Mapa jako źródło informacji geograficznej.
Powszechnie stosowanym źródłem wiedzy o przestrzeni geograficznej jest mapa. Jest ona obrazem przedstawiającym na płaszczyźnie powierzchnię Ziemi lub jej część w określonym zmniejszeniu, z zachowaniem zasad odwzorowania, przy użyciu graficznych znaków umownych. Mapa według jednej z pierwszych definicji – Lagronge`a (1770) to
„ swoiste przedstawienie na płaszczyźnie dowolnego obszaru Ziemi w zmniejszonych rozmiarach”. Obecnie stosowaną definicją jest definicja według Salieva . Stwierdza on , że mapa to „ zmniejszony, uogólniony, matematycznie określony ( umowny ) obraz powierzchni ziemi lub jej części na płaszczyźnie , przedstawiający stan i wzajemny związek różnych zjawisk przyrodniczych i społecznych” . Powyższa definicja jest najbardziej trafna ze względu na jej doprecyzowanie i uszczególnienie.
Podstawowymi cechami mapy , decydującymi o jej szerokim zastosowaniu są:
- zastosowanie znaków umownych do prezentacji treści mapy ,czyli grafika
- dokonany dobór i uogólnienie elementów treści mapy, czyli generalizacja
- możliwość określenia położenia geograficznego dzięki zastosowaniu odwzorowań kartograficznych w konstrukcji mapy , opartej na regułach matematycznych oraz skali mapy , czyli geometria.
Warto zwrócić uwagę na znaczenie mapy . Jest ona najbardziej uniwersalną i optymalną formą prezentacji zjawisk zachodzących w przestrzeni. Umożliwia jednoczesny przegląd przestrzennego rozmieszczenia obiektów i zjawisk na dowolnym fragmencie Ziemi. Tylko mapy dają ogólny obraz terenu , na którym dane o obiektach i zjawiskach są umieszczone we właściwych realiach przestrzennych odległości, powierzchni, wielkości itp. Mapy pozwalają na sugestywne ujęcie wiedzy o rozmieszczeniu zjawisk geograficznych i ich analizy przestrzennej na powierzchni Ziemi. Znaczenie mapy polega przede wszystkim na jej ogromnej poglądowości i treściwości w oddaniu zjawisk zachodzących na powierzchni.
Podstawowymi elementami mapy są:
- elementy matematyczne w skład których wchodzą: skala mapy, siatka południków i równoleżników w określonym odwzorowaniu oraz punkty nawiązania ( punkty których położenie w terenie zostało określone bardzo precyzyjnie, dokładnie )
- elementy geograficzne ( geograficzna treść mapy ) np. sieć rzeczna, sieć komunikacyjna, granice, linie brzegowe, rzeźba powierzchni ziemi, osiedla ludzkie itp.
- napisy na samej mapie i poza powierzchnią mapy, do których zaliczamy: nazwę (tytuł) mapy, rok wykonania, rodzaj odwzorowania, materiały źródłowe itp.
Mapy mogą mieć różną skalę i treść. Ze względu na skalę mapy dzielimy na :
a) mapy wieloskalowe - 1: 100 000 i większe – są kartometryczne, czyli dają możliwość odczytania wysokości na mapie , głównie stosowane są tutaj odwzorowania wiernokątne ze względu na minimalne zniekształcenia odległości i pól , co umożliwia dokładne pomiary. Należą tutaj mapy topograficzne , czyli szczegółowe mapy ogólnogeograficzne.
b) mapy średnioskalowe -1: 100 000 do 1:1 000 000 – są to głównie mapy przeglądowa- topograficzne
c) mapy małoskalowe -1: 1 000 000 i mniejsze – umożliwiają przedstawienie na mapie całego kartowanego zjawiska lub obszaru. Należą tutaj mapy przeglądowe.
Ze względu na treść , dzielimy mapy na :
a) ogólnogeograficzne- na których przedstawiony jest obraz powierzchni globu tj. ukształtowanie poziome ( zarysy ladów) i pionowe (rzeźba terenu), sieć wodna, osiedla, drogi komunikacyjne itd.
b) tematyczne – przedstawiają szczegółowo wybrany element tresci map ogólnogeograficznych ( np. sieć hydrograficzną , roślinność) lub różnorodne zjawiska przyrodnicze i społeczno- gospodarcze przez odpowiednie dziedziny nauki ( np. geologię , klimatologię , biologię, demografie itp. )
Miarą zmniejszenia rysunku mapy w stosunku do wymiarów rzeczywistych na powierzchni ziemi jest jej skala. Jest ona matematycznym wyrazem stosunku zachodzącego między odległością dwóch punktów na mapie a długością rzutu odpowiadającej jej linii w terenie na obraną powierzchnię elipsoidy odniesienia. Skala podaje wiec stosunek zmniejszenia wymiarów liniowych a nie powierzchni mapy. Skala może mieć postać : liczbową np. 1: 100 000, mianowaną np. 1cm = 100m , lub skalę przedstawioną w sposób graficzny , czyli w postaci podziałki liniowej lub złożonej ( transwersalnej ). Podziałka przedstawiana jest za pomocą odcinka podzielonego na części, którym są przypisane wartości odpowiadające określonym odległościom rzeczywistym. Dzięki skali możemy oszacować odległość w terenie np. na mapach turystycznych lub określić proporcje prezentowanego terytorium zasięgu zjawiska.
Skala mapy ogranicza jej powierzchnię a to wpływa na ilość informacji jaka można na niej pomieścić.
Mapa dostarcza bogatej informacji nie tylko o rozmieszczeniu zjawisk i przedmiotów , ale również przekazuje dane ilościowe i jakościowe. Zależnie od elementów odniesienia treści oraz od możliwości graficznego przedstawienia wyróżniamy trzy metody jakościowe: sygnaturową, zasięgów i chorochromatyczną ( powierzchniowa lub tła jakościowego ).
Metoda sygnaturowa polega na oznaczeniu na mapie pozycji obiektów obserwowanych w rzeczywistości za pomocą różnorodnych graficznych znaków. Poszczególnym obiektom ( np. wsiom, drogom ) przypisywany jest określony znak, który następnie umieszczony jest na mapie w miejscu rzeczywistego występowania danego obiektu. Sygnatury mogą mieć postać punktów lub linii.
a) sygnatury punktowe to: geometryczne, symboliczne, obrazkowe i literowe
- geometryczne – mają kształt prostych figur geometrycznych tj. kwadrat, koło, trójkąt, trapez itp. , nie przypominają niczym rzeczywistego kształtu danego obiektu
- symboliczne –są rozwinięciem sygnatur geometrycznych, wyróżniają cechy i symptomy danych obiektów
- obrazkowe – całkiem nawiązują swym kształtem do zewnętrznego wyglądu reprezentowanego obiektu
- literowe – maja postać liter umieszczonych w miejscu występowania danego obiektu na mapie. Nawiązują do pierwszej litery nazwy danego obiektu, przez co ułatwiają skojarzenie np. I – informacja, H – hotel , często są wpisane w figury geometryczne lub symboliczną
b) sygnatury liniowe – zróżnicowane np. kolorem , deseniem
c) sygnatury ilościowe- znakom różniącym się nasyceniem barw lub rozmiarem można przypisać określone wartości liczbowe np. oznaczenia wielkości miast.
Metoda zasięgów polega na oznaczeniu na mapie obszaru występowania danego zjawiska za pomocą konturu odpowiadającego granicom występowania danej rzeczywistości. Kontury te mogą się na siebie nakładać i nie muszą pokrywać całej mapy.
W metodzie zasięgów możemy wydzielić kilka typów zasięgów: liniowy, sygnaturowy, plamowy i opisowy.
*Zasięg liniowy występuje wtedy, gdy jedynym środkiem granicznym do oznaczenia danego obszaru jest linia . Jeżeli na jednej mapie oznacza się kilka różnych obszarów , rozróżniamy je poprzez zróżnicowanie desenia lub koloru linii. Warto przy tym zwrócić uwagę na zasięgi otwarte i zamknięte. Zasięg otwarty jest wtedy kiedy mapa przedstawia obszar mniejszy niż zasięg występowania danego zjawiska, np. obszar uprawy jęczmienia na mapie Ameryki Północnej. Zasięg zamknięty pojawia się na mapie wtedy , gdy zasięg występowania danego zjawiska jest mniejszy od przedstawionego obszaru na mapie np. tereny uprawy bawełny w Stanach Zjednoczonych , lub obszary zalegania węgla brunatnego na obszarze Polski albo obszary występowania poszczególnych gatunków drzew.
*Zasięg sygnaturowy polega na umieszczeniu wewnątrz danego zjawiska sygnatury , która informuje o treści tego zasięgu , np. znak węgla informuje , że zasięg przedstawia obszar złoża węglowego lub znak określający dany gatunek zwierząt informuje o występowaniu na danym terenie zwierząt charakterystycznych dla poszczególnych krain zoogeograficznych. Sposób ten używany jest na mapach tematycznych.
*Zasięg plamowy może być używany jako dalsze uczytelnienie zasięgu liniowego poprzez wypełnienie konturu zasięgu znakiem powierzchniowym tj. kolorem , deseniem.np. obszary poszczególnych upraw, typów rolnictwa.
*Zasięg opisowy jest najbardziej schematyczny, ponieważ orientuje on w dużym przybliżeniu , gdzie dane zjawisko występuje i na jakim przypuszczalnie obszarze , np. napis KARPATY można tak rozciągnąć i usytuować na mapie , aby wyznaczał on przebieg głównego grzbietu tych gór.
Metoda chorochromatyczna polega na wyróżnieniu pewnych obszarów a także na podziale całej mapy na jednostki mniejsze , jakościowo różne , tworzące swego rodzaju mozaikę. W przeciwieństwie do metody zasięgów obszary nie mogą wzajemnie na siebie zachodzić. Metodę chorochromatyczną stosuje się głównie do map przedstawiających użytkowanie ziemi, przedstawiających różne rodzaje gleb itp.
Dane na mapach można przedstawić także za pomocą metod ilościowych do których należą: metoda izarytmiczna, kropkowa, kartodiagram i kartogram.
Metoda izarytmiczna ( izolinii) przedstawia zjawiska charakteryzujące się przestrzenną zmiennością natężenia i występujących w sposób ciągły na całym badanym obszarze ( zjawiska nieciągłe można przedstawić , jeżeli zostaną odniesione do zjawisk mających ciągły charakter występowania ) czyli prościej polega na przedstawieniu cech ilościowych zjawisk za pomocą linii o jednakowym natężeniu zjawiska, np. na mapach hipsometrycznych zaznacza się :
- izohipsy( = warstwice= poziomice) , czyli linie łączące punkty o jednakowej wysokości n.p.m.
Mapy klimatyczne mogą zawierać :
- izotermy , czyli linie łączące punkty o jednakowej temperaturze
- izobary , czyli linie jednakowego ciśnienia atmosferycznego
- izohiety, czyli linie jednakowej sumy opadów
Ciekawostki:
- izolinie , czyli linie jednakowych wartości liczbowych; powstają w wyniku interpolacji pomiędzy pomierzonymi lub złożonymi punktami odniesienia
- ekwidystanty, czyli linie jednakowej odległości od punktu lub linii ( mierzone miarą długości )np. odległości linii kolejowych lub dróg, odległość od wybrzeża morskiego
*izoamplituda, amplituda danego elementu meteorologicznego
*izoatma, parowanie
* izobata, czyli linie łączące punkty o jednakowej głębokości dna
*izochrona, o wysokości pokrywy śnieżnej lub linia wiecznego śniegu
*izochrona, łączy punkty w których dane zjawisko występuje jednocześnie
*izodynama, czyli jednakowa wartość składowej pola magnetycznego
*izogona, deklinacji magnetycznej lub kierunku wiatru ( ma dwa znaczenia )
*izohalina , zasolenia
*izohela, usłonecznienia
*izohumida, wilgotności względnej powietrza
*izoklina, inklinacji magnetycznej
*izonefa, zachmurzenia
*izosjeta, natężenia trzęsienia ziemi
*izotacha, prędkości wiatru lub prądu wody
Konstrukcji izarytm dokonujemy drogą podziału linii łączących punkty cechowane , zwane osiami interpolacyjnymi ( uzyskując w ten sposób sieć trójkątów) które dzielimy na równe odcinki w odległościach proporcjonalnych do ich różnicy wartości . Ten proces wyznaczania położenia punktów pośrednich nazywa się interpolacją izarytmiczną.
Metoda ta uzyskała duże uznanie i rozpowszechnienie w klimatologii, geofizyce, oceanografii a także w geografii ekonomicznej. Jest często stosowana w mapach małoskalowych.
Metoda kropkowa wykorzystywana jest najczęściej na mapach demograficznych do przedstawienia rozmieszczenia ludności , ale może też ilustrować powierzchnię upraw, wysokość zbiorów. Metodę tą stosuje się wtedy kiedy chcemy przedstawić na mapie więcej niż jeden obiekt . Można zastosować znaki punktowe (kropki ), które określają wartości liczbowe. Gęstość kropek wskazuje na gęstość zjawiska. Wielkości kropek są zróżnicowane ( mają swoją tzw. wagę), stosownie do liczby obiektów , które obrazują.
- jednakowe kropki, których rozmieszczenie pokazuje zmienność natężenia zjawiska stosowane są do przedstawiania rozmieszczenia ludności ( gęstości zaludnienia )
- kolorowe kropki , których rozmieszczenie pokazuje zmienność natężenia zjawiska , a barwa jego rodzaj , stosowane są do przedstawienia np. grup wyznaniowych przedstawionych na jednej mapie
Prawidłowe rozmieszczenie kropki doskonale pokazuje rozmieszczenie danego zjawiska oraz zmienność jego natężenia lub rozproszenia.
Zasady rozmieszczenia kropek na mapie:
• Sposób topograficzny- wyraża rozmieszczenie zjawiska w terenie przez odpowiadające mu rozmieszczenie kropek na mapie
• Sposób kartograficzny polega na równomiernym rozmieszczeniu kropek w granicach danej jednostki terytorialnej.
Obrazowym źródłem informacji, przedstawiającym rozmieszczenie danych liczbowych na podkładzie mapy są kartogramy i kartodiagramy.
Kartogramy
Przedstawiają średnią intensywność jakiegoś zjawiska w granicach określonych pól odniesienia . Wartości liczbowe mogą być wyrażane w sposób ciągły lub skokowy ( tzn. w przedziałach klasowych, można wtedy odczytać tylko przedział, w którym mieszczą się rozważane wartości ). Średnie natężenie danego zjawiska przedstawione jest w obrębie obszaru określonego najczęściej granicami administracyjnymi. Konieczność uwzględnienia granic odróżnia kartogramy od metody zasięgów , w której właśnie one są wyznaczone.
Odbiorca mapy w pierwszym rzędzie odbiera wielkość znaku powierzchniowego i jego intensywność graficzną , wobec tego duże jednostki powierzchniowe pokryte intensywnym znakiem powierzchniowym ( kolorem lub deseniem) wywołują skojarzenia największej wartości liczbowej i największej intensywności.
- powierzchnie pola pokrywa się odpowiednio dobranym deseniem ( najczęściej w przypadku map jednokolorowych ) np. liczba zatrudnionych w poszczególnych województwach , zużycie energii elektrycznej
- powierzchnię pola pokrywa się odpowiednio dobraną barwą, skalę ustala się zazwyczaj tak, by coraz ciemniejsze barwy lub coraz gęstszy deseń wskazywały coraz wyższe wartości np. zużycie nawozów sztucznych, gęstość zaludnienia
Wyróżniamy kartogramy ciągłe i skokowe ( właściwe)
* Rodzaje kartogramów właściwych:
- kartogramy proste
+kartogram prosty jednorodny
+kartogram prosty kwalifikatywny
- kartogram geometryczny
- kartogram złożony
- kartogram strukturalny
+ kartogram strukturalny ciągły
+ kartogram strukturalny skokowy
+ kartogram strukturalny selektywny
- kartogram desenia kropkowego
*Rodzaje kartogramów ciągłych:
- kartogram ciągły kropkowy
-kartogram kropkowy naturalny
-kartogram kropkowy geometryczny
- kartogram ciągły kreskowy
- kartogram kreskowy geometryczny
- kartogram bryłowy
Kartodiagramy przedstawiają ilościową charakterystykę zjawisk i faktów ukazaną za pomocą diagramów i wykresów odpowiednio rozmieszczonych na mapie. Kartodiagram daje sumaryczną charakterystykę danego zjawiska w granicach oddzielnych jednostek administracyjno – terytorialnych. Wyróżnia się kartodiagramy punktowe, powierzchniowe i liniowe, w zależności od przyjętego punktu odniesienia.
- wykresy ( liniowe, słupkowe) przedstawiają np. roczny przebieg temperatur
* Kartodiagramy powierzchniowe posługują się przeważnie figurami geometrycznymi: trójkątami , kwadratami, prostokątami i kołami których rozmiary pozostają w odpowiednim stosunku do wielkości zjawiska
- diagramy kołowe lub liniowe, których wielkość wyraża zazwyczaj określoną wartość , a podział strukturę , są stosowane do przedstawiania np. struktury przemysłu przetwórczego w poszczególnych ośrodkach miejskich.
Z diagramami kołowymi są związane tzw. diagramy sektorowe obrazujące przy pomocy wycinków koła strukturę danego zjawiska.
* Kartodiagramy liniowe przedstawiają przedmioty lub zjawiska gdzie elementem przeważającym jest długość .
- linie –wektory potokowe , bez wspólnego punktu przyłożenia , kartodiagram składa się z potoku lub pęku strzałek odpowiednio skierowanych , przedstawia np. kierunek prądów morskich lub wędrówki ( migracje ) ptaków
- linie- wektory zasięgowe, o wspólnym punkcie przyłożenia , różniące się długością i szerokością , przedstawiają np. natężenie ruchu pasażerskiego między wybranymi miastami
- linie- wstęgi o zróżnicowanej szerokości np. przewóz ładunków na drogach
Kartodiagramy mogą być proste, sumaryczne lub strukturalne
• Kartodiagramy proste przedstawiają jedną wartość w jednostce odniesienia
• Kartodiagram sumaryczny przedstawiają sumę wartości w jednostce odniesienia
• Kartodiagramy strukturalne przedstawiają strukturę zjawisk w odniesieniu do jednostki terytorialnej, diagramy te mają jednakową wielkość ( 100 %)
Słabą stroną kartodiagramów jest obok schematyczności mało ścisła lokalizacja zjawiska , poza tym symbole graficzne są rysowane według własnej podziałki , nie mającej żadnego związku ze skalą mapy i powierzchnią reprezentowanego przez niego obszaru.
Atlasy geograficzne są zbiorem map odpowiednio dobranych zarówno pod względem skali , jak i treści, stosownie do potrzeb użytkownika. Jest to bardzo ważne źródło informacji geograficznej . Ze względu na charakter i dominującą tematykę zawartych w atlasie map, możemy mówić o atlasach ogólnogeograficznych albo specjalnych, np. geologicznych, morskich, historycznych. Nazwę atlas geograficzny wprowadził uczony flamandzki Merkator ( w XVI w.), który sporządził zbiór map w jednym opracowaniu.
Najnowsze mapy cyfrowe różnią się od swoich pierwowzorów w zasadniczy sposób pod względem metody powstawania , zakresu treści i możliwości analizy środowiska geograficznego. Są one wynikiem zastosowania GIS. GIS jest to System Informacji Geograficznej, system komputerowego gromadzenia i stosowania danych dotyczących Ziemi. Służy on do graficznego przedstawienia fragmentu powierzchni Ziemi w postaci mapy elektronicznej. GIS pozwala na określenie aktualnego stanu danego zjawiska np. typ gleb, rodzaju upraw. Można określić zależności między przestrzennymi cechami środowiska a występowaniem danego zjawiska . Dzięki niemu możemy zanalizować zmiany zjawisk zachodzących w czasie np. zmiany zasięgu linii brzegowej jeziora.
Źródłem informacji geograficznej są także tablice statystyczne, zawarte w publikacjach takiego rodzaju jak roczniki statystyczne, Świat w liczbach. Dane liczbowe aktualizują i rozszerzają treści opracowań i służą celom porównawczym. Coroczne publikowanie danych wiąże się z szybką dezaktualizacją dużej liczby danych statystycznych.
Bibliografia
1. Lech Ratajski , Metodyka kartografii społeczno –gospodarczej, W-wa 1973
2. K.A.Saliszczew, Kartografia ogólna , W-wa 1987
3. Słownik encyklopedyczny geografia
4. Tablice geograficzne, W-wa 1998