Mapa topograficzna zaliczana jest do map ogólnogeograficznych. Charakteryzuje się dużym stopniem szczegółowości oraz skalą większą od 1:200 000. Ze względu na  stosunek długości przedstawionej na mapie do odległości odpowiadającej jej w terenie wydziela się mapy topograficzne:

• wielkoskalowe (skala większa od 1:10 000),

• średnioskalowe (1:10 000 do 1:100 000),

• małoskalowe (skala mniejsza od 1:100 000).

Przy różnych wielkościach prezentowanych przez dwuwymiarowy obraz terenu mogą występować pewne rozbieżności. Dokładność, jaka przypisana jest mapom o danej skali, wygląda następująco:

• ok. ± 10 m w przypadku mapy 1:10 000,

• ok. ± 15 m w przypadku mapy 1:25 000,

• ok. ± 25 m w przypadku mapy 1:50 000,

• ok. ± 50 m w przypadku mapy 1:100 000.

Powodem błędów ukazanych na mapach topograficznych są czynniki takie jak:

Wszystkie błędy, niedociągnięcia lub pominięcia w dobie rozwiązań satelitarnych i nalotów laserowych nie mają większego znaczenia. Ogólnodostępne numeryczne modele terenu opisujące w zasadzie całą Ziemię są w stanie przybliżyć jej obraz z dokładnością do jednego metra, dzięki czemu odkrywane są m.in. średniowieczne osady i antyczne przejawy działań ludzkich. Wnioskować więc można, że w dzisiejszych czasach brak jest jakichkolwiek ograniczeń w zakresie analizy powierzchniowej.

Kryterium wyróżnienia map topograficznych spośród innych rodzajów obrazów kartograficznych jest ich skala. Taką nazwą określa się mapy wykonane w skalach mniejszych niż 1:200 000. Takie przedstawienia kartograficzne charakteryzują się mniejszym stopniem generalizacji, a co za tym idzie – większą dokładnością i szczegółowością przedstawionych treści. Więcej o generalizacji dowiesz się z e‑materiału pt. „Generalizacja kartograficznaD1DybBrkqGeneralizacja kartograficzna”.

Tak jak każda mapa, również mapa topograficzna zawiera podstawowe elementy, dzięki którym mapa spełnia swoje podstawowe funkcje.

Jedną z podstawowych funkcji mapy jest możliwość określania na jej podstawie współrzędnych, tj. długości i szerokości geograficznej punktów. Znając współrzędne podanych obiektów, można również zlokalizować je na mapie.

RwCLVt6ReCuus

Infografika przedstawia informacje na temat współrzędnych geograficznych. Dzielą się one na: szerokość geograficzna (to odległość kątowa punktu od równika, przyjmuje wartości od 0 do 90 stopni na północ lub południe); długość geograficzna (to odległość kątowa punktu od południka 0 stopni, przyjmuje wartości od 0 do 180 stopni na wschód lub zachód).

Ustalenie położenia geograficznego jest możliwe dzięki temu, że każda mapa wykonana jest w określonym odwzorowaniu kartograficznym, które przenosi układ południków i równoleżników z powierzchni elipsoidy ziemskiej (siatka geograficzna) na płaszczyznę. Powstała w ten sposób na mapie sieć południków i równoleżników nazywana jest siatką kartograficzną.

Przed rozpoczęciem określania współrzędnych należy odszukać opis siatki kartograficznej. Znajduje się on na krawędziach mapy. Stosowany może być opis każdej linii siatki kartograficznej pełnymi wartościami: w stopniach, minutach i sekundach kątowych, np. 20°00′36″, lub poprzez podanie wartości „odstępu” między kolejnymi liniami. W drugim przypadku na mapie zamieszcza się pełen opis przynajmniej jednego z południków i równoleżników, które stanowią punkty odniesienia dla pozostałych.

Ze względu na to, że siatka kartograficzna jest tylko jednym z elementów mapy, układ południków i równoleżników nie jest na ogół zbyt gęsty, zazwyczaj rysuje się siatkę co 1°. Chcąc określić współrzędne geograficzne z większą dokładnością, warto pamiętać, że 1° = 60′ a 1′ = 60″.

Określenie położenia geograficznego na mapie polega na znalezieniu i odczytaniu wartości południka oraz równoleżnika przechodzących przez ten punkt. W tym celu rzutujemy linie proste od obiektu do krawędzi mapy i odczytujemy wartości liczbowe. Jeśli punkt, którego współrzędne określamy, nie znajduje się na przecięciu linii siatki kartograficznej, musimy zastosować zasadę interpolacjiinterpolacjainterpolacji, dzieląc odcinek między kolejnymi południkami lub równoleżnikami na równe części. Po odczytaniu wartości należy sprawdzić, w którą stronę wzrastają wartości południków i równoleżników, co pozwoli nam na określenie odpowiedniej półkuli N, S, E czy W.

Polecenie 1

Określ długość i szerokość geograficzną tatrzańskiej jaskini – Buczynowej Koliby.

R1eecZS6jRa4g

Ilustracja

R1OGLSqm8QqkW

Szerokość geograficzna: Możliwe odpowiedzi: 1. To odległość kątowa punktu od równika, 2. To odległość kątowa od południka 0 stopni, 3. Przyjmuje wartości od 0 do 90 stopni N/S, 4. Przyjmuje wartości od 0 do 180 stopni N/S

Ri2k9UIc4Be4w

(Uzupełnij).

Mimo że siatka kartograficzna jest najdokładniejszym sposobem lokalizacji obiektów w przestrzeni, nie zawsze jest umieszczana na mapie. Układ południków i równoleżników pomija się np. na niektórych mapach turystycznych. W takiej sytuacji lokalizację obiektów można podawać również poprzez utworzenie dowolnej siatki pól, których boki oznaczane są kolejnymi literami alfabetu oraz cyframi. Informacja, że obiekt znajduje się w polu C4, pozwala na szybsze znalezienie szukanego miejsca na mapie, jednak jest to informacja bardziej ogólna niż szczegółowe współrzędne.

Użyteczną funkcją map topograficznych jest ich kartometrycznośćkartometryczność mapy kartometryczność. O stopniu pomniejszenia obrazu informuje nas skala mapy. Mapa w skali 1:5 000 oznacza, że odległości na mapie są 5 000 razy mniejsze niż w rzeczywistości, a powierzchnie są 5000², tj. 25 000 000 razy mniejsze niż te rzeczywiste.

Skala mapy wpływa również na dokładność pomiarów. Mając do dyspozycji klika map wykonanych w różnych skalach, najlepiej wybierać te wykonane w skalach największych, czyli takich, których stopień zmniejszenia jest najmniejszy. Mapa w skali 1:10 000 jest większa od mapy 1:50 000, a więc również dokładniejsza, 1 mm błędu podczas odczytywania – np. odległości na mapie w skali 1:10 000 – oznacza błąd 10 m, podczas gdy na mapie 1:50 000 jest to aż 50 m.

Skala mapy może być zapisywana w różnej postaci. Na mapach topograficznych podawana jest zazwyczaj w postaci liczbowej lub mianowanej. Skala liczbowa, jak wskazuje jej nazwa, podawana jest za pomocą liczby, np. 1:100 000 lub:

W praktyce wygodniejsze jest jednak korzystanie ze skali mianowanej, która przedstawia relację między jednostkami odległości stosowanymi na mapie a tymi używanymi w rzeczywistości. Wybór jednostek pomiaru na mapie i w rzeczywistości jest kwestią wyboru użytkownika. Skala liczbowa 1:100 000 oznacza jedynie, że jednej jednostce na mapie odpowiada 100 000 takich samych jednostek w terenie. Każda z zapisanych poniżej wersji skali mianowanej 1:100 000 jest więc poprawna.

R1T3P2szGW6HL

Infografika przedstawia informacje na temat zamiany jednostek na przykładzie mapy „1:100 000”. Kolejno: 1 mm na mapie odpowiada 100 000 mm w terenie, 10 000 cm w terenie oraz 100 m w terenie. 1 cm na mapie odpowiada 100 000 cm w terenie, 1000 m w terenie, 1 km w terenie. 1 dm na mapie odpowiada 100 000 dm w terenie, 10 000 m w terenie, 100 km w terenie.

Oprócz zapisu skali liczbowej i mianowanej na niektórych mapach umieszcza się dodatkowo skalę przedstawioną pod postacią podziałki liniowej. W sposób graficzny ukazuje ona skalę. Na prostej zaznacza się odcinki odpowiadające określonym odległościom w terenie. Używanie podziałki liniowej umożliwia szybki pomiar na mapie poprzez „przeniesienie” odległości z mapy i odczytanie jej z podziałki.

Rn4Z9WZYI71Kd

Ilustracja przedstawia skalę za pomocą podziałki liniowej. Skala składa się z poziomego odcinka podzielonego poziomymi kreskami na krótsze odcinki. Występują tu dwa rodzaje podziałek. Główna dzieli odcinek na równe części co sto od zera po lewej do tysiąca metrów po prawej. Dodatkowo zaznaczono mniejszą skalę po lewej stronie zera. Zaznaczono odcinek od stu do zera będący przedłużeniem głównej skali i podzielono go krótszymi pionowymi kreskami na dziesięć równych części.

RgGRcFe5L2qFz

Ilustracja przedstawia sposób przenoszenia odległości z mapy na podziałkę liniową i odczytywania z niej odległości. Ukazano to za pomocą cyrkla: odmierzono pewien odcinek cyrklem oraz przyłożono go do podziałki, która tym sposobem wskazała, że na mapie w skali 1:10 000 ten odcinek w rzeczywistości ma 190 metrów.

Każdy z wymienionych wyżej rodzajów zapisu skali ma swoje praktyczne zastosowanie. Do korzystania i wykonywania obliczeń na mapach konieczne jest wykształcenie umiejętności sprawnego przechodzenia między różnymi rodzajami skali mapy.

RyrumuE5LTkKM

Tabela przedstawia zamianę skali liczbowej na mianowaną oraz na podziałkę liniową. Skala liczbowa 1:10 000: 1 cm na mapie to w terenie 10 000 cm, 100 m i 0,1 km; na podziałce liniowej odcinek jednocentymetrowy odpowiada 100 m oraz 0,1 km. Skala liczbowa 1:25 000: 1 cm na mapie to w terenie 25 000 cm, 250 m i 0,25 km; na podziałce liniowej odcinek jednocentymetrowy odpowiada 250 m oraz 0,25 km. Skala liczbowa 1:50 000: 1 cm na mapie to w terenie 50 000 cm, 500 m i 0,5 km; na podziałce liniowej odcinek jednocentymetrowy odpowiada 500 m oraz 0,5 km. Skala liczbowa 1:100 000: 1 cm na mapie to w terenie 100 000 cm, 1000 m i 1 km; na podziałce liniowej odcinek jednocentymetrowy odpowiada 1000 m oraz 1 km.

Obliczanie powierzchni na podstawie mapy wymaga dodatkowego przekształcenia skali mianowanej i utworzenia tzw. skali polowej (powierzchniowej). Powstaje ona poprzez podniesienie do kwadratu skali mianowanej. Skala polowa przedstawia proporcje pomiędzy jednostkami powierzchni na mapie a tymi w rzeczywistości.

R1cfDqdS5tFGH

Tabela przedstawia zamianę skali liczbowej na mianowaną oraz na skalę powierzchniową. Skala liczbowa 1:10 000: 1 cm na mapie to w terenie 100 m i 0,1 km; 1 cm2 to 10 000m2 i 0,01km2. Skala liczbowa 1:25 000: 1 cm na mapie to w terenie 250 m i 0,25 km; 1 cm2 to 62 500m2 i 0,0625km2. Skala liczbowa 1:50 000: 1 cm na mapie to w terenie 500 m i 0,5 km; 1 cm2 to 250 000m2 i 0,25km2. Skala liczbowa 1:100 000: 1 cm na mapie to w terenie 1000 m i 1 km; 1 cm2 to 100 000m2 i 1km2.

Mapy topograficzne zaliczane są do map ogólnogeograficznych. Na mapach tego rodzaju głównymi elementami treści są:

Mapa jest wyjątkowym obrazem fragmentu terenu, ponieważ – w przeciwieństwie do zdjęć lotniczych czy satelitarnych – przedstawia powierzchnię oraz zjawiska za pomocą różnorodnych metod kartograficznych oraz umownych znaków. Znajomość sygnatur nie jest wymogiem niezbędnym do korzystania z mapy topograficznej, gdyż są one zazwyczaj opisane w legendzie, konieczna jest jednak zdolność poprawnego interpretowania wspomnianych znaków. Dobrym nawykiem w czytaniu map topograficznych jest więc zapoznanie się z legendą przed rozpoczęciem pracy. W zależności od rodzaju przedstawianego zjawiska stosuje się różne rodzaje sygnatur.

RzconclwoNAtl

Tabela przedstawia informacje na temat znaków (sygnatur) mapy. Dzielą się one na: punktowe, liniowe, i powierzchniowe. Ukazano przykłady każdego ze znaków. W punktowych: łukiem oznaczono koleby skalne, wypełnionym znakiem skał pojedynczą skalę oraz dwoma łukami z liczbą czterocyfrową – przełęcz, szczyt. W liniowych: rzadko przerywane linie różnego koloru – szlaki turystyczne, często przerywane linie różnego koloru – szlaki ze sztucznymi ułatwieniami, przerywana linia ciemnozielona – nieoznakowana ścieżka, linia kropka-kreska – granica państwa. W powierzchniowych: kolorem szarym – skały, jasnozielonym – kosodrzewina, ciemnozielonym – lasy regla górnego, kilkoma kreskami w kolorze błękitnym – tereny podmokłe.

Jednym z podstawowych elementów treści map topograficznych jest rzeźba terenu. Do przedstawiania ukształtowania terenu wykorzystuje się najczęściej metodę izoliniimetoda izoliniimetodę izolinii, w której – na podkładzie kartograficznym – wrysowuje się linie łączące punkty o jednakowej wysokości nad poziomem morza. Linie takie noszą nazwę izohips, warstwic lub poziomic.

R1368A6096RUZ

Ilustracja przedstawia zasadę tworzenia rysunku rzeźby terenu za pomocą izohips. Ukazano przestrzenny pagórek i jego elementy: podnóże, łagodny stok, stromy stok oraz wierzchołek. Obok ukazano jego rzut płaski z góry, zrzutowano poszczególne elementy pionowo i zachowując odpowiednie wysokości, narysowano go izohipsami.

Analizując rzeźbę terenu na podstawie rysunku poziomicowego, warto pamiętać o kilku wskazówkach.

• Poziomice narysowane na mapie nie mogą się ze sobą przecinać.

• Poziomice są liniami o płynnym, wygładzonym przebiegu, bez ostrych krawędzi.

• Poziomice są liniami współkształtnymi, to znaczy, że sąsiadujące ze sobą poziomice odtwarzają swój kształt.

• Wartości kolejnych poziomic różnią się o określoną wartość, którą nazywamy cięciem poziomicowymcięcie poziomicowecięciem poziomicowym.

• Odległość między sąsiadującymi poziomicami jest informacją o spadkach terenu, duże odległości świadczą o łagodnym, a małe odległości – o stromym stoku.

Rozpoznawanie form terenu na podstawie rysunku poziomicowego jest szczególnie przydatną umiejętnością podczas interpretacji map.

ReziU2bstvO4Q

Ilustracja przedstawia górę, wzgórze. Jest to wypukła forma terenu. Im bliżej szczytu, tym izohipsy przybierają postać mniejszych okręgów.

RziGA9ZELsXn5

Ilustracja przedstawia siodło, przełęcz. Ta forma terenu posiada dwa szczyty oddzielone obniżeniem terenu. W miejscu szczytów izohipsy są małe. Natomiast izohipsa okalająca szczyty zwęża się przy obniżeniu między nimi.

Ry6LO6KvTY9rC

Ilustracja przedstawia dolinę. Przez nią przepływa rzeka. W samym korycie rzeki nie ma izohips, zaczynają się na brzegach doliny i biegną w górę.

R14XgReBEj0YC

Ilustracja przedstawia kotlinę. Jest to zagłębienie terenu wypełnione niewielkim jeziorem. Izohipsy otaczają jezioro.

Rh9LwsvLH09mN

Ilustracja przedstawia wąwóz. Jest to nieregularna szczelina powstała w terenie. Izohipsy zostały przerwane wąwozem. Przez wąwóz nie przechodzą izohipsy.

Przed analizą ukształtowania terenu przedstawionego na mapie należy ustalić, jakie jest cięcie poziomicowe. Zastosowane cięcie poziomicowe zależy od skali mapy.

R1Dw3PvRo4VY6

Tabela przedstawia informacje na temat cięcia poziomicowego. Zależy ono od skali mapy. Przy skali 1:10 000 warstwica podstawowa – 5, pogrubiona – 10, pomocnicza – 2,5, uzupełniająca – 1,25. Przy skali 1:25 000 warstwica podstawowa – 5, pogrubiona – 25, pomocnicza – 2,5, uzupełniająca – 1,25. Przy skali 1:50 000 warstwica podstawowa – 10, pogrubiona – 50, pomocnicza – 5, uzupełniająca – 2,5. Przy skali 1:100 000 warstwica podstawowa – 20, pogrubiona – 100, pomocnicza – 10, uzupełniająca – 5.

Informacja o tym cięciu może znajdować się w legendzie mapy. Jeśli informacji takiej nie ma, to należy ją obliczyć samodzielnie. Bez tych danych nie można prawidłowo odczytać wysokości bezwzględnej punktów ani poprawnie określić wysokości względnych.

R10ox53qK3wdE

Ilustracja przedstawia fragment morza, następnie wysoki klif, na szczycie którego stoi dom. Za domem jest zielone wzniesienie o wysokości 180 metrów nad poziomem morza. Zaznaczono: od poziomu morza do 180 metrów jest wysokość bezwzględna. Za wniesieniem jest obniżenie terenu na wysokości 110 metrów nad poziomem morza. Od 110 metrów do 180 metrów zaznaczono linia pionową zakończoną strzałkami wysokość względną. Zapisano równanie: 180 m minus 110 m równa się 70 m.

Podczas odczytywania wysokości bezwzględnej punktów należy stosować następujące zasady.

1. W przypadku gdy punkt położony jest na poziomicy, jego wysokość bezwzględna odpowiada wartości tej poziomicy.

2. W przypadku gdy punkt położony jest pomiędzy poziomicami, jego wysokość bezwzględną należy oszacować, dzieląc odcinek między poziomicami na równe części.

3. W przypadku gdy znamy wartość cięcia poziomicowego, ale nie ma opisanej żadnej pobliskiej poziomicy, możemy wykorzystać wysokości innych punktów, np. szczytów. Należy jednak pamiętać, że wartości poziomic muszą być podzielne przez wartość cięcia poziomicowego.

Graficzna prezentacja terenu	Opis
1. R1UbZu6w0GmiP Ilustracja przedstawia poziomice. Szczyt ma 78. Punkt A znajduje się na poziomicy pomiędzy 70 a 60 stąd jego wysokość to 65 metrów.	Cięcie poziomicowe 5 metrów Wysokość bezwzględna punktu A wynosi 65 m n.p.m.
2.  R6sNUEmuKYwv4 Ilustracja przedstawia poziomice. Szczyt ma 78. Punkt B znajduje się pomiędzy poziomicami 50 i 60. Odległość pomiędzy tymi poziomicami jest podzielona na 5 równych kresek. Punkt B znajduje się na środkowej kresce, więc ma wysokość 54 metry.	Cięcie poziomicowe 10 metrów Wysokość bezwzględna punktu B wynosi 54 m n.p.m.
3. R17YOMyvZJZVg Ilustracja przedstawia poziomice. Szczyt ma 78 a cięcie poziomicowe co 5 metrów. Punkt C znajduje się na poziomicy tuż poniżej szczytu stąd ma wysokość 75 metrów.	Cięcie poziomicowe 5 metrów Wysokość bezwzględna punktu C wynosi 75 m n.p.m.

Na podstawie rysunku poziomicowego można wykonać również inne formy prezentacji rzeźby terenu, np. profil (przekrój topograficzny). Jest to rodzaj wykresu, na którym na osi poziomej przedstawiono odległości wzdłuż wybranej linii, poprowadzonej przez teren, a na osi pionowej – wysokości bezwzględne. O sposobie jego wykonania możesz dowiedzieć się więcej z lekcji „Formy przekazu informacji geograficznejD130s9rmIFormy przekazu informacji geograficznej”.

R1xHYSjjVpwzk

Wykres przedstawia profil ukształtowania terenu. Na odległości od zera do 5 kilometrów wysokość spada i wzrasta nieregularnie od 650 metrów do 640 metrów. Na odległości od 5 do 10 kilometrów wysokość spada od 640 metrów do 600 metrów. Na odległości od 10 do 15 kilometrów wysokość wzrasta od 600 do prawie 700 metrów i spada do 660 metrów. Na odległości od 15 do 20 kilometrów wysokość opada do 640 metrów. Na odległości od 20 do 25 kilometrów wysokość rośnie od 610 do 690 metrów. Na odległości od 25 do 30 kilometrów wysokość lekko spada do 640 metrów.

Z rysunku poziomicowego oraz przekroju terenu nie tylko możemy odczytać informacje o wysokościach bezwzględnych oraz deniwelacjachdeniwelacjadeniwelacjach, ekspozycji stokuekspozycja stokuekspozycji stoku, ale również określić, a nawet precyzyjnie obliczyć nachylenie stoku. Parametr ten można podawać w mierze kątowej (w stopniach kątowych, np. 10°). Do obliczenia kąta nachylenia stoku w stopniach zastosowanie znajdują funkcje trygonometryczne. Taki sposób obliczenia wymaga jednak posiadania specjalnych tablic matematycznych, dlatego w geografii nachylenie stoku częściej przedstawia się w procentach albo promilach. Do obliczenia spadku terenu potrzebujemy różnicę wysokości między dwoma punktami (H = H2 – H1) oraz różnicę odległości między nimi [d].

R1CpO7MAmcxS2

Ilustracja przedstawia nachylenie stoku. Odległość od podstawy stoku do jego szczytu zrzutowana na poziomą linię odległości to mała litera d. Natomiast odległość w linii prostej od szczytu do podstawy zrzutowana na oś wysokości to duża litera H.

Słownik