Kartografie

Ilustrační mapa

Kartografie je umění a věda zabývající se tvorbou a zpracováním map. Kartografie jako vědní disciplína se zabývá efektivní komunikací prostorové informace.[1] Pro mnoho vědních disciplín i každodenní život tak hraje klíčovou roli, ať už jde o navigaci, přírodní konzervaci, politická i byznysová rozhodnutí či sdělování komplexních informací, které by bylo jen těžké vyjádřit jiným způsobem než mapou.[2][3][4] Kartografii však může být také zneužita k mocenskému boji či šíření manipulativních narativů.[5][6]

Pravděpodobně nejstarší dochovalá mapa, datována do 25 000 let př. n. l., nalezená v Pavlově

Kartografie má bohatou historii. Mapy byly vyráběny již od pravěku. Pravděpodobně nejstarší známá mapa, vrytá do mamutího klu, byla nalezena v českém Pavlově a její vznik je datován do 25 000 let př. n. l.[7] Základy kartografie jako vědy sahají do antického Řecka, kdy začaly být mapy vytvářeny na matematickém základě. Po staletích stagnace ve středověku dochází k období prudkého rozvoje kartografie po objevu Nového světa, zejména pro navigační účely.[8] S rozvojem technologií ve 20. století dochází k vzniku celých nových odvětví kartografie (digitální kartografie, kognitivní kartografie aj.).

Definice

OSN definuje kartografii jako vědu o sestavování map všech druhů a podle OSN zahrnuje veškeré operace od počátečního vyměřování až po vydání hotové produkce.[9]

Mezinárodní kartografická asociace (ICA) definuje kartografii jako umění, vědu a technologie vytváření map, včetně jejich studia jako vědeckých dokumentů a uměleckých prací.[10]

ČSN definují kartografii jako vědní obor zabývající se znázorněním zemského povrchu a nebeských těles a objektů, jevů na nich a jejich vztahů ve formě kartografického díla a dále soubor činností při zpracování a využívání map.[11]

Geoinformační definice zní: Kartografie je proces přenosu informací, v jehož středu je prostorová datová báze, která sama o sobě může být považována za mnohovrstevný model geografické skutečnosti. Taková prostorová datová báze je základnou pro dílčí kartografické procesy, pro něž čerpá data z rozmanitých vstupů a na výstupu vytváří různé typy informačních produktů.[12]

Odvětví kartografie

  • Digitální kartografie
  • Extraterestriální kartografie
  • Hvězdná kartografie
  • Kartometrie
  • Kognitivní kartografie
  • Matematická kartografie
  • Tematická kartografie
  • Topografická kartografie
  • Videoherní kartografie

Zaznamenávání polohy

Podrobnější informace naleznete v článcích Zeměpisné souřadnice a Souřadnice.
Související informace naleznete také v článku Globální družicový polohový systém.

Zaznamenávání polohy na mapě je v kartografii klíčové pro navigaci a popis polohy objektů a jevů na skutečné Zemi nebo na jiných tělesech ve vesmíru. Za tímto účelem se používají různé druhy souřadnic, nejběžněji pak zeměpisné souřadnice.

Síť myšlených čar

Země, kterými prochází nultý poledník (modře) a rovník (červeně)

Síť myšlených čar je základním prvkem pro tvorbu map a geografické určení polohy. Tyto základní prvky hrají klíčovou roli v matematické kartografii a umožňují přesné zobrazení Země či jiných těles pomocí různých kartografických zobrazení. Síť se skládá z následujících základních prvků:

  1. Zemská osa: Myšlená přímka, kolem níž se Země otáčí. Tato osa je kolmá k rovině rovníku a prochází středem Země a oběma zeměpisnými póly.
  2. Zeměpisné póly: Body, ve kterých osa rotace planety či jiného tělesa protíná povrch tělesa.
  3. Poledníky: Polovina kružnice vzniklé proložením roviny zemské osy s povrchem Země. Každý poledník je nejkratší spojnicí mezi protilehlými póly na povrchu Země. Číslovány jsou od základního poledníku (obvykle Greenwichský poledník). Spojuje body o stejné zeměpisné délce. Dva protilehlé poledníky vytváří hlavní kružnici.
  4. Rovnoběžky: Čáry vzniklé proložením roviny kolmé k zemské ose s povrchem Země. S poledníky se kříží v pravém úhlu. Spojuje body se stejnou zeměpisnou šířkou. Všechny rovnoběžky mimo rovníku vytváří malé kružnice.
  5. Rovník: Nejdelší rovnoběžka s nulovou zeměpisnou šířkou. Jde o rovnoběžku proloženou středem tělesa. Kružnice rovníku je hlavní kružnicí.

Zeměpisné souřadnice

Znázornění zeměpisné šířky (φ) a zeměpisné délky (λ) na elipsoidu

Zeměpisné souřadnice vyjadřují, na jakém poledníku a rovnoběžčce se lokalizovaný bod nachází. Má následující komponenty, uváděné v následujícím pořadí:

  1. Zeměpisná šířka: Vzdálenost rovnoběžky udávaného bodu od rovníku. Je vyjádřená úhlem, který svírá rovina rovníku s normálou referenční plochy v příslušném bodě na povrchu Země.
  2. Zeměpisná délka: Vzdálenost poledníku udávaného bodu od základního poledníku. Je vyjádřená úhlem, který svírá rovina základního poledníku s rovinou místního poledníku v příslušném bodě na povrchu Země.

Zobrazení povrchu Země na mapu

Podrobnější informace naleznete v článcích Mapové zobrazení, Měřítko mapy, Geoid a Referenční elipsoid.

Proces zobrazení povrchu Země a jiných těles na mapu je úkolem matematické kartografie. Tato disciplína umožňuje převést rozsáhlý a třírozměrný svět na plošnou a dvourozměrnou podobu.

Pro zobrazení skutečných povrchů na mapě je třeba udělat tři základní kroky:

  1. stanovit referenční plochu,
  2. vybrat kartografickou projekci
  3. a pomocí měřítka zmenšit zobrazovanou plochu pro použitelnou velikost.

Referenční plochy

Referenční elipsoid WGS 84

Skutečný tvar Země je příliš složitý na to, aby byl se všemi svými deformacemi matematicky popsán. Pro účely kartografie jej proto nahrazujeme referenční plochou. Rozlišujeme následující referenční plochy:

  1. Geoid: Nejpřesnější aproximace zemského povrchu. V kartografii kvůli těžké matematické popsatelnosti většinou nahrazován jinými referenčními plochami. V současné době je průběh geoidu znám s přesností v řádech 0,1 – 1 m. (neustále se zpřesňuje).
  2. Referenční elipsoid: Poměrně dobře vystihuje tvar Země. Matematicky je relativně snadno definovatelný. V kartografii je používáno více druhů elipsoidů.
  3. Referenční koule: Má větší odchylky od geoidu než elipsoid, ale má jednodušší matematickou definici. Proto se koulí mnohokrát elipsoid nahrazuje se zachováním objemu, plochy a přepočtením poloměru podle aritmetického průměru poloos elipsoidu.
  4. Referenční rovina: Referenční rovina nebere v úvahu zakřivení Země. Používá se proto jen pro zobrazení malých území (20 x 20 km), jinak vznikají velké výškové a polohové odchylky.

Kartografická projekce a zkreslení

Svět podle Mercatorova zobrazení

Kartografická projekce (nebo také mapové zobrazení) slouží k převodu povrchu referenčního tělesa do roviny. Pomocí matematických operací dochází k transformaci souřadnic 3D tělesa na plochu. K tomu je používána zobrazovací plocha, která se na referenční těleso přikládá z různých úhlů, v různých místech. Na tu je pak z různých pozic promítán povrch referenčního tělesa. Jednotlivé druhy kartografických projekcí jsou pak způsoby této konverze.[13]

Každý typ kartografické projekce vytváří vždy určité zkreslení referenčního tělesa. Její výběr podléhá konkrétnímu účelu mapy a zobrazovanému území. Lze vybrat například takové, které nezkresluje velikosti ploch (ekvivalentní zobrazení), úhlů (konformní zobrazení), či délek (ekvidistantní zobrazení).[13]

Populární Mercatorovo zobrazení nezkresluje úhly. Zkreslení ploch však směrem od rovníku k polárním oblastem narůstá. Může vznikat falešný dojem, že územní celky na severu jsou větší, než ve skutečnosti jsou (například Rusko, Grónsko, Kanada).[14]

Volba měřítka

Měřítko je poměr zmenšení délky v mapě k odpovídající délce na zobrazované ploše. Umožňuje zmenšit zobrazovanou plochu na mapě tak, aby byla praktická a použitelná. Ke zmenšení nemusí dojít až po aplikaci kartografické projekce, zmenšovat lze i referenční plochu. Výsledek bude stejný.

České osobnosti v oboru

V abecedním pořadí:

Reference

  1. ↑ KOLÁČNÝ, A. Cartographic Information—a Fundamental Concept and Term in Modern Cartography. The Cartographic Journal. 1969-06, roč. 6, čís. 1, s. 47–49. Dostupné online [cit. 2023-10-16]. ISSN 0008-7041. DOI 10.1179/caj.1969.6.1.47. 
  2. ↑ RANKIN, William. After the Map. [s.l.]: University of Chicago Press Dostupné online. ISBN 978-0-226-60053-6, ISBN 978-0-226-33936-8. 
  3. ↑ ARMSTRONG, Marc P.; DENSHAM, Paul J.; LOLONIS, Panagiotis. Cartographic Displays to Support Locational Decision Making. Cartography and Geographic Information Systems. 1992-01, roč. 19, čís. 3, s. 154–164. Dostupné online [cit. 2023-10-16]. ISSN 1050-9844. DOI 10.1559/152304092783762263. 
  4. ↑ FARRAPEIRA NETO, Carlos Araújo; MEIRELES, Antônio Jeovah Andrade; PAULA, Davis Pereira. Historical Cartography (NE, Brazil): A Study of Coastal Geoforms Cartographed Post-Discovery. Sociedade & Natureza. 2023-01-19, roč. 35, čís. 1. Dostupné online [cit. 2023-10-16]. ISSN 1982-4513. DOI 10.14393/SN-v35-2023-66564. 
  5. ↑ TYNER, Judith A. Persuasive cartography. Journal of Geography. 1982-07, roč. 81, čís. 4, s. 140–144. Dostupné online [cit. 2023-10-16]. ISSN 0022-1341. DOI 10.1080/00221348208980868. (anglicky) 
  6. ↑ MUEHLENHAUS, Ian. Another Goode Method: How to Use Quantitative Content Analysis to Study Variation in Thematic Map Design. Cartographic Perspectives. 2011-06-01, čís. 69, s. 7–30. Dostupné online [cit. 2023-10-16]. ISSN 1048-9053. DOI 10.14714/cp69.28. 
  7. ↑ FENTON-THOMAS, Chris. Late Prehistoric and Early Historic Landscapes on the Yorkshire Chalk. Ann Arbor, MI: University of Michigan Press Dostupné online. ISBN 978-1-84171-510-0, ISBN 978-1-4073-1991-9. 
  8. ↑ SNYDER, John Parr. Flattening the earth: two thousand years of map projections. TAschenbuchausgabe. vyd. Chicago London: The University of Chicago Press, 1993. 365 s. ISBN 978-0-226-76747-5. (anglicky) 
  9. ↑ United Nations, Department of Social Affairs, 1949
  10. ↑ (Multilingual Dictionary of Technical Terms in Cartography - Mnohojazyčný výkladový slovník technických termínů v kartografii, Mezinárodní kartografická asociace, Wiesbaden, 1973)
  11. ↑ ČSN 73 0406 Názvosloví kartografie, 1984)
  12. ↑ (MORRISON,J.L., dlouholetý prezident Mezinárodní kartografické asociace-ICA, Reston, Virginie, USA)
  13. ↑ a b LAMBERT, Nicolas; ZANIN, Christine. Practical Handbook of Thematic Cartography. 1. vyd. [s.l.]: CRC PRESS, 2020. 211 s. Dostupné online. ISBN 978-0-367-26129-0, ISBN 978-0-429-29196-8. DOI 10.1201/9780429291968. OCLC 1354513003 S. 19–27. (anglicky) 
  14. ↑ SNYDER, John P. Map projections: A working manual. [s.l.]: [s.n.], 1987. Dostupné online. DOI 10.3133/pp1395. (anglicky) DOI: 10.3133/pp1395. 

Literatura

  • BENEŠ, Ladislav a kolektiv. Učebnice pilota. Praha: Svět křídel, 2000.  + starší vydání Učebnic pilota
  • ČAPEK, Richard a kolektiv. Geografická kartografie. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1992. 373 s. ISBN 80-04-25153-6. 
  • MIKLÍN, Jan; DUŠEK, Radek; KRTIČKA, Luděk; KALÁB, Oto. Tvorba map [PDF]. Ostrava: Ostravská univerzita, 2018-11-04. Dostupné online. ISBN 978-80-7599-017-4. 

Související články


Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Equator and Prime Meridian.svg
Autor: NuclearVacuum, Licence: CC BY-SA 3.0
The nations of the equator (red) and the prime meridian (blue).
Latitude and longitude graticule on an ellipsoid.svg
The definition of latitude (φ) and longitude (λ) on an ellipsoid of revolution (or spheroid). The graticule spacing is 10 degrees. The latitude is defined as the angle between the normal to the ellipsoid and the equatorial plane.
Engraving on a mammoth tusk, map, Gravettian (detail).jpg
Autor: Zde, Licence: CC BY-SA 4.0
Engraving on a mammoth tusk, map, Gravettian (detail)
Mercator-proj.jpg
Autor: Miaow Miaow, Licence: CC BY-SA 3.0
World map in Mercator style projection.
WGS84 mean Earth radius.svg
Autor: Cmglee, Licence: CC BY-SA 4.0
Equatorial (a), polar (b) and mean Earth radii as defined in the 1984 World Geodetic System revision.