KURPIEL MAREK Warszawa 8.11.2002

Zi-24c

MAPA JAKO ŹRÓDŁO INFORMACJI

Trudno dzisiaj odpowiedzieć, kiedy po raz pierwszy pojawiła się mapa. Prymitywne plany wyrysowane na korze, drewnie czy skórze, jakie jeszcze do niedawno spotykano u niektórych plemion indiańskich czy eskimoskich, musiały pojawić się bardzo wcześnie, być może, gdzieś u schyłku paleolitu. Najstarsze zachowane mapy pochodzą połowy II tysiąclecia p.n.e. Należą do nich babilońska „mapa świata”, wyryta w glinianej tabliczce, i nieco późniejszy, bo datowany na czasy Ramzesa II, czyli XIII wiek p.n.e., papirus egipski. Obie mapy miały jedną wspólną cechę: przedstawiony na nich obraz był odzwierciedleniem wiedzy geograficznej ich anonimowych autorów. Z tego względu w centrum obu map umieszczone zostały kraje, w których powstały - Babilonia i Egipt. Niewątpliwie ci najdawniejsi kartografowie mieli orientacje w kierunkach geograficznych, ponieważ zaznaczone na mapach lądy rozmieszczone zostały prawidłowo, tyle że z punktu widzenia obserwatora, a nie według z góry ustalonych, uniwersalnych stron świata. Natomiast zarys lądów w niewielkim stopniu odpowiadał rzeczywistości. W miarę rozwoju techniki pomiarów Ziemi mapy stawały się dokładniejsze i zaczęły przypominać to, co zwykło się tą nazwą określać.

Idealną mapą jest wciąż kulisty model naszej planety - globus. Jednak i on ma swoje wady. Nawet największe globusy nie są w stanie przedstawić szczegółowego obrazu Ziemi i wszystkich jej cech charakterystycznych. Ponadto globusy, szczególnie te duże, są nie poręczne i nie nadają się do noszenia, więc ludzie o wiele chętniej używają map, które często można z łatwością schować do kieszeni. Krzywizna ziemi nie musi być brana pod uwagę, gdy mapa obejmuje niewielki teren, na przykład miasto. W przypadku mapy świata lub jego dużej części, kartografowie napotykają się na poważne kłopoty. W celu przedstawienia zakrzywionej powierzchni Ziemi na płaskiej kartce papieru, zmuszeni są stosować rzuty lub odwzorowania kartograficzne, czyli metody pozwalające na przedstawienie powierzchni kuli na płaszczyźnie. Na mapie należy zadbać o prawidłowe odzwierciedlenie czterech elementów: powierzchni, kształtów, kątów oraz odległości. Na świecie nie istnieje jednak mapa, która zachowała by wszystkie te wartości. Kartografowie szukają złotego środka, ponieważ szczegółowe odwzorowanie jednej z nich musi odbywać się kosztem reszty.

Aby zrozumieć na czym polegają rzuty kartograficzne, należy wyobrazić sobie Ziemię jako kulę pokryta siatką przecinających się linii, które nazwano południkami i równoleżnikami.

Równoleżniki to linie przebiegające równolegle w stosunku do równika, który leży dokładnie w połowie drogi pomiędzy biegunami północnym i południowym. Położenie równoleżników, czyli szerokość geograficzną, określa się w stopniach, przy czym równik ma szerokość 0° natomiast oba bieguny 90° odpowiednio szerokości północnej i południowej.

Linie przecinające się z równoleżnikami pod kątem prostym to południki, które z kolei wyznaczają długość geograficzną. Każdy południk łączy biegun południowy z biegunem północnym. Długość geograficzną mierzy się w stopniach od 0° do 180° na wschód i zachód od południka zerowego, który przebiega przez londyńską dzielnice Greenwich.

Gerhard Mercator zastosował odwzorowanie walcowe, które jest rzutem na płaską powierzchnie owiniętą cylindrycznie wokół modeli kuli ziemskiej, stykającą się z nią na całej długości równika. W wyniku tego prosta odzwierciedlająca na mapie równik jest identyczna jak jej pierwowzór, natomiast im dalej od niej, powierzchnie, kształty, kąty oraz odległości są stopniowo coraz bardziej zniekształcone.

Drugim odwzorowaniem jest rzut stożkowy, czyli rzut na płaską powierzchnie stożkowo otulającą model Ziemi, stykającą się z nią wzdłuż jednego z równoleżników.

Jeśli chodzi o trzecie odwzorowanie powinniśmy wyobrazić sobie szklany model kuli ziemskiej, z zaznaczonymi południkami rozchodzącymi się promieniście od bieguna oraz prostopadłymi do nich równoleżnikami, rzucający cień na płaską powierzchnię. Jeśli rzut taki wykonamy na stykającą się z modelem kartkę papieru otrzymamy odwzorowanie azymutalne, bardzo korzystne przy tworzeniu map okolic obu biegunów, które są jednocześnie punktem styku płaskiej powierzchni z kulistym modelem.

W praktyce twórcy map nie używają tak prostych rzutów, lecz próbują znaleźć oparte na szczegółowych obliczeniach matematycznych odwzorowania w miarę możliwości korygujące zniekształcenia. Rodzaj odwzorowania na którym się opierają zależy od tego, co chcą na danej mapie przedstawić. W dzisiejszych czasach na coraz szerszą skale wykorzystuje się zdjęcia satelitarne, które dostarczają szczegółowych informacji potrzebnych przy tworzeniu map specjalistycznych. Zdjęcia satelitarne ilustrują także wpływ czynników atmosferycznych na kulę ziemską.

Najbardziej znane są mapy ogólno geograficzne, przedstawiające podstawowe informacje o obszarze, którego dotyczą. Poza tym istnieje też ogromna liczba map tematycznych, które koncentrują się na wybranym zagadnieniu, np. mapy rozkładu temperatur, czy opadów. Atlasy zawierają najczęściej mapy ogólno geograficzne całego świata, jego poszczególnych regionów oraz najczęściej wykorzystywane mapy tematyczne, przedstawiające takie zagadnienia jak rozmieszczenie ludności, czy przemysłu.

Mapy polityczne przedstawiają przede wszystkim granice między państwami, można na nich znaleźć nazwy jednostek politycznych i administracyjnych, nazwy stolic i największych miast. Kolory są na nich odbierane w ten sposób, by łatwo było odróżnić jedno państwo od drugiego.

Mapy fizyczne mają z kolei maja na celu jak najdokładniejsze przedstawianie ukształtowania terenu. W tym celu nanosi się na mapy siatkę poziomic, dzięki którym można, patrząc na mapę, zorientować się, gdzie jest wzniesienie, a gdzie dolina. Aby ułatwić orientację, mapy fizyczne koloruje się. Na polskich mapach zwyczajowo tereny najniżej położone oznacza się kolorem ciemnozielonym, a następnie poprzez jasnozielony, żółty i czerwony dochodzi się do ciemnoczerwonego, którym zaznacza się najwyższe pasma górskie. Na niektórych mapach fizycznych zamiast cieniowania, która pozwala użytkownikowi mapy wyobrazić sobie trójwymiarowy obraz danego obszaru. Mapa taka przypomina zdjęcie lotnicze wykonane w słoneczny dzień, kiedy to jedne zbocza gór oświetlone są słońcem, inne zaś toną w cieniu. Na mapach fizycznych podaje się też wysokość najwyższych szczytów.

Mapy topograficzne wyróżniają się spośród map ogólno geograficznych wyjątkową dokładnością. Oprócz ukształtowania terenu i takich obiektów geograficznych jak lasy, czy rzeki, przedstawiają też to wszystko, co na powierzchni ziemi stworzył człowiek. Można na nich odnaleźć drogi i ścieżki, miasta, wsie, osiedla, a nawet pojedyncze zabudowania. Dzięki swojej dokładności są one szczególnie przydatne dla turystów. Zawierają też one znaczną ilość informacji niezwykle istotnych dla geografów i planistów. Wiele państw ma własne, rządowe służby kartograficzne, których zadaniem jest sporządzanie map topograficznych obejmujących kawałek po kawałku obszar całego kraju. Mapy te są zwykle bardzo dokładne, tzn. rysowane w skali np. 1:500000, czyli 1 cm na mapie odpowiada 0,5 km w terenie. Ukształtowanie terenu zaznaczone jest poziomicami. Na tak dokładnych mapach można już zaznaczyć bardzo dużo użytecznych, szczegółowych informacji. Mapy te są wykorzystywane na bardzo wiele sposobów.

Oddzielną grupę map stanowią mapy tematyczne. Są wśród nich mapy przedstawiające rozmieszczenie ludności, bogactw natury, mapy klimatyczne i wiele innych. Mapy tematyczne można ogólnie podzielić na kilka grup.

Mapy izoliniowe tworzy się, łącząc liniami miejsca, w których określony czynnik ma taką samą wartość. Najczęściej wykorzystuje się je do sporządzania map klimatycznych. Na takich mapach linie oznaczają na przykład średnie temperatury (izotermy), ciśnienie atmosferyczne (izobary) albo ilość opadów (izohiety).

Izolinie wykorzystywane są też przez planistów miejskich. Na przykład szukając miejsca pod lokalizację nowego supermarketu, nanoszą oni na plan miasta tzw. izochrony - linie łączące miejsca, z których dojazd do sklepu zajmuje tyle samo czasu.

Przy sporządzaniu map tematycznych bardzo często wykorzystuje się symbole i kolory dla obrazowanego oznaczenia określonych wielkości. Na przykład gęstość zaludnienia na mapach rozmieszczenia ludności często zaznaczana jest kropkami. Im gęściej obszar jest zakropkowany, tym gęściej jest on zaludniony.

W niektórych mapach wykorzystuje się skale kolorów. Im ciemniejszy kolor, tym natężenie określonego zjawiska jest wyższe. Za pomocą gamy kolorów oznacza się rozmieszczenie ludności, wskaźnik przestępczości albo wskaźnik urodzeń. W celu wskazania podstawowych kierunków migracji, albo głównych traktów handlowych na rynku światowym - rysuje się na mapie strzałki, których grubość najczęściej jest wprost proporcjonalna do ilości przemieszczających się daną trasą ludzi czy towarów.

Mapy topograficzne często są stylizowane. Na przykład mapy przedstawiające sieć połączeń komunikacji publicznej zwykle nie są wiernym odwzorowaniem istniejącej sieci. Aby ułatwić podróżnym orientacje, sieci połączeń przedstawiane są w postaci uproszczonej, na mapie zaznaczone są jedynie trasy i przystanki. Dobrym przykładem mogą tu być wiszące na przystankach mapy połączeń autobusowych.

Wiele map przedstawia wyniki badań i pomiarów naukowych. Na przykład mapy geologiczne dostarczają informacji o rodzaju podłoża występującego na danym obszarze. Mapy geologiczne najczęściej są wykorzystywane w budownictwie i przemyśle wydobywczym.

Mapy geologiczne sporządzane są najczęściej w skalach od 1:100000 do1:2500000. Niektóre z nich koncentrują się na rodzaju gleby, inne na zawartości konkretnych minerałów. Zbierając i badając próbki osadów ze strumienie, można sporządzić mapę rozmieszczenia takich pierwiastków jak uran, czy złoto.

Oprócz wymienionych istnieje wiele innych, bardziej specjalistycznych rodzajów map. Na przykład epidemiolodzy często korzystają z map występowania chorób zakaźnych, które pomagają im ustalić źródło zakażenia, a nawet podjąć skuteczne działania zapobiegające rozprzestrzenianiu się chorób zakaźnych.

Aby właściwie korzystać z mapy, powinniśmy zdać sobie sprawę z ej ograniczeń, najczęściej wynikających z zastosowania skali. Drogi, linie kolejowe i rzeki nie mogą być naniesione na mapę w dokładnie takiej samej skali jak inne obiekty, gdyż byłyby niedostrzegalne ludzkim okiem bez użycia mikroskopu. Często przyjęta skala odwzorowania zmusza kartografów do zniekształcenia niektórych drobnych szczegółów w celu zasygnalizowania ich charakterystycznych cech takich jak zakręty na drodze. Dlatego też, rezygnując z dokładnego odwzorowania przebiegu drogi, aby ostrzec kierowców o utrudnieniu, kartografowie nanoszą jednak w tym miejscu charakterystyczny zygzak.

Innym ograniczeniem na jakie napotykają twórcy map, jest ograniczona ilość informacji, jakie mogą się na mapie zmieścić, tak by wciąż jeszcze były czytelne. Na mapach topograficznych w skali 1:500000 można wprawdzie zaznaczyć czy w danym miejscu jest las, czy np. budynki mieszkalne, można też zaznaczyć sieć naziemnych i podziemnych dróg, ale nie sposób już, bez uszczerbku dla czytelności mapy, nanieść na nią np. informacji o rodzaju upraw, czy typie zabudowy.

Niektóre mapy pozwalają na odczytanie na ich podstawie danych, które nie są zaznaczane wprost. Na przykład jeśli na bazie jednokolorowej mapy topograficznej zaznaczy się różnymi kolorami miejsca występowania różnych rodzajów skał i ich strukturę, to doświadczony geolog jest w stanie, porównując zaznaczone określonym kolorem obszary z przebiegiem poziomic, dosyć dokładnie wskazać, gdzie skała jest naga, a gdzie przykryta warstwą gleby.

Dzięki znajomości stosowanych w kartografii symboli geograf jest w stanie, jedynie na podstawie mapy opisać kraj obraz danego rejonu. Na przykład brak powierzchniowych cieków wodnych sugeruje wapienne podłoże, czyli charakterystyczny, krasowy krajobraz z jaskiniami i grotami, do których spływa cała woda z powierzchni. Źródła ułożone w linie pozwalają przypuszczać, że w tym miejscu przebiega granica między skałą przepuszczalną i skała nie przepuszczalną.

Dynamiczny rozwój techniki komputerowej wywarł ogromny wpływ na kartografię. Jest on szczególnie widoczny w dziedzinie map specjalistycznych o małej skali, które mogą być przeglądane na ekranie komputera.

Komputery mogą również być wykorzystywane do przechowywania danych dla map szczególnie szybko ulegających dezaktualizacji. Do takich map należą na przykład plany instalacji wodociągowych, sieci gazowych i elektrycznych. Sieci te rozbudowywane są stosunkowo szybko dlatego ich plany ze wzglądów bezpieczeństwa musza być często aktualizowane. Jeżeli plan taki jest przechowywany w pamięci komputera, to wystarczy na stary plan nanosić sukcesywnie poprawki, co znacznie ułatwia pracę i minimalizuje ryzyko pomyłki. Nie bez znaczenia jest też możliwość natychmiastowego wydruku potrzebnego fragmentu w dowolnej skali.

Jeśli postęp w technologii cyfrowej będzie wciąż taki szybki, to już niedługo zapewne na rynku pojawią się poręczne cyfrowe podręczniki, które nie tylko będą w stanie pokazać turyście, gdzie są najważniejsze muzea czy restauracje w danym mieście, ale też wskażą mu, jak dojść do określonego celu z miejsca, w którym znajduje się obecnie.

2

Najstarsze mapy świata pojawiły się połowie II tysiąclecia p.n.e. Ich autorzy zawsze umieszczali w centrum swe ojczyzny, a na obrzeżasz sąsiadujące z nimi plamiona.

Za twórcę kartografii nowożytnej uważa się Markatora, kartografa flamandzkiego żyjącego w XVI w.

Na tej mapie drogi są nie proporcjonalnie szersze niż w rzeczywistości. Chcąc zachować prawidłową skale linie dróg były by nie widoczne.

---