Mapa jako podstawowa forma prezentacji danych geograficznych

Mapa jest swoistym językiem geografii. Dzięki niej geografowie są w stanie przedstawić wyniki swoich badań, często bardzo złożonych i skomplikowanych.

Jak już wiesz odmienne metody prezentacji wykorzystywane są dla danych o charakterze jakościowym i ilościowym, stąd pozwala nam to wyróżnić metody jakościowe i ilościowe.

Wśród metod jakościowych wyróżniamy:

• metodę sygnaturową (sygnatury: liniowe, punktowe) – sygnatury to znaki symbolizujące różne obiekty. Mogą dokładnie wskazywać położenie prezentowanego obiektu (np. most, samotne drzewo) lub też nie i wówczas mają jedynie znaczenie informacyjne. Stosujemy je, gdy skala mapy nie pozwala na właściwe przedstawienie danego obiektu;

R5GB48NETCQTF

Mapa rozmieszczenia złóż ropy naftowej i gazu ziemnego w Polsce znajdująca się na ilustracji stanowi przykład wykorzystania metody sygnaturowej do prezentacji rzeźby terenu na mapie. Umieszczone są na niej sygnatury punktowe obrazkowe, które nawiązują swym kształtem do zewnętrznego wyglądu reprezentowanego obiektu – w tym przypadku są to kominy różnej wielkości i koloru. Stosowane na mapach, w których nie jest wymagane bardzo dokładne umiejscowienie danego obiektu. Sygnatury znajdują się głównie w południowo‑wschodniej Polsce, w zachodniej Wielkopolsce oraz na Pomorzu Zachodnim.

• metodę zasięgów – przy pomocy linii, barwy lub szrafu oznaczany jest na mapie obszar występowania danego zjawiska. Przykładem może być występowanie wilka na obszarze Europy;

R1AP2ALV3DNJQ

Mapa świata przedstawiająca zasięgi wybranych podgatunków wilka szarego. Tło kontynentów jest jasnoszare, a obszary występowania podgatunków zaznaczono kolorami zgodnie z legendą. W Ameryce Północnej widoczny jest rozległy zasięg wilka kanadyjskiego w kolorze ciemnozielonym. Obejmuje głównie Alaskę i zachodnią część kontynentu. Zaznaczono też wilka leśnego w kolorze niebieskim. Obejmuje dużą część Kanady. Wąski pas wilka wschodniego w jaskrawej zieleni pokazano w rejonie wschodniej Kanady i okolic Wielkich Jezior. W Arktyce, na północy Kanady i Grenlandii, zaznaczono wilka arktycznego kolorem brązowym. Niewielki punkt w rejonie północnego Meksyku lub południowego zachodu Stanów Zjednoczonych oznacza wilka meksykańskiego kolorem fioletowym. W Europie niewielkie plamy pokazują wilka iberyjskiego na Półwyspie Iberyjskim w kolorze pomarańczowym oraz wilka apenińskiego w Italii w kolorze ciemnopomarańczowym. Szeroki pas od Europy przez zachodnią i środkową Azję oznaczono jako zasięg wilka eurazjatyckiego w kolorze jasnopomarańczowym. Na obszarze Rosji wyróżniono dodatkowo wilka rosyjskiego w ciemniejszym odcieniu pomarańczowego oraz wilka syberyjskiego kolorem żółtym w dalekiej północnej części Azji. W rejonie Kaukazu i okolic Morza Kaspijskiego zaznaczono wilka kaspijskiego kolorem różowym. Na Bliskim Wschodzie i w Azji Południowej, między innymi w Iranie, Iraku, Pakistanie i części Indii, rozciąga się zasięg wilka południowoazjatyckiego w turkusie. Na Półwyspie Arabskim i jego obrzeżach widoczny jest wilk arabski w granatowym. Pozostałe obszary świata, w tym większość Afryki, Ameryka Południowa, Australia i znaczne części Azji Południowo‑Wschodniej, pozostają w kolorze jasnoszarym, co wskazuje brak zaznaczonych zasięgów tych podgatunków na mapie. Mapa występowania wilka na świecie znajdująca się na ilustracji stanowi przykład wykorzystania metody zasięgu do prezentacji na mapie obszaru występowania danego zjawiska. Stosuje się w tym celu zazwyczaj linie zasięgu ograniczające dany, wypełniony kolorem teren. Metodę zasięgów stosuje się właśnie najczęściej do wyznaczania obszarów występowania poszczególnych gatunków roślin i zwierząt. Z mapy wynika, że wilki na świecie występują głównie w północnej części Ameryki Północnej, w Azji północnej, zachodniej i centralnej oraz we wschodniej i północnej Europie.

• metodę chorochromatyczną – zwana jest również metodą powierzchniową. W metodzie tej każdy obszar objęty mapą ma określoną cechę, ale tylko jedną z punktu widzenia przyjętej klasyfikacji.

R12aoh8ANIv6H

Mapa administracyjna San Marino jest przykładem mapy wykonanej metodą chorochromatyczną. Polega na podzieleniu powierzchni na pola z wzajemnie wykluczającymi się zasięgami. Pola pokolorowane są różnymi, kontastowymi kolorami. Nie ma tu obszarów zachodzących na siebie. Powierzchnia mapy podzielona jest na regiony. Każdy region jest podpisany, na mapie znajdują się również miasta.

Do metod ilościowych zaliczamy:

• metodę izolinii – w metodzie tej wykorzystujemy izolinie, czyli linie na mapie łączące punkty o jednakowej wartości prezentowanego zjawiska;

RdZF3jMxIO26W

Mapa wysokości stanowi przykład mapy wykonanej metodą izoliniową. Tworzyć ją można dla różnych zjawisk, mających charakter ciągły. W tym przypadku na mapie wykreślono na tle lądu czerwone linie łączące punkty o tej samej wartości wysokości, czyli poziomice, zwane też izohipsami lub warstwicami.

• metodę kropkową – jest metodycznie zbliżona do metody sygnaturowej z tą różnicą, że kropka odpowiada pewnej liczbie obiektów (np. 100 sklepów) lub pewnej wartości (np. 1000 ton pszenicy). Sygnatura (w metodzie sygnaturowej) określa pojedynczy obiekt (np. miasto). Metoda kropkowa stosowana jest zazwyczaj do prezentacji rozmieszczenia hodowli zwierząt, zbiorów ziemiopłodów, ludności;

R7oZLODgJekmF

Mapa rozmieszczenia ludności powiatu otwockiego w 2011 roku stanowi przykład mapy wykonanej metodą kropkową. Jest to metoda ciągła, polega na zastąpieniu sygnatury kropką reprezentującą nie jeden obiekt, lecz ich pewną liczbę, która nazywa się wagą kropki. W tym przypadku jedna czerwona kropka symbolizuje 200 mieszkańców miast, a jedna czarna kropka 50 mieszkańców wsi. Skupienie punktów symbolizuje ilość osób występujących w danym miejscu na mapie.

• metodę kartogramu – polega na przypisaniu wyróżnionym polom na mapie odpowiedniej barwy lub szrafu zgodnie z legendą zamieszczoną obok mapy. Metoda ta pozwala na prezentację natężenia wybranego zjawiska na danym obszarze. Można nią przedstawić np. wskaźniki: gęstość zaludnienia (ludność/powierzchnia), hodowlę (pogłowie/powierzchnia użytków rolnych), przyrost naturalny (urodzenia/10 000 mieszkańców);

R178B41ZK4MNU

Mapa gęstości zaludnienia w województwie mazowieckim stanowi przykład mapy wykonanej metodą kartogramu. Jest to sposób przedstawienia średniej wartości dowolnego zjawiska w określonych jednostkach przestrzennych, w tym przypadku administracyjnych, zwanych polami podstawowymi lub jednostkami odniesienia. Na tej mapie widać gęstość zaludnienia w danym województwie – najgęściej zaludnione obszary są zaznaczone kolorem brązowym, który przechodzi w jasnobrązowy, beżowy, pomarańczowy aż do jasnożółtego symbolizującego obszary najmniej zaludnione. Na prezentowanej mapie najgęściej zaludnione obszary występują w środkowej i południowej części województwa mazowieckiego, w gminach położonych w aglomeracji warszawskiej i radomskiej.

• metodę kartodiagramu – wielkość, czasem struktura zjawiska przedstawiana jest za pomocą wykresów lub diagramów.

RH2RU6GM1V2LF

Mapa liczby ludności i struktury wiekowej w Polsce wg województw stanowi przykład mapy wykonanej metodą kartodiagramu. Jest to sposób przedstawienia zmienności wybranych atrybutów obiektów przestrzennych, czyli tematu za pomocą wykresów. Na terenie każdego województwa umieszczone jest koło – im większe, tym większa liczba ludności w nim zamieszkuje. Największe koła znajdują się w województwie mazowieckim i śląskim. Każde koło podzielone jest na części zaznaczone konkretnym kolorem, który symbolizuje ludność województwa w danym przedziale wiekowym.

Poniżej opisane zostały dwie najpopularniejsze metody prezentacji na mapach danych ilościowych - kartodiagram i kartogram.

Kartodiagram

Metoda kartodiagramu pozwala na prezentację danego zjawiska (np. udziału osób pracujących w poszczególnych sektorach, liczby określonych przedsiębiorstw, udziału kobiet i mężczyzn w poszczególnych miastach) za pomocą wykresów o sprecyzowanym położeniu geograficznym. Diagramy mogą odnosić się do powierzchni (np. województw) lub konkretnych punktów (np. miejscowości), a niekiedy także i linii. Podobnie jak w przypadku kartogramu, polami odniesienia najczęściej bywają jednostki podziału administracyjnego kraju (w przypadku Polski będą to województwa, powiaty, gminy). Za pomocą tej metody można przedstawić zarówno zjawiska przyrodnicze, jak i społeczno‑gospodarcze.

RXVSA76GJGQ4D

Ilustracja przedstawia mapę Polski z podziałem na województwa. Na tle każdego województwa znajduje się wykres kołowy obrazujący strukturę zatrudnienia ludności Polski według głównych działów gospodarki narodowej - rolnictwa, przemysłu i usług. Na prezentowanej mapie, we wszystkich województwach, największy udział w zatrudnieniu mają usługi. Natomiast udział rolnictwa jest najmniejszy w większości województw, poza województwem lubelskim i podlaskim, gdzie jest on nieco większy niż udział przemysłu.

Kartodiagram prosty, strukturalny i strukturalno‑sumaryczny

Kartodiagramy, w zależności od prezentowanych treści, mogą przyjmować różny wygląd. Wśród najczęściej spotykanych wyróżnia się trzy typy: prosty, strukturalny i strukturalno‑sumaryczny. Ich porównanie przedstawiono w poniższej tabeli.

Dobór diagramów

O czytelności mapy wykonanej metodą kartodiagramu w dużej mierze decyduje dobór odpowiednich diagramów (wykresów). Rodzaj i rozmieszczenie diagramów powinny uwzględniać następujące elementy:

- rozmieszczenie – w przypadku diagramów odnoszących się do konkretnych punktów należy zwrócić uwagę na ich dokładne umiejscowienie (np. położenie zgodne z lokalizacją miejscowości na mapie, której dotyczą dane statystyczne), z kolei diagramy, które prezentują wartości dla całego pola (np. województwa), powinny zostać ustawione centralnie w obrębie jego powierzchni;

- rozmiar – diagramy nie mogą być ani za małe (uniemożliwi to odczytanie wartości), ani zbyt duże (może to spowodować nachodzenie na siebie za dużych wykresów; jeżeli nie będzie innej możliwości, to diagramy większe umieszcza się pod mniejszymi); w przypadku kartodiagramu strukturalnego należy zwrócić uwagę na zachowanie takiego samego rozmiaru diagramów;

- ułożenie względem ramki mapy – diagramy umieszczane są prostopadle do dolnej krawędzi mapy;

- efekty specjalne – ze względu na czytelność należy unikać efektów graficznych, które mogą zakłócić jej odbiór (efekty 3D, cienie itd.);

- kolejność prezentowanych danych na kartodiagramach strukturalnych – kolejne składowe powinny być prezentowane w tej samej kolejności dla wszystkich pól (punktów) odniesienia.

Kartodiagram segmentowy

Prezentacja wielkości zjawiska lub jego struktury w metodzie kartodiagramu segmentowego opiera się o przyjęty segment, który reprezentuje określoną wartość zjawiska. Segmentem tym mogą być figury geometryczne (np. kwadraty, prostopadłościany) lub inne symbole (np. dla liczebności ludzi można zamiast figur geometrycznych posłużyć się ikonami człowieka). Dokładność prezentowanych danych wyznacza wielkość segmentu, chociaż i ten można podzielić na połowę lub ćwiartkę, o ile nie zakłóci to czytelności mapy. Konstruując tego typu kartodiagram, należy zwrócić uwagę, aby segmenty znajdowały się koło siebie, tworząc czytelną całość wielkości zjawiska. Kartodiagram segmentowy może pełnić także funkcje strukturalną lub strukturalno‑sumaryczną.

Kartodiagram segmentowy może pełnić także funkcje strukturalną lub strukturalno‑sumaryczną.

RCSLJ6LQ9A6QM

Na ilustracji jest mapa Polski podzielona na województwa. Mapa przedstawia ludność w wieku, przedprodukcyjnym, produkcyjnym i poprodukcyjnym. Na tle województw znajdują się kolorowe słupki zbudowane z niebieskich, zielonych i szarych kwadratów. Niebieski kwadrat oznacza ludność w wieku przedprodukcyjnym, zielony produkcyjnym, szary poprodukcyjnym.

Kartogram

Kartogram traktowany jest jako metoda konstruowania mapy, chociaż sama nazwa oznacza gotowy produkt (czyli mapę), wykonaną tą właśnie techniką. Kartogramem nazwiemy zatem takie opracowanie kartograficzne, które przedstawia średnią intensywność określonego zjawiska, odwołującą się do konkretnych pól odniesienia. W praktyce polami tymi są najczęściej jednostki podziału administracyjnego, chociaż zdarzają się opracowania, w których stosuje się jednostki podziału fizjograficznego lub figury geometryczne.

R1H68JGX1941D

Na ilustracji przedstawiono przykład kartogramu. Jego polem odniesienia jest siatka geometryczna skonstruowana z kwadratów. Siatka ta obrazuje gęstość zaludnienia powiatu otwockiego w 2011 roku. Mapa powiatu ma kształt nieregularnego wielokąta. Nieregularna figura jest podzielona na kilka mniejszych nieregularnych wielokątów. Oznaczają one gminy wchodzące w skład powiatu otwockiego. Każda gmina jest oddzielona od drugiej linią koloru zbliżonego do brązowego. Ponadto na mapie zaznaczone są zbiorniki wodne - rzeki i jeziora koloru niebieskiego. Punktami w kolorze brązowym zaznaczone są miasta i wsie powyżej 1000 mieszkańców i podpisane w małych prostokątach koloru białego. Mapa powiatu jest podzielona dodatkowo na kwadraty tej samej wielkości. Każdy z nich jest zamalowany na taki kolor, jaka jest gęstość ludności na danym terenie. Według legendy umieszczonej po prawej stronie od mapy, czym ciemniejszy kolor, tym większe zaludnienie na kilometr kwadratowy. Kolory jasne typu biały, odcienie żółtego informują, że zagęszczenie ludności jest mniejsze. Odcienie pomarańczowego i brązu informują, że gęstość zaludnienia na obszarze wyznaczonym przez dany kwadrat jest większa. Z legendy można odczytać, że największa gęstość zaludnienia dotyczy okolic Józefowa, Otwocka, Karczewa - od 1101 do 1763 osób na kilometr kwadratowy. Okolice Celestynowa, Kołbieli, Gliny, Zakrętu, Sobienie‑Jeziory mają gęstość zaludnienia od 221 do 360 osób na kilometr kwadratowy. Rejon Wiązowny od 131 do 220 osób na kilometr kwadratowy.

Kartogram – zasady konstrukcji

Podstawową zasadą opracowania kartogramu jest przyjęcie jednolitego rozmieszczenia prezentowanego zjawiska na obszarze pola odniesienia. Przykładowo, jeżeli za pola odniesienia przyjmiemy województwa, należy przyjąć uproszczenie, że na całym obszarze konkretnego województwa intensywność danego zjawiska przedstawiono przy pomocy obliczonej średniej wartości. Do konstrukcji kartogramów stosuje się przede wszystkim dane względne (polegające na relacji dwóch zjawisk, np. odniesienie ludności do powierzchni, czyli gęstość zaludnienia).

R16GLHURXM1JC

Mapa przedstawia gęstość zaludnienia Polski w 2015 roku. Powierzchnia państwa na mapie podzielona jest na województwa. W lewym dolnym rogu znajduje się legenda wskazująca ilość osób jest na kilometr kwadratowy. Czym ciemniejszy odcień pomarańczowego, tym w danym województwie jest więcej ludności. Każde z nich jest wypełnione odpowiednim odcieniem, właściwym gęstości zaludnienia na kilometr kwadratowy na danym obszarze. Województwo śląskie i małopolskie - gęstość zaludnienia od 300 do 371 osób na kilometr kwadratowy. Województwa mazowieckie, łódzkie od 200 do 300 osób na kilometr kwadratowy. Województwa podkarpackie, łódzkie, pomorskie od 100 do 200 osób. Województwa: świętokrzyskie, wielkopolskie, kujawsko‑pomorskie również od 100 do 200. Pozostałe województwa od 18 do 100 osób na kilometr kwadratowy.

Zmiana szczegółowości pól odniesienia

W zależności od przeznaczenia opracowania, jego szczegółowość można modyfikować za pomocą doboru pól odniesienia. Gęstość zaludnienia można przedstawić jako średnią wartość dla całego kraju, w podziale na województwa, powiaty i gminy. Jednostki administracyjne stanowią obecnie najczęściej wybierane pola odniesienia, ze względu na dostępność danych statystycznych, które często są zbierane i porządkowane właśnie dla tych jednostek. W zależności od wyboru pól, treść mapy będzie zawierać więcej lub mniej szczegółów, zatem tę decyzję należy utożsamiać z generalizacją mapy (mimo że skala mapy może pozostać niezmieniona). Co istotne, zmiana szczegółowości pól odniesienia prowadzi do zmiany szczegółowości wniosków, które można z niej wyciągać (tabela 1).

Tabela 1. Kartogramy gęstości zaludnienia Polski (podział ze względu na pola odniesienia)

województwa		gminy
RoQowdnPMyOFV Ilustracja przedstawia mapę Polski z granicami województw. Mapa dotyczy gęstości zaludnienia w województwach w 2015 roku. W legendzie są kolorowe prostokąty wskazujące na przedziały gęstości zaludnienia. Kolory od żółtego do czerwonego. Województwo śląskie i małopolskie - gęstość zaludnienia od 300 do 371 osób na kilometr kwadratowy. Województwa mazowieckie, łódzkie od 200 do 300 osób na kilometr kwadratowy. Województwa podkarpackie, łódzkie, pomorskie od 100 do 200 osób. Województwa: świętokrzyskie, wielkopolskie, kujawsko‑pomorskie również od 100 do 200. Pozostałe województwa od 18 do 100 osób na kilometr kwadratowy.		RK4HAKXNF47N8 Na ilustracji przedstawiono mapę Polski z gęstością zaludnienia. Na mapie kolorami w postaci plam zaznaczono gęstość zaludnienia od poniżej 20 do powyżej 2000. Z dużą gęstością zaludnienia wyróżnia się południe Polski głównie województwo śląskie i małopolskie, a także okolice dużych miast jak, Warszawa, Łódź, Lublin, Poznań, Wrocław, Szczecin, Gdańsk. Wartości wynoszą powyżej 2000 osób na kilometr kwadratowy oraz od 501 do 2000.

Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., CC BY‑SA 3.0.

Klasy wartości i skala graficzna

Drugim czynnikiem, wpływającym na obraz przestrzennej zmienności na kartogramie, jest odpowiedni dobór klas (przedziałów klasowych). Wyznaczanie klas polega na podziale całego zbioru danych na rozłączne klasy, a zatem w taki sposób, żeby każdy element ze zbioru prezentowanych danych mógł zostać przypisany wyłącznie do jednej klasy. Klasom przypisuje się barwy, a intensywność zjawiska odpowiada jej natężeniu (odcieniowi). Oznacza to, że wraz ze wzrostem natężenia zjawiska skala barwna powinna być coraz ciemniejsza, a ze spadkiem – coraz jaśniejsza. Jako granice klas przyjmuje się najczęściej okrągłe wartości, z kolei przedziały krańcowe najczęściej pozostawia się otwarte.

R1O6SO3XR5PMJ

Na obrazku przedstawione przykłady skali barwnych. Skali na obrazie jest cztery. Pierwsza od lewej jest inna niż wszystkie. Przedstawia ona pionowe paski ułożone obok siebie. Struktura tych pasków tworzy prostokąt. Kolejne prostokąty są ułożone jeden nad drugim. Na górze są przedstawione najciemniejsze odcienie od koloru czarnego do jasnego koloru szarego na dole skali. Druga skala od lewej to już pełne prostokąty. Mają takie same odcienie jak w kolumnie pierwszej od lewej. Trzecia od lewej skala jest stworzona z prostokątów w odcieniach fioletu od najciemniejszego do najjaśniejszego. W ostatniej kolumnie prostokątów najciemniejszym kolorem jest umieszczony na górze kolor bordowy, który stopniowo przechodzi w odcienie czerwonego, pomarańczowego i w końcu żółtego.

Chociaż może się wydawać, że im więcej klas, tym kartogram bardziej szczegółowy, to należy jednak wziąć pod uwagę, że zbyt duża liczba klas może spowodować, iż barwy będą trudne do określenia, co w konsekwencji odbije się negatywnie na czytelności kartogramu. Z drugiej jednak strony zbyt mała ilość klas może nie oddać w pełni przestrzennej zmienności zjawiska. W praktyce spotyka się najczęściej kartogramy 5‑8 klasowe.

Legenda kartogramu

Zasadniczą część legendy kartogramu stanowią prostokąty (bloczki) o odpowiednich odcieniach stosowanej skali barwnej. Każdy odcień odpowiada jednej klasie rozdzielczej, zatem przy kolejnych prostokątach powinny się pojawić wartości przedziału („od – do”), których dotyczy każda klasa. Bloczki najczęściej ułożone są wertykalnie, a stosowanie przerw między kolejnymi odcieniami sugeruje, że pola o różnej jasności mogą ze sobą sąsiadować na mapie w sposób dowolny, w zależności od natężenia zjawiska.

R1P4HFCEZT9SV

Ilustracja przedstawia poprawnie skonstruowaną skalę barwną do kartogramu. Składa się ona z prostokątów ułożonych jeden nad drugim. Każdy z prostokątów ma inny kolor. Im kolor ciemniejszy, tym większe jest natężenie zjawiska jaki ma przedstawiać kartogram. W przypadku skali przedstawionej na ilustracji kolory zaczynają się ciemnoczerwonego, niżej prostokąty w odcieniach pomarańczowego aż do żółtego na samym dole. Przy każdym prostokącie po prawej jego stronie napisane są przedziały wartości jakie dany kolor na oznacza kartogramie. Kolory: żółty przedział 2,0‑6,0, kolejny prostokąt - ciemnożółty - 6,1‑13,0, następnie kolor pomarańczowy przedział 13,1‑22,0, kolor intensywnie pomarańczowy 22,1‑25,0, kolor ciemnopomarańczowy 25,1‑45. Prostokąt w kolorze niemal czerwonym dotyczy przedziału od 45,1 do 75,0.