Mapa- opis

1.Mapa i metody kartograficzne
Mapa jest podstawowym źródłem informacji geograficznej. Ilość tych informacji jest z reguły ogromna w porównaniu z powierzchnią mapy. Z pewnością nie mogłyby się na niej zmieścić w postaci tekstu pisanego. Nauka o mapach, metodach ich sporządzania i wykorzystywania to kartografia.
Mapa jest rysunkiem przedstawiającym na płaszczyźnie zmniejszony i uogólniony obraz powierzchni Ziemi lub jej części, wykonanym według przyjętych zasad i przy użyciu umownych, symbolicznych środków graficznych.
Mapa tym różni się od planu, że uwzględnia wypukły kształt poziomej powierzchni Ziemi; mapą nie jest globus ani plastyczny model powierzchni (tzw. relief)
Mapa odznacza się następującymi cechami:
jest obrazem wymiernym umożliwiającym pomiar
jest obrazem zmniejszonym a stopień zmniejszenia określa skala (podziałka)
jest obrazem symbolicznym - treść mapy przedstawiana jest za pomocą środków graficznych
jest to obraz uogólniony (zgeneralizowały) - świadomie dokonuje się selekcji treści mapy
Mapa składa się z elementów matematycznych, geograficznych i opisu pozaramkowego:
elementy matematyczne tworzą: odwzorowania matematyczne, skala mapy, punkty geodezyjne
elementy geograficzne mapy to informacje składające się na jej treść przedstawioną za pomocą znaków umownych
opis pozaramkowy uwzględnia przede wszystkim tytuł mapy i jej legendę
Skala jest jednym z zasadniczych elementów mapy. Skala mapy określa stopień zmniejszenia za pomocą stosunku długości na mapie do odpowiadającej jej długości w terenie. Odnosi się ona do wymiarów długości. Jeśli skala wynosi 1: A to stopień zmniejszenia pola wynosi 1:A2.
Na mapie skala może być zapisana jako skala liczbowa np. 1 :100 000 lub jako skala mianowana, np. 1 cm - 1 km bądź skonstruowana jako skala liniowa przedstawiona w postaci prostej linii podzielonej na kilka jednakowych odcinków odpowiadających jednostce miary długości w terenie.
Przedstawienie wypukłej powierzchni Ziemi na płaszczyźnie powoduje deformacje ze względu na nierozwijalność jej kulistej powierzchni. Metody matematycznych rozwiązań pozwalają na przedstawienie siatki geograficznej na płaskiej powierzchni, ale bez jednoczesnego zachowania wierności powierzchni, kątów i zgodności odległości. Możliwe jest zachowanie na całej powierzchni mapy wierności tylko jednego z tych elementów.
Siatka geograficzna, czyli układ równoleżników i południków wyobrażany na powierzchni Ziemi lub globusie, po przeniesieniu na płaszczyznę tworzy siatkę kartograficzną.
Sposób przedstawienia siatki geograficznej na płaszczyźnie nazywamy odwzorowaniem kartograficznym.
W zależności od elementu, którego wierność odwzorowanie zachowuje wyróżnia się odwzorowania:
wiernoodległościowe
wiernokątne
wiernopowierzchniowe
dowolne, które nie zachowują wierności któregokolwiek z elementów, ale zniekształcenia są niewielkie.


Obraz siatki kartograficznej na mapie może się bardzo różnić. Zależy on od powierzchni, na którą geometrycznie rzutuje się powierzchnię Ziemi oraz od jej położenia. Rzutowanie geometryczne dokonuje się na płaszczyznę lub powierzchnię bryły dającej się płasko rozwinąć.
Rodzaje odwzorowań wyróżnione ze względu na kształt i położenie powierzchni rzutu:
walcowe - siatka geograficzna z globu zostaje przeniesiona na styczny do niego walec
stożkowe - powierzchnią rzutowania jest stożek
płaszczyznowe - siatka przeniesiona jest na płaszczyznę
pochodne - powstają z przekształcenia jednego lub kilku odwzorowań kartograficznych
Zjawiska, obiekty i zdarzenia najczęściej przedstawiane są na mapach za pomocą kartograficznych metod, które charakteryzuje poniższy wykaz:
metoda sygnaturowa za pomocą znaków geometrycznych, liter, obrazków, pozwala lokalizować na mapie obiekty ważne, ale tak małe, że nie mogą być pokazane w skali mapy, np. złoża surowców, uprawiane rośliny i hodowane zwierzęta
metoda kropkowa polega na rozmieszczeniu w miejscach występowania zjawiska kropek, przy czym każdej kropce przyporządkowana jest waga, czyli wartość liczbowa. Zagęszczenie kropek pokazuje intensywność zjawiska. Metoda ta wykorzystywana jest najczęściej do ilustracji gęstości zaludnienia
metoda powierzchniowa stosowana jest do określania zasięgu danego zjawiska. Linie zasięgu, czyli najdalsze granice, zwykle wyznaczają występowanie klimatów, upraw, formacji roślinnych, typów gleb.
metoda izarytmiczna posługuje się izarytmami, czyli izoliniami. Są to linie łączące punkty o tej samej wartości zjawiska. W ten sposób ilustruje się rozkład różnych zjawisk na mapach, np. izobary pokazują rozkład ciśnienia, izohipsy - wysokości, izotermy - temperatury, izohiety - opadów, izobaty - głębokości, izohaliny - zasolenia
metoda kartogramu za pomocą barwy lub szrafu uporządkowanych wg intensywności (od najjaśniejszej do najciemniejszej) przedstawia intensywność zjawiska na danym obszarze - państwa, województwa, powiatu itp.
metoda kartodiagramu za pomocą diagramów umieszczonych na danym obszarze (państwa, województwa, gminy itp.) ilustruje natężenie zjawiska lub jego strukturę. W ten sposób przedstawiana jest wielkość i struktura okręgów przemysłowych, import i eksport, struktura ludności itp.

2. Podział map
Ze względu na treść mapy geograficznej dzielimy na:
A) ogólnogeograficzne - mapa, która zawiera wszystkie główne obiekty powierzchni Ziemi (wody, zabudowa, roślinność), wraz z jej ukształtowaniem (rzeźba terenu), przedstawione z jednakowym względnym stopniem szczegółowości (wszystkie elementy przestrzeni geograficznej są równoważne). Dzielimy je na :
o topograficzne wielkoskalowe
o topograficzne średnioskalowe
o topograficzne małoskalowe
B) tematyczne - mapa eksponująca jeden lub kilka wybranych elementów treści mapy ogólnogeograficznej, bądź określone zjawiska i procesy (łącznie z dynamiką zmian w czasie i przestrzeni) Dzielimy je na :

o społeczno-gospodarcze :
? gospodarcze :
? mapy zasadnicze
? podstawy zagospodarowania terenu
? uzbrojenia terenu
? komunikacji
? gospodarki mieszkaniowej
? przemysłu
? rolnictwa
? usług
? swobody dyspozycyjnej terenu
? społeczne :
? demograficzne
? wybranych elementów socjalno-bytowych
? patologii społecznych
o przyrodnicze :
? fizjograficzne:
? geologiczne
? rzeźby terenu (hipsometryczne)
? hydrograficzne
? klimatu
? glebowe
? szaty roślinnej
? świata zwierzęcego
? sozologiczne:
? zagrożenia środowiska
? ochrony środowiska


Ze względu na skalę map dzielimy je na:
? mapy topograficzne w skali od 1:5000 do 1:200000, przedstawiające szczegółowo np. rzeźbę terenu lub sieć dróg
? mapy przeglądowo-topograficzne w skali od 1:200000 do 1:1000000, zawierające zgeneralizowane elementy bardziej szczegółowych map topograficznych. Przedstawiają np. pokrycie i rzeźbę terenu, sieć komunikacyjną lub wodną
? mapy przeglądowe w skali mniejszej niż 1:1000000, mocno zgeneralizowane, przedstawiają ogólny obraz kontynentów lub ich większych części.
Metody kartograficznego przedstawiania zjawisk:
? metoda sygnaturowa
? metoda kropkowa
? metoda zasięgów
? metoda izarytmiczna
? metoda kartogramu
? metoda kartodiagramu

3. Rodzaje map

Isnieje wiele rodzajów map :
- Mapa hipsometryczna jest przykładem mapy ogólnogeograficznej. Przy pomocy poziomic są na niej odwzorowane wypukłe formy terenu, do których należą pagórki, wzgórza i góry, oraz formy wklęsłe: doliny i kotliny. Na mapie hipsometrycznej wysokość terenu jest oznaczana odpowiednim kolorem - przykładowo:
- Mapa geologiczna jest przykładem mapy tematycznej. Na mniej lub bardziej uproszczonym podkładzie topograficznym za pomocą kolorów przedstawiona jest treść geologiczna.
- Mapa morska jest podstawową pomocą nawigatora. Umiejętność posługiwania się mapą jest niezbędnym warunkiem zapewnienia bezpieczeństwa na morzu.
- Mapa synoptyczna, mapa pogody to mapa przedstawiająca obecny stan pogodowy na większym obszarze (np. kontynentu europejskiego).
- Mapa katastralna - mapa wielkoskalowa (bardzo dokładna, zwykle co najmniej 1:5000) opisująca prawa własności działek gruntu, może opisywać także pokrewne właściwości, np. wycenę, formy użytkowania.


- Mapa fotograficzna - mapa, której treść przedstawiona jest obrazem fotograficznym (zwykle zdjęcia lotnicze lub satelitarne powierzchni ziemskiej) przetworzonym metodą różniczkową oraz przedstawiona w nawiązaniu do układu współrzędnych przyjętego odwzorowania kartograficznego inaczej zespół przetworzonych zdjęć lotniczych, dopasowanych do jednolitej skali i wpasowanych na punkty osnowy geodezyjnej.
- Mapa wyobrażeniowa (mapa poznawcza, mapa mentalna) - zbiór wyobrażeń danej jednostki lub grupy zawierający informacje o przestrzennej organizacji zjawisk. Wyobrażenia te spełniają funkcję mapy i stanowią jednocześnie podstawę wielu ludzkich zachowań w przestrzeni. Podejmowane bowiem przez ludzi decyzje przestrzenne wynikają ze znajomości przestrzeni oraz z wartości przypisywanych jej elementom.
4. Jak powstaje mapa?


*TRIANGULACJA - metoda ustalania odległości, powierzchni i kątów za pomocą trójkątów (siatki triangulacyjnej)

*NIWELACJA - metoda badania:
- wysokości względnych, liczonych od dowolnie wybranego poziomu odniesienia
- wysokości bezwzględnych - w Europie liczonych od zerowego poziomu morza w Amsterdamie

*FOTOGRAMETRIA - może być lotnicza lub satelitarna. Służy ona:
- pomiarom wysokości w terenie
- sporządzaniu fotomap: map geologicznych, map surowców, geomorfologicznych, roślinności

*TELEDETEKCJA - poprzez rejestrację promieniowania elektromagnetycznego Ziemi jest wykorzystywana do:
- lokalizacji złóż minerałów
- badania aktywności tektonosfery
- badania zanieczyszczenia środowiska

5. Skala, rodzaje odwzorowań, metody odwzorowań .
Skala ? stosunek odległości na mapie do odległości w rzeczywistości

Siatka geograficzna ? układ południków południków równoleżników na globusie, jest wolna od zniekształceń

Siatka kartograficzna ? mapa, układ równoleżników i południków przedstawiony na mapie

Odwzorowanie ? sposób przeniesienia siatki geograficznej na płaszczyznę w jej wyniku otrzymujemy mapę
a) azymutalne ? powstaje w wyniku rzytowania siatki geograficznej na płaszczyzne styczną do bieguna. W wyniku tego odwzorowania otrzymujemy siatkę której południki są liniami prostymi wychodzącymi z punktu styczności a równoleżniki okręgami współśrodkowymi
b) walcowe normalne ? powstaje w wyniku rzutowania siatki geografi. Na powierzchnie boczną walca stycznego do globusa wzdłuż równika. Otrzymujemy siatkę w której południki i równoleżniki SA liniami prostymi przecinającymi się pod kątem 90 stopnii
c) stożkowe ? powstaje przez rzutowanie siatki geograficznej na powierzchnie boczną stożka stycznego do globusa wzdłuż równoleżnika. Otrzymujemy równoleżniki są liniami prostymi a południki łukami okręgów współśrodkowych

Odwzorowanie umowne ? modyfikacja odwzorowań powstała na podstawie matematycznych wyliczeń elementów konstrukcji np. odwzorowanie Molweidego

Metody przedstawiania cech jakościowych
1) metoda sygnaturowa ? polega na pokryciu mapy znakami
a) punktowe -figury geometryczne ( surowce)
- obrazkowe ? wyglądem nawiązują do występujących zjawisk
- literowe - symbole chemiczne
b) liniowe rzęki granice , linie kolejowe, nie są w skali mapy!

2) Metoda zasięgów ? zasięg występowania danego zjawiska np. obszary upraw
3) metody ilościowe
a) metoda izoliniowa ? przesdatwia się zjawiska z zakresu geografii fizycznej ( mapy klimatyczne)
izolinie - linie na mapie łączące punkty o takich samych wartościach ( izobar, izohiety, poziomice)
b) kropkowa - polega na pokryciu mapy kropkami ( znakami punktowymi) rozmieszcza się je w miejscu występowania, kazda kropka oznacza określoną liczbę jednostek jednostek zagęszczenie ilustruje natężenie danego zjawiska ( ludnościowe )
c) kartodiagramu - polega na przedstawieniu danego zjawiska na diagramach kołowych i wykresach
wykresach) kartogramu - przedstawienie za pomocą barwnego wykresu lub szafru ( deseń) zjawiska na danym terenie . obowiązuje dwie zasady : logiczności, zraz ze wzrostem natężenia wzrasta intensywność szafru oraz jednorodności, jednorodne środki graficzne

Poziomice ? linie łączące punkty o takiej samej wysokości bezwzględnej

Profil terenu ? przedstawia ukształtowanie terenu wzdłuż linii prostej lub łamanej

Przewyższenie terenu ? stosunek skali pionowej do poziomej



6. Historia Mapy
Konsekwencją rozwoju cywilizacji był wzrost liczby mieszkańców i migracja ludów, która doprowadziła do zasiedlenia prawie wszystkich lądów na Ziemi. Pierwotny zasięg penetracji kontynentów przez człowieka ograniczał się do niewielkich obszarów łowieckich. W miarę upowszechnienia się wymiany towarowej coraz częściej dochodziło do regularnych kontaktów między przedstawicielami różnych plemion, później zaś państw. Powstały pierwsze szlaki handlowe. Podczas licznych wojen wielkie armie przemierzające rozmaite krainy z konieczności musiały posiadać jakąkolwiek wiedze przyrodniczą i orientację w nieprzyjaznym terenie. Wojna, żegluga i handel spowodowały, że człowiek nauczył się określać swoje położenie na lądzie i na morzu, obserwując ciała niebieskie i zapamiętując charakterystyczne cechy krajobrazu. Gnany odwieczną chęcią poznania posuwał się coraz dalej, w nieznane, by w końcu dotrzeć do najbardziej niedostępnych zakątków naszej planety.

Trudno dzisiaj odpowiedzieć, kiedy po raz pierwszy pojawiła się mapa. Prymitywne plany wyrysowane na korze, drewnie czy skórze, jakie jeszcze do niedawna spotykano u niektórych plemion indiańskich czy eskimoskich, musiały się pojawić bardzo wcześnie, być może gdzieś u schyłku paleolitu. Najstarsze zachowane mapy pochodzą z połowy II tysiąclecia p.n.e. Należą do nich babilońska ?mapa świata?, wyryta na glinianej tabliczce, i nieco późniejszy- papirus egipski. Obie mapy miały jedną wspólną cechę: przedstawiony na nich obraz świata był odzwierciedleniem wiedzy geograficznej ich anonimowych autorów. Z tego względu w centrum obu map umieszczenie zostały kraje, w których powstały ?Babilonia i Egipt. Posuwając się ku ich obrzeżom, odnaleźć można wszystkie kultury cywilizacji śródziemnomorskiej, by wreszcie dotrzeć do krańców znanego wówczas świata.

W miarę rozwoju techniki pomiarów Ziemi mapy stawały się dokładniejsze i zaczęły przypominać to, co zwykło się tą nazwą określać. Za właściwych twórców mapy przyjęło się uważać Greków. Ich osiągnięcia w dziedzinie trygonometrii umożliwiły dokładniejszy obrys lądów, a także zachowanie bliższych prawdy proporcji pomiędzy poszczególnymi częściami świata. Około 500 roku p.n.e. Hekateusz z Miletu w dziele zatytułowanym ?Objazd naokoło Ziemi? dokonał pierwszego podsumowania ówczesnej wiedzy geograficznej. Dołączona mapa przedstawiała Ziemię w formie owalne tarczy, a na niej połączone lądy, zgrupowane w dwa kontynenty: Europę i Azję. Żyjący nieco później Herodot rozszerzył horyzont. Zaletą jego mapy było to, że większość zawartych w niej informacji pochodziła z jego osobistych obserwacji podczas licznych podróży, w ostateczności zaś z relacji ludów sąsiadujących z mieszkańcami nieznanego świata.
W III wieku p.n.e. Eratostenes z Cyreny udowodnił naukowymi metodami wcześniejszą hipotezę o kulistym kształcie Ziemi. Wydaje się, że starożytni badacze dość powszechnie zaakceptowali wnioski Eratostenesa, zwłaszcza że w ich gronie znajdowało się wielu pitagorejczyków, którzy pierwsi wpadli na pomysł, że Ziemia może być kulą. Dokładniejszą mapę od Heroda opracował grecki geograf Strabon, autor wydanego pod koniec I wieku p.n.e. kompendium wiedzy o ówczesnym świecie ?Geographika?. Jego mapa zawiera jednak masę błędów. Umieszczone na nie lądy przybierają niekiedy kształty zgoła fantastyczne. Przełom w dziedzinie kartografii nastąpił wówczas, gdy po raz pierwszy pomyślano o zastosowaniu siatki kartograficznej. Stało się to w I wieku n.e., a autorem mapy wyrysowanej na owej siatce był prawdopodobnie Marinus z Tyru. Siatka Marinusa była najprostszym z możliwych układem południków i równoleżników przecinających się pod kątem prostym. Pole mapy zostało za jej pomocą podzielone na równe kwadraty. Tworzące ją równoleżniki i południki oraz punkty ich przecięcia stanowiły namiastkę układu współrzędnych, umożliwiającego dokładniejsze rozmieszczenie lądów. Nie mamy, niestety, zachowanej mapy Marinusa, jednakże poczynając od niego, siatka kartograficzna była powszechnie stosowana przez geografów antycznych. Największy geograf starożytności Klaudiusz Ptolemeusz posługiwał się nie tylko najprostszą siatką kwadratową, ale o wiele bardziej skomplikowanym układem współrzędnych, opartym na odwzorowaniu stożkowym powierzchni kuli ziemskiej. Południki i równoleżniki tak skonstruowanej siatki były łukami, które miały najwierniej oddawać wypukłą powierzchnie Ziemi na płaszczyźnie. Horyzont znanego świata, zamieszczony na mapie, był znacznie szerszy, uwzględniaj bowiem Chiny, Indochiny i sporą część Europy Północnej. Dzieło jednak zawiera spore błędy, ukazując na przykład Ocean Indyjski jako zamknięte morze bliżej nie znanym lądem na południu. Było to o tyle dziwne, że ląd ów łączył Afrykę z południowo-wschodnimi krańcami Azji, choć już od czasów Herodota zakładano możliwość opłynięcia Afryki. Widocznie Ptolemeusz, sam niechętnie podróżujący, nie uwierzył w jego opowieści o dzielnych Fenicjanach, którzy jakoby siedem wieków wcześniej dokonali tego wyczynu.
W okresie średniowiecza nastąpił całkowity regres kartografii, przynajmniej w chrześcijańskiej Europie. Podróże zamorskie stały się rzadkością, a to za sprawą Arabów, którzy usadowili się na głównych szlakach handlowych, wiodących przez Bliski Wschód i północną Afrykę. O wyruszeniu przez otwarty ocean nikt wówczas jeszcze nie myślał. Jedynie Normanowie podejmowali wyprawy do Grenlandii i Labradoru do końca X wieku, jednak szybko zniechęcili się panującymi tam warunkami klimatycznymi i niewielkimi perspektywami uprawiania grabieży. Mapy z tego okresu pozbawione są jakiegokolwiek układu współrzędnych i przypominają uproszczone schematy, jakie odnaleźć można u ludów prymitywnych. Na znacznie wyższym poziomie znajdowała się kartografia arabska, która przejęła cały dorobek geografii. Antycznej. Nie posunęła się jednak do przodu ani o krok.
Prawdziwą rewolucję w kartografii przyniosły wielkie odkrycia geograficzne w dobie renesansu. Udowodniono wówczas, ponad wszelką wątpliwość, kulistość Ziemi. Horyzont znanego świata objął niemal wszystkie znane lądy, z wyjątkiem Australii, Antarktydy i niedostępnych terenów Arktyki. Odżyła również idea siatki kartograficznej, choć początkowo jej konstrukcja opierała się na tak zwanych różach kompasowych, czyli wychodzących z jednego punktu liniach wskazujących kierunki świata. Za twórcę nowożytnej kartografii uważa się flamandzkiego kartografa Gerardusa Merkatora, który 1569 roku skonstruował siatkę kartograficzną zachowującą zgodność kątów na mapie z kątami rzeczywistymi na powierzchni Ziemi. Doniosłość tego wynalazku docenili przede wszystkim żeglarze, dla których tego rodzaju mapa okazała się niezbędna w nawigacji. W nie zmienionej formie siatka Merkatora przetrwała na mapach morskich do dziś. Wprowadzona na początkach XVII wieku przez Holendrów metoda triangulacji i zastosowanie poziomic na mapach umożliwiły dokładne odtworzenie wyglądu powierzchni Ziemi. Udoskonaleniem tych metod było wprowadzenie do pomiarów geodezyjnych na przełomie XVII i XVIII wieku teodolitu, następnie niwelatora, a obecnie zastosowanie fotografii lotniczej, satelitarnej i teledetekcji.