Mapa jest graficznym przedstawieniem powierzchni Ziemi lub innego ciała niebieskiego na płaszczyźnie, w określonym zmniejszeniu.
Mapy wykorzystywane są przez ludzi od wielu tysięcy lat. Za najstarszą uważa się rysunek terenu wyryty na małej płytce piaskowca blisko 14 tys. lat temu. Rozkwit kartografii przypadał na epokę wielkich odkryć geograficznych. Przez stulecia proces tworzenia map nie był łatwym przedsięwzięciem. Z tej przyczyny „stare” mapy obarczone są często wieloma błędami oraz przekłamaniami. Postęp w dziedzinie kartografii nastąpił w połowie XIX wieku, z chwilą pojawienia się zdjęć wykonywanych z powietrza, początkowo z balonów, a następnie z samolotów. Na początku ubiegłego stulecia rozwinęła się fotogrametriafotogrametriafotogrametria. Metoda ta jest stosowana również współcześnie, a dodatkowych możliwości dostarczają obecnie zdjęcia wykonywane z satelitów i statków kosmicznych.
Przed przystąpieniem do konstruowania mapy na podstawie zdjęcia lotniczego lub satelitarnego warto poznać parametry wykonania tych obrazów. W aerofotografiiaerofotografiaaerofotografii ważnym czynnikiem jest wysokość, z jakiej wykonano zdjęcie, a także właściwości urządzeń optycznych takich jak ogniskowa obiektywu. Po ustaleniu skali opracowywanej mapy kartografowie dokonują wyboru obiektów, które powinny być na niej umieszczone. W zależności od tematyki mapy stosowane są różne formy i metody prezentacji. Pierwowzorem są mapy wykonywane w jak największych skalach. W przypadku tworzenia map małoskalowych konieczna jest redukcja szczegółów zgodnie z zasadami generalizacjigeneralizacjageneralizacji, które omówione zostały w materiale Generalizacja kartograficzna. Gotowa mapa składa się z czterech głównych grup elementów.
R1RcSGc9arzx1
Ilustracja zawiera prosty schemat prezentujący elementy mapy. Pod niebiesko-zielono-fioletowo-czerwonym łukiem znajduje się napis "elementy mapy". Nad łukiem umieszczono cztery koliste pola tekstowe w kolorach odpowiadających tym z łuku. W polach tekstowych umieszczono kolejno napisy: osnowa matematyczna, obraz kartograficzny, oznaczenia pomocnicze, dane uzupełniające. W tle schematy znajduje się jasnoszara mapka świata.
Elementy mapy
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.
Cechy map
Głównymi cechami map, odróżniającymi je od zdjęć lotniczych czy satelitarnych, są:
przedstawienie treści za pomocą umownych znaków,
dobór treści, odpowiednio do przyjętej skali oraz przeznaczenia mapy (generalizacja),
Zastosowanie powyższych zasad sprawia, że mapy charakteryzuje:
R1T1ty6RDy1A5
Ilustracja interaktywna zawiera cztery kolorowe paski z napisami kolejno: Poglądowość, Kartometryczność, Zgodność geograficzna, Dokładność geometryczna. Do każdego elementu dodano opis:
1. Poglądowość. Możliwość zaobserwowania i odczytania z map różnych zjawisk.,
2. Kartometryczność. Możliwość wykonywania na podstawie mapy pomiarów: współrzędnych, odległości, powierzchni czy wysokości oraz uzyskania wyników odpowiadających tym rzeczywistym.,
3. Zgodność geograficzna. Założenie, że mapa przedstawia główne cechy obiektów oraz ich powiązania przestrzenne, np. położenie budynku przy drodze; aby zachować zgodność geograficzną na mapach w małych skalach, konieczne jest niekiedy przesunięcie obiektów względem siebie, np. budynku względem drogi, co oznacza utratę dokładności geometrycznej mapy.,
4. Dokładność geometryczna. Założenie, że na mapie przedstawiono położenie obiektu (np. budynku) jak najdokładniej, w jego rzeczywistych zarysach i rozmiarach, odpowiadających współrzędnym tego miejsca; dokładność geometryczna polega także na zachowaniu wzajemnego położenia i odległości między innymi obiektami, np. pomiędzy budynkiem a drogą.
Ilustracja interaktywna zawiera cztery kolorowe paski z napisami kolejno: Poglądowość, Kartometryczność, Zgodność geograficzna, Dokładność geometryczna. Do każdego elementu dodano opis:
1. Poglądowość. Możliwość zaobserwowania i odczytania z map różnych zjawisk.,
2. Kartometryczność. Możliwość wykonywania na podstawie mapy pomiarów: współrzędnych, odległości, powierzchni czy wysokości oraz uzyskania wyników odpowiadających tym rzeczywistym.,
3. Zgodność geograficzna. Założenie, że mapa przedstawia główne cechy obiektów oraz ich powiązania przestrzenne, np. położenie budynku przy drodze; aby zachować zgodność geograficzną na mapach w małych skalach, konieczne jest niekiedy przesunięcie obiektów względem siebie, np. budynku względem drogi, co oznacza utratę dokładności geometrycznej mapy.,
4. Dokładność geometryczna. Założenie, że na mapie przedstawiono położenie obiektu (np. budynku) jak najdokładniej, w jego rzeczywistych zarysach i rozmiarach, odpowiadających współrzędnym tego miejsca; dokładność geometryczna polega także na zachowaniu wzajemnego położenia i odległości między innymi obiektami, np. pomiędzy budynkiem a drogą.
Ciekawostka
Obecnie często stosowanym rozwiązaniem jest połączenie cech zdjęć lotniczych z mapami. Takie obrazy nazywamy ortofotomapą. Jest to obraz fotograficzny, który został przetworzony do jednolitej skali i przedstawiony w odwzorowaniu kartograficznym. Dzięki temu, że zachowują zasady kartometryczności, mogą być wykorzystywane do wykonywania na ich podstawie pomiarów.
R8pQC0itjRnMT
Dwa połączone zdjęcia. Zdjęcie lewe - lotnicze - przedstawia szeroki, widziany z daleka krajobraz, zawierający takie elementy jak lasy, jeziora i zabudowania. Zdjęcie po prawej stronie to ten sam krajobraz po korekcie geometrycznej usuwającej zniekształcenia powierzchni. Wygląda tak, jakby fotografujący znajdował się dokładnie nad fotografowaną powierzchnią.
Porównanie zdjęcia lotniczego (z lewej) oraz zdjęcia po korekcie geometrycznej usuwającej zniekształcenia powierzchni
Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY 2.0.
RkVvZD9MPTCss
Na zdjęciu ujęto z lotu ptaka miasto. Widoczne są liczne, czerwone dachy budynków, ułożone w większości ciasno obok siebie, tworzące długie linie z niedużych prostokątów. W centrum zdjęcia znajduje się także duży obszar zielony. Widoczne są tu także liczne drzewa.
Ortofotomapa włoskiego miasta Rocca di Bergamo
Źródło: F. Quarenghi, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 4.0.
Plan
Mimo udoskonalenia metod konstruowania map podstawowym problemem kartografii jest fakt, że nie można rozwinąć powierzchni bryły na płaszczyźnie, nie powodując przy tym odkształceń. Wybierając mapę, warto pamiętać, że podczas przenoszenia siatki geograficznej dochodzi do zniekształceń odległości, powierzchni lub kątów. Informacja ta jest ważna dla użytkowników, którzy powinni wybierać opracowania kartograficzne zgodnie z celem, któremu mają służyć mapy. Odwzorowania kartograficzne zachowujące wiernie kąty stosowane są w nawigacji, wiernopowierzchniowe mapy pozwalają natomiast na porównywanie wielkości różnych obiektów geograficznych.
Kwestie te przestają mieć znaczenie, jeśli korzystać będziemy z planów. Takim mianem określamy mapy przedstawiające tak małe fragmenty Ziemi, że można uznać je za powierzchnię płaską, a tym samym pozbawioną deformacji wynikających z kulistości Ziemi. Drugą z zalet tego rodzaju map jest ich skala. Plany wykonywane są w dużych skalach, zazwyczaj nie mniejszych niż 1:25 000. Zastosowanie dużej skali, tj. małego stopnia zmniejszenia, powoduje, że plany są bardziej szczegółowe i dokładniejsze niż inne mapy.
Z tych względów plany służą głównie do przedstawienia obrazów wsi, miast czy dzielnic miejskich. Tę formę kartograficzną wykorzystuje się również w architekturze, urbanistyce czy planistyce jako plany zagospodarowania przestrzennego.
REPTjG07l2LMe
Na zdjęciu widać - w ujęciu z góry - plan w trakcie przygotowywania. Wytyczono dwie prostopadłe względem siebie drogi - jedną poziomą, drugą pionową, po prawej stronie. W połowie poziomej drogi przylega do niej szary plac w kształcie odwróconej o 90 stopni litery L. Na placu tym umieszczone zostały zielone i białe prostokąty, symbolizujące układ trawników i budynków.
Plany wykonywane są podczas etapu projektowania np. w architekturze czy urbanistyce.
Źródło: dostępny w internecie: pixabay.com, domena publiczna.
RLDsyMveC3QPo
Zdjęcie przedstawia starą mapę Warszawy w kolorze beżowym. W lewym górnym rogu znajduje się chmurka z napisem "Warsaw, Warszawa". Widoczne są zaznaczone liniami liczne ulice oraz oznaczone szarymi polami tereny zabudowane. W dolnej połowie mapy narysowano szeroką rzekę, a poniżej, na drugim jej brzegu, nieliczne ulice i tereny zabudowane.
Plan Warszawy z 1831 roku
Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.
R1EuiN1DXfhzf
Zdjęcie przedstawia prosty plan miasta. W centrum znajduje się pole z napisem "Rynek Wielki". Od tego miejsca poziomo i pionowo odchodzą ulice, które następnie dalej krzyżują się z innymi - wszystkie pod kątem dziewięćdziesięciu stopni. Pomarańczowym kolorem oznaczono tereny zabudowane, a zielonym - tereny zielone. Teren otoczony jest czarną linią. W górnym prawym rogu widnieje napis "Stare Miasto w Zamościu". Poniżej napisu umieszczono legendę mapy. W lewym górnym rogu znajduje się teren zarysowany na niebiesko, oznaczający wodę, a także tereny zielone wyznaczające Park Miejski. Na dole mapy poziomo, z niewielkim wygięciem, biegnie czarno-biały pasek oznaczający linię kolejową.
Plan Starego Miasta w Zamościu przeznaczony dla turystów
Źródło: MaKa~commonswiki, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1PMJt9nlIUCV
Na zdjęciu znajduje się nieduże urządzenie w metalowej, srebrnej obudowie. Większość przestrzeni urządzenia zajmuje ekran, na którym widoczna jest fragment mapy miasta z napisami w języku niemieckim. Po prawej od ekranu znajduje się przycisk włącznika. Po lewej od ekranu umieszczona jest kolumna przycisków. Widnieje tam też napis "Pocket PC".
Plan miasta w wersji cyfrowej
Źródło: Alexrk2, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.
Słownik
aerofotografia
aerofotografia
inaczej fotografia lotnicza, dziedzina fotografii polegająca na wykonywaniu zdjęć z balonów, samolotów, helikopterów, satelitów, spadochronów, latawców oraz modeli zdalnie sterowanych
fotogrametria
fotogrametria
dziedzina nauki zajmująca się pozyskiwaniem, gromadzeniem oraz prezentacją informacji dotyczących danego terenu lub obiektu na podstawie zdjęć lotniczych
generalizacja
generalizacja
proces uogólnienia treści mapy polegający na wyborze i redukcji szczegółów, stosowany podczas zmniejszania skali mapy
odwzorowanie kartograficzne
odwzorowanie kartograficzne
sposób przeniesienia siatki geograficznej (układ południków i równoleżników na kuli) na powierzchnię płaską
osnowa geodezyjna
osnowa geodezyjna
zbiór punktów geodezyjnych stanowiący podstawę szczegółowych pomiarów geodezyjnych lokalizacji oraz wysokości punktów na powierzchni Ziemi