W jaki sposób przedstawić na mapie zjawiska i obiekty geograficzne?
Mapa – po co ją tworzymy i do czego wykorzystujemy skalę?
Ziemia ma powierzchnię przekraczającą 510 mln kmIndeks górny 22. Przedstawienie tak ogromnego obszaru na płaszczyźnie wydaje się niemożliwe. W dodatku Ziemia ma kształt zbliżony do kuli, a bez zastosowania specjalnych metod nie da się przenieść obrazu z powierzchni kuli na płaszczyznę. Jeśli interesuje cię, jak geografowie poradzili sobie z tym niełatwym zadaniem, zapoznaj się z materiałem zaprezentowanym w kilku najbliższych lekcjach e‑podręcznika.
R7Rfh6uC28nW51
Już wiesz
że kulę ziemską udało się pokryć siatką geograficzną, dzięki której każdy punkt na jej powierzchni ma swoje indywidualne współrzędne;
że geografowie skonstruowali wiele rodzajów map przedstawiających całą Ziemię lub jej fragmenty;
że skala mapy oznacza stopień pomniejszenia obrazu powierzchni Ziemi w celu przedstawienia go na płaszczyźnie.
Nauczysz się
wyjaśniać, co to jest mapa i z jakich elementów się składa;
rozpoznawać i odczytywać treści z różnych rodzajów map;
objaśniać, jak za pomocą skali i podziałki liniowej odległości zmierzone na mapie przeliczać na odpowiednie odległości w terenie;
obliczać, określając odległości w terenie, długość odpowiednich odcinków na mapie w wybranej skali.
il4LFIM6Ay_d5e237
1. Z jakich elementów składa się mapa?
MapamapaMapa to obraz powierzchni Ziemi lub jej fragmentu (także innego ciała niebieskiego lub nieba) przedstawiony na płaszczyźnie i w pomniejszeniu, to znaczy w skaliskala mapyskali, przy użyciu odwzorowania kartograficznegoodwzorowanie kartograficzneodwzorowania kartograficznego. Rysując treść mapy, konieczne jest zastosowanie odpowiednich symboli kartograficznychsymbole kartograficzne (znaki kartograficzne)symboli kartograficznych (znaków umownych), których zestawienie wraz z opisami nazywamy objaśnieniami mapyobjaśnienia mapyobjaśnieniami mapy lub legendąlegenda mapylegendą. Nie ma możliwości przedstawienia na mapie wszystkich obiektów, jakie istnieją w rzeczywistości na prezentowanym obszarze, co zmusza nas do uproszczenia, czyli generalizacjigeneralizacja treści mapygeneralizacji jej treści.
Generalizacja może być:
ilościowa, polegająca na generalizacji formy (kiedy zostaje uproszczony kształt obiektów, np. rzek, granic, dróg itp.) i treści (kiedy pominięte zostają pewne obiekty, np. mniejsze miejscowości, rzeki itp.), zmniejszeniu ulega liczba znaków na mapie;
jakościowa, czyli pewne elementy mapy ulegają uogólnieniu – symbolizacji (np. granice zabudowy miasta zostają zamienione w sygnaturę o kształcie kwadratu lub koła itp.) i grupowaniu (np. kilka mniejszych powierzchni leśnych z różnymi rodzajami drzewostanu zostaje połączonych w jedną ogólną powierzchnię leśną).
R1RgZVdIcd7cL1
R1YaeiuzrQweE1
Podstawowymi elementami mapy są:
osnowa matematyczna, czyli przyjęte odwzorowanie kartograficzne i związana z nim siatka kartograficzna i skala;
obraz kartograficzny, czyli główna treść mapy informująca o rozmieszczeniu różnorodnych obiektów i zjawisk (przyrodniczych, ekonomicznych i in.) oraz o powiązaniach między nimi;
elementy pomocnicze, czyli objaśnienia mapy, tzw. legenda (tytuł mapy, objaśnienia zastosowanych umownych znaków kartograficznych, ewentualnie rok wydania mapy, autor itp.), wykresy lub inne dane informacyjne.
Czasami na mapie znajdują się także dodatkowe elementy ułatwiające korzystanie z niej. Są to na przykład przekroje, diagramy, tabele czy rysunki (szczególnie często stosowane na dawnych mapach).
RBRX1NRwEsU8t1
Polecenie 1
Każda uczennica i każdy uczeń na lekcji geografii może korzystać z map w wersji tradycyjnej (na papierze) lub elektronicznej. Przeanalizuj trzy dowolne mapy i sprawdź, czy mają:
zaznaczony układ południków i równoleżników,
opis siatki kartograficznej,
skalę,
objaśnienia,
tytuł.
Ciekawostka
Dawne mapy często nie spełniały większości kryteriów, które obecnie traktowane są jako konieczne. Brakowało konsekwencji w stosowaniu skali, co prowadziło do tego, że każdy fragment mapy miał inną podziałkę. Odwzorowania kartograficznego nie wykorzystywano wcale, a symbole na mapie zależały wyłącznie od fantazji kartografa.
R3ndnIyGM5BmO1
Ciekawostka
Ze względów praktycznych do najczęściej ostatnio stosowanych map należą mapy samochodowe w postaci drukowanych na papierze atlasów samochodowych albo elektronicznych map w nawigacjach samochodowych współpracujących z odbiornikami GPS. Nie mają one jednak wielu elementów właściwych dla tradycyjnie sporządzonej mapy.
RAOTNmsUg08d21
il4LFIM6Ay_d5e422
2. Siatka geograficzna i siatki kartograficzne
Siatka geograficzna jest umownym układem południków i równoleżników na powierzchni kuli ziemskiej lub na jej modelu zwanym globusem, a siatka kartograficzna jest jej odpowiednikiem na płaszczyźnie. Jednym z podstawowych zadań kartografiikartografiakartografii jako nauki było wynalezienie sposobu na dokonanie rzeczy z pozoru niemożliwej – takiego „rozpłaszczenia” powierzchni kulistej (albo jej części), aby każdy jej fragment przylegał idealnie do płaszczyzny. Kartografowie opracowali matematyczne i optyczne metody sprostania temu zadaniu. Sposoby te nazywamy odwzorowaniami kartograficznymiodwzorowanie kartograficzneodwzorowaniami kartograficznymi.
Najłatwiej można zrozumieć, co to jest odwzorowanie kartograficzne, wyobrażając sobie szklaną kulę, na którą naniesiona została siatka geograficzna, a wewnątrz znajduje się świecąca żarówka. Wówczas na przyłożoną do kuli płaską powierzchnię będą padały cienie południków i równoleżników, tworząc na niej siatkę kartograficzną. Można wyróżnić trzy główne rodzaje odwzorowań ze względu na sposób przyłożenia powierzchni rzutowania:
azymutalne (płaszczyznowe),
stożkowe,
walcowe,
umowne (modyfikacja wyżej wymienionych, według określonych założeń matematycznych celem uzyskania wiernego odwzorowania kątów, powierzchni lub odległości).
RtIXEpCoNxKa91
Niestety każde odwzorowanie kartograficzne powoduje pewne zniekształcenia przedstawianego obszaru. Odwzorowania wiernokątne zachowują na siatce kartograficznej w sposób wierny tylko kąty, wiernopowierzchniowe zgodnie z rzeczywistością oddają jedynie powierzchnię, a wiernoodległościowe – odległości, przy czym są one wierne tylko wzdłuż określonych linii lub kierunków. Zawsze kiedy jedna z tych wielkości była wiernie odwzorowana, pozostałe ulegały niestety deformacji. Często stosuje się odwzorowania kartograficzne, które zniekształcają zarówno kąty, powierzchnię, jak i odległości, ale wówczas wszystkie te zniekształcenia są zminimalizowane.
RP869xpG2bwcx1
Polecenie 2
Wybierz dowolną mapę Ziemi i znajdź zniekształcenia powodowane przez rodzaj zastosowanego odwzorowania. Na wybranej mapie Ziemi sprawdź:
czy w zastosowanym odwzorowaniu równoleżniki są równoległe;
czy południki i równoleżniki przecinają się pod kątem prostym;
czy południki zbiegają się w obu biegunach.
Zastanów się, co na wybranej mapie uległo zniekształceniu w odniesieniu do rzeczywistości w związku z zastosowaniem odwzorowania kartograficznego.
Ciekawostka
Na załączonej poniżej mapie równoleżniki są rzeczywiście równoległe, a kąty między równoleżnikami i południkami – proste. W efekcie im dany obszar leży bliżej biegunów, tym większe są zniekształcenia jego powierzchni oraz odległości. Grenlandia (powierzchnia rzeczywista ok. 2,2 mln kmIndeks górny 22) wygląda na tej siatce na większą od Australii (powierzchnia ok. 7,7 mln kmIndeks górny 22).
R7Rfh6uC28nW51
il4LFIM6Ay_d5e566
3. Skala mapy, jej rodzaje i obliczanie odległości
Przedstawienie jakiegokolwiek obszaru na mapie wymaga zmniejszenia jego obrazu. Stopień takiego zmniejszenia, czyli skalę mapy, przedstawia stosunek odległości między dwoma punktami na mapie do odpowiadającej jej odległości w terenie. Pod uwagę brana jest odległość pozioma, w linii prostej, a nie rzeczywista, uwzględniająca ukształtowanie terenu. Można to zapisać w następujący sposób:
W zależności od sposobu zapisu wyróżnia się kilka rodzajów skali. Gdy zapisujemy ją jako ułamek, to nazywana jest skalą liczbowąskala liczbowaskalą liczbową. Może mieć wówczas na przykład postać 1:100 000 albo 1/100 000. Czasem ten drugi sposób zapisu nosi nazwę skali ułamkowej. W obu przypadkach skala ta informuje, że jeden odcinek na mapie odpowiada 100 000 takich samych odcinków w terenie. Rzeczywista długość odcinka, który na mapie o podanej powyżej skali ma 2 cm, to 2 x 100 000 takich samych dwucentymetrowych odcinków w terenie, czyli 200 000 cm, 2 000 m albo 2 km. Zatem 1 cm w tej skali odpowiada 100 000 cm, 1000 m, czyli 1 km.
Możemy przedstawić to jako: 1 cm – 1 km (lub 1 cm → 1 km). Podany zapis odczytujemy w następujący sposób: jeden centymetr na mapie odpowiada jednemu kilometrowi w terenie. Tak zapisana skala to skala mianowanaskala mianowanaskala mianowana. Każdą skalę można przedstawić także w postaci graficznej. Nazywamy ją wówczas podziałką liniowąpodziałka liniowapodziałką liniową.
W stosunku do map powstałych w odpowiednich skalach często używa się określeń mała skala, duża skala. Różnice między nimi najłatwiej zrozumieć, gdy zapamięta się, że skala jest ułamkiem, a więc im większa jest liczba w mianowniku, tym skala jest mniejsza. Skoro wartość liczbowa skali 1:1000 jest znacznie większa niż 1:100 000 000, to łatwo zinterpretować, że pierwsza z nich jest duża, a druga mała.
RqPJxMXSmgCVP1
Ćwiczenie 1
Jeżeli na mapie narysowanej w skali 1:75 000 zmierzyliśmy drogę z domu do szkoły i uzyskaliśmy wynik 4 cm, to ile wynosi długość tej drogi w terenie?
3 km albo 3000 m
Ćwiczenie 2
Jeżeli na mapie ze skalą 1 cm – 250 m zmierzyliśmy drogę z domu do szkoły i uzyskaliśmy wynik 6 cm, to ile wynosi długość tej drogi w terenie?
1,5 km albo 1500 m
Ćwiczenie 3
Jeżeli chcemy narysować mapę w skali 1:10 000, a zmierzyliśmy w terenie długość boiska piłkarskiego, która wynosi 110 metrów, jaką długość będzie miało to boisko na mapie?
1,1 cm, czyli 11 mm
il4LFIM6Ay_d5e677
4. Plan i różne rodzaje map
PlanplanPlan to bardzo szczegółowy, kartograficzny obraz stosunkowo niewielkiego obszaru (np. jednego miasta) przedstawiony na płaszczyźnie za pomocą symboli kartograficznych w dużej skali (zwykle od ok. 1:1000 przy bardzo małych miejscowościach lub ich fragmentach do ok. 1:20 000 dla wielkich miast lub aglomeracji). Plan obejmuje tak mały fragment powierzchni Ziemi, że można uznać go za półpłaszczyznę i nie trzeba stosować w tym przypadku odwzorowania kartograficznego. Na planie nie rysuje się zazwyczaj układu współrzędnych geograficznych.
RsY8FEai55NKN1
Nieco mniejsze skale (od 1:10 000 do 1:200 000) mają zwykle mapy topograficznemapa topograficznamapy topograficzne. Są to szczegółowe mapy przedstawiające ukształtowanie terenu i jego pokrycie, wody, drogi, koleje, zabudowania, granice administracyjne i państwowe. Mapy te mają wrysowaną siatkę topograficzną (kilometrową).
RkR3jVB3WlXUe1
Podobną skalę jak mapy topograficzne mają mapy turystycznemapa turystycznamapy turystyczne, które przedstawiają informacje o obiektach istotnych z punktu widzenia turysty, czyli m.in. o interesujących obiektach przyrodniczych i kulturowych, szlakach turystycznych, schroniskach, polach namiotowych i biwakowych, kempingach, pocztach itp.
R59FiOyE0Jklz1
Mniejszą skalę niż mapy topograficzne mają mapy przeglądowemapa przeglądowamapy przeglądowe (skala mniejsza niż 1:200 000), które przedstawiają kraje, kontynenty lub ich części. Ukazane są na nich istotne elementy pokrycia terenu – m.in. rzeki, jeziora, bagna, największe miasta, linie kolejowe, drogi, granice państw, punkty wysokościowe. Zwykle wymienione elementy treści mapy przedstawione są na tle rzeźby terenu odwzorowanej za pomocą poziomic i barw właściwych dla skali hipsometrycznej. Zwyczajowo mapy takie nazywane są mapami ogólnogeograficznymi lub fizycznymi.
R17T2cqpF8Kcw1
il4LFIM6Ay_d5e730
Innym kryterium podziału map może być klasyfikacja ze względu na treść mapy. Według tego wyznacznika możemy wydzielić dwie główne grupy:
mapy ogólnogeograficzne,
mapy tematyczne.
Mapy ogólnogeograficzne pokazują związki przestrzenne pomiędzy wybranymi zjawiskami geograficznymi. Najczęściej przedstawione są na nich: ukształtowanie powierzchni, hydrografia (czyli wody, np. rzeki, jeziora, morza, bagna itp.), zabudowa, drogi, koleje, granice.
Mapy tematyczne przedstawiają jedno określone zjawisko bądź element (czasami kilka zagadnień z danej dziedziny). Możemy je podzielić na dwie grupy:
mapy przyrodniczo‑geograficzne (np. klimatyczne, geologiczne, glebowe itp.);
mapy społeczno‑gospodarcze (np. demograficzne, czyli dotyczące ludności, komunikacji, turystyki, przemysłu, historii itp.).
Mapy ze względu na wielkość skali można podzielić na trzy grupy:
mapy wielkoskalowe (w skalach większych niż 1:200 000, np. plany działek budowlanych, plany miast, mapy topograficzne, turystyczne);
mapy średnioskalowe (od 1:200 000 do 1:1 000 000, np. mapy samochodowe, mapy przeglądowe, ogólnogeograficzne i tematyczne o większych skalach);
mapy małoskalowe (skale mniejsze niż 1:1 000 000, np. mapy przeglądowe, ogólnogeograficzne i tematyczne o mniejszych skalach, mapy kontynentów, mapy świata).
R1Zp0kGg5si4a1
Polecenie 3
W atlasie geograficznym odszukaj mapy: klimatyczną, rozmieszczenia surowców naturalnych i transportu (wszystkie dla tego samego obszaru). Przeanalizuj je, porównaj i wymień zasadnicze różnice między nimi.
il4LFIM6Ay_d5e804
Podsumowanie
Mapa jest uogólnionym odwzorowaniem powierzchni Ziemi, innego ciała niebieskiego lub ich fragmentu, stworzonym przy zastosowaniu ścisłych matematycznych reguł i przedstawionym na płaszczyźnie w odpowiedniej skali za pomocą znaków umownych. Mapy mogą dotyczyć różnych zagadnień, np. ukształtowania terenu, podziału politycznego obszaru, budowy geologicznej itd.
Siatki kartograficzne powstały z przekształcenia siatki geograficznej za pomocą różnych metod matematycznych, czyli tzw. odwzorowań kartograficznych.
Skala mapy informuje o wielokrotności pomniejszenia obrazu Ziemi lub jej fragmentów na mapie.
Kartografia proponuje wiele rodzajów map różniących się konstrukcją, skalą, tematyką i przeznaczeniem.
Praca domowa
Polecenie 4.1
Zastanów się i odpowiedz:
Obejrzyj dokładnie atlas samochodowy albo mapę samochodową w odbiorniku GPS. Które z podstawowych składników mapy udało ci się odnaleźć (skala mapy, odwzorowanie kartograficzne, ukształtowanie powierzchni, inne treści fizyczno‑geograficzne, granice obszarów administracyjnych i ich nazwy, tytuł mapy, objaśnienia, oznaczenia współrzędnych geograficznych)?
Policz, ile wynosi w terenie odległość między punktami A i B, jeżeli na mapie w skali 1:50 000 odcinek pomiędzy nimi ma 16,5 cm.
Kartka z zeszytu szkolnego ma wymiary ok. 15 x 20 cm. Jaką skalę trzeba zastosować, aby na jej powierzchni zmieścił się kontynent o wymiarach 6000 x 8000 km? Jaka skala jest konieczna do przedstawienia kraju o wymiarach 500 x 600 km? Jaką skalę zastosujesz dla przedstawienia miasta o wymiarach 3 x 5 km?
Zobacz także
Zapoznaj się z następującymi hasłami ze słowniczka:
proces zmniejszania szczegółowości mapy wraz ze zmniejszaniem jej skali
kartografia
kartografia
dziedzina nauki i techniki obejmująca teorię oraz metody sporządzania i użytkowania map, a także atlasów, globusów itp.; jej częścią jest kartografia matematyczna zajmująca się odwzorowaniami kartograficznymi
uproszczony obraz powierzchni Ziemi, innej planety lub ich części przedstawiony na płaszczyźnie w odpowiednio dobranej skali za pomocą umownych znaków i zgodnie z określonym odwzorowaniem kartograficznym
mapa przeglądowa
mapa przeglądowa
mapa o uproszczonej treści przedstawiająca z reguły rozległy obszar (od części państwa po cały kontynent), otrzymana w wyniku zmniejszenia i generalizacji kartograficznej mapy topograficznej
mapa topograficzna
mapa topograficzna
dokładna mapa ogólnogeograficzna o skali większej od 1:500 000 wykonywana na podstawie szczegółowych pomiarów terenowych oraz zdjęć lotniczych i satelitarnych; przedstawia obiekty trwale występujące w terenie oraz jego ukształtowanie
mapa turystyczna
mapa turystyczna
mapa o skali podobnej do map topograficznych, ale zawierająca przydatne dla turystów informacje o zabytkach, drogach turystycznych, schroniskach, kempingach itp.
objaśnienia mapy
objaśnienia mapy
dawniej określane jako legenda mapy; zawierają spis symboli występujących na mapie i informacje o jej wykonaniu
odwzorowanie kartograficzne
odwzorowanie kartograficzne
matematyczny sposób przedstawiania powierzchni kuli na płaszczyźnie
plan
plan
szczegółowy, kartograficzny obraz stosunkowo niewielkiej powierzchni, przedstawiony na płaszczyźnie za pomocą symboli kartograficznych, w dużej skali; nie wymaga stosowania określonego odwzorowania kartograficznego i siatki kartograficznej
podziałka liniowa
podziałka liniowa
graficzne przedstawienie skali na mapie
skala liczbowa
skala liczbowa
informuje, ile razy rzeczywiste rozmiary jakiegoś obiektu lub obszaru zostały pomniejszone lub powiększone; jeżeli obiekt pomniejszony jest 10 000 razy, to oznacza, że został odwzorowany w skali 1:10 000
skala mapy
skala mapy
stosunek wielkości liniowych rozmiarów fragmentu powierzchni, dla jakiego opracowano odwzorowanie kartograficzne danej mapy, do rzeczywistej wielkości tych rozmiarów
skala mianowana
skala mianowana
skala mapy zapisywana jako porównanie dwóch odległości: pierwsza odległość to długość odcinka na mapie, a druga (wyrażona zazwyczaj w metrach lub kilometrach) to długość tego samego odcinka w terenie; przykład zapisu tej skali: 1 cm – 10 km, co oznacza, że odcinek o długości 1 cm na mapie odpowiada 10 km w terenie
symbole kartograficzne (znaki kartograficzne)
symbole kartograficzne (znaki kartograficzne)
umowne znaki używane na mapach i przeznaczone do przedstawiania zjawisk, zdarzeń i obiektów; symbole mogą mieć charakter sygnatur punktowych, liniowych lub powierzchniowych
il4LFIM6Ay_d5e1173
Zadania
Ćwiczenie 4
R1asRg0Cc16ms1
Ćwiczenie 5
R7ySn6SJOObCa1
Ćwiczenie 6
R62UlThRiyN511
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
Oceń prawdziwość wymienionych poniżej stwierdzeń dotyczących odwzorowań kartograficznych.
Prawda
Fałsz
Odwzorowania służą przekształceniu siatki geograficznej w kartograficzną.
□
□
Każda siatka kartograficzna zachowuje kąt prosty między południkami a równoleżnikami.
□
□
Siatka geograficzna to umowny układ południków i równoleżników na Ziemi lub wykreślony na globusie.
□
□
Siatka kartograficzna wykreślona jest na modelu Ziemi, czyli na globusie.