KARTOGRAFIA
Mapa jest podstawowym źródłem informacji geograficznej. Nauka o mapach, metodach ich sporządzania i wykorzystywania to kartografia.
Mapa jest rysunkiem przedstawiającym na płaszczyźnie zmniejszony i uogólniony obraz powierzchni Ziemi lub jej części, wykonanym według przyjętych zasad odwzorowania kartograficznego i przy użyciu umownych, symbolicznych znaków umownych.
Mapa uwzględnia wypukły kształt poziomej powierzchni Ziemi; mapą nie jest globus ani plastyczny model powierzchni (tzw. relief).
Mapa odznacza się następującymi cechami:
jest obrazem wymiernym umożliwiającym pomiar
jest obrazem zmniejszonym a stopień zmniejszenia określa skala (podziałka)
jest obrazem symbolicznym - treść mapy przedstawiana jest za pomocą środków graficznych
jest to obraz uogólniony (zgeneralizowany) - świadomie dokonuje się selekcji treści mapy
Mapa składa się z elementów matematycznych, geograficznych i opisu pozaramkowego:
elementy matematyczne tworzą: odwzorowania matematyczne, skala mapy, punkty geodezyjne
elementy geograficzne mapy to informacje składające się na jej treść przedstawioną za pomocą znaków umownych
opis pozaramkowy uwzględnia przede wszystkim tytuł mapy i jej legendę
Skala jest jednym z zasadniczych elementów mapy. Skala mapy określa stopień zmniejszenia za pomocą stosunku długości na mapie do odpowiadającej jej długości w terenie. Odnosi się ona do wymiarów długości. Jeśli skala wynosi 1: A1 to stopień zmniejszenia pola wynosi 1: A12
Np. 1:10 000 to stopień zmniejszenia pola wynosi : 1:10 0002 Na mapie skala może być zapisana jako skala liczbowa np. 1:100 000 lub jako skala mianowana, np. 1 cm - 1 km bądź skonstruowana jako skala liniowa przedstawiona w postaci prostej linii podzielonej na kilka jednakowych odcinków odpowiadających jednostce miary długości w terenie.
ODWZOROWANIE KARTOGRAFICZNE
Przedstawienie wypukłej powierzchni Ziemi na płaszczyźnie powoduje zniekształcenia ze względu na nierozwijalność jej kulistej powierzchni. Metody matematycznych rozwiązań pozwalają na przedstawienie siatki geograficznej na płaskiej powierzchni, ale bez jednoczesnego zachowania wierności powierzchni, kątów i odległości. Na całej powierzchni mapy możliwe jest zachowanie wierności tylko jednego z tych elementów. Siatka geograficzna, czyli układ równoleżników i południków wyobrażany na powierzchni Ziemi lub na globusie, po przeniesieniu na płaszczyznę tworzy siatkę kartograficzną. Sposób przedstawienia siatki geograficznej na płaszczyźnie nazywamy odwzorowaniem kartograficznym.
W zależności od elementu, którego wierność odwzorowanie zachowuje wyróżnia się odwzorowania:
wiernoodległościowe
wiernokątne
wiernopowierzchniowe
umowne, które nie zachowują wierności któregokolwiek z elementów, ale zniekształcenia są niewielkie
Obraz siatki kartograficznej na mapie może się bardzo różnić. Zależy on od powierzchni, na którą geometrycznie rzutuje się fragment powierzchni Ziemi oraz od położenia tej powierzchni. Rzutowanie geometryczne dokonuje się na płaszczyznę lub powierzchnię bryły dającej się płasko rozwinąć.
Odwzorowanie kartograficzne (geograficzne) - dwuwymiarowe przedstawienie powierzchni pewnego obszaru.
Jedynie odwzorowanie na sferze - globus - w pełni zachowuje proporcje obszarów, odległości i kierunków. Nie da się przenieść mapy ze sfery na płaszczyznę bez pewnych deformacji. Deformacje generalnie są małe w pewnym punkcie czy też wzdłuż pewnej linii i powiększają się w miarę oddalania się. Dlatego do różnych map używa się różnych odwzorowań - takich które minimalizują deformację interesującego nas obszaru. Dla map wielkoskalowych (np. planów miast) deformacje spowodowane rzutowaniem nie grają większej roli.
Klasyczne odwzorowania polegają na rzutowaniu ze sfery na pewną powierzchnię, którą można przenieść na dwuwymiarową płaszczyznę bez dalszych deformacji. Odwzorowania tego typu to:
odwzorowania walcowe (walec)
odwzorowania stożkowe (stożek)
odwzorowania azymutalne (płaszczyzna)
Istnieją też odwzorowania mieszane i wykonane w inny sposób.Rodzaje odwzorowań wyróżnione ze względu na kształt i położenie powierzchni rzutu
Mapa morska jest odwzorowaniem na płaszczyźnie obszarów oceanów i mórz lub innych akwenów wodnych wraz z przyległymi wybrzeżami, wykonanym w odpowiedniej skali i układzie kartograficznym.
Są to informacje o ukształtowaniu wybrzeża, dna morskiego, głębokościach, niebezpieczeństwach podwodnych np. wraki statków, portach, pływach i prądach, deklinacji magnetycznej, budowlach i innych obiektach nawigacyjnych na lądzie i wodzie jak latarnie morskie, latarniowce, stawy, pławy, o nakazanych trasach statków (ruty), o niebezpiecznych akwenach, łowiskach i wiele innych. Informacje te są zawsze przedstawiane za pomocą symboli, skrótów i znaków, które publikuje każdy wydawca map.
W zależności od przeznaczenia mapy nawigacyjne dzieli się na mapy generalne, mapy drogowe, mapy brzegowe, mapy podejciowe oraz plany.
W odróżnieniu od globusa żadna mapa nie jest wiernym obrazem Ziemi, ponieważ tak naprawdę nie można przedstawić bez zniekształceń powierzchni kuli na płaszczyźnie. Zniekształcenie powierzchni Ziemi na mapie (płaszczyźnie) zależy od sposobu odwzorowania, czyli tzw. rzutu.
Zniekształcenie powierzchni Ziemi na mapie (płaszczyźnie) zależy od sposobu odwzorowania, czyli tzw. rzutu. Mapa przeznaczona do prowadzenia nawigacji musi być wykonana w takim rzucie, który zapewnia przede wszystkim wierność kątów. Czyli kierunki wykreślane na mapie powinny odpowiadać kierunkom rzeczywistym, linie dróg statków powinny być na mapie liniami prostymi, również sposób mierzenia odległości powinien być łatwy. Warunek ten może być spełniony, jeżeli południki i równoleżniki będą się przecinać pod kątem prostym (układ zwany siatką mapy), czyli taki jak w rzeczywistości na powierzchni kuli ziemskiej. Jedynie mapa wykonana w rzucie Merkatora spełnia te wymagania.
Mapy nautyczne dzielą się na dwie grupy: mapy informacyjne i mapy nawigacyjne. Do map informacyjnych należą mapy wiatrów, prądów, zasolenia, zalodzenia, rybackie itp. Żeglarzy interesują jednak przede wszystkim mapy nawigacyjne, czyli te, które służą do bezpośredniego wyznaczania bezpiecznej drogi statku.
Stopień zmniejszenia jest zwany skalą mapy. Jest to stosunek długości dowolnego odcinka na mapie do długości tego odcinka w terenie. Jeżeli np. keja o długości 500 m (50 000 cm) ma na mapie długość 2 cm, to skala mapy wynosi 2 : 50000 czyli 1 : 25000. Im mniejszy jest mianownik tego ułamka, tym dokładniejsza jest mapa.
Mapy morskie wykonuje się w większości przypadków w rzucie Merkatora. Rzut ten spełnia podstawowe warunki dla mapy morskiej, tj. zachowana jest wierność kątów (możliwe wykreślanie kursów); zachowana jest wierność odległości (zobacz mila morska) oraz umożliwia żeglugę po loksodromie.
Czasami mapy morskie wykonuje się też w rzucie gnonomicznym dla pokazania obszarów podbiegunowych oraz dla żeglugi po ortodromie.
Twórcą tego rzutu był holenderski kartograf Gerard Kremer (Mercator). Pierwsza taka mapa powstała ok. roku 1569. Rzut Merkatora nie jest dosłownie rzutem geometrycznym, powstaje on bowiem na drodze skomplikowanych obliczeń matematycznych.
Po wybraniu obszaru z globusa, który chcemy przedstawić na mapie, ograniczamy go równoleżnikami i południkami, tworząc w ten sposób siatkę mapy. Obszar ten rozcinamy wzdłuż południków i rozkładamy na płaszczyźnie (operacja podobna do obierania skórki pomarańczy). "Prostujemy" południki, czyli doprowadzamy do prostokątności siatki powstającej mapy. Jak widać następuje wówczas duże zniekształcenie powierzchni np. umowna wyspa w kształcie koła, leżąca bliżej bieguna północnego miałaby na tej mapie kształt spłaszczonej elipsy. Takie zniekształcenie powierzchni jest na mapie niedopuszczalne. Należy, więc dokonać ostatniej czynności polegającej na takim "rozciągnięciu" równoleżników, aby zlikwidować zniekształcenia powierzchni. Czyli osiągnąć wymaganą wierność kątów. Łatwo zauważyć, że im dalej od równika, to "rozciągnięcie" równoleżników musi być większe. Powoduje to charakterystyczną cechę mapy Merkatora - zmieniającą się wraz z szerokością geograficzną podziałkę mapy. Widać to wyraźnie na rysunku - obszar 45° szerokości geograficznej jest dwukrotnie większy od tego samego obszaru położonego na równiku. Dlatego też odmierzając odległość np. 1 Mm, czyli 1' na południku, rozchylenie cyrkla nawigacyjnego będzie wzrastało, jeśli będziemy zbliżać się ku biegunom.
Powiększona szerokość nazywa się odległość na mapie Merkatora, liczona po linii południka, od równika do danego równoleżnika, jeżeli podziałka na równiku równa się jedności.
Powiększona szerokość jest to oddalenie na mapie Merkatora równoleżnika danej szerokości od równika wyrażona w minutach długościowych.
Tytuł mapy - umieszczony w widocznym miejscu, zawiera elementy:
znak wydawcy mapy
opis obszaru objętego mapą
skala podana dla głównego równoleżnika (rzut Merkatora nie zachowuje skali na całej powierzchni)
jednostki użyte do określenia głębokości
numer katalogowy mapy (umieszczony również na brzegu, tak aby był dostępny po zwinięciu lub złożeniu)
Ramka z opisem zawierającym:
data wydania (na dolnym marginesie)
spis poprawek
wymiary mapy w milimetrach (dla porównania skali, gdyż mapy pod wpływem wilgoci mogą zmienić swoje rozmiary)
w lewym dolnym rogu miejsce na małe poprawki nanoszone przez użytkownika z Wiadomości Żeglarskich (patrz locja)
Podział map morskich
Mapy nautyczne dzielą się na dwie grupy: mapy informacyjne i mapy nawigacyjne.
Mapy światowe (World) - o skali od 1 : 2 500 000
Mapy generalne (General) od 1 : 300 000
Mapy brzegowe (Coast) od 1 : 80 000
Mapy podejściowe (Approach) od 1 : 40 000
Mapy portowe (Harbour) od 1 : 10 000
Plany (Plans)
Wyszukiwarka