Mapy (kartografie a GIS)

Prostorové informace lze zaznamenávat pomocí map, které odpradávna sloužily lidem k navigaci v prostředí. Tvorba map je možná díky přesně stanoveným zeměpisným souřadnicím – zeměpisné délce a zeměpisné šířce, které určují polohu na zemském povrchu. Zeměpisné souřadnice se v současné době určují pomocí GPS – globálního polohovacího systému.

Věda zabývající se tvorbou a analýzou map se nazývá kartografie. K popsání zemského povrchu a vytvoření mapy je často nutné objekt zájmu zjednodušit – generalizovat. Generalizace je zjednodušení obsahu mapy dle předem jasných norem a pravidel.

Mapa

Mapa je zmenšený a zjednodušený obraz Země (či jiných vesmírných objektů) převedený do roviny. Je sestrojena díky matematicky určeným vztahům, které se označují jako kartografická zobrazení.

Nejpřesnější zobrazení planety Země neposkytuje mapa, ale glóbus – zmenšený trojrozměrný kulový model. Uspořádaný soubor map se označuje jako atlas.

Plnohodnotná mapa musí splňovat určitá kritéria. Obsahem mapy je výškopis, polohopis a popis. Kromě obsahu mapy je nutné, aby obsahovala následující:

• název
• měřítko
• legendu
• tiráž
• mapové pole
• (směrovku)

Podle obsahu se mapy rozdělují na topografické, katastrální, obecně zeměpisné a tematické mapy. Mapy mohou sloužit i jako umělecké dílo.

Kartografická zobrazení

Trojrozměrný zakřivený zemský povrch nelze naprosto přesně převést do roviny. Každý způsob převedení trojrozměrného objektu do roviny s sebou přináší určité zkreslení. Na mapě jsou zkresleny buď plochy, úhly, nebo délky. Existují zobrazení, která se snaží o vyrovnání zkreslení ploch a úhlů, nazývají se vyrovnávací zobrazení. Zobrazení která zachovávají úhly (ale zkreslují plochy) se nazývají stejnoúhlá, zobrazení zachovávající plochy (a zkreslující úhly) se nazývají stejnoplochá. Délkojevná zobrazení nezkreslují délky.

Mezi nejznámější kartografická zobrazení patří azimutální, válcová a kuželová.

Geografické informační systémy (GIS)

Jedná se o počítačové nástroje, které umožňují shromažďovat geografická data a následně je zpracovávat, analyzovat a vizualizovat. Na základě těchto dat jsou vytvářeny mapy a jiná kartografická díla. Používáním „GISů“ se zabývají geoinformatika. Mezi nejznámější programy k práci s geografickými daty patří i běžně dostupné aplikace pro mobilní telefony určující polohu zařízení.

Při orientaci na planetě Zemi se používá tzv. zeměpisná poloha. Je určována pomocí zeměpisných souřadnic, kterými jsou zeměpisná délka (λ) a zeměpisná šířka (φ). Konkrétní hodnoty zeměpisných souřadnic pak lze zjistit pomocí soustavy poledníků a rovnoběžek (dohromady vytvářejí zeměpisnou síť), což jsou myšlené část na zemském povrchu. Kombinací údajů o zeměpisné šířce a zeměpisné délce vzniká unikátní informace, které popisuje přesnou polohu na planetě a lze díky nim na mapách najít určité místo.

Rovnoběžky

Pomocí rovnoběžek se udává zeměpisná šířka. Jde o myšlené čáry spojující místa, která jsou stejně vzdálená od hlavní rovnoběžky a jsou s ní rovnoběžné. Hlavní rovnoběžkou je rovník (0°), jehož délka je 40 075 km. Jde tedy o kružnice, které pomyslně obepínají Zemi a mají střed v zemské ose. Směrem na sever od rovníku se určuje severní šířka (zkratka „s. š.“, nabývá hodnot 0° s. š. – 90° s. š.) a směrem na jih od rovníku se určuje jižní šířka (zkratka „j. š.“, nabývá hodnot 0° j. š. – 90° j. š.). Rovnoběžky se směrem od rovníku k pólům zkracují. Na pólech zeměpisná šířka dosahuje hodnot 90° s. š. nebo 90° j. š. Dalšími významnými rovnoběžkami jsou obratník Raka (23,5° s. š.) na severní polokouli a obratník Kozoroha (23,5° j. š.) na jižní polokouli. Blíže k pólům se nachází severní (66,5° s. š.) a jižní (66,5° j. š.) polární kruhy. Za polárními kruhy nastává polární den a polární noc.

Poledníky

Poledníky jsou myšlené čáry, na kterých nastává poledne ve stejný okamžik. Jedná se o nejkratší spojnice zemských pólů a určují zeměpisnou délku. Základním poledníkem je tzv. nultý poledník, který prochází Greenwichem v Londýně. Na východ od něj se udává východní délka (0° –180° v. d.), na západ od něj západní délka (0° –180° v. d.). Všechny poledníky jsou stejně dlouhé a jsou to polokružnice spojující severní a jižní pól.

Příklady zeměpisných souřadnic vybraných města světa:

Světové strany

K navigaci na mapách a určování směrů se používají světové strany – sever (zkratka „S“, nebo z angličtiny „N“ jako North), východ (zkratka „V“, nebo z angličtiny „E“ jako East), jih (zkratka „J“, nebo z angličtiny „S“ jako South), západ (zkratka „Z“, nebo z angličtiny „W“ jako West). Světové strany se určují pomocí kompasu či buzoly.