Przeczytaj
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 kartograficznaGeneralizacja kartograficzna”.
Tak jak każda mapa, również mapa topograficzna zawiera podstawowe elementy, dzięki którym mapa spełnia swoje podstawowe funkcje.
Określanie położenia obiektów na mapie
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.
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 interpolacjiinterpolacji, 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.
Określ długość i szerokość geograficzną tatrzańskiej jaskini – Buczynowej Koliby.
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.
Obliczanie odległości i powierzchni na mapie
Użyteczną funkcją map topograficznych jest ich kartometrycznośćkartometryczność. 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.
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.
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.
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.
Analiza treści map
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.
Rzeźba terenu na mapie topograficznej
Jednym z podstawowych elementów treści map topograficznych jest rzeźba terenu. Do przedstawiania ukształtowania terenu wykorzystuje się najczęściej metodę 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.
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 poziomicowymcięciem 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.
Przed analizą ukształtowania terenu przedstawionego na mapie należy ustalić, jakie jest cięcie poziomicowe. Zastosowane cięcie poziomicowe zależy od skali mapy.
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.
Wysokość bezwzględna | Wysokość względna |
---|---|
Jest to wysokość punktu mierzona od punktu odniesienia, którym jest poziom morza. | Jest to wysokość punktu mierzona od punktu odniesienia, którym nie jest poziom morza, ale np. poziom doliny, podstawa wzniesienia. |
Odczytujemy ją z mapy i podajemy w postaci X m n.p.m. lub X m p.p.m, np.: 180 m n.p.m. | Obliczamy ją jako różnicę wysokości bezwzględnych między dwoma punktami i zapisujemy jako X m, np.: 180 m n.p.m. – 110 m n.p.m. = 70 m |
Podczas odczytywania wysokości bezwzględnej punktów należy stosować następujące zasady.
W przypadku gdy punkt położony jest na poziomicy, jego wysokość bezwzględna odpowiada wartości tej poziomicy.
W przypadku gdy punkt położony jest pomiędzy poziomicami, jego wysokość bezwzględną należy oszacować, dzieląc odcinek między poziomicami na równe części.
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. | Cięcie poziomicowe 5 metrów Wysokość bezwzględna punktu A wynosi 65 m n.p.m. |
2. | Cięcie poziomicowe 10 metrów Wysokość bezwzględna punktu B wynosi 54 m n.p.m. |
3. | 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 geograficznejFormy przekazu informacji geograficznej”.
Z rysunku poziomicowego oraz przekroju terenu nie tylko możemy odczytać informacje o wysokościach bezwzględnych oraz deniwelacjachdeniwelacjach, ekspozycji 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].
Mnożąc uzyskany wynik razy 100, spadek podamy w %, a mnożąc razy 1000 w ‰.
Oblicz średni spadek terenu na zaznaczonym powyżej odcinku.
Słownik
różnica wysokości odpowiadająca kolejnym poziomicom
różnica wysokości pomiędzy najwyżej i najniżej położonym punktem na określonym terenie, np. między górną i dolną stacją wyciągu narciarskiego
ustawienie stoku w stosunku do kierunków geograficznych, np. stok o ekspozycji południowej oznacza, że teren opada w kierunku południowym
proces wyznaczenia wartości punktu na podstawie innych punktów o znanych wartościach
cecha mapy pozwalająca na wykonywanie na jej podstawie pomiarów: współrzędnych, odległości, powierzchni lub wysokości
jedna z metod przedstawiania zjawisk o charakterze ilościowym, na mapie umieszcza się linie, z których każda ma określoną wartość liczbową