Od utworzenia pierwszych mapmapamap w paleolicie rozwój sztuki kartograficznejkartografiakartograficznej przebiegał w sposób bardzo zróżnicowany i wynikał z umiejętności ich wykonawców, możliwości technicznych, wyobrażeń o świecie oraz związanych z nimi potrzeb. Dopiero XVI wiek przyniósł gwałtowny rozwój nowożytnej kartografii, a jej twórcy zmierzyli się z najtrudniejszym zadaniem - rysunkiem rzeźby powierzchni Ziemi. Pomimo trudności, a może dzięki nim, wymyślono i zastosowano wiele metod, w tym najpowszechniejsze: kopczykową, kreskową, cieniowaną, poziomicową i hipsometryczną.

Metoda kopczykowa

R1OwiFzsNJScv

Ilustracja przedstawia mapę Jeziora Bodeńskiego wykonaną metodą kopczykową. Przedstawiane na mapie elementy np. Góry, czy osady były w formie kopczyków, stąd metoda ta nazywana jest kopczykową. Na mapie oznaczono tereny wodne, tereny zalesione, tereny zamieszkane przez ludzi.

Lata dwudzieste XVI wieku to okres równoległego powstawania map nowożytnych wielu państw europejskich. Na mapach tych użyto wciąż stosowaną w tym czasie (podobnie jak w starożytności) perspektywiczną prezentację terenu, czyli kopczyki różnej wielkości i kształtu, usytuowane względem siebie w sposób najlepiej oddający charakter prezentowanego obszaru, jednak z zachowaniem pozycjonowania obiektów geograficznych i wrysowania ich w jedno odwzorowanie kartograficzne z zachowaniem proporcjonalnych do siebie odległości i kątów. Jej znaczenie i zastosowanie stopniowo malało. Współcześnie używana jest jedynie jako forma stylizacji map – nadając im charakter antyczny.

Metoda kreskowa

RdcoTvGj3y76H

Ilustracja przedstawia mapę Tatr i Podhala wykonaną metodą kreskową. Zbocza gór zaznaczono kreskami - im bardziej strome zbocze, tym intensywniejsze kreskowanie.

Przedstawianie rzeźby terenu z zastosowaniem metody kreskowej jako nośnika informacji o różnicach w wysokościach względnych prezentowanego na mapie obszaru poprzez system kresek rysowanych zgodnie z nachyleniem zboczy gór, wzniesień, wąwozów, dolin rzecznych, wprowadzono w ograniczonym zakresie już na początku XVII wieku. Uznano że tereny strome uzyskują mniej światła słonecznego, niż obszary o stokach łagodnych. Dlatego więc kreski rysowane były tym gęściej, im większe przedstawiały nachylenie stoków. Płaszczyzna pionowa w metodzie kreskowej odznaczała się czarnym kolorem. Kreskowa metoda przedstawiania rzeźby terenu była w XVII–XVIII wieku bardzo przydatna dla wojska, bowiem opierając się na odczytanych wielkościach spadków terenu, można było planować manewrowanie wojskami i sprzętem wojennym. Jednak bez matematycznych podstaw jej twórcy przez ponad dwa wieki używali metody w sposób dowolny, powodując często niemożność odczytania rzeczywistego obrazu rzeźby terenu. Wynikało to z ograniczeń technicznych - braku pomiarów niwelacyjnych, ich niewystarczającej liczby i jakości. Przełom nastąpił w roku 1799, kiedy to niemiecki topograf wojskowy Johann Georg Lehmann dokonał uporządkowania metody - opracował i zastosował nową teorię oznaczania płaszczyzn pochyłych posługując się wzorami matematycznymi do ustalenia proporcji między kątem spadku terenu a stopniem zaciemnienia powierzchni na mapie. Metoda ta również współcześnie zachowała głównie charakter formy stylizacji map.

Metoda cieniowania

RIiJDZ0bjaK2t

Ilustracja przedstawia mapę Pienin wykonaną metodą cieniowania. Uwypuklenia lub formy wklęsłe są odpowiednio cieniowane.

Do przedstawienia rzeźby terenu od XVIII wieku stosowano także metodę cieniowania. Na początku korzystano z niej wyłącznie na mapach rękopiśmiennych. Rozwój metody cieniowania nastąpił po zastosowaniu w reprodukcji map litografii. Cieniowanie odzwierciedlało stopnie natężenia barwy, które były adekwatne do spadków terenu, czyli stosowano tutaj również zasadę rysunku kreskowego. Cieniowanie było uproszeniem metody kreskowej, wynikającej głównie z faktu, iż wykonanie rysunku kreskowego było bardzo żmudne, podczas gdy przedstawienie rzeźby metodą cieniowania było dosyć proste i nie wymagało aż tyle czasu. Metoda ta okazała się jednak bardzo mało dokładna. Z czasem cieniowanie zaczęto stosować w celu uzyskania wrażenia plastyczności rzeźby. W wyniku prób stwierdzono, że znacznie lepszą plastyczność można uzyskać dzięki przyjęciu oświetlenia ukośnego, gdyż taki sposób oświetlenia jest bardziej naturalny niż oświetlenie górne, ponieważ częściej występuje w naturze. Metodę cieniowaną opracowano w oparciu o tzw. oświetlenie skośne - rzeźba terenu oświetlona była z boku pod kątem 45°, w efekcie tego zabiegu stoki o różnych ekspozycjach pokryte były cieniami o różnym natężeniu. Sprawiało to ważenie naturalnego oświetlenia. Cień boczny pozwalał również odróżnić formy wypukłe od wklęsłych. Z czasem nastąpiły w tym założeniu pewne modyfikacje. Przyjęto zmienny kierunek oświetlenia w określonych granicach w odniesieniu do form wydłużonych zgodnie z kierunkiem przebiegu promieni słonecznych. Współcześnie cieniowanie stanowi metodę uzupełniającą np. w treści map turystycznych, podnosząc jej walory estetyczne.

Metoda poziomicowa

R1635x9HVzBpN

Ilustracja przedstawia przykład mapy topograficznej. Na mapie ukształtowanie terenu oznaczone jest poprzez poziomice, zaznaczone są także zabudowania (poprzez system kropek), zbiorniki wodne, główne rzeki.

Pierwszą mapę opracowaną tą metodą wykonał holenderski mierniczy Pieter Brunisz w 1584 roku. Narysował on pojedynczą izolinięizoliniaizolinię na niepublikowanej mapie obejmującej rzekę Spaame. Kolejnych prób dokonali już w XVII w. również holenderscy inżynierowie w ówczesnych Niderlandach, w celu usprawnienia żeglugi w portach. Wykonali sondowanie dna rzek i na podstawie uzyskanych wyników narysowali linie jednakowych głębokości, czyli izobaty. Ukształtowanie powierzchni lądu przedstawiono w ten sposób po raz pierwszy w końcu XVIII w. we Francji. Metoda poziomicowa znalazła szerokie zastosowanie, zwłaszcza przy sporządzaniu map topograficznych, dopiero w drugiej połowie XIX w. Wówczas to opracowano i wdrożono metody dokładnego pomiaru wysokości punktów, nieodzownych do narysowania rzeźby za pomocą poziomic. Mapa poziomicowa, czyli taka, na której rzeźbę terenu przedstawiono za pomocą poziomic jest obecnie najczęściej stosowaną metodą przedstawiania rzeźby terenu. Łączy się ją z metodą cieniowania i hipsometryczną.

Metoda hipsometryczna

Rq6JMA0PKNuf3

Ilustracja przedstawia mapę wyspy Wolin wykonaną metodą hipsometryczną. Ukształtowanie terenu odwzorowane jest za pomocą kolorów. Kolorem pomarańczowym oznaczono tereny powyżej 100 metrów nad poziomem morza, które występują w Paśmie Wolińskim. Kolorem żółtym oznaczono tereny powyżej 80 i 60 metrów nad poziomem morza, które występują na wyspie Uznam, na wyspie Wolin, nad Wielkim Zalewem oraz na Pojezierzu Wolińskim. Kolorem jasno- i ciemnozielonym oznaczono tereny od 0 do 40 metrów nad poziomem morza, które występują na większości ukazanego na mapie obszaru wyspy Wolin i Uznam. Oznaczone są większe miasta takie jak: Świnoujście, Międzyzdroje, Dziwnów, Kamień Pomorski oraz akweny wodne takiej jak Zalew Szczeciński i Zatoka Pomorska.

Najbardziej współczesnym przykładem prezentacji rzeźby jest mapa hipsometryczna (warstwobarwna) rozszerzająca metodę poziomicową. Polega ona na zastosowaniu barw dla wybranych wysokości. Uplastyczniając rzeźbę, ułatwia percepcję treści zawartych na mapie – eksponuje formy wklęsłe i wypukłe oraz przyspiesza czytanie mapy. Pierwszą mapę tego rodzaju, obejmującą południowe części Norwegii i Szwecji, opracował w 1835 szwedzki wojskowy Carl af Forsell. Obecnie metoda hipsometryczna jest często stosowana w wielu opracowaniach kartograficznych - stała się podstawą wizualizacji komputerowych.

Barwy stosowane na mapach hipsometrycznych w różnych krajach mogą nieco się różnić. W Polsce najbardziej rozpowszechniona jest skala barw, która została opracowana i rozpropagowana w 1908 roku przez polskiego geografa – Eugeniusza Romera. Zastosował on barwy zielone do oznaczenia obszarów nizinnych, wraz z depresjami. Barwy żółte odnosiły się do wyżyn. Natomiast obszary górskie opisywały barwy: pomarańczowe, czerwone i brązowe. Zastosowanie takiego zestawu barw oparte zostało na możliwościach ludzkiego oka – barwy ciepłe wydają się przybliżać, barwy chłodne oddalać elementy rzeźby. Uzupełnieniem map rzeźby terenu są mapy batymetryczne opisujące stosunki głębokościowe akwenów wodnych. Wykorzystuje się na nich tony barwy niebieskiej. W tym wypadku im kolor jaśniejszy, tym mniejsza głębokość.

Słownik