Žemėlapis: apibrėžimas, tipai, kartografija ir GIS technologijos

Žemėlapis - tai vietovės, paprastai Žemės ar jos dalies, vaizdas. Žemėlapis skiriasi nuo aerofotonuotraukos, nes jame pateikiama interpretacija. Daugelis žemėlapių vadinami žemėlapiais, pavyzdžiui, žvaigždėlapiai ir jūrlapiai. Iki XX a. pabaigos beveik visi žemėlapiai buvo popieriniai, nors dabar juos dažniau galima pamatyti išmaniojo telefono ar kompiuterio ekrane.

Kas yra žemėlapis ir kam jis reikalingas

Žodis "žemėlapis" taip pat gali būti vartojamas kalbant apie schemą ar brėžinį, kuriame vaizduojami ryšiai tarp idėjų, žmonių, įvykių ar bet ko kito, ką tik galite sugalvoti. Štai kodėl žiniatinklio kūrėjai svetainės tinklalapių sąrašą vadina svetainės žemėlapiu.

Žemėlapius kuriantys žmonės yra kartografai. Jie ruošia žemėlapius tam, kad perduotų aiškią informaciją apie erdvinius santykius — pvz., atstumus, aukščius, sąryšius tarp objektų ar teritorijų paskirtį. Žemėlapiai naudojami navigacijai, planavimui, mokslui, švietimui, verslui ir calamity valdymui.

Žemėlapių tipai

Žemėlapiai skiriasi pagal paskirtį, mastelį ir pateikiamą informaciją. Pagrindinės grupės:

• Topografiniai žemėlapiai – rodo reljefą, hidrografiją, kelius, pastatus ir kitus fizinius objektus; dažnai naudojami žygiams, planavimui ir inžinerijai.
• Teminiai žemėlapiai – pabrėžia tam tikrą temą, pvz., klimato, gyventojų tankumo, dirvožemių ar ligų pasiskirstymo žemėlapiai (choropleth, dot-density, isolines ir kt.).
• Politikos ir administraciniai žemėlapiai – rodo ribas tarp šalių, regionų, savivaldybių.
• Transporto ir navigacijos žemėlapiai – kelių, geležinkelio, oro eismo maršrutai; į juos įeina ir jūrlapiai.
• Kadastriniai žemėlapiai – naudojami nuosavybės, sklypų ir registracijos duomenims fiksuoti.
• Teminiai specializuoti žemėlapiai – pavyzdžiui, žvaigždėlapiai, klimatologiniai ar ekologiniai žemėlapiai.

Kartografija ir žemėlapių sudarymas

Daugelis žemėlapių šiandien sudaromi naudojant GIS kompiuterines sistemas. Tai yra duomenų bazių sistemos, kuriose duomenys organizuojami pagal vietovę, o ne pagal pavadinimus. Kartografija apima:

• Duomenų rinkimą – nuotolinio stebėjimo (satelitų, aerofotografijų), GPS matavimų, lauko tyrimų, esamų duomenų šaltinių ir archyvų naudojimą.
• Duomenų apdorojimą – duomenų valymą, transformacijas tarp koordinačių sistemų, georeferencijimą.
• Generalizavimą – smulkios informacijos supaprastinimą, kad žemėlapis būtų aiškus tam tikrame mastelyje.
• Simbolizaciją ir dizainą – simbolių, spalvų, užrašų (tipografijos) parinkimą, kad informacija būtų suprantama.
• Publikavimą – spausdintų žemėlapių leidyba arba interaktyvių internetinių žemėlapių parengimas.

Projektavimas ir žemėlapių projekcijos

Jei žemėlapis yra popieriaus lape arba kompiuterio ekrane, jis turi būti projektuojamas. Taip yra todėl, kad Žemė yra apvali, o popierius ir ekranai plokšti. Žemėlapių projekcijoms atlikti naudojama daugybė matematikos būdų. Vienintelis Žemės žemėlapis, kuris nėra projektuojamas, yra žemėlapis, nubraižytas ant rutulio.

Projekcijų pasirinkimas priklauso nuo paskirties: kai kurios išsaugo kryptį (azimutalinės ar Merkatoriaus projekcijos — naudingos navigacijai), kitos – plotą (pvz., ekvivalentinės projekcijos), dar kitos – formą ar atstumus. Kiekviena projekcija sukelia tam tikrą iškraipymą: gali būti deformuojama forma, plotas, atstumas arba kryptis. Kartografai pasirenka kompromisus priklausomai nuo žemėlapio uždavinio.

GIS technologijos – kaip veikia ir ką leidžia daryti

GIS (Geografinės informacijos sistemos) suteikia galimybę kaupyti, analizuoti ir vizualizuoti erdvinius duomenis. Pagrindinės GIS sudedamosios dalys:

• Duomenys – vektoriniai (taškai, linijos, poligonai) ir rastriniai (sateliitinės nuotraukos, skenai).
• Duomenų bazės – tvarko atributinę informaciją, susietą su geometrija.
• Analitiniai įrankiai – erdvinė analizė, buferizavimas, tinklų analizė, zonių suskirstymas, topologijos patikra.
• Vizualizacija – sluoksnių (layers) tvarkymas, dinaminiai simboliai, interaktyvūs internetiniai žemėlapiai.
• Integracijos – GPS duomenų įvedimas, nuotolinis stebėjimas, duomenų mainai per standartus (WMS, WFS, GeoJSON).

GIS leidžia spręsti praktines problemas: miesto planavimą, transporto maršrutų optimizavimą, aplinkosaugą, rizikos zonų modeliavimą (pvz., potvynių ar gaisrų pavojus) ir kt. Taip pat GIS sistemose tvarkomi koordinačių referenciniai tinklai (CRS) ir datumai (pvz., WGS84), kurie garantuoja, kad skirtingi duomenų šaltiniai tinkamai sutaps.

Žemėlapio pagrindiniai elementai

• Pavadinimas – aiškiai nurodo, ką vaizduoja žemėlapis.
• Legenda – paaiškina simbolius ir spalvas.
• Mastelis – nurodo santykį tarp žemėlapyje atstumo ir tikro atstumo (grafinis arba skaitmeninis).
• Šiaurės rodyklė – parodo orientaciją (ypač svarbu spausdintuose žemėlapiuose).
• Koordinačių tinklelis arba riešutė – padeda nustatyti vietą pagal ilgumą ir platumą arba vietinius koordinačių parametrus.
• Įterptinės (inset) žemėlapiai – parodo detalę arba platesnį kontekstą mažesniu masteliu.
• Šaltinių nurodymas ir metaduomenys – svarbu žinoti, kada ir iš kur gauti duomenys, kokia yra jų tikslumo klasė.

Praktinis panaudojimas ir etiniai klausimai

Žemėlapiai yra būtini kasdieniame gyvenime ir profesinėje veikloje: navigacijai, logistikai, krizės valdymui, žemės naudojimo planavimui, mokslui ir švietimui. Tačiau žemėlapių rengimas kelia ir etiką:

• Tikslumo ir patikimumo reikalavimai – klaidingas žemėlapis gali sukelti realų pavojų.
• Projekcijų ir vaizdavimo šališkumas – tam tikros projekcijos gali klaidinti apie šalių dydžius ar svarbą.
• Privatumas – geolokacijos duomenys gali atskleisti asmenų ar įmonių veiklą.
• Duomenų teisėtumas – būtina gerbti autorystės teises ir duomenų licencijas.

Trumpa istorija

Žemėlapių kūrimas turi senas tradicijas: nuo senovės civilizacijų schemų ir Ptolemėjaus žemėlapių iki renesanso kartografų ir Merkatoriaus projekcijos XV–XVI a. Iki XX a. pabaigos beveik visi žemėlapiai buvo popieriniai, o vėliau atėjo kompiuterizuotas kartografavimas ir GIS, leidžiantys kurti dinamiškus ir interaktyvius žemėlapius.

Apibendrinant: žemėlapis yra valingai supaprastintas ir simbolizuotas erdvinis vaizdas, skirtas aiškiai perduoti informaciją apie vietas, ryšius ir sąryšius. Tinkamai parengtas žemėlapis – tai ne tik geografiniai duomenys, bet ir gerai apgalvotas dizainas, tinkama matematinė projekcija bei suprantamas pateikimas naudotojui.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra žemėlapis?

K: Kuo skiriasi žemėlapis nuo aerofotonuotraukos?

K: Kokie yra žemėlapių pavyzdžiai?

K: Kas kuria žemėlapius?

K: Kaip žemėlapis projektuojamas popieriuje ar kompiuterio ekrane?

K: Ar yra žemėlapių, kurių nereikia projektuoti?

K: Kodėl žiniatinklio kūrėjai tinklalapių sąrašus vadina svetainėmis?

Paieška pagal raidę