnej najlepszą średnią jest moda.

Dla porządkowej - moda i mediana.

Dla interwałowej i ilorazowej - moda, mediana i średnia arytm.

Ujęcie zjawiska:

Wszystkie dane można podzielić na:

- Dane bezwzględne - są wynikiem pomiaru lub obserwacji bezpośrednich, wyrażone np. w tonach, złotych, osobach;

- Dane względne będące wynikiem przeliczeń:

  1. Średnie - które otrzymuje się przez redukcję duzel liczby obserwacji

  2. Relacje - przedstawia stosunki takie jak proporcje, procenty, stosunki

  3. Gęstość - która jest kategorią związaną z boszarem. Istotnym elementem w tej zależności jest powierzchnia.

  4. Potencjał.

Agregacja danych w klasy.

Metody podziału na klasy ( szereg rozdzielczy) :

Klasy o jednakowej rozpiętości :

Klasy o nieregularnej zmiennej rozpiętości:

Klasy w których rozpiętość zwiększa się lub zmniejsza systematycznie :

Dane mogą być przedstawiane na mapie w skali ciągłej lub skokowej (dane grupowane w klasy)

1 etap przygotowywania mapy to analiza danych:

Kolejny etap to rozkład danych ( ważne są obserwacje odstające).

Dane mogą być w skali ciągłej i skokowej ( musimy wcześniej zgrupować dane w klasach)

Podział na przedziały klasowe - warunki:

Sposoby:

  1. Sposób graficzny

  2. Klasy o jednakowej rozpiętości wartości (max-min) / ilość klas

  3. klasy o jednakowej rozpiętości liczby obserwacji

  4. metoda średnich częstościowych (obliczamy średnią, a później średnie obserwacji nad i pod główną średnią)

Średnie zagnieżdżenie - oblicza średnią arytmetyczną wszystkich wartości ( w), następnie oblicza średnią arytmetyczną powyżej i poniżej W otrzymując W1 i W2. Otrzymane wartości średnie traktuje się jako granice klas.

Metoda z wykorzystaniem średniej arytmetycznej i odchylenia standardowego - modyfikacja metody średnich zagnieżdżonych. Polega na dodawaniu lub odejmowaniu odchylenia od średniej. Istnieje ryzyko wystąpienia pustych klas.

Poprawnie ustalone klasy to takie, w których obserwacje są zbliżone do wartości średniej z granic przedziałów klasowych.

METODY PREZENTACJI KARTOGRAFICZNEJ DANYCH NA MAPIE:

  1. Metody jakościowe:

    1. M. sygnaturowa

    2. M. zasięgów

    3. M. choro chromatyczna ( powierzchniowych jednostek naturalnych)

  2. Metody ilościowe:

    1. M. kartodiagramu ( W, B)

    2. M. kartogramu ( W)

    3. M. Kropkowa ( B)

    4. M. Izolinii ( W, B)

    5. M. dazometryczna ( W)

W- dane względne

B - dane bezwzględne

Metoda kartodiagramu.

Kartodiagram jest to metoda przedstawienia na mapie przestrzennego rozmieszczenia zjawisk w ujęciu bezwzględnym i względnym, odniesionych do punktu, linii i powierzchni za pomocą wykresów, diagramów, których rozmiary są proporcjonalne do wielkości zjawiska lub wyrażają funkcję jego zmienności.

Ze względu na ilość przedstawianych cech wyróżniamy:

Ze względu na jednostkę odniesienia :

Zmienne graficzne na mapie spełniają taką rolę, jak w porozumiewaniu się między ludźmi spełnia mowa. Ich zadaniem jest przekazanie informacji o jakości, wielkości, porządku, proporcjonalności.

Zmienne:

Diagramy - proste figury geometryczne o łatwych do pomierzenie parametrach, pozwalających w stosunkowo prosty sposób obliczyć i wielkość i poszczególne elementy składowe, które reprezentują wartość liczbową zjawisk i obiektów.

Diagram:

Podstawową cechą odróżniającą poszczególne rodzaje diagramów, jako znaków odzwierciedlających wielkość zjawisk, jest sposób ich mierzenia.

Pod tym względem diagramy dzielimy na :

Skala ciągła i skokowa.

Wartość zjawiska w metodzie kartodiagramu można wyrazić zarówno w skali ciągłej jak i skokowej. Skala ciągła oznacza, że każdy diagram posiada indywidualny wymiar, zgodny z reprezentowaną wielkością zjawiska. W praktyce wielkości bardzo zbliżone, których indywidualne różnice są mniejsze niż graficzna dokładność przedstawienia, będą przedstawione jako takie same.

Przyjmując natomiast skalę skokową, czyli taką, która pokazuje cały zbiór kartodiagramów w przedziałach klasowych, diagramy zatracą swe indywidualne rozmiary. Rozmiary diagramów są w tym przypadku proporcjonalne do średnich wartości poszczególnych klas ( przy małych rozpiętościach klas diagramy dobiera się w sposób umowny).

Rodzaje kartodiagramów:

Ze względu na jednostkę odniesienia:

Ze względu na ilość przedstawianych cech rozróżniamy :

Etapy opracowywania mapy metodą kartodiagramu :

Użycie metody kartogramu pozwala na przestrzenną lokalizację danych ilościowych względnych, odniesionych do powierzchni, wyrażonych w skali ciągłej lub skokowej. Natężenie zjawiska może być przedstawione przy użyciu zmiennej wizualnej walor ( koloru, desenia).

Prawidłowość wykonania kartogramu zależy od : doboru pól odniesienia, doboru przedziałów klasowych ( liczby klas sposobu podziału), doboru zmiennej wizualnej.

Kartogramy można podzielić na 3 typy:

  • Kartogram złożony - powstaje przez nałożenie na siebie kilku kartogramów prostych, nie więcej niż trzech

  • Kartogram strukturalny - przedstawia strukturę zjawiska w jednostce odniesienia

    • W definicji metody kartodiagramu zaznaczono, że diagramy mogą być odniesione do punktu, linii i powierzchni. Z tego względu kartodiagramy dzielimy na punktowe, liniowe i powierzchniowe. W swym wyrazie graficznym, postaci i typie samych diagramów oraz prezentacji ilościowej kartodiagram punktowy nie różni się od powierzchniowego. O rozróżnieniu decyduje jedynie jednostka odniesienia. W przypadku kartodiagramu punktowego rozpatrujemy punkty na mapie, a nie zjawiska i fakty występujące punktowo w rzeczywistości, innymi słowy niezależnie od rzeczywistego odniesienia informacji rozumie się ją jako informację zlokalizowaną w danym punkcie mapy. W kartodiagramie powierzchniowym dane odniesione są do jednostek powierzchniowych , tak więc rozmieszczenie diagramów zależy od rodzaju kształtu, wielkości przyjętych jednostek odniesienia. Rozmieszczenie to może być : nieregularne - gdy dane odniesione są do jednostek naturalnych lub administracyjnych, lub regularne - gdy zastosowany zostanie geometryczny podział obszaru na kwadraty lub heksagony.

    Kartodiagram liniowy - elementem odniesienia może być kierunek lub linia. Mówimy więc o kartodiagramach wektorowych, które wykorzystują takie cechy wektorów jak : punkt przyłożenia, kierunek działania siły i długość, wyrażająca wielkość tej siły oraz o kartodiagramach wstęgowych, zachowujących w miarę wiernie przebieg linii wzdłuż której przemieszcza się dane zjawisko, a wielkość zjawiska wyraża grubość wstęgi. W drugim przypadku zachowana jest więc klasyczna zasada diagramu : przebieg linii jest elementem odniesienia, szerokość wstęgi - parametrem.

    Rodzaje kartodiagramów.

    Za pomocą kartodiagramu można przedstawić jedno zjawisko lub jednocześnie kilka zjawisk wraz z ich wewnętrzną strukturą. Zależnie więc od rozbudowy treści kartodiagramu wyróżnia się kilka typów: prosty, sumaryczny, złożony, strukturalny jak również wiele ich modyfikacji.

    Kartodiagram prosty przedstawia jedno tylko zjawisko lub fakt, podając tylko położenie i wielkość zjawiska. Można do tego celu użyć rozmaitych rozmiarów diagramów tak dobierając ich wielkości , aby unikać w miarę możliwości wzajemnego ich nakładania się . Należy pamiętać o tym, że każdy z pokazanych diagramów musi mieć łatwo czytelny i mierzalny parametr, określający jego wielkość. Kartodiagram strukturalny ukazuje strukturę poszczególnych elementów zjawiska, które tworzą pewną zamkniętą całość, różnice strukturalne reprezentowanych zjawisk. Wszystkie diagramy mają tę samą wielkość, co pozwala w łatwy sposób odczytać udział procentowy elementów strukturalnych.

    Kartodiagram, który jednocześnie ukazuje ogólna wielkość przedstawianego zjawiska, jak i wewnętrzną strukturę, nazywany jest kartodiagramem strukturalnym. Każdy diagram ma indywidualną wielkość, która wyraża sumę poszczególnych składników.

    W celu przedstawienia kilku zjawisk stosuje się kartodiagram złożony. Każde zjawisko jest przedstawione za pomocą innego rodzaju diagramu, np. jedno za pomocą diagramu kołowego, drugie - kwadratowego, trzecie - trójkątnego. Zmienną graficzną różnicująca poszczególne zjawiska jest więc kształt. Można również zastosować takie same kształty diagramów do każdego zjawiska i zróżnicować je nominalnie stosując kolor, deseń, kierunek, walor.

    Metoda kropkowa.

    Metodą kropkową przedstawiamy na mapie przestrzenne rozmieszczenie zjawisk wyrażonych w wartościach bezwzględnych przy użyciu znaków punktowych. Zjawiska mogą być umieszczone na mapie w sposób topograficzny lub kartogramiczny.

    Punkt, sygnatura kropka reprezentuje ustalona wartość zjawiska określaną jako waga kropki. Mapa kropkowa pośrednio pokazuje natężenie zjawiska. Część kropek jest wprost proporcjonalna do natężenia zjawiska.

    Zmienną wizualną jest - wielkość, kropka.

    Metoda izolinii. Mapa wysokości jako przykład mapy wykonanej metoda izoliniową. Linie łączące jednakowe wartości liczbowe za pomocą izolinii przedstawia się zjawiska charakteryzujące się ciągła przestrzenną zmiennością natężenia ale także zjawiska występujące wyspowo, które mogą myć interpretowane jako ciągłe jeżeli zostaną odniesione do innego zjawiska o charakterze ciągłym, są to tak zwane izoplety.