كارتوگرافی چیست

کارتوگرافی دانش تهيه نقشه است و از آنجا كه نمي‌توان قسمتي از سطح كره زمين را به اندازه واقعي خود بر روي صفحه‌اي تصوير كرد بايد عوارض و پديده‌هاي مختلف زمين را به نسبت معيني كوچک نمود و اين عمل براساس مباني و اصول کارتوگرافی به نحوي انجام مي‌گيرد كه كاربران با توجه به نسبت كوچك شده و مشخصات فني آن بتوانند به مقدار اصلي كميت پي‌ببرند.

برای مثال ما نمی توانیم کره زمین را با وسعت اصلیش مورد بررسی و اندازه گیری قرار دهیم و با مبانی و اصول خاصی در کارتوگرافی این کار انجام میشود ؛ در این صورت با آن نسبت کوچک شده و مشخصات فنی داده شده افراد می توانند به مقدار اصلی آن پی ببرند .

كارتوگرافي هنر، علم و فن تهيه انواع نقشه است كه طي مراحل مختلف اندازه‌گيري و محاسبه و ترسيم بخشي يا تمام سطح كره زمين را بر سطحي مستوي با تكيه بر اصول رياضي و تناسب هندسي به نمايش درمي آورد. تا نقشه های نهایی را بتوان در ساختار اقتصادي ،‌فرهنگي ،‌دفاع ملي ،‌روابط بين الملل ، تعليم و تربيت ،‌جهانگردي و موارد متنوع ديگر مورد استفاده قرار داد .

كارتوگرافي بيشتر يك هنر است تا علم ؛ چون وظيفه يك كارتوگراف تنها نشان دادن اطلاعاتي خاص بر روي يك صفحه نيست بلكه بايد اين اطلاعات را به صورت سمبليك و يا يك سري خطوط كه موجودتيشان از رياضي نشأت مي‌گيرد ،‌نشان بدهدو براي اين كار ، يك كارتوگراف بايد به گونه‌اي عمل كند كه بيننده ضمن درك مفاهيم ، به ديدن نقشه علاقه‌مند گردد . يعني در انتخاب سمبل‌ها ، طراحي و رنگ آميزي بايد از اصول زيبا سازي استفاده بكند.

کارتوگرافی از ترکیب دو کلمه  Cart وGraphy تشکیل شده که معنای جامع نقشه و ترسیم کردن را کنار هم قرار داده است . پس میتوانیم صفت دانش تهیه نقشه را به آن نسبت دهیم.

ارتباط نقشه بردار و کارتوگراف

تهیه نقشه از یک منطقه ، فعالیت دو گروه مجزا را می طلبد:

• اطلاعاتی که توسط مهندسین نقشه برداری جمع آوری می شود
• ترسیم نقشه بر اساس اطلاعات جمع آوری شده ، که کار کارتوگراف است

اطلاعاتی که توسط نقشه بردار برداشت می شود ریشه اولیه دانسته های جمع آوری شده است . اطلاعات نقشه بردار داده های خام می باشند و فقط افراد متخصص در همان فیلد کاری می توانند از ماهیت دیتاهای خام سر در بیاورند و لی دیتاهای خام برای عموم افراد یا متخصصین و تحلیلگران سایر فیلدهای کاری قابل استفاده نمی باشد تا زمانیکه کارتوگراف آن ها را مورد بررسی قرار دهد و از حالت خامی بیرون آورد و آنها را به نقشه هایی کاملا گویا و مطلوب تیدیل گردد .

حاصل كار كارتوگراف و يا به عبارتي زبان كارتوگراف نقشه است و هدف يك كارتوگراف همواره استفاده از امكانات مختلف براي انتقال اين پيام به بهترين وجه است و يك كارتوگراف بايد به اين زبان يعني ( زبان تصوير) تسلط داشته باشد تا بتواند بااستفاده كننده ارتباط منطقي داشته باشد

وظیفه کارتوگراف

تنظیم پیش نویس، ترکیب اطلاعات، استفاده از نقشه‌ها و مدارک مربوطه، انتخاب شبکه و سیستم مختصات ، تعیین علائم و نوشته ها، هماهنگی اطلاعات موجود در نقشه، طراحی اطلاعات حاشیه نقشه، انتخاب روش ترسیم و چاپ و تکثیر از وظایف کارتوگراف بشمار می رود .

امروزه كارتوگرافي به طور عمده كليه فعاليتهاي مربوط به آماده سازي نقشه و بهره‌گيري از نقشه را شامل مي شود،که شامل موضوعات زیر می باشد:

– نظير آموزش

– نحوه استفاده از نقشه

-مطالعه سير تكاملي كارتوگرافي

جمع آوري و بايگاني نقشه

تهيه كاتالوگ و فعاليتهاي مربوط به تهيه فهرست

– طراحي و ساخت نقشه ، چارت

– طراحی و ساخت پلان و اطلس

پنج اصل در کارتوگرافی که باید برای تهیه نقشه،  آن ها را کاملا رعایت کرد.

• مقياس
• سيستم تصوير
• جنراليزه
• طراحي
• ترسيم و توليد

مقیاس كارتوگرافی

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

طراحی

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

ترسیم و تولید كارتوگرافی

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، توليدو 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 بهترارتباطات نقشه، کمک مي کند. اين عناصر کليدي عبارتند از:

۱-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. به عنوان مثال چهارچوب داده‌ها می تواند اطلاعات مربوط به مرزهاي سياسي ايران در خاورميانه ‌باشد.

۲-راهنماي نقشه (Legend):
راهنما، رمز گشاي چهارچوب داده‌هادر نقشه است. بنابراين بصورت متداول به عنوان کليد معرفي مي‌شود. توضيح جزئيات هررنگ، بصورت نماد يا رده بندي در اين بخش توضيح داده مي‌شود. در راهنما مثلا ، واحدهاي سنگ‌شناسي نقشه در قسمت‌هاي مختلف بوسيله رنگ‌هاي متفاوت تقسيم بندي شده ونشان داده مي‌شود که هر رنگ مربوط به یک واحد زمين‌شناسي بوده و نشان می دهد که داراي چه سني مي‌باشد. بدون اين راهنما، رنگ‌ها هيچ مفهومي براي بيننده نخواهد داشت. راهنما به بيننده اطلاع مي‌دهد که مثلا بيشترين و کمترين تمرکز جمعيت در کدام مناطق ايران وجوددارد.

۳–موضوع (Titel) :
موضوع بسيار مهم است، چرا که توضيحي فوري ومختصر درباره شرح نقشه به بيننده مي‌دهد. عنوان، به سرعت موضوعي را که بر اساس آن نقشه تهيه شده را نشان می دهد و موقعيت داده‌ها را اطلاع مي‌دهد.

۴–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 نشانمي‌دهند.

۵–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 ازيک واحد اندازه گيري به يک واحد ديگر نشان داده شود. بنابراين مقياس ۱:۱۰۰۰۰ نشان مي دهد هر واحد از نقشه معرف ۱۰۰۰۰ واحد از دنياي واقعي است. به عنوان مثال: ۱:۱۰۰۰۰ با واحد اينچ بدين معني است که هر واحد نقشه مساوي با ۱۰۰۰۰ اينچ در دني ايواقعي مي‌باشد.

روش دوم براي نمايش مقياس، مقايسه با ديگر انواع واحدها است. براي مثال:۱:۱۰۰ بدين معناست که هر واحد اندازه بر روي نقشه ۱۰۰ فوت در جهان واقعي است. اين نسبت همان ۱:۱۲۰۰(۱فوت=۱۲ اينچ) است. علاوه بر موارد گفته شده، نسبت مي‌تواندبصورت گرافيکي در فرم Scale Bar  یا مقياس خطي نيز قرار گيرد.

همچنين نقشه‌هايي که مقياس ندارند بايد داراي نشان N.T.S باشند که به مفهوم “مقياس نشده است” مي‌باشد.

۶–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. مثلا، رونگاشت می تواند  منبع و تاريخ داده‌هارا مشخص کند. رونگاشت به بيننده کمک مي‌کند تا استفاده از نقشه را براي اهداف خويش تعيين نمايد.

۷–مرزها(Border) :
قرارگيري مرزها در نقشه ، به محصور کردن تمام عناصر نقشه کمک مي‌نمايد. به علاوه، مرزهاي داخلي، عناصر نقشه را طبقه‌بندي مي‌نمايد. مرزهاهمچنين حدود خارجي نقشه را معين مي‌کنند.

۸–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 راپوشش مي دهد، در اختيار بيننده قرارمي‌دهد.

۹–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 درنقشه 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 مي‌بايدبه نقشه اضافه شوند تا از لحاظ کارتوگرافي کامل گردد. به عنوان مثال مي‌توان ازعلامت‌هاي اختياري(Optional Elements) نام برد.بيشتر اين نشانه‌ها با اينکه الزامي نيستند مي‌توانند براي کمک به بيننده اضافه شوند.

جنرالیزه

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 نظرتصويري و نمايش، کم و بيش مورد تاکيد قرار گيرند. اطلاعات آماري موجود در نقشه نيزبايد به نحوي خلاصه و پرورانده شود که نمايانگر ويژگي اصلي اطلاعات باشند.

ما در دنیای پیرامون خود می‌توانیم بی‌نهایت اطلاعات شامل عوارض و پدیده‌های جغرافیایی را مشاهده کنیم که بخشی از این عوارض و پدیده‌ها مستقیماً قابل رویت بوده، و بخشی دیگر از عوارض و پدیده‌ها مستقیماً قابل مشاهده نیستند و بصورت غیرمستقیم و با استفاده از روشهایی، قابل درک هستند.

چنانچه بخواهیم تمامی این اطلاعات و یا قسمتی از آنها را روی نقشه نمایش دهیم، نمی‌توانیم تمامی جزئیات مربوط به این اطلاعات را روی نقشه نمایش دهیم. زیرا ما محدود به یک ‌سری شروط و قیود در تهیه نقشه می‌باشیم که مهمترین آنها خوانا و گویا بودن نقشه است.
بنابراین باید تصمیم گرفت چه چیزی را لازم است نمایش دهیم و چه چیزی باید حذف شود.این انتخاب به عبارت ساده جنرالیزه نامیده می‌شود.

به‌عبارت دیگر می‌توان عمل جنرالیزه را بصورت زیر تعریف نمود :

“جنرالیزه عبارت است از تحدید و انتخاب عوارض و اطلاعات نقشه مبنا، برای حفظ گویایی و خوانایی نقشه ی بدست آمده از آن.”

   درفرایند جنرالیزه، خوانایی و گویایی نقشه، عامل اصلی کنترل جنرالیزه می‌باشد. هرچه فضایی که برای نمایش اطلاعات در روی نقشه وجود دارد بیشتر باشد، این عامل کنترل، کمتر بنظر می‌آید. بنابراین می‌توان به‌وضوح گفت که جنرالیزه کردن اطلاعات مستقیماً با مقیاس نقشه ارتباط دارد.
هرچه مقیاس نقشه کوچکتر باشد، جهت حفظ خوانایی و گویایی نقشه مجبور به جنرالیزه بیشتر جزئیات عوارض و اطلاعات می‌باشیم. برای اینکه عمل جنرالیزه به نحو احسن انجام گیرد، بگونه‌ای که خوانایی و گویایی نقشه حفظ شود، علاوه بر رعایت قواعد و اصول کارتوگرافی، دانش و تجربه کارتوگرافی نیز لازم و ضروری می‌باشد.

جنرالیزاسیون، روشی است که به موجب آن اطلاعات، طوری انتخاب شده و بر روی نقشه نمایش داده می شوند که با مقیاس نمایش نقشه سازگار باشند

بسیاری از افراد بدلیل عدم اطلاع از علم کارتوگرافی، جنرالیزه را تنها حذف اطلاعات می‌دانند، در صورتیکه جنرالیزه تنها شامل حذف اطلاعات نبوده و خود دربرگیرنده موارد ذیل می‌باشد :

•  ازآنجائیکه نقشه تصویر خلاصه شده‌ای از سطح زمین در مقیاس کوچکتر می‌باشد، لذا بدلیل کافی‌نبودن فضای خالی، امکان نمایش همه عوارض موجود در روی سطح زمین وجود ندارد، لذا می‌بایست عوارض مناسب با هدف و موضوع نقشه را انتخاب نمود (انتخاب)

بالطبع با انتخاب این عوارض، تعدادی از عوارض جهت جلوگیری از شلوغی نقشه و خوانا و گویا نمودن نقشه حذف می‌گردند (حذف)

• همچنین بدلیل اینکه با توجه به مقیاس نقشه نمی‌توان تمامی جزئیات عوارض را نمایش داد، لذا لازم است تا عوارض بر روی نقشه بصورت ساده نمایش داده شوند، بگونه‌ای که اولاً خصوصیت و شکل اصلی عارضه و ثانیاً تعادل و هماهنگی بین عوارض مجاور حفظ شود  (ساده کردن)
• هنگامی‌که دسته‌ای از عوارض مشابه با فاصله کمی درکنار هم قرار گرفته باشند، می‌توان این فاصله‌ها را با یکی‌کردن عوارض بصورت ساده‌تر نمایش داد  (ترکیب)
•  برخی از عوارض در اثر کوچک‌شدن مقیاس وضوح و اهمیت خود را از دست می‌دهند. برای اینکه این عوارض اهمیت خود را بدست آورند، لازم است تا این عوارض بزرگتر از اندازۀ واقعی خود نمایش داده شوند ( بزرگنمایی ). این عمل بر روی عوارض مجاور نیز اثر گذاشته و جهت جلوگیری از تداخل عوارض، حفظ ارتباط عوارض و خصوصیات شکل منطقه، لازم است عوارض مجاور از موقعیت اصلی خود جابجا گردند (جابجایی)

جنرالیزه کردن نقشه ها به مقیاس آنها بسیار وابسته است.

•  دراثر کوچک‌شدن مقیاس، تمامی عوارض را نمی‌توان با ابعاد واقعی آنها نمایش داد. برای برخی از عوارض که اهمیت آنها زیاد است، می‌توان عمل بزرگنمایی را انجام داد. لیکن برای برخی از عوارض بدلیل عدم وجود فضای کافی و جهت جلوگیری از تداخل عوارض و حصول خوانا بودن نقشه، لازم است علائم و نمادها‌یی را برای نمایش این عوارض انتخاب نمود  (انتخاب علائم و نمادها) بگونه‌ای که این نماد به شکل واقعی عارضه نزدیک باشد.

مفهوم اصلی نماد یا علامت، یک مفهوم کلی و پیچیده می‌باشد. زیرا که هر نمایشی از خطوط و سطوح را می‌توان یک نماد در نظر گرفت اما در این مورد منظور زمانی است که نمایش عارضه واقعی در روی سطح زمین به صورت نقطه‌ای در نقشه نمایش داده می‌شود.

•  همچنین با کوچک شدن مقیاس نقشه، امکان نمایش تمامی تقسیمات و طبقات داخل عوارض در روی نقشه وجود ندارد و لازم است طبقه‌بندی و تقسیمات عوارض را با توجه به طبیعت و خصوصیات عوارض تغییر داد ( طبقه بندی عوارض)

یکی از صاحبنظران علم کارتوگرافی می‌گوید:

” تنها کسی که تسلط کافی بر موضوع داشته و بتواند آنچه را که در مغزش بصورت ایده‌آل نقش بسته به صورت ایده‌آل خلق کند، توان ارائه یک جنرالیزه خوب را دارد.”

به هر حال مهم است که بدانیم چه وقت، کجا و چگونه جنرالیزه کنیم. برای حصول یک جنرالیزه مطلوب، رعایت یک‌سری شرایط برای نقشه ضروری می‌باشد که عبارتند از :

• حفظ خصوصیات نقشه
• حفظ اطلاعات ( اهمیت عوارض )
• تعادل و هماهنگی بین اطلاعات در نقشه نهایی

سیستم تصویر

نقشه‌ها به طور کلي نشان دهنده 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.

تحصیل در رشته کارتوگرافی

رشته عمران کارتوگرافی زیر شاخه ریاضی و فیزیک است و یکی از چهار رشته عملیات نقشه برداری است . این رشته با بالا بردن مهارت عملیات ، کاردانی افزایش اگاهی های خاص رشته در افراد موجب بالا رفتن قدرت نسبی تفکر ، استدلال ، تجزیه و تحلیل و درک مفاهیم      می شود  . البته که این رشته از نظر سنتی دارای جایگاه ویژه ای است و به هنر ترسیم نقشه معروف است . در ایام قدیم این کار به وسیله قلم و کاغذ انجام می شده که در حال حاضر و با پیشرفت تکنولوژی دچار تحول گردیده است .

جمع بندی

كارتوگرافي دانش تهيه نقشه است و از آنجا كه نمي‌توان قسمتي از سطح كره زمين را به اندازه واقعي خود بر روي صفحه‌اي تصوير كرد بايد عوارض و پديده‌هاي مختلف زمين را به نسبت معيني كوچك نمود و اين عمل براساس مباني و اصول كارتوگرافي به نحوي انجام مي‌گيرد كه كاربران با توجه به نسبت كوچك شده و مشخصات فني آن بتوانند به مقدار اصلي كميت پي‌ببرند.

• تهیه نقشه از یک منطقه فعالیت دو گروه مجزا مهندسین نقشه و کارتوگراف را می طلبد .
• رشته عمران کارتوگرافی زیر شاخه ریاضی و فیزیک است و یکی از چهار رشته عملیات نقشه برداری است

مراحل اماده سازی نقشه :

1. آموزش
2. جمع آوری کردن و بایگانی نقشه

3 . مطالعه سیر تکامل کارتوگرافی و……

پنج اصل کارتوگرافی :

مقیاس ، طراحی ،ترسیم و تولید ، جنرالیزه ، سیستم تصویر