کارتوگرافی (قسمت۱)

کارتوگرافی به صورت سنتی بعنوان علم و هنر ترسیم نقشه تعریف شده است. نقشه ها بصورت سنتی بوسیله مداد و کاغذ ترسیم می‌شدند ولی گسترش و مزایای کامپیوترها، کارتوگرافیرا متحول کرده است. بیشتر نقشه های کیفی _ تجاری هم اکنون توسط نرم‌افزارهای نقشهکشی از انواعCAD,GIS  و دیگر نرم افزارهای خاص کارتوگرافی می باشد، تهیه می گردندکه این عمل خود باعث استفاده موثر از تصاویر دورسنجی و GIS (سیستم های اطلاعاتجغرافیایی) می گردد.

نقشه هاابزارهای بصری(Visual)  داده‌های مکانی هستند. داده‌های مکانی خود از اندازه گیری‌هاحاصل شده و در پایگاه‌های داده برای مقاصد متنوعی نگهداری می‌شوند. امروزه روندتهیه نقشه‌ها به سمت کنار گذاشتن روش‌های آنالوگ تهیه نقشه و حرکت در جهت ایجاد وگسترش روش‌های دینامیکی می‌باشد که می‌توانند نقشه ها را بصورت رقومیدرآورند.

کارتوگرافی را به صورت مختصر هنر، علم و تکنولوژی ساختن نقشه اززمین و یا سایر کرات آسمانی تعریف می‌نمایند. ولی معنی واقعی کارتوگرافی چیزی بیشاز این بوده و شامل ساختن(ثبت داده‌های مکانی بر روی نقشه ها)، مطالعه و حتیروش‌های استفاده از نقشه هاست. در دنیای امروز کارتوگرافی بسیار گسترده‌تر از نمایشمرزهای سیاسی،خط سیر ترابری و حمل و نقل می باشد.

 لازم به ذکر است:

قدیمی‌ترین نقشه‌های شناخته شده متعلق به پنج هزار سال قبل است. نقشه ها با روش هاو کاربرد‌های علمی به صورت فزاینده‌ای در قرون ۱۷، ۱۸و ۱۹ میلادی گسترش یافتند. بسیاری از کشورها تحت پوشش برنامه‌های نقشه‌برداری بین المللی قرار دارند. تا قبلاز جنگ جهانی دوم بسیاری از کشورها دارای اطلاعات بسیار کمی در خصوص ترسیم نقشه‌هایمناطق مختلف بودند. بعد از پدیدار شدن سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی(GIS) در دهه‌های ۱۹۸۰-۱۹۷۰ تغییرات بسیار زیادی در الگوهای کارتوگرافی سنتی پدید آمد.

اصولکارتوگرافی:

اصول کارتوگرافی طبق نظر رابینسون(Robinson)  به شرح زیر میباشد:

الف) مقیاس (Scale) / سیستم تصویر(Map Projection) / جنرالیزه کردن (Generalization).

ب) طراحی (Design) / ترسیم و تولید(Map Produce).

مقیاس (Scale):

کلیه نقشه‌ها از واقعیت کوچکترند، پس اولین تصمیم کارتوگرافبه تعیین نسبیت(ابعاد) بین واقعیت و نقشه اختصاص می‌یابد. این نسبت، اصطلاحا مقیاسخوانده می شود.

نقشه‌ها به طور کلینشاندهنده وضع نسبی ابعاد پدیده‌ها هستند. سه مشخصه پدیده‌های فضایی عبارتند از: طول، عرض وارتفاع. بدین ترتیب یکی از اهداف کارتوگراف بهره گیری از تصویری است کهبوسیله آن بتوان ابعاد سه گانه سطح کروی را روی سطح مسطح منتقل نمود. البته اینانتقال باعث ایجاد تغییرات اجتناب ناپذیری در جهت، فاصله، مساحت و شکل می گردد. فرایند انتقال سطح کروی برسطح مسطح، اصطلاحا بنام “سیستم تصویر نقشه” معروف است. این سیستم باید برای تمام نقشه ها انتخاب گردد. به علاوه هر نقشه دارای سیستممختصات مبنایی است که به شبکه مختصات صفحه‌ای موسوم است.  

جنرالیزه کردن (Generalization): 

جنرالیزه کردن یا خلاصه نمودن اطلاعات یکی از مشکل‌ترینعملیات کارتوگرافی محسوب می شود. واقعیت‌های موجود در نقشه، در مواقع ضروری بایدساده گردند و اطلاعات لازم باید طوری نشان داده شود که در رابطه با هدف نقشه از نظرتصویری و نمایش، کم و بیش مورد تاکید قرار گیرند. اطلاعات آماری موجود در نقشه نیزباید به نحوی خلاصه و پرورانده شود که نمایانگر ویژگی اصلی اطلاعات باشند.

طراحی (Design):

این قسمت از کار شامل مراحل مختلفی است. تصمیم‌گیری در موردروش‌های نمایش، اندازه و نوع حروف، ضخامت خطوط، رنگ و سایه روشن، علائم، راهنماینقشه و ایجاد هماهنگی‌های لازم بین عناصر مختلف گرافیکی از جمله مراحل فوقاست.

ترسیم و تولید (Map Produce):

در قدیم رسم بر این بود که نقشه با مرکب و قلم ترسیم می‌شد. توسعه و تکامل روش ترسیم اسکرایبینگ (scribing)، اختراع کاغذ های پلاستیک، فیلم‌هایعکاسی، روش‌های چاپ نمونه و سایر عملیات فنی باعث گردیده که دو مرحله ساختن، تولیدو چاپ نقشه طوری به هم آمیخته گردند که فکر تفکیک آنها از هم غیر ممکن گردد.

نقشه‌ها ابزارهای اولیه نمایش ارتباطات مکانی بوده بنابراین اسناد بسیار مهمیهستند. چند عنصر کلیدی برای تهیه نقشه‌ها وجود دارد که به بیننده در درک بهترارتباطات نقشه، کمک می کند. این عناصر کلیدی عبارتند از:

۱)  چهارچوب یا قالبداده‌ها (Data Frame):

چهارچوب داده بخشی از نقشه است که بصورت لایه‌های دادهنمایش داده می‌شود. این بخش مهمترین قسمت نقشه است. در مثال آورده شده، چهارچوبداده‌ها در برگیرنده اطلاعات مربوط به مرزهای سیاسی ایران در خاورمیانهمی‌باشد.

۲) راهنمای نقشه (Legend):

راهنما، رمز گشای چهارچوب داده‌هادر نقشه است. بنابراین بصورت متداول به عنوان کلید معرفی می‌شود. توضیح جزئیات هررنگ، بصورت نماد یا رده بندی در این بخش توضیح داده می‌شود. در راهنمای زیر،واحدهای سنگ‌شناسی نقشه در قسمت‌های مختلف بوسیله رنگ‌های متفاوت تقسیم بندی شده ونشان می‌دهد هر رنگ مربوط به کدام واحد زمین‌شناسی بوده و دارای چه سنی می‌باشد. بدون این راهنما، رنگ‌ها هیچ مفهومی برای بیننده نخواهد داشت. راهنما به بینندهاطلاع می‌دهد که بیشترین و کمترین تمرکز جمعیت در کدام مناطق ایران وجوددارد.

۳) موضوع (Titel) :

موضوع بسیار مهم است، چرا که توضیحی فوری ومختصر درباره شرح نقشه به بیننده می‌دهد. عنوان، به سرعت موضوعی که بر اساس آن نقشهتهیه شده و موقعیت داده‌ها را اطلاع می‌دهد. در مثال آورده شده موضوع نقشه “ذخایرمعدنی در برگه میامی” می‌باشد.

۴) جهت شمال(North Arrow) :

هدف این علامت یا نشانه مشخص نمودن جهاتجغرافیایی است و به بیننده امکان می‌دهد نقشه را بر اساس شمال جغرافیایی توجیهنماید. بیشتر نقشه‌ها جهت شمال را در بالای صفحه نشانمی‌دهند.

۵) مقیاس(Scale) :

مقیاس ارتباط بین قالب داده‌ها با اندازه‌های آنها، در دنیایواقعی را شرح می‌دهد. انتخاب مقیاس از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا مقیاس باعثایجاد فضایی در نقشه می‌گردد که در آن قسمتی از واقعیت‌ها به صورت خلاصه گنجاندهمی‌شود.

مقیاس در حقیقت توصیف یک نسبیت است که ممکن است واحد به واحد یا ازیک واحد اندازه گیری به یک واحد دیگر نشان داده شود. بنابراین مقیاس ۱:۱۰۰۰۰ نشانمی دهد هر واحد از نقشه معرف ۱۰۰۰۰ واحد از دنیای واقعی است. به عنوان مثال: ۱:۱۰۰۰۰ با واحد اینچ بدین معنی است که هر واحد نقشه مساوی با ۱۰۰۰۰ اینچ در دنیایواقعی می‌باشد. روش دوم برای نمایش مقیاس، مقایسه با دیگر انواع واحدها است. برایمثال:۱:۱۰۰ بدین معناست که هر واحد اندازه بر روی نقشه ۱۰۰ فوت در جهان واقعی است. این نسبت همان ۱:۱۲۰۰(۱فوت=۱۲ اینچ) است. علاوه بر موارد گفته شده، نسبت می‌تواندبصورت گرافیکی در فرم Scale Bar مقیاس خطی نیز قرار گیرد. همچنین نقشه‌هایی کهمقیاس ندارند باید دارای نشان N.T.S باشند که به مفهوم “مقیاس نشده است” می‌باشد.

در شکل فوق مقیاس خطی بر اساس کیلومتر تقسیم‌بندی گردیده است.

۶) رونگاشت:(Citation)

این بخش از نقشه اطلاعات مهمی را شامل می‌شود(Meta Data). در این قسمت از نقشه، توضیحاتی درباره منبع و مبلغ، اطلاعات پروژه و هرگونهتوصیفی که مورد نیاز است، جای می‌گیرد. درمثال زیر، رونگاشت، منبع و تاریخ داده‌هارا مشخص می کند. رونگاشت به بیننده کمک می‌کند تا استفاده از نقشه را برای اهدافخویش تعیین نماید. 

۷) مرزها(Border) :

قرارگیری مرزها در نقشه به محصور کردن تمام عناصر نقشهکمک می‌نماید. به علاوه، مرزهای داخلی، عناصر نقشه را طبقه‌بندی می‌نماید. مرزهاهمچنین حدود خارجی نقشه را معین می‌کنند.

تمرکز بر روی یک ناحیه، نمایی کلی از منطقه به خصوص برای جهت یابیبینندگانی که با منطقه مورد نظر آشنا نیستند، ارائه خواهد نمود. به علاوه، اینتصویر کلی یک مفهوم بصری راجع به قرارگیری ناحیه مورد مطالعه در منطقه‌ای که آن راپوشش می دهد، در اختیار بیننده قرارمی‌دهد.

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

شبکهمدارها و نصف النهارها، شبکه‌ای است که در زیر لایه چهارچوب داده‌ها قرار می‌گیرد. این شبکه می‌تواند به صورت خطوط طول و عرض جغرافیایی قرار گرفته و به جهت‌گیریبیننده در نقشه کمک کند.این خطوط راهنما، به صورت یک دسته سلول‌های قراردادی درنقشه بوده و به عنوان یک راهنمای کمکی، بیننده را در بخش خاصی از نقشه راهنماییمی‌کنند.

البته عناصر دیگری مانند متن، نمودارها، تصاویر و … نیز می‌بایدبه نقشه اضافه شوند تا از لحاظ کارتوگرافی کامل گردد. به عنوان مثال می‌توان ازعلامت‌های اختیاری(Optional Elements) نام برد.بیشتر این نشانه‌ها با اینکه الزامینیستند می‌توانند برای کمک به بیننده اضافهشوند.

انواع کارتوگرافی:

تکنولوژی کارتوگرافی دائما درحال تغییر است و این تغییراتبه منظور پاسخگویی به تقاضای نسل جدید نقشه برداران و تهیه‌کنندگان نقشه هاست. اولین نقشه‌ها بصورت دستی و با قلم‌مو روی پوست ترسیم شدند، بنابراین دارای تنوع درکیفیت و محدودیت در توزیع بودند. امروزه تجهیزات رقومی جدید، امکان صحت بیشتر وقابلیت نگهداری دیجیتالی را در اختیار تهیه‌کننده قرارمی‌دهد.برای درک نقشه‌های پایه، کارتوگرافی به ۲ دسته عمده تقسیم بندی می‌شود:

۱) کارتوگرافیعمومی(عام).

۲) کارتوگرافی موضوعی(خاص).

۳)  کارتوگرافیعمومی(عام(.

نقشه‌های عمومی منابع و موقعیت‌های زیادی را ارائه می‌دهند وعموما به صورت سری تولید می‌شوند. برای مثال: نقشه‌های توپوگرافی با مقیاس ۱:۲۴۰۰۰سازمان زمین‌شناسی امریکا با نقشه‌های توپوگرافی ۱:۵۰۰۰۰ کانادایی قابل مقایسههستند. در حقیقت کارتوگرافی عام، هنر و فن آفرینش نقشه است که کلیه مراحل تهیه نقشهیعنی ژئودزی، عملیات زمینی، فتوگرامتری، ترسیم و چاپ را شامل می‌شود.

 کارتوگرافی موضوعی(خاص):کارتوگرافی موضوعی، شامل نقشه‌هایی با موضوعاتجغرافیایی خاص و انتقال آن به کاربران خاص می شود و تمام مراحل بعد از برداشتزمینی، فتوگرامتری یا به عبارت دیگر، اطلاعات اولیه برای تهیه نقشه را شامل می‌شود. در حقیقت، این مرحله قسمت اعظم کار تهیه نقشه محسوب می گردد. کارهایی از قبیل تنظیمپیش نویس، ترکیب اطلاعات و استفاده از نقشه‌ها و مدارک مربوطه، انتخاب شبکه، تعیینعلائم و نوشته‌ها، هماهنگی اطلاعات موجود در نقشه، طراحی اطلاعات حاشیه نقشه،انتخاب روش ترسیم، چاپ و تکثیر، مراحل مختلف کارتوگرافی خاص را تشکیل می‌دهد.

نقش کارتوگرافی در تهیه نقشه:

حاصل کار نقشه‌برداری، چه زمینی و چه هوایی،پیش‌نویسی است که اطلاعات مورد نظر روی آن به صورت ناقص و گنگ پیاده می شود. چنینپیش‌نویسی در اختیار کارتوگراف قرار می‌گیرد. او با استفاده از اصول و مبانی سیستمارتباطی و طراحی نقشه با دمیدن روح در آن، عوارض و اطلاعات را گویا ساخته تا بهراحتی برای همگان قابل فهم گردد. در حقیقت از دیدگاه فنی، کارتوگرافی مراحل پایانیکار تهیه نقشه است.

نقشه‌ای که بوسیله نقشه بردارن و یا فتوگرامتریست‌ها بهکارتوگراف واگذار می‌شود، مجموعه‌ای از نقاط ، خطوط و علائم است که قابل درک برایکلیه استفاده کنندگان نیست. این پیش‌نویس که اغلب به شکل مدادی است از لحاظ هندسیدارای دقت بوده، لیکن از نقطه نظر نمایشی و هنری ارزش چندانی ندارد. کارتوگرافبااطلاعاتی که در زمینه هدف نقشه و میزان اهمیت عوارض کسب می‌کند مبادرت به طراحی وبرنامه‌ریزی برای ساخت و تولید نقشه خواهد کرد. گرچه هر کدام ازمراحل کارتوگرافیجداگانه انجام می شود، ولی طراحی کلی و برنامه‌ریزی یا به عبارت دیگر دستورالعمل اجرایی و گردش کار کلیه عملیات در ابتدای امر صورت می گیرد.

بسته به مواردمختلف، ممکن است بعضی از مراحل عملیاتی کارتوگرافی حذف یا اضافه شود. اما موضوع وهدف نقشه هرچه باشد به طور کلی عملیات کارتوگرافی شامل مراحل زیر خواهد بود:انتخاب نوع و اندازه برای علائم نقطه ای، خطی و سطحی، تصمیم‌گیری در مورد نوع واندازه اعداد و نوشته ها، تعیین رنگ برای نقشه‌های رنگی یا سایه روشن برای نقشه‌هاییک رنگ، طراحی حاشیه و راهنمای نقشه، تعیین انواع شبکه، انتخاب قطع و فرم عرضهنقشه، انتخاب تکنیک‌های ترسیم و بالاخره تصمیم گیری در مورد تولید، چاپ و تکثیرنقشه.

اهمیتکارتوگرافی:

   –کارتوگرافی مرز بین رسم و نقشه را ترسیم میکند.

   –کارتوگرافی می‌تواند در تجزیه مسائل به كار رود.

   –کارتوگرافی درک بهتر پدیدهها یا حالات را ممكن می‌سازد.

   –کارتوگرافی مفاهیم لازم برای اکتشاف را فراهممی‌آورد.

   –کارتوگرافی مفاهیم مورد نیاز اندازه گیری و نظارت را فراهم میآورد.

   –کارتوگرافی در تصمیم گیری شرکت دارد.

تحول در کارتوگرافی:

   –تکنولوژی، کارتوگرافی را به جلو سوق می‌دهد.

   –اینترنت، توزیعمحصولات کارتوگرافی را افزایش داده است.

   –غیر کارتوگراف‌ها، استفاده کنندگاناصلی محصولات کارتوگرافی هستند.

   –عموم جامعه متقاضی محصولات عمومیکارتوگرافی می‌باشند.

   –کارتوگرافی موضوعی بسیار رشد یافته است.

علل تغییر آهسته کارتوگراف‌ها طی زمان :

   –روند تکنولوژی، از قابلیت درکآن پیش افتاده است.

   –مولفه‌های نقشه با ارکان زیادی تغییر می‌کنند.

   –داده‌های حاصل از نتایج بدست آمده، هشدار می‌دهند که ارزش کارتوگرافی در آینده کمخواهد شد.
–کاربران زیادی از محصولات کارتوگرافی سنتی پیروی نمی‌کنند.

   –عموم مردم به کارتوگرافی ارزش نمی‌نهند.

آینده کارتوگرافی:

   –توسعهاخلاق کاری، که مشوق دقت کارتوگرافی در مواجه با تنوع و افزایش تقاضای عمومیباشد.
–تحت کنترل درآوردن عناصر بصری برای استفاده در تکنولوژی جدید. همچنین، همکاری در تحقیقات، کاربردها و آموزش در زمینه کارتوگرافی.

   –ایجادزمینه‌های بیشتر برای استفاده از کارتوگرافی

 منبع : پایگاه علوم زمین کشور