مباني و اصول كارتوگرافي ( cartography)

درحال مشاهده: مباني و اصول كارتوگرافي ( cartography)

ادعونی اهدای خون

مباني و اصول كارتوگرافي ( cartography)

۱۳۹۰/۰۱/۰۲

20:30

امیرحسین ستوده بیدختی

مباني و اصول كارتوگرافي ( cartography)

فهرست مطالب :

» مقياس (Scale)

» سيستم تصوير(Map Projection)

» جنراليزه کردن (Generalization)

» طراحي (Design)

» ترسيم و توليد (Map Produce)

» انواع کارتوگرافي

» نقش کارتوگرافي در تهيه نقشه

» اهميت کارتوگرافي

» تحول در کارتوگرافي

» علل تغيير آهسته کارتوگراف‌ها طي زمان

» آينده کارتوگرافي

مباني و اصول كارتوگرافي

کارتوگرافي به صورت سنتي بعنوان علم و هنر ترسيم نقشه تعريف شده است. نقشه ها بصورت سنتي بوسيله مداد و کاغذ ترسيم مي‌شدند ولي گسترش و مزاياي کامپيوترها، کارتوگرافي را متحول کرده است. بيشتر نقشه هاي کيفي _ تجاري هم اکنون توسط نرم‌افزارهاي نقشه کشي از انواعCAD,GIS و ديگر نرم افزارهاي خاص کارتوگرافي مي باشد، تهيه مي گردند که اين عمل خود باعث استفاده موثر از تصاوير دورسنجي و GIS (سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي) مي گردد.

نقشه ها ابزارهاي بصري(Visual) داده‌هاي مکاني هستند. داده‌هاي مکاني خود از اندازه گيري‌ها حاصل شده و در پايگاه‌هاي داده براي مقاصد متنوعي نگهداري مي‌شوند. امروزه روند تهيه نقشه‌ها به سمت کنار گذاشتن روش‌هاي آنالوگ تهيه نقشه و حرکت در جهت ايجاد و گسترش روش‌هاي ديناميکي مي‌باشد که مي‌توانند نقشه ها را بصورت رقومي درآورند.

کارتوگرافي را به صورت مختصر هنر، علم و تکنولوژي ساختن نقشه از زمين و يا ساير کرات آسماني تعريف مي‌نمايند. ولي معني واقعي کارتوگرافي چيزي بيش از اين بوده و شامل ساختن(ثبت داده‌هاي مکاني بر روي نقشه ها)، مطالعه و حتي روش‌هاي استفاده از نقشه هاست. در دنياي امروز کارتوگرافي بسيار گسترده‌تر از نمايش مرزهاي سياسي،خط سير ترابري و حمل و نقل مي باشد.

لازم به ذکر است، قديمي‌ترين نقشه‌هاي شناخته شده متعلق به پنج هزار سال قبل است. نقشه ها با روش ها و کاربرد‌هاي علمي به صورت فزاينده‌اي در قرون 17، 18و 19 ميلادي گسترش يافتند. بسياري از کشورها تحت پوشش برنامه‌هاي نقشه‌برداري بين المللي قرار دارند. تا قبل از جنگ جهاني دوم بسياري از کشورها داراي اطلاعات بسيار کمي در خصوص ترسيم نقشه‌هاي مناطق مختلف بودند. بعد از پديدار شدن سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي(GIS) در دهه‌هاي 1980-1970 تغييرات بسيار زيادي در الگوهاي کارتوگرافي سنتي پديد آمد.

اصول کارتوگرافي:

اصول کارتوگرافي طبق نظر رابينسون(Robinson) به شرح زير مي باشد:

الف) مقياس (Scale) / سيستم تصوير(Map Projection) / جنراليزه کردن (Generalization).

ب) طراحي (Design) / ترسيم و توليد(Map Produce).

مقياس (Scale):

کليه نقشه‌ها از واقعيت کوچکترند، پس اولين تصميم کارتوگراف به تعيين نسبيت(ابعاد) بين واقعيت و نقشه اختصاص مي‌يابد. اين نسبت، اصطلاحا مقياس خوانده مي شود.

سيستم تصوير(Map Projection) :

نقشه‌ها به طور کلي نشاندهنده وضع نسبي ابعاد پديده‌ها هستند. سه مشخصه پديده‌هاي فضايي عبارتند از: طول، عرض وارتفاع. بدين ترتيب يکي از اهداف کارتوگراف بهره گيري از تصويري است که بوسيله آن بتوان ابعاد سه گانه سطح کروي را روي سطح مسطح منتقل نمود. البته اين انتقال باعث ايجاد تغييرات اجتناب ناپذيري در جهت، فاصله، مساحت و شکل مي گردد. فرايند انتقال سطح کروي برسطح مسطح، اصطلاحا بنام "سيستم تصوير نقشه" معروف است. اين سيستم بايد براي تمام نقشه ها انتخاب گردد. به علاوه هر نقشه داراي سيستم مختصات مبنايي است که به شبکه مختصات صفحه‌اي موسوم است.

نشان‌دهنده سيستم تصويري UTM است كه جهان را به 60 زون تقسيم مي‌كند

شکل فوق نشان‌دهنده سيستم تصويري UTM است كه جهان را به 60 زون تقسيم مي‌كند.

جنراليزه کردن (Generalization):

جنراليزه کردن يا خلاصه نمودن اطلاعات يکي از مشکل‌ترين عمليات کارتوگرافي محسوب مي شود. واقعيت‌هاي موجود در نقشه، در مواقع ضروري بايد ساده گردند و اطلاعات لازم بايد طوري نشان داده شود که در رابطه با هدف نقشه از نظر تصويري و نمايش، کم و بيش مورد تاکيد قرار گيرند. اطلاعات آماري موجود در نقشه نيز بايد به نحوي خلاصه و پرورانده شود که نمايانگر ويژگي اصلي اطلاعات باشند.

سيستم نرماليزه کردن جهاني

تصوير فوق سيستم نرماليزه کردن جهاني را نمايش مي دهد(Nominal Or Generationg Globe)

طراحي (Design):

اين قسمت از کار شامل مراحل مختلفي است. تصميم‌گيري در مورد روش‌هاي نمايش، اندازه و نوع حروف، ضخامت خطوط، رنگ و سايه روشن، علائم، راهنماي نقشه و ايجاد هماهنگي‌هاي لازم بين عناصر مختلف گرافيکي از جمله مراحل فوق است.

ترسيم و توليد (Map Produce):

در قديم رسم بر اين بود که نقشه با مرکب و قلم ترسيم مي‌شد. توسعه و تکامل روش ترسيم اسکرايبينگ (scribing)، اختراع کاغذ هاي پلاستيک، فيلم‌هاي عکاسي، روش‌هاي چاپ نمونه و ساير عمليات فني باعث گرديده که دو مرحله ساختن، توليد و چاپ نقشه طوري به هم آميخته گردند که فکر تفکيک آنها از هم غير ممکن گردد.

نقشه‌ها ابزارهاي اوليه نمايش ارتباطات مکاني بوده بنابراين اسناد بسيار مهمي هستند. چند عنصر کليدي براي تهيه نقشه‌ها وجود دارد که به بيننده در درک بهتر ارتباطات نقشه، کمک مي کند. اين عناصر کليدي عبارتند از:

1) چهارچوب يا قالب داده‌ها (Data Frame):

چهارچوب داده بخشي از نقشه است که بصورت لايه‌هاي داده نمايش داده مي‌شود. اين بخش مهمترين قسمت نقشه است. در مثال آورده شده، چهارچوب داده‌ها در برگيرنده اطلاعات مربوط به مرزهاي سياسي ايران در خاورميانه مي‌باشد.

2) راهنماي نقشه (Legend):

راهنما، رمز گشاي چهارچوب داده‌ها در نقشه است. بنابراين بصورت متداول به عنوان کليد معرفي مي‌شود. توضيح جزئيات هر رنگ، بصورت نماد يا رده بندي در اين بخش توضيح داده مي‌شود. در راهنماي زير، واحدهاي سنگ‌شناسي نقشه در قسمت‌هاي مختلف بوسيله رنگ‌هاي متفاوت تقسيم بندي شده و نشان مي‌دهد هر رنگ مربوط به کدام واحد زمين‌شناسي بوده و داراي چه سني مي‌باشد. بدون اين راهنما، رنگ‌ها هيچ مفهومي براي بيننده نخواهد داشت. راهنما به بيننده اطلاع مي‌دهد که بيشترين و کمترين تمرکز جمعيت در کدام مناطق ايران وجود دارد.

3) موضوع (Titel) :

موضوع بسيار مهم است، چرا که توضيحي فوري و مختصر درباره شرح نقشه به بيننده مي‌دهد. عنوان، به سرعت موضوعي که بر اساس آن نقشه تهيه شده و موقعيت داده‌ها را اطلاع مي‌دهد. در مثال آورده شده موضوع نقشه "ذخاير معدني در برگه ميامي" مي‌باشد.

4) جهت شمال(North Arrow) :

هدف اين علامت يا نشانه مشخص نمودن جهات جغرافيايي است و به بيننده امکان مي‌دهد نقشه را بر اساس شمال جغرافيايي توجيه نمايد. بيشتر نقشه‌ها جهت شمال را در بالاي صفحه نشان مي‌دهند.

5) مقياس(Scale) :

مقياس ارتباط بين قالب داده‌ها با اندازه‌هاي آنها، در دنياي واقعي را شرح مي‌دهد. انتخاب مقياس از اهميت ويژه‌اي برخوردار است، زيرا مقياس باعث ايجاد فضايي در نقشه مي‌گردد که در آن قسمتي از واقعيت‌ها به صورت خلاصه گنجانده مي‌شود.

مقياس در حقيقت توصيف يک نسبيت است که ممکن است واحد به واحد يا از يک واحد اندازه گيري به يک واحد ديگر نشان داده شود. بنابراين مقياس 1:10000 نشان مي دهد هر واحد از نقشه معرف 10000 واحد از دنياي واقعي است. به عنوان مثال: 1:10000 با واحد اينچ بدين معني است که هر واحد نقشه مساوي با 10000 اينچ در دنياي واقعي مي‌باشد. روش دوم براي نمايش مقياس، مقايسه با ديگر انواع واحدها است. براي مثال:1:100 بدين معناست که هر واحد اندازه بر روي نقشه 100 فوت در جهان واقعي است. اين نسبت همان 1:1200(1فوت=12 اينچ) است. علاوه بر موارد گفته شده، نسبت مي‌تواند بصورت گرافيکي در فرم Scale Bar مقياس خطي نيز قرار گيرد. همچنين نقشه‌هايي که مقياس ندارند بايد داراي نشان N.T.S باشند که به مفهوم "مقياس نشده است" مي‌باشد.

در شکل فوق مقياس خطي بر اساس کيلومتر تقسيم‌بندي گرديده است.

6) رونگاشت:(Citation)

اين بخش از نقشه اطلاعات مهمي را شامل مي‌شود(Meta Data). در اين قسمت از نقشه، توضيحاتي درباره منبع و مبلغ، اطلاعات پروژه و هرگونه توصيفي که مورد نياز است، جاي مي‌گيرد. درمثال زير، رونگاشت، منبع و تاريخ داده‌ها را مشخص مي کند. رونگاشت به بيننده کمک مي‌کند تا استفاده از نقشه را براي اهداف خويش تعيين نمايد.

7) مرزها(Border) :

قرارگيري مرزها در نقشه به محصور کردن تمام عناصر نقشه کمک مي‌نمايد. به علاوه، مرزهاي داخلي، عناصر نقشه را طبقه‌بندي مي‌نمايد. مرزها همچنين حدود خارجي نقشه را معين مي‌کنند.

8) تصوير کلي نقشه(Overview map) :

تمرکز بر روي يک ناحيه، نمايي کلي از منطقه به خصوص براي جهت يابي بينندگاني که با منطقه مورد نظر آشنا نيستند، ارائه خواهد نمود. به علاوه، اين تصوير کلي يک مفهوم بصري راجع به قرارگيري ناحيه مورد مطالعه در منطقه‌اي که آن را پوشش مي دهد، در اختيار بيننده قرار مي‌دهد.

9) شبکه مدارها و نصف النهارها وخطوط راهنما (Graticules and Indexes) :

شبکه مدارها و نصف النهارها، شبکه‌اي است که در زير لايه چهارچوب داده‌ها قرار مي‌گيرد. اين شبکه مي‌تواند به صورت خطوط طول و عرض جغرافيايي قرار گرفته و به جهت‌گيري بيننده در نقشه کمک کند.اين خطوط راهنما، به صورت يک دسته سلول‌هاي قراردادي در نقشه بوده و به عنوان يک راهنماي کمکي، بيننده را در بخش خاصي از نقشه راهنمايي مي‌کنند.

البته عناصر ديگري مانند متن، نمودارها، تصاوير و ... نيز مي‌بايد به نقشه اضافه شوند تا از لحاظ کارتوگرافي کامل گردد. به عنوان مثال مي‌توان از علامت‌هاي اختياري(Optional Elements) نام برد.بيشتر اين نشانه‌ها با اينکه الزامي نيستند مي‌توانند براي کمک به بيننده اضافه شوند.

انواع کارتوگرافي:

تکنولوژي کارتوگرافي دائما درحال تغيير است و اين تغييرات به منظور پاسخگويي به تقاضاي نسل جديد نقشه برداران و تهيه‌کنندگان نقشه هاست. اولين نقشه‌ها بصورت دستي و با قلم‌مو روي پوست ترسيم شدند، بنابراين داراي تنوع در کيفيت و محدوديت در توزيع بودند. امروزه تجهيزات رقومي جديد، امکان صحت بيشتر و قابليت نگهداري ديجيتالي را در اختيار تهيه‌کننده قرار مي‌دهد.براي درک نقشه‌هاي پايه، کارتوگرافي به 2 دسته عمده تقسيم بندي مي‌شود:

1) کارتوگرافي عمومي(عام).

2) کارتوگرافي موضوعي(خاص).

3) کارتوگرافي عمومي(عام(.

نقشه‌هاي عمومي منابع و موقعيت‌هاي زيادي را ارائه مي‌دهند و عموما به صورت سري توليد مي‌شوند. براي مثال: نقشه‌هاي توپوگرافي با مقياس 1:24000 سازمان زمين‌شناسي امريکا با نقشه‌هاي توپوگرافي 1:50000 کانادايي قابل مقايسه هستند. در حقيقت کارتوگرافي عام، هنر و فن آفرينش نقشه است که کليه مراحل تهيه نقشه يعني ژئودزي، عمليات زميني، فتوگرامتري، ترسيم و چاپ را شامل مي‌شود.

کارتوگرافي موضوعي(خاص):کارتوگرافي موضوعي، شامل نقشه‌هايي با موضوعات جغرافيايي خاص و انتقال آن به کاربران خاص مي شود و تمام مراحل بعد از برداشت زميني، فتوگرامتري يا به عبارت ديگر، اطلاعات اوليه براي تهيه نقشه را شامل مي‌شود. در حقيقت، اين مرحله قسمت اعظم کار تهيه نقشه محسوب مي گردد. کارهايي از قبيل تنظيم پيش نويس، ترکيب اطلاعات و استفاده از نقشه‌ها و مدارک مربوطه، انتخاب شبکه، تعيين علائم و نوشته‌ها، هماهنگي اطلاعات موجود در نقشه، طراحي اطلاعات حاشيه نقشه، انتخاب روش ترسيم، چاپ و تکثير، مراحل مختلف کارتوگرافي خاص را تشکيل مي‌دهد.

نقش کارتوگرافي در تهيه نقشه:

حاصل کار نقشه‌برداري، چه زميني و چه هوايي، پيش‌نويسي است که اطلاعات مورد نظر روي آن به صورت ناقص و گنگ پياده مي شود. چنين پيش‌نويسي در اختيار کارتوگراف قرار مي‌گيرد. او با استفاده از اصول و مباني سيستم ارتباطي و طراحي نقشه با دميدن روح در آن، عوارض و اطلاعات را گويا ساخته تا به راحتي براي همگان قابل فهم گردد. در حقيقت از ديدگاه فني، کارتوگرافي مراحل پاياني کار تهيه نقشه است.

نقشه‌اي که بوسيله نقشه بردارن و يا فتوگرامتريست‌ها به کارتوگراف واگذار مي‌شود، مجموعه‌اي از نقاط ، خطوط و علائم است که قابل درک براي کليه استفاده کنندگان نيست. اين پيش‌نويس که اغلب به شکل مدادي است از لحاظ هندسي داراي دقت بوده، ليکن از نقطه نظر نمايشي و هنري ارزش چنداني ندارد. کارتوگراف بااطلاعاتي که در زمينه هدف نقشه و ميزان اهميت عوارض کسب مي‌کند مبادرت به طراحي و برنامه‌ريزي براي ساخت و توليد نقشه خواهد کرد. گرچه هر کدام ازمراحل کارتوگرافي جداگانه انجام مي شود، ولي طراحي کلي و برنامه‌ريزي يا به عبارت ديگر دستورالعمل اجرايي و گردش کار کليه عمليات در ابتداي امر صورت مي گيرد.

بسته به موارد مختلف، ممکن است بعضي از مراحل عملياتي کارتوگرافي حذف يا اضافه شود. اما موضوع و هدف نقشه هرچه باشد به طور کلي عمليات کارتوگرافي شامل مراحل زير خواهد بود:
انتخاب نوع و اندازه براي علائم نقطه اي، خطي و سطحي، تصميم‌گيري در مورد نوع و اندازه اعداد و نوشته ها، تعيين رنگ براي نقشه‌هاي رنگي يا سايه روشن براي نقشه‌هاي يک رنگ، طراحي حاشيه و راهنماي نقشه، تعيين انواع شبکه، انتخاب قطع و فرم عرضه نقشه، انتخاب تکنيک‌هاي ترسيم و بالاخره تصميم گيري در مورد توليد، چاپ و تکثير نقشه.

اهميت کارتوگرافي:

-کارتوگرافي مرز بين رسم و نقشه را ترسيم ميکند.

-کارتوگرافي مي‌تواند در تجزيه مسائل به كار رود.

-کارتوگرافي درک بهتر پديده ها يا حالات را ممكن مي‌سازد.

-کارتوگرافي مفاهيم لازم براي اکتشاف را فراهم مي‌آورد.

-کارتوگرافي مفاهيم مورد نياز اندازه گيري و نظارت را فراهم مي آورد.

-کارتوگرافي در تصميم گيري شرکت دارد.

تحول در کارتوگرافي:

-تکنولوژي، کارتوگرافي را به جلو سوق مي‌دهد.

-اينترنت، توزيع محصولات کارتوگرافي را افزايش داده است.

-غير کارتوگراف‌ها، استفاده کنندگان اصلي محصولات کارتوگرافي هستند.

-عموم جامعه متقاضي محصولات عمومي کارتوگرافي مي‌باشند.

-کارتوگرافي موضوعي بسيار رشد يافته است.

علل تغيير آهسته کارتوگراف‌ها طي زمان :

-روند تکنولوژي، از قابليت درک آن پيش افتاده است.

-مولفه‌هاي نقشه با ارکان زيادي تغيير مي‌کنند.

-داده‌هاي حاصل از نتايج بدست آمده، هشدار مي‌دهند که ارزش کارتوگرافي در آينده کم خواهد شد.
-کاربران زيادي از محصولات کارتوگرافي سنتي پيروي نمي‌کنند.

-عموم مردم به کارتوگرافي ارزش نمي‌نهند.

آينده کارتوگرافي:

-توسعه اخلاق کاري، که مشوق دقت کارتوگرافي در مواجه با تنوع و افزايش تقاضاي عمومي باشد.
-تحت کنترل درآوردن عناصر بصري براي استفاده در تکنولوژي جديد. همچنين، همکاري در تحقيقات، کاربردها و آموزش در زمينه کارتوگرافي.

-ايجاد زمينه‌هاي بيشتر براي استفاده از کارتوگرافي

منبع : پايگاه علوم زمين کشور

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

موضوعات مرتبط: کارگاه,آزمایشات و وسایل آزمایشگاه

برچسب‌ها: آزمايش , كارتوگرافي

ادامه مطلب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

درحال مشاهده: مباني و اصول كارتوگرافي ( cartography)

مباني و اصول كارتوگرافي ( cartography)

لیست مطالب

آرشیو موضوعی

برچسب ها

صفحات مهم

لینک دوستان

پیوندها

نویسندگان

آخرین مطالب

آرشیو