Topografická a tématická kartografie

(Otázky z předmětu TT10)

1. Kartografická metoda poznání skutečnosti.

2. Struktura kartografie, související vědní obory, postavení kartografie mezi vědními obory.

3. Vysvětlení pojmu kartografie.

4. Vývoj kartografie - antika (renesance kartografie)

5. Vývoj kartografie - středověk (OT mapy, portolány).

6. Vývoj kartografie - renesance, objevné cesty.

7. Nejstarší mapy historických zemí (díla jednotlivců)

8. Kartografická díla - mapy, soubory map, státní mapová díla, atlasy, globusy.

9. Třídění map - přístupy

10 Základní obsahové prvky map. Problematika zobrazení a generalizace.

11. Generalizace - činitelé, metody, matematické modely.

12. Jazyk mapy - kartografický znak, jeho funkce a parametry.

13. Mapové značky  - bodová, liniová a areálová interpretace.

41. Geografické názvosloví na mapách (z našeho i cizího území, vlastní zeměpisná jména).

15. Historická topografická mapování našich zemí (přehledně).

16. Reliéf a metody jeho interpretace.

17. Soudobé vojenské topografické mapy (Gauss-Krüger, klad, značení, vývoj tvorby map, jejich utajení).

18. Soudobé civilní topografické mapy (ZM ČR středních měřítek, tvorba, klad, značení ML), vazba ZM na TM, ZABAGED

19. Metody interpretace tématických map - izočáry, vektory, tečky, grafy a tabulky včetně vzorečků.

20. metody interpretace tématických map - kartogramy.

21. metody interpretace tématických map - kartodiagramy.

22. Diagramové měřítko, velikostní stupnice (vzorečky).

23. Postup vzniku kartografického díla (projekt, redakční plán, SO, VO - přehledně)

24. Kartometrie, kartometrické vlastnosti map.

25. Skladba chyb původní a odvozené mapy.

26. Určování délek obecně vlnitých čar (vzorečky).

27. Střední chyba určení délky úsečky a jejího směrníku ze známých chyb v určení souřadnic X, Y koncových bodů.

28.  Morfologie, základní úlohy.

 

1. Kartografická metoda poznání skutečnosti.

Skutečnost - objektivní realita (předměty, jevy)

Poznávání reality

a)    Vytvoření kartograf. díla (odraz skutečnosti v mapě)

b)    Využití kartograf díla pro získání představy o skutečnosti.

2. Struktura kartografie, související vědní obory, postavení kartografie mezi vědními obory.

Klasické členění

         - nauka o mapách

- matematická kartografie.

- kartografická tvorba (sestavování, generalizace)

- kartografická polygrafie a reprografie

- kartometrie a morfometrie

- kartografické metody výzkumu

- kartografická informatika (GIS, databáze apod.)

Kartografie - geodetická (státní map. dílo) X  geografická (atlasy, tématické mapy)

Kartografie - topografická, chorografická, tématická, atlasová, kosmická, počítačová atd..

Vztah k ostatním vědám

Kartografie     - geodézie (vyšší, speciální, geodet. astronomie, mapování) : geometrie, přesnost

                         - geografie (fyzikální, ekonomická...) : data mapování, geografické údaje

                         - informatika (nová digit. teorie systémů, teorie informace, teorie jazyka mapy)

                         - GIS, geoinformatika = geomatika : mapování

3. Vysvětlení pojmu kartografie

Definice dle ČSN: Kartografie je vědní obor zabývající se znázorňováním zemského povrchu a nebeských těles a objektů a jevů na nich ve formě kartografického díla a dále soubor činností při zpracovávání a využívání map.

Kartografie je umění, věda a technologie vytváření map.

Kartografie jako:           - umělecká činnost (staré mapy, generalizace, estetický dojem)

                                         - věda ( interpretace dějů, matematické metody generalizace)

                                         - technologie (polygrafie, digitální kartografie)

4. Vývoj kartografie - antika (renesance kartografie)

Orientační smysl a schopnosti popsat krajinu - prehistorie.

První kulturní národy: vyměřování (Egypt), katastrální mapy (Babylónie).

Řecko:

Anaximandros Milétský - první mapa (tehdy známého) světa

Erastothenes - první měření rozměrů Země (Asuán, Alexandrie, „největší omyl antiky“ )

Klaudius Ptolemaios - 2. století n.l.. autor slov „geografie“, „topografie“, 8 knih o geografii, mapa světa : kuželové ekvidistantní zobrazení, dělení stupňů na minuty a vteřiny, nultý poledník Ferro, kopečková metoda...

Řím: Úpadek, itinerárie.
 

5. Vývoj kartografie - středověk (OT mapy, portolány).

Kartografie církevních otců: Svět podle Bible. Hrubé znázornění.

OT mapy („Orbis Terrarum“): tvar moří T v kroužku, orientace k východu („orient“), rukopisná mapa Vavřince z Březové.

Arábie : kompas, znalosti Ptolemaia, schématizace (vliv Koránu), Idrísího mapa světa.

Portulány

Námořní mapy, kompasové, pro mořeplavbu. Přesný zákres pobřeží, loxodromy přímky (bez matematického základu).

6. Vývoj kartografie - renesance, objevné cesty.

Renesance: znovuobjevení antických znalostí.

Vliv na kartografii: héliocentrická soustava, knihtisk, mědirytina.

Objevné cesty: velký přísun geografických poznatků. Vasco de Gama, Kryštof Kolumbus, Fernando Magallanés a jiní.

První glóby.

Nizozemská kartografie : Gerhard Mercator. „Atlas“, zčitelnění písma, kritický přístup. Kartografické domy.

7. Nejstarší mapy historických zemí (díla jednotlivců)

Čechy

Klaudyánova mapa : 1517, Mikuláš Klaudyán z Mladé Boleslavi, dřevořez, orientace k jihu, měřítko asi 1:637 000, zachován jediný výtisk, 3 části (erby, alegorie, mapa), města - rozlišení příslušnosti, cesty, hlavní řeky. Zachován jediný výtisk.

Crigingerova mapa : 1568, oválná mapa, orientace k severu, obdobné měřítko, oválná mapa

Aretinova mapa : 1619, asi 1 : 1 000 000

Morava

Fabriciova mapa : 1569, ca 1: 288 000, vojenské důvody, měděné desky, značkový klíč, často tištěna.

Komenského mapa : Mnoho tisků.

Slezko

Hellwigova mapa (dřevořez, orientace k jihu)

Müllerova mapa

Morava 1716, 1:166000, Čechy 1720, 1:132000: 25 listů, 12495 míst.

8. Kartografická díla - mapy, soubory map, státní mapová díla, atlasy, globusy.

Kartograficky vyjadřujeme široké spektrum předmětů a jevů (katastr až glóbusy)

Mapa : Zobrazení povrchu Země nebo jejích částí sestrojené na základě matematického vztahu v rovině a vyjadřující smluveným způsobem rozmístění a vlastnosti objektů v souladu s určením konkrétní mapy.

Soubor map : Více map zobrazujících jednotným způsobem celé zájmové území

Státní mapové dílo :  Soubor map vyhotovovaný podle státem daných norem zejména pro služební účely a jako podklad pro tématické mapy.

Atlas :  Soubor map vyjadřující informace o určitém území za použití různých map.

Atlasy:            - světa, kontinentů, zemí - národní atlasy...

                         - geografické, komplexní, tématické, školní...

Glóbusy : Různá tělesa, měřítka 1: 10 000 000 až 1: 100 000 000.
 

9. Třídění map - přístupy

Podle územního rozsahu : mapy Země, zemských polokoulí, kontinentů a oceánů, různě (politicky, zeměpisně, hospodářsky...) vymezených celků.

Podle účelu : mapy projekční a operativní, politické, vojenské, výukové, reklamní, orientační (turistické, automapy), pro hospodářské účely (KM), pro sport atd...

Podle  obsahu :              - mapy obecně zeměpisné : topografické, chorografické

                                         - mapy tématické (účelové) :

- fyzicko - zeměpisné (obecné, geologické, geomorgologické, půdní, zoogeografické apod.)

- socioekonomické (obecné, demografické, ekonomické - průmysl, doprava atd..)

- životního prostředí (krajina, ochrana, ohrožení)

Podle měřítka : mapy velkých měřítek (1:200 - 1:5000, geografické členění do 1:200 000), středních měřítek (1: 10 000 - 1:200 000, geograf. členění do miliónu), malých měřítek.

Podle formy vyjádření skutečnosti: mapy analogové, obrazové (fotomapy), transparentní (projekční), reliéfní, mapy pro nevidomé, mapy digitální.

Podle koncepce vyjádření skutečnosti : mapy analytické, syntetické, komplexní.

Podle vzniku : mapy původní, odvozené.

Podle času platnosti mapy : statické (běžné), dynamické (počasí), prognostické (plány)

10 Základní obsahové prvky map. Problematika zobrazení a generalizace.

Matematické prvky

Kostra mapy: Zobrazení (projekce), geodetické datum (souřadný systém), vztažné sítě, měřítko, mapový rám, kompozice mapy.

Měřítko mapy: platí pro nezkreslenou délku. d : D = ma : M. Měřítko ovlivňuje  - přesnost, podrobnost zobrazení, formát mapy,  základní limitující faktor podrobnosti mapy (zaplnění max. 30%) Měřítko: základní, převýšení, pracovní, sklonové, měřítková řada.

Fyzicko-geografické prvky.

Vodstvo: Kostra krajiny, vždy se kreslí. Pramen, údolnice, překreslovaná šířka. Při generalizaci nutno zachovat strukturu říční sítě.

Reliéf : Vysoce důležitý, podrobnost odpovídá účelu. . Generalizace musí zachovat geomorfologickou věrnost.

Půdní pokryv, porosty: Lesy - zachová se charakteristický tvar, ale malé mýtiny, malé okrsky. Zvláštní půdy - cenzální výběr, hranice x mm2

Socioekonomické prvky.

Komunikace: Železnice,  všechny až do 1:1 mil., pouze zevšeobecňování tvarů. Silnice všechny až to 1:200T. nezpevněné cesty až do 50T. zachovává se vyjádření hustoty a spojení sídel.

Sídla: do 1:200T všechna včetně půdorysu (malá se zvětší asi o 14%) geograf. mapy - jen kvantitativní znaky. Nutno zachovat poměry zastavěné plochy, rozložení sítě ulic, významné budovy.  Zabírají až 50% kresby.

Průmysl, zemědělství, správní členění: Hranice se negeneralizují (ani prvky, v jejichž ose hranice běží)

11. Generalizace - činitelé, metody, matematické modely.

Generalizace: výběr hlavních skutečností a jejich zobrazení na mapě v souladu s účelem mapy.

Použití generalizace - při mapování (systémový přístup), při odvozování - zvýraznění hlavních prvků.

Vlivy: Účel mapy, měřítko, význam prvku pro okolí, jemnost kresby, schopnosti uživatele.

Metody generalizace

Zjednodušování tvarů a obrysů. Limity jsou: objekt 0,3 mm je vždy vnímán jako kroužek, čára 0,07 mm černá, 0,1 mm barevná, výstupky v bloku 0,3 mm, vlnovka šíře 0,4 mm.

Zevšeobecňování. Zevšeobecňování kvantitativních charakteristik = zmenšení počtu prvků stupnice (interval vrstevnic, sídla). Hranice intervalů v sedlech rozložení četnosti. Zevšeobecňování kvalitativních ch. = slučování druhů (pozemků, tříd silnic apod.)

Cenzální výběr: stanovuje se dolní hranice výběru (např. obce do 500 obyv.).

Normativní výběr: stanoví se % ponechaných prvků dle zákona odmocniny: , kde N jsou počty prvků, M měřítková čísla, cv koeficient významu prvku, který je pro významný prvek (zůstanou všechny), pro standardní prvek a pro podružný prvek. je poměr rozměru značky. Zjednodušení vzorce : .

Harmonizace: Čárové značky kreslené přes mírů, zachování relativní klikatosti, zvětšení významného detailu.

Další metody: Kartografická abstrakce, výběr s použitím vah, výběr s použitím statistiky, výběr s použitím teorie grafů.

12. Jazyk mapy - kartografický znak, jeho funkce a parametry.

Jazyk mapy je: umělý, formalizovaný, skupinový a převážně grafický.

Kartografický znak: Základní jednotka pro vyjádření, jazykový symbol.

Sémiotika - všeobecná teorie jazykových symbolů : sémantika - vztah znaku k významu, sygmatika - vztah vztahu k funkci, syntaktika - vztahy znaků mezi sebou, gramatika - pravidla pro skládání ve složitější znaky, pragmatika - užitečnost zprávy pro příjemce.

Interpretační teorie jazyka mapy - mapa se skládá z prvků bodových, liniových: „kartografické litery“. ty lze skládat podle dané gramatiky.

vlastnosti (parametry) značek: tvar, velikost, orientace, struktura, barva, výplň, pozice.

Teorie přirozeného jazyka mapy - základ: mapová značka rozložitelná dále na kartomorfémy a kartografémy, které lze použít ke konstrukci jiných mapových značek.

13. Mapové značky  - bodová, liniová a areálová interpretace.

Smluvené značky : jednoduché grafické struktury mající pro uživatele mapy určitý význam.

Kartografická interpretace : vyjádření jevů pomocí kartografických znaků dle interpretační teorie.

Bodové značky : geometrické, symbolické, obrázkové, písmenové. Vyjádření kvantity bodového jevu kartodiagramem.

Liniové značky :  přesnost může být - geometrická (hranice), topografická (silnice), schématická mezi body (trasy lodí), schématická v ploše (mořské proudy). Kvalita jevu se vyznačuje strukturou, kvantita diagramovými čárami určité šířky. Pohybové značky - šipky.

plošné značky : popisují kartografické areály. Kvalitativní areály - obrysy jevů. Kvantitativní plošné jevy vyjadřujeme kartogramy nebo izočárami (vrstevnice)

14. Geografické názvosloví na mapách.

Popis mapy - Nadstavba, až 50% grafické zátěže. Popis musí být sladěn s prvky mapy.

Názvosloví :  - států a správních jednotek, místní (sídla a jejich části), pomístní (přírodní objekty a objekty místního významu).

Česká Republika : Státní a místní názvy jsou dány. Pomístní názvy řeší okresní názvoslovné sbory při KÚ a Názvoslovná komise  při ČUZK. Názvoslovné seznamy jsou závazné pro státní mapové dílo.

Svět : Původní název, pokud se píše latinkou. Hláskové abecedy (azbuka, alfabeta, arabská a.) transliterací, nehlásková písma transkripcí (dle výslovnosti - PINYN). Vžité názvy: u měst a států jako dublety, u horstev, moří atd. uvádíme, u řek převod z jazyka země.

Úprava cizích názvů :  a) fonetický přepis (Roma - Řím), b) zkreslení (Regensburg - Řezno), c) částečný překlad (Beograd - Bělehrad), z jiného kořene (Rakousko, Německo).

15. Historická topografická mapování našich zemí.

První vojenské mapování : 1763 - 1785, 1:28 800 a 1: 14 400, do zvětšeniny Müllerovy mapy od oka. Výškopis lavírováním. Odvozena Malá mapa království českého 1:115 200. Nebylo možno sestavit mapu monarchie.

Druhé vojenské mapování : 1806 - 1869, stejná měřítka, měřický stůl, ke konci podle katastrální mapy. Poledníkové pásy, Lehmannovy šrafy. Odvozena Speciální mapa království českého 1:144 000 a Schedova generální mapa 1:576 000. Dlouhá doba výroby.

Třetí vojenské mapování : 1872 - 1883. 1:25 000, z katastrálních map. 4 mapy tvořily list speciální mapy 1: 75 000, 30´x 15´ Polyedrické zobrazení, Besselův elipsoid. Kóty, vrstevnice a Lehmanovy šrafy. Černobílý tisk. Velké rozšíření až do 2. sv. v.

16. Reliéf a metody jeho interpretace.

Reliéf - výsledek působení vnitřních a vnějších sil.. Zjednodušen v topografickou plochu, skládající se z klasifikovaných tvarů. Charakter t.p. (hřbetnice, údolnice, hrany, tvarové čáry) se nazývá orografické schéma.

Znázornění reliéfu

Pohledové metody: Kopečková metoda (Ptolemaios, bez geom. základu), Fyziografický způsob (soustava krajinných typů), řezy, blokdiagramy, reliéfní mapy, anagryfy, modely.

Šrafy : Kreslířské, krajinné, sklonové (Lehmannovy, mat. základ), stínové (sklon + osvit), technické (značka), fyziografické (kresba skal, ledovců a sutí).

Kóty : absolutní a relativní.

Vrstevnice : čáry spojující body o stejné nadmořské výšce. Interval se volí M/5000. Vrstevnice - základní, zesílené, doplňkové, pomocné. Nejběžnější, doplněné kótami, technickými a fyziografickými šrafy. Propagátorem vrstevnic u nás byl prof. Kořistka.

Další metody: Stínování (ruční, fotomechanické, fotografické, digitální), stínované vrstevnice, hypsometrie.

17. Soudobé vojenské topografické mapy (Gauss-Krüger, klad, značení, vývoj tvorby map, jejich utajení).

Mapy 1:25 0001:200 000 (dnes 250 000 - NATO).  Klad z mezinárodní mapy světa, M-33-XXIII M-33-66-Db. Vojenské topografické mapování v letech 1953 - 57 fotogrammetricky. obnova 5-7 let. Klíč Topo 4-3. Nejsou podkladem pro civilní mapy. Utajováno do 1990, veřejné jsou tzv. neutajované verze.

18. Soudobé civilní topografické mapy (ZM ČR středních měřítek, tvorba, klad, značení ML), vazba ZM na TM, ZABAGED

Řada 1:10T, 25T, 50T, 100T, 200T.

ZM ČR 1:10 000. Mapováno 1957 - 1971.

ZM ČR1:50 000 je přímým podkladem pro mapu 1:100 000, podklad pro tématické mapy (silniční, vodohospodářská, mapa ZSJ, přehledy nivelační a trigonometrické sítě)

Mapa okresů 1:100 000, Mapa krajů 1:200 000, geologické mapy 1:25T a 200T

kladní ze GEografických Dat /1: vektor z ZM 10, /2: rastr z téhož. Dělá ZÚ Praha.

Klad listů: 12 - 13 - 21. Obecně umístěno (fuj!), Vznik dělením lichoběžníků.

19. Metody interpretace tématických map - izočáry, vektory, tečky, grafy a tabulky včetně vzorečků.

Metoda teček :  Znázornění kvality (je tam) i kvantity (1 tečka odpovídá určitému množství, třeba 100 obyvatel). Umisťování teček: a) bodově (v těžišti oblasti naplňující jednu tečku), b) plošně, rovnoměrně v oblasti. Váhu jedné tečky určíme z požadavku na zaplnění mapy při maximální hustotě teček.

Izočáry : Vyjádření plošných jevů s plynulou změnou vyjadřujících statistickou plochu.

Vektory, grafy, tabulky : ???

 

 

 

20. metody interpretace tématických map - kartogramy.

Kartogram : Mapa, ve které jsou pomocí areálů interpretovány kvantitativní jevy vztažené na jednotku plochy (hustota obyvatel na km2, podíl zemědělské půdy). Lze i na neplošné jevy.

Areál lze vymezit hranicemi administrativními, geografickými, ekonomickými nebo pravidelnými.

Kartogramy - jednoduché (1 jev), složené (obvykle 2 jevy), strukturní (rozklad areálu na plošky odpovídající struktuře jevu), objemové (jednoduché kreslené prostorově)

21. metody interpretace tématických map - kartodiagramy.

Kartodiagram : statistický diagram umístěný v ploše mapy

Kartodiagram - jednoduchý nebo složený;  sumární nebo strukturní; statický nebo dynamický; s pravoúhlou nebo polární soustavou; s lineárními nebo nelineárními osami; čárový, sloupcový, plošný nebo objemový; umisťovaný do bodového prvku nebo do areálu.

22. Diagramové měřítko, velikostní stupnice (vzorečky).

Stupnice na mapách: pro vyjádření kvantity jevu.

Diagramové měřítko : matematická funkce zobrazující vztah mezi kvantitou jevu a velikostí značky . Modul stupnice je jedním dílkem stupnice, L je počet dílků stupnice.

Stupnice - plynulé: každá značka má svůj rozměr. - intervalové: Intervalu odpovídá jedna velikost značky.

a)    plynulá stupnice s konstantním dělením.  ,

b)    plynulá stupnice s pravidelně proměnným dělením ,

Pro různé tvary diagramu platí následující vztahy:

lineární (úsečka): , kvadratický (čtverec, trojúhelník, kruh): , kubický (koule, krychle): . Nejvhodnější je vztah kvadratický převádějící kvantitu na plochu (nejlépe vnímaný).

Pro intervalové stupnice volíme velikost intervalu z frekvenční křivky (mimo její vrcholy).

23. Postup vzniku kartografického díla (projekt, redakční plán, SO, VO - přehledně)

Kartografické dílo musí být vydáno podle zákona 94/59 sb. o vydávání knih a neperiodických publikací.

Nakladatelství : organizace nebo osoba vydávající svým nákladem.

Vydavatelství : organizace zajišťující vydávání kartograf. děl.

Komplexní kartografický podnik = nakladatelství i vydavatelství.

Vydání mapy: zpracování a uveřejnění. První vydání, reedice (dotisk, upravené,  přepracované vydání)

Projekt: Úvodní projekt, technický projekt obsahující redakční plán a technologicko-kalkulační list.

Redakční plán : obsahuje: přesný název kartografického díla; účel a použití, rozsah území (maketa, kompozice); měřítko, způsob kartografického znázornění, formát a počet dílů; zásady matematické konstrukce (rám, souřadnice, konstrukce na body, přechod do S-Mapa); podrobné směrnice pro: budoucí obsah mapy, provedení, využití podkladových materiálů; předpokládanou spolupráci s dalšími orgány a jednotlivci (výrobní kooperace); závazný technologický postup; pokyny pro archivaci tiskových podkladů, barevné ukázky.

Technologicko-kalkulační list : Elaborát o technologickém postupu a metodách vykreslení SO, VO, barevné kompozici, úpravě atd.

Sestavitelský originál: Kreslí se na konstrukčním listu nebo montážním originálu, zvětšený, v reprodukovatelných barvách.

Vydavatelský originál: Obraz definitivní konfigurace prvků obsahu mapy. Podle tiskových barev.

24. Kartometrie, kartometrické vlastnosti map.

Kartometrie - metodika měření na mapách a vyhodnocování naměřených hodnot.

Kartometrické vlatnosti mapy:

- Matematický základ mapy (měřítko, průběh zkreslení, souřadný systém)

- podrobnost mapového obrazu

- přesnost mapové kresby (závisí na generalizaci)

- srážka mapy: systematická chyba. Odstraňuje se určením a opravou.

25. Skladba chyb původní a odvozené mapy.

???

 

 

26. Určování délek obecně vlnitých čar (vzorečky).

a)    křivkoměr

b)    odpichovátko: Měříme stejný úsek s několika rozvory. Známe di a ti pro více rozvorů. Při aproximaci parabolou  platí pro různé rozvory odpichovátka rovnice . Ze dvou rozvorů lze určit

27. Střední chyba určení délky úsečky a jejího směrníku ze známých chyb v určení souřadnic X, Y koncových bodů.

Aplikací zákona přenášení středních chyb na vztahy pro délku a směrník získáme vztahy pro jejich střední chyby .

 , z toho a pokud , potom

, z toho a pokud , potom

28. Morfometrie, základní úlohy.

Střední výška: metody - elementární plošky, plochy vrstecných pásů, hypsografická křivka

Sklon: Řešíme sklonový trojúhelník, nebo ze sklonového diagramu.

Objem: Vrstevné řezy - sumací: , vrchol řešíme buď jako kužel nebo jako paraboloid. Opravuje se o vliv srážky, plošného zkreslení a převýšení.