RpqymQXiIq9jD

Ilustracja przedstawia mapę Ziemi. Mapa ma kształt prostokąta. Widoczne są wszystkie kontynenty. Na powierzchni kontynentów zielony kolor wskazuje powierzchnie pokryte roślinnością, na przykład lasy. Lądy, na których występują pustynie lub znikoma roślinność, oznaczone są różnymi odcieniami koloru piaskowego. Jest to głównie północna Afryka, południowo‑zachodnia część Azji, Australia, a także części wschodnich wybrzeży obu Ameryk. Lodowce i miejsca pokryte lądolodem oznaczone są kolorem białym – głównie są to okolice biegunów, Grenlandia, Antarktyda. Kolor niebieski wokół kontynentów to morza i oceany. Wszystkie południki i równoleżniki położone są prostopadle do siebie. Miejsca przecięcia południków z równoleżnikami są zawsze pod kątem prostym. Ze względu na wykonanie mapy w odwzorowaniu walcowym normalnym Mercatora, powierzchnia lądów w miarę oddalania się od równika ulega zwiększeniu. Szczególnie widoczne jest to na obszarach najbardziej wysuniętych na północ lub południe, dla przykładu Grenlandia na mapie ma kilka razy większą powierzchnię niż w rzeczywistości i dorównuje powierzchni Afryki. Podobnie rozciągnięta jest Antarktyda.

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).

R5whajzr946ut

Nagranie wideo obrazuje generalizację ilościową.

Nagranie wideo obrazuje generalizację ilościową.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R5whajzr946ut

Nagranie wideo obrazuje generalizację ilościową.

RQrLQcnJ1Gshd

Nagranie wideo obrazuje generalizację jakościową.

Nagranie wideo obrazuje generalizację jakościową.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RQrLQcnJ1Gshd

Nagranie wideo obrazuje generalizację jakościową.

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).

R116njGUf1rmM

Mapa i jej podstawowe elementy: matematyczne, kartograficzne, pomocnicze. Ilustracja przedstawia mapę Ameryki Południowej. Mapa znajduje się w białej ramce. Na białym pasku ramki umieszczone są wartości odnoszące się do długości i szerokości geograficznej, podane co dziesięć stopni. Na górnym pasku umieszczono kolejno wartości od czterdziestu do osiemdziesięciu stopni długości geograficznej zachodniej. Po bokach umieszczono wartości od dziesięciu stopni szerokości geograficznej północnej do pięćdziesięciu stopni szerokości geograficznej południowej. Mapa pokryta jest czarnymi liniami tworzącymi siatkę kartograficzną. Są to elementy matematyczne mapy. Elementem pomocniczym jest legenda. Legenda umieszczona jest w białym prostokącie w lewym dolnym rogu mapy. Na górze legendy widnieje napis: „Ameryka Południowa. Objaśnienia mapy”. Następnie umieszczono poziomą podziałkę prezentującą skalę mapy. Podziałka została podzielona na kilka równych odcinków, z których każdy oznacza dwieście kilometrów. Legenda zawiera symbole objaśniające obiekty zaznaczone na mapie. Jasnoniebieskim kolorem zaznaczono na mapie jeziora. Ciemniejszym odcieniem niebieskiego zaznaczono jeziora słone. Niebieskie linie to rzeki. Szczyty oznaczono za pomocą małych czarnych kropek z podaniem nad nimi wysokości. Wulkany zaprezentowano za pomocą małych czarnych trójkątów równobocznych (skierowanych wierzchołkiem ku górze), wysokość wulkanu jest podana pod trójkątem. W podobny sposób na mapie zaprezentowano głębokości, trójkąty i liczby pod nimi mają jednak kolor ciemnoniebieski, a trójkąt jest odwrócony wierzchołkiem do dołu. Po lewej stronie ramki z legendą umieszczono wysoki pionowy pasek, który zawiera objaśnienia kolorów użytych na mapie do oznaczania wysokości nad poziomem morza oraz głębokości wód. Ciemnozielonym kolorem oznaczono depresję. Zielonym kolorem oznaczono obszary położone do dwustu metrów nad poziomem morza, jasnozielonym do pięciuset, żółtym do tysiąca, jasnopomarańczowym do dwóch tysięcy, pomarańczowym do trzech tysięcy, czerwonym do pięciu tysięcy, ciemnoczerwonym powyżej pięciu tysięcy. Jasnobłękitnym kolorem oznaczono wody do głębokości dwóch tysięcy metrów, błękitnym do czterech tysięcy, niebieskim do sześciu tysięcy, niebiesko‑fioletowym do ośmiu tysięcy, ciemnoniebieskim wody o głębokości powyżej ośmiu tysięcy metrów. Wnętrze kontynentu pośrodku, od północy na południe pokryte jest kolorem ciemno- i jasnozielonym. Na północy to Nizina Orinoko, trochę dalej na południe to rozległa Nizina Amazonki. Na południu to Nizina La Platy. Na terenie wymienionych nizin na mapie wyraźnie zaznaczone ich główne rzeki wraz z dopływami. Zachodnie wybrzeże kontynentu ma kolor pomarańczowy i czerwony. Intensywny czerwony wskazuje na Góry Andy, żółty na położoną na południe od nich Wyżynę Patagońską. Na północnym wschodzie i w środkowej części kontynentu na wschodzie widoczne są dwie wyżyny oznaczone kolorem żółtym. Na północnym wschodzie to Wyżyna Gujańska. Poniżej, w środkowej części, to Wyżyna Brazylijska. Zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej styka się z Oceanem Spokojnym, wschodnie z Oceanem Atlantyckim. Oba opisano na mapie.

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.

RcZo2iukG2Cvx

XVI‑wieczna Mapa Morska (Carta Marina), jedna z pierwszych map Skandynawii sporządzona przez szwedzkiego geografa Olausa Magnusa. Autor ozdobił ją rycinami przedstawiającymi życie codzienne mieszkańców Szwecji i Finlandii oraz różne potwory morskie. Ilustracja to mapa Skandynawii wykonana w szesnastym wieku. Mapa przedstawia nie tylko informacje związane z rozmieszczeniem najważniejszych miast, rzek, gór i mórz. Na kolorowej mapie znajdują się rysunki mieszkańców krajów skandynawskich. Kolorowe postacie wykonują różne codzienne czynności. Przedstawione są zarówno realne postaci, jak i zwierzęta jak i fantastyczne. Są to między innymi kupcy jadący na wozach drewnianych. Rybacy brodzący w wodzie. Na mapie przedstawieni są również żeglarze na łodziach. W centralnej części mapy przedstawieni są łucznicy na polowaniu. Myśliwi trzymają łuk w dłoniach, kierując strzałę w stronę zwierząt. Na niebieskim kolorze wskazującym morza i ocean znajdują się rysunki potworów morskich. Są to olbrzymie czerwone węże pływające w głębinach. Foki z olbrzymimi wąsami i pasami wzdłuż ciała. Ryby wielkości wielorybów z grzywą wokół głowy. Duże nagromadzenie wymienionych rysunków powoduje, że mapa jest mało czytelna, pozostaje w całości wypełniona. Wzdłuż centralnej części Półwyspu Skandynawskiego zaznaczono wyraźnie łańcuch górski poprzez wykonanie rysunków przedstawiających szczyty i wzniesienia. Tereny zalesione oznaczono za pomocą naniesienia ma mapie rysunków małych drzewek. W niektórych miejscach naniesiono również nazwy danych obszarów. Rysunki ludzi, zwierząt, potworów i scen z życia codziennego dominują nad elementami ściśle związanymi z opisem rzeźby przedstawionego terenu.

Ciekawostka

Ze względów praktycznych do najczęściej ostatnio stosowanych map należą mapy samochodowe w postaci elektronicznych map w nawigacjach samochodowych współpracujących z odbiornikami GPS. Nie mają one jednak wielu elementów właściwych dla tradycyjnie sporządzonej mapy.

R1MBYyAqtfb4l

Ilustracja przedstawia wyświetlacz urządzenia do samochodowej nawigacji. Na wyświetlaczu ukazana jest kolorowa mapa. Na górze wyświetlacza znajduje się aktualna nazwa ulicy oraz dzielnica Warszawy. Informacja to: „Grójecka, Ochota; Aleje Jerozolimskie, Ochota”. W dolnej części wyświetlacza znajdują się informacje podające czas przejazdu do punktu pośredniego. Wyświetla się również aktualny czas. W prawym dolnym rogu jest napis „Menu”. Na wyświetlaczu widoczne są dwa pasy ulicy Grójeckiej. Ulica przedstawiona jest w perspektywie. Wzdłuż ulicy wyświetlają się szare strzałki wskazujące grotem kierunek jazdy. Prawa strona mapy przedstawia zabudowaną część miasta. Budynki, restauracje i parking są przedstawione jako niebieskie bryły, znajdują się na nich umieszczone ich numery. W prawym dolnym rogu ekranu znajdują się również przyciski do powiększania widoku mapy (odpowiednio znak plusa i minusa) i wyboru opcji aplikacji. Po lewej stronie wyświetlacza widnieje znak ostrzegawczy - okrągły znak z czerwoną obwódką informuje o ograniczeniu prędkości do pięćdziesięciu kilometrów na godzinę.

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, czym 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).

R1YsliHbJUFpt

Ilustracja przedstawia trzy sposoby transformacji powierzchni kuli na płaską powierzchnię. Pierwszy rysunek przedstawia, na czym polega odwzorowanie azymutalne, zwane inaczej płaszczyznowym. Obrazuje przezroczystą kulę, na której wyrysowana jest siatka południków i równoleżników. Wewnątrz kuli znajduje się świecąca żarówka. Do bieguna północnego na górze kuli przylega okrągła płaska powierzchnia. Światło żarówki powoduje, że cień linii południków i równoleżników rzucany jest na tę płaską powierzchnię. Obok przedstawiona jest okrągła płaska powierzchnia z wyrysowanymi, rozchodzącymi się gwiaździście południkami i rozchodzącymi się koncentrycznie, jak koła na wodzie po wrzuceniu kamienia – równoleżnikami. Drugi rysunek obrazuje, na czym polega odwzorowanie stożkowe. Przedstawia przezroczystą kulę z naniesionymi na nią południkami i równoleżnikami oraz z żarówką umieszczoną wewnątrz. Kula w całości znajduje się wewnątrz stożka. Światło żarówki rzuca cienie linii południków i równoleżników na powierzchnię stożka. Obok znajduje się ten sam stożek z wyrysowanymi już południkami i równoleżnikami, jego podstawa jest usunięta. Na prawo od stożka przedstawiona jest rozwinięta na płasko jego powierzchnia boczna z wyrysowaną siatką południków i równoleżników. Uzyskana powierzchnia ma kształt wycinka koła. Ułożenie powierzchni stożka w ten sposób możliwe było dzięki przecięciu od podstawy do jego wierzchołka. Zostało to zobrazowane poprowadzeniem prostej przerywanej linii oraz zamieszczeniem symbolu nożyczek. Trzeci rysunek pokazuje, na czym polega odwzorowanie walcowe. Przedstawia przezroczystą kulę z południkami i równoleżnikami oraz z żarówką wewnątrz. Kula znajduje się wewnątrz walca. Światło żarówki rzuca cienie linii południków i równoleżników na powierzchnię boczną walca. Obok znajduje się ten sam walec z wyrysowanymi już południkami i równoleżnikami, jego podstawy są usunięte. Na prawo od walca przedstawiona jest rozwinięta na płasko powierzchnia boczna walca z wyrysowaną siatką południków i równoleżników. Uzyskana powierzchnia ma kształt prostokąta. Ułożenie powierzchni walca w ten sposób możliwe było dzięki prostemu przecięciu na jego całej długości. Zostało to zobrazowane poprowadzeniem na walcu przerywanej linii biegnącej od podstawy do podstawy oraz umieszczeniem symbolu nożyczek.

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.

RcSlxlTbP949Q

Ilustracja przedstawia cztery mapy powierzchni Ziemi z zaznaczoną siatką południków i równoleżników. Cztery rysunki ułożone są w dwóch rzędach. Dwa rysunki na górze i dwa poniżej. Wszystkie ilustracje odwzorowują zniekształcenia w różnego rodzaju siatkach kartograficznych. Pierwszy rząd, ilustracja na lewo. Poniżej ilustracji podpis: sitka wiernokątna. Poniżej w nawiasie informacja: odwzorowanie walcowe Mercatora. Mapa świata w kształcie prostokąta. Kolor niebieski wskazuje morza i oceany. Widoczne są kontury kontynentów. Na mapie narysowane są czerwone koła. Koła ułożone są w pięciu poziomych rzędach. Odległość między rzędami jest jednakowa. W każdym rzędzie umieszczono jedenaście punktów leżących blisko jeden obok drugiego. Środkowy rząd położony jest na równiku, a koła w nim ułożone są najmniejsze. Koła umieszczone w dwóch rzędach – nad i pod rzędem środkowym, w okolicach zwrotników – są jedynie nieznacznie większe od tych znajdujących się w okolicach równika. Koła ułożone w dwóch skrajnych rzędach – w górnym i dolnym, w okolicach kół podbiegunowych – są wyraźnie większe od pozostałych, ich średnica jest ponad dwukrotnie większa od tych znajdujących się na równiku. Druga mapa na prawo. Poniżej podpis: siatka wiernopowierzchniowa. Poniżej informacja w nawiasie okrągłym: odwzorowanie umowne – pseudowalcowe Mollweidego. Mapa świata przedstawiona jest w kształcie spłaszczonej poziomo kuli ziemskiej, przez co przybiera kształt elipsy. Na górze i na dole widoczne są bieguny. Na mapie widoczne są czerwone powierzchnie w kształcie kół i elips. Wszystkie czerwone powierzchnie są podobnej wielkości. Powierzchnie rozmieszczone są w pięciu rzędach położonych poziomo równolegle do siebie. Środkowy znajduje się na równiku, wszystkie czerwone pola są takiej samej wielkości, są również delikatnie spłaszczone po bokach, przez co przybierają jajowaty kształt. Pola ułożone nad zwrotnikami ulegają deformacjom wraz z oddalaniem się od południka zerowego. Południk zerowy jest na środku mapy. Na półkuli północnej pola leżące na zachód od niego przybierają stopniowo kształt coraz bardziej spłaszczony po bokach i są zorientowane na północny wschód. Pola leżące na wschodzie obracają się ku północnemu zachodowi. Na półkuli południowej pola na zachodzie odchylają się na północny zachód, a na wschodzie na północy wschód. Pola leżące w okolicach zwrotników odchylają się w analogiczny sposób do poprzednich pól, są jednak znacznie bardziej spłaszczone w miarę oddalania się od południka zerowego. Drugi rząd. Pierwsza mapa z lewej jest w kształcie koła. Podpis: siatka wiernoodległościowa. Poniżej informacja w nawiasie: odwzorowanie azymutalne, odległości zachowane są tylko wzdłuż południków. Na środku mapy widoczny jest centralnie położony biegun północny. Niebieski kolor na mapie to morza i oceany. Od bieguna rozchodzą się promieniście południki. Wzdłuż południków narysowane są czerwone eliptyczne figury. Czerwone figury leżą w równych odległościach od siebie. Czerwone eliptyczne figury ułożone są wzdłuż południków. Na każdym południku znajdują się trzy czerwone figury. Układ południków i figur przybiera kształt litery „iks”. Blisko centrum mapy, w okolicach koła podbiegunowego północnego, figury są małe. Następne, położone w okolicach równika, są większe. Największe znajdują się najdalej od centrum koła. Położone są na krawędzi mapy, w okolicach koła podbiegunowego południowego. Drugi rząd, mapa po prawej. Mapa świata w kształcie elipsy o ściętych prostych bokach na górze i na dole. Poniżej podpis: siatka umowna Winkela. Niżej informacja w nawiasie: modyfikacja odwzorowania azymutalnego, posiada wszystkie trzy rodzaje zniekształceń, ale są one stosunkowo nieduże. Na mapie widoczne są czerwone pola. Pola rozmieszczone są w pięciu rzędach położonych poziomo równolegle do siebie. Środkowy jest na równiku, rzędy z nim graniczące nad zwrotnikami, a rzędy skrajne nad kołami podbiegunowymi. Pola położone w skrajnych rzędach są mniej więcej o połowę większe niż te, które leżą nad równikiem. Pola nad kołami podbiegunowymi blisko południka zerowego mają kształt zbliżony do koła, a w miarę oddalania się od niego przybierają kształt elipsoidalny i odchylają się na boki. Kształt pól nad równikiem nie zmienia się, wszystkie są spłaszczone na brzegach, w miarę oddalania się od południka zerowego ich powierzchnia nieznacznie się zwiększa. Punkty leżące nad zwrotnikami przybierają wielkości i kształty pośrednie.

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 znacznie większą od Australii (powierzchnia ok. 7,7 mln kmIndeks górny 2²).

RpqymQXiIq9jD

Ilustracja przedstawia mapę Ziemi. Mapa ma kształt prostokąta. Widoczne są wszystkie kontynenty. Na powierzchni kontynentów zielony kolor wskazuje powierzchnie pokryte roślinnością, na przykład lasy. Lądy, na których występują pustynie lub znikoma roślinność, oznaczone są różnymi odcieniami koloru piaskowego. Jest to głównie północna Afryka, południowo‑zachodnia część Azji, Australia, a także części wschodnich wybrzeży obu Ameryk. Lodowce i miejsca pokryte lądolodem oznaczone są kolorem białym – głównie są to okolice biegunów, Grenlandia, Antarktyda. Kolor niebieski wokół kontynentów to morza i oceany. Wszystkie południki i równoleżniki położone są prostopadle do siebie. Miejsca przecięcia południków z równoleżnikami są zawsze pod kątem prostym. Ze względu na wykonanie mapy w odwzorowaniu walcowym normalnym Mercatora, powierzchnia lądów w miarę oddalania się od równika ulega zwiększeniu. Szczególnie widoczne jest to na obszarach najbardziej wysuniętych na północ lub południe, dla przykładu Grenlandia na mapie ma kilka razy większą powierzchnię niż w rzeczywistości i dorównuje powierzchni Afryki. Podobnie rozciągnięta jest Antarktyda.

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.

Słownik

Ćwiczenia