PRAKTICKÁ KARTOGRAFIE

Transkript

1 PRAKTICKÁ KARTOGRAFIE MGR. ROMANA OLŠÁKOVÁ ČÍSLO OPERAČNÍHO PROGRAMU: CZ.1.07 NÁZEV OPERAČNÍHO PROGRAMU: OP VZDĚLÁVÁNÍ PRO KONKURENCESCHOPNOST ČÍSLO OBLASTI PODPORY: VĚDA HRAVĚ, ZÁBAVNĚ, ALE PŘEDEVŠÍM NÁZORNĚ REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.1.24/ HLUČÍN 2013

2 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Název: Praktická kartografie Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Předmět: Geografie Tematická oblast: Kartografie Autor: Mgr. Romana Olšáková Vydání: 2013 Počet stran: 24 Studijní materiál pro střední školy a gymnázia. Mgr. Romana Olšáková Gymnázium Josefa Kainara, Hlučín, příspěvková organizace

3 OBSAH: Úvod Zeměpisná poloha Zeměpisné souřadnice Určování zeměpisné polohy Glóbus, mapa, měřítko Glóbus a mapa Měřítko mapy Kartografická zobrazení Druhy kartografických zobrazení Obsah mapy Výškopis Polohopis Popis Dělení map podle obsahu Tvorba mapy Práce na tvorbě mapy Tvorba vlastní mapy Použitá literatura Citace obrázků... 24

4 Vysvětlivky k používaným symbolům Studijní text krátké shrnutí znalostí, které by měl student ovládat k tomu, aby mohl bez problémů vyplnit uvedené úkoly. Úkoly úkoly a cvičení k opakování a upřesnění znalostí. Shrnutí shrnutí předcházející látky, shrnutí kapitoly. K zapamatování označení důležitých znalostí, vzorců. Motivační úkoly a cvičení

5 Úvod Studijní opora je určena pro žáky třetího ročníku šestiletého gymnázia nebo první ročníky čtyřletého gymnázia, případně odpovídající ročníky středních škol. Cílem materiálu je procvičit na praktických příkladech a lépe pochopit základní učivo celku Úvod do studia kartografie. K prostudování a splnění úkolů by měl mít žák nejméně pět hodin. Součástí je také samostatný projekt. Po prostudování textu budete znát: základní kartografické pojmy (glóbus, mapa, měřítko, zeměpisné souřadnice), druhy kartografických zobrazení, dělení map podle obsahu. Získáte tyto dovednosti: určování zeměpisné polohy, práce s měřítkem mapy, tvorba tematické mapy.

6

7 Praktická kartografie 7 1 Zeměpisná poloha Klíčová slova kapitoly: zeměpisná šířka, zeměpisná délka, rovnoběžka, poledník. 1.1 Zeměpisné souřadnice Každé místo na Zemi má své jedinečné souřadnice. Například místo názvu daného místa můžete napsat: s. š. a v. d. Už jste se někdy zamysleli nad tím, odkud se tato čísla skutečně vzala, a umíte odhadnout správný název místa určeného těmito souřadnicemi? Zeměpisná šířka φ je úhel, který svírá rovina rovníku se spojnicí středu Země a místa na zemském povrchu. Rovnoběžka je tedy spojnice bodů se stejnou zeměpisnou šířkou. Rovník rozděluje Zemi na severní a jižní polokouli. Zeměpisná délka λ je úhel, který svírá rovina proložená hlavním poledníkem a středem Země s rovinou proloženou místním poledníkem. Poledník je spojnice bodů se stejnou zeměpisnou délkou. Hlavní poledník prochází hvězdárnou v Greenwichi v Londýně a rovina, která jím prochází, rozděluje Zemi na západní a východní polokouli (Janský, 1995). Obrázek č. 1: Zeměpisné souřadnice

8 8 Praktická kartografie 1.2 Určování zeměpisné polohy Praktické úkoly: 1. Doplňte text a do tabulky zeměpisné souřadnice: Rovnoběžka je pomyslná čára, která se jeví jako a je s rovníkem. Poledník je pomyslná čára, která se jeví jako a spojuje. Nejdelší rovnoběžkou je rovník, jehož délka je přibližně. Nejkratší rovnoběžkou je, jehož délka je. Poledníky jsou dlouhé. Rovník Obratník Raka Obratník Kozoroha Severní polární kruh Jižní polární kruh Severní pól Jižní pól Hlavní poledník Datová hranice 2. Pracujte s atlasem a určete zeměpisnou polohu daných objektů: a) plochou největší sladké jezero: b) 4. největší ostrov světa: c) Uhuru: d) Vanua Levu: 3. Pracujte s atlasem, najděte a charakterizujte daná místa: a) 45 s. š. a 60 v. d. b) 20 j. š. a 135 v. d. c) s. š. a 6 20 z. d.

9 Praktická kartografie 9 4. Pracujte bez atlasu a pokuste se odpověď na následující úkoly: a) Uspořádejte podle polohy od severu k jihu velkoměsta v České republice. b) Co mají společného Vättern, Vesuv a Jindřichův Hradec? 5. Loď pluje na jižní polokouli po rovnoběžce 37 j. š. z místa A východním směrem 10 km, poté změní kurz na jih a opět pluje 10 km, po další změně pluje 10 km na západ a nakonec pluje 10 km k severu do místa B. Určete vzájemnou polohu místa A a B z hlediska světových stran. Nezapomínejme, že Země je kulatá. Nejkratší spojnice dvou míst na zemském povrchu se nazývá ortodroma. Protože azimut ortodromy se neustále mění, v praxi se používá dráha s konstantním kurzem, a to je loxodroma, spojnice dvou míst, která protíná všechny poledníky pod shodným úhlem (azimutem). Obrázek č. 2: Srovnání ortodromy a loxodromy

10 10 Praktická kartografie 2 Glóbus, mapa, měřítko Klíčová slova kapitoly: glóbus, mapa, měřítko. 2.1 Glóbus a mapa Mapy jsou odpradávna nepostradatelnou pomůckou nejen cestovatelů. Studovat geografii byste měli zásadně s mapou v ruce. Můžeme ale mapám skutečně věřit? Vždyť Země je kulatá! Představte si jak loupete pomeranč, naříznete-li slupku a pokusíte se ji dostat do roviny, bez zdeformování to nejde. Jaký je tedy zásadní rozdíl mezi glóbem a mapou? Glóbus je zidealizovaný, zmenšený trojrozměrný model Země. Nejstarší známý glóbus vytvořil Krates z Malu v Kilikii kolem roku 150 př. n. l. Mapa je zmenšený, zjednodušený a zkreslený obraz zemského povrchu převedený do roviny. Za nejstarší mapu je považována babylonská hliněná destička nalezená ve zříceninách města Ga Sur (Kašparovský, 2008). Obrázek č. 3: Ga Sur 2.2 Měřítko mapy Měřítko mapy je vlastně měřítkem glóbu, ze kterého byla mapa převedena do roviny. Měřítko udává, kolikrát je poloměr glóbu, z něhož mapa vznikla, menší než poloměr Země. Vzorec: = R je poloměr referenční koule km

11 Praktická kartografie 11 Typy měřítek: grafické a číselné Dělení map podle měřítka: a) mapy velkého měřítka do 1: (velká podrobnost, plány měst) b) mapy středního měřítka od 1: do 1: c) mapy malého měřítka nad 1: (málo podrobné, mapy velkých území) Praktické úkoly: 1. Určete měřítko mapy, když poloměr glóbu, z něhož vznikla, je jeden metr. 2. Určete poloměr glóbu, když měřítko mapy z něj odvozené je 1 : Pro další výpočty použijte běžnou definici měřítka: Měřítko mapy udává poměr mezi vzdáleností na mapě a ve skutečnosti. a) Určete, kolika kilometrům ve skutečnosti odpovídá 14 cm naměřených na mapě s měřítkem 1: b) Určete měřítko mapy, jestliže vzdálenost 15,2 cm odpovídá 760 km ve skutečnosti. c) Dvě místa jsou od sebe vzdálena 15 km. Jaká je jejich vzdálenost na mapě

12 12 Praktická kartografie v měřítku 1: d) Na plánku s měřítkem 1:8 000 má pozemek 6 cm², určete jeho skutečnou výměru v hektarech. 3 Kartografická zobrazení Klíčová slova kapitoly: kartografická zobrazení azimutální, válcové, kuželové. Vzpomeňte si na problém s naším pomerančem. Přemýšlejte, jakou vhodnou metodou lze tedy povrch koule převést do roviny. 3.1 Druhy kartografických zobrazení Kartografické zobrazení je matematická metoda, která umožní sestrojit zeměpisnou síť v rovině. Nejčastěji se používá promítání, pak hovoříme o kartografické projekci. Dělení kartografických zobrazení podle různých hledisek: Podle umístění bodu promítání: a) gnómonická bod promítání ve středu glóbu b) stereografická bod promítání na povrchu naproti dotykového bodu c) ortografická bod promítání v nekonečnu Podle zkreslení: Obrázek č. 4: Gnómonická projekce do roviny

13 Praktická kartografie 13 a) délkojevné zachovávají délky b) plochojevné zachovávají plochy c) úhlojevné zachovávají úhly d) vyrovnávací zkreslení je v rovnováze Podle plochy, na kterou promítáme: a) azimutální tečná rovina b) válcové plášť válce c) kuželové plášť kužele d) obecné pomocí matematického odvození Podle polohy zobrazovací roviny: a) normální pólová b) příčná transverzální c) obecná šikmá (Karas, 2008) Praktické úkoly: Pracujte se Školním atlasem světa (Kartografie Praha), prohlédněte si obrázky kartografických zobrazení a pokuste se splnit následující úkoly: 1. Popište, jak se jeví rovnoběžky a poledníky v daném zobrazení v normální poloze: a) azimutální zobrazení b) válcové zobrazení c) kuželové zobrazení 2. Které zobrazení (podle plochy promítání) a v jaké poloze použijete pro tvorbu mapy: a) mapa Arktidy b) mapa České republiky c) mapa časových pásem 3. Co je nejvíce zkresleno při válcovém zobrazení v normální poloze? 4. Co je zkresleno na délkojevných mapách.

14 14 Praktická kartografie 5. Pokuste se zakreslit princip stereografické projekce bodu na povrchu Země při azimutálním zobrazení v normální poloze.

15 Praktická kartografie 15 4 Obsah mapy Klíčová slova kapitoly: výškopis, polohopis, popis, dělení map podle obsahu, kartogram, Kartodiagram. Také si během výletu kladete následující otázky? Už tam budem? Je to do kopce? Je tam restaurace? Jak se to tam jmenuje? Na všechny otázky nám může odpovědět právě mapa, správně její základní obsah výškopis, polohopis a popis. 4.1 Výškopis Výškopis znázorňuje výškovou členitost zobrazovaného území pomocí kót, vrstevnic a barevné hypsometrie. Kóta je bodová značka s číselným údajem, který udává nadmořskou výšku. Vrstevnice je linie spojující místa se stejnou nadmořskou výškou. Využívá se hlavně na turistických mapách. Na mapách menších měřítek jsou plochy mezi vrstevnicemi vybarveny podle stupnice, tzv. metoda barevné hypsometrie. Dalšími možnostmi vyjádřit reliéf mohou být reliéfní (plastické) mapy. Na starých mapách se často vyskytuje kopečková metoda nebo stínování (jihovýchodní svahy). Mezi moderní metody patří pohledové mapy. 4.2 Polohopis Polohopis zachycuje horizontální polohu bodů v krajině. Je znázorněn značkami: bodovými (vrcholy), liniovými (vodstvo) a plošnými (sídla). Význam smluvených značek je obsažen v legendě, která je nedílnou součástí mapy.

16 16 Praktická kartografie 4.3 Popis Popis udává jména zobrazených objektů. Věda, která se zabývá studiem zeměpisných jmen, se nazývá toponomastika. Zeměpisná jména jsou v mapě uvedena smluveným písmem, které se odlišuje velikostí, druhem, barvou nebo sklonem. Cizí názvy se mohou do mapy dostat následujícím způsobem: transpozicí (přepis v latince z jiné mapy), transliterací (přepisem například z azbuky) nebo transkripcí (fonetickým přepisem například z čínštiny). Zeměpisné názvy můžeme také rozlišovat podle původu: domácí (Aš), cizí (Roma) a exonyma (Řím), to jsou vžité české názvy (Kašparovský, 2008). Praktické úkoly: 1. Doplňte tabulku: Paris Venecia Kobenhavn Baile Átha Cliath Graz EXONYMA 2. Mezi mapová díla patří také soubor map, neboli atlas. Pokuste se stručně vysvětlit, co znamenají jednotlivé údaje v rejstříku: Sokotra o., 36, E Doneste si různé zajímavé mapy. U každé se pokuste charakterizovat, jakým způsobem je znázorněn její obsah a jaké prvky obsahuje ještě navíc. Pokuste se také stanovit skupiny map s podobným obsahem a nazvěte je. Poznatky vypište. Doplňkové prvky v mapě: Různé typy map:

17 Praktická kartografie V současné době jsou zajímavou volbou také mapy vytvořené v počítačovém prostředí, které poskytují nejen prostorové vnímání, ale také interaktivitu. Pokuste se pomocí internetu najít příklady. Uveďte některé webové odkazy: 4.4 Dělení map podle obsahu d) tematické mapy Základní dělení: a) katastrální mapy b) topografické mapy c) všeobecně geografické mapy Nejpočetnější skupinu tvoří tematické mapy, jejichž obsah je redukován a zjednodušen (generalizace mapy). Jsou zaměřeny na dané téma (geomorfologické mapy, politické mapy, mapy přírůstku obyvatelstva, mapy dopravních linií a další). Pro lepší vyjádření a pochopení obsahu map používáme různé kartografické vyjadřovací prostředky (metody kartografické interpretace). Základní metody kartografické interpretace:

18 18 Praktická kartografie Obrázek č. 5: Kartogram a kartodiagram Kartogram kvantita sledovaného jevu je v jednotlivých regionech vyznačena barvou nebo rastrem (např. hustota zalidnění) Kartodiagram uprostřed sledovaného území je umístěn statistický diagram, který může vystihovat kvantitu i kvalitu sledovaného jevu (např. počet i věkové složení obyvatelstva) Stuhová metoda barvou a šířkou pruhu znázorňuje intenzitu jevu (např. přepravu) Anamorfóza plocha územních jednotek odpovídá intenzitě daného jevu, dochází k deformaci mapy (např. plocha odpovídá počtu obyvatel)

19 Praktická kartografie 19 5 Tvorba mapy Klíčová slova kapitoly: práce na tvorbě mapy, DPZ, GPS, tematická mapa. 5.1 Práce na tvorbě mapy Podle vzniku rozdělujeme mapy na původní, které vznikly na základě pozemního mapování a dnes užitím leteckých nebo družicových snímku, a mapy odvozené, zpracované z původních map. Etapy vzniku původní mapy: Astronomická a geodetické práce (podklady pro zeměpisné souřadnice a nadmořskou výšku trigonometrická a nivelační síť). Topografické práce (podrobný výškopis a polohopis). Kartografické a reprodukční práce (převod do kartografického díla a jeho reprodukce a tisk). Významnou úlohu v současném získávání dat pro astronomické a geodetické práce hrají dvě následující geoinformační technologie: DPZ = dálkový průzkum Země, získávání informací o zemském povrchu prostřednictvím leteckých a družicových snímků GPS = globální navigační a polohové systémy, které pomocí kosmického systému družic přesně určují zeměpisnou polohu na Zemi Praktické úkoly: 1. Pokuste se uvést alespoň pět možností využití družicových snímků v samotné kartografii či obecné geografii.

20 20 Praktická kartografie 2. V současné době existují, či jsou v přípravě tři globální systémy pro určování zeměpisné polohy. Vypište jejich názvy a státy, které se na jejich provozu podílejí: 3. Dokážete se v přírodě orientovat i bez pomocí nejmodernější techniky? Vypište alespoň osm dalších možností určení severu v přírodě pokud nemáte kompas ani buzolu či GPS přijímač. Popište i jejich princip. a) Podle hvězd Polárka směřuje k severu (princip orientace na obloze prostřednictvím části souhvězdí, které je známé jako Velký a Malý vůz, nebo viz. obrázek) Obrázek č. 6: Princip orientace podle Polárky

21 Praktická kartografie Tvorba vlastní mapy Odrazu prostorového uspořádání reality ve vašem vědomí se říká mentální mapa (v psychologii kognitivní mapa). Pokuste se tento vnitřní obraz světa prezentovat a nakreslete vaši mentální mapu světa, kontinentu, oblíbeného státu. Obrázek č. 7: Mentální mapy tvorba žáků

22 22 Praktická kartografie Projektový úkol tvorba vlastní odvozené mapy kartogramu: 1. Určete si jev, který budete znázorňovat pomocí kartogramu (například přirozený přírůstek v krajích České republiky k vámi vybranému roku). 2. Pomocí internetu nebo překreslení získejte podkladovou mapu obsahující základní rysy územních celků. 3. Vyhledejte příslušné údaje (například pomocí Statistické ročenky) a rozdělte údaje do stejných intervalů a vyberte pro ně vhodnou barevnou škálu příslušnou označení v legendě (odstíny červené pro kladný přírůstek, čím vyšší tím tmavší, a modrou pro záporný přírůstek úbytek). 4. Sestavte mapu, měla by obsahovat název, měřítko, vlastní mapu, legendu, informace o autorovi a zdroje. 5. Vlastní mapu můžete vyrobit a vybarvit ručně nebo pracovat v programu malování na počítači. Obrázek č. 8: Příklad tematické mapy vytvořené žáky

23 Praktická kartografie 23 6 Použitá literatura 1. KARAS, Petr a Ludvík HANÁK. Maturitní otázky - zeměpis. 1. vyd. Praha: Fragment, 2008, 215 s. Maturitní otázky. ISBN KAŠPAROVSKÝ, Karel. Zeměpis I. v kostce: pro střední školy : [kartografie, fyzická geografie, socioekonomická geografie]. 1. vyd. Praha: Fragment, 2008, 152 s. Maturita v kostce. ISBN PEŠTOVÁ, Jana. Praktický zeměpis: pracovní učebnice zeměpisu pro ročník základní školy a víceletá gymnázia. 1. vyd. Praha: Nakladatelství České geografické společnosti, 1999, 32 s. ISBN RNDr. JANSKÝ Bohumír a kol. Země: úvod do geografie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství České geografické společnosti, 1995, 63 s. ISBN VALENTA, Václav a Vladimír HERBER. Maturita ze zeměpisu: otázky a testy k přípravě na maturitu a přijímací zkoušky na VŠ. 2. upr. a rozš. vyd. Praha: Česká geografická společnost, 2004, 127 s. ISBN Dnešní svět: Země ve vesmíru. Praha: TERRA-KLUB, o.p.s., 2007, 2006/2007, č. 4. ISSN

24 24 Praktická kartografie 7 Citace obrázků 1. Obrázek č. 1 [cit ]. Dostupný na www: 01_latitude.jpg. 2. Obrázek č. 2 [cit ]. Dostupný na www: 3. Obrázek č. 3 [cit ]. Dostupný na www: Sur.jpg. 4. Obrázek č. 4 [cit ]. Dostupný na www: omonique.jpg/220px-projection_azimutale_gnomonique.jpg. 5. Obrázek č. 5 [cit ]. Dostupný na www: 6. Obrázek č. 6 Dostupný z RÜKL, Antonín. Minimum o hvězdách. Vyd. 1. Praha: Olympia, 1997, 72 s. ISBN Obrázek č. 7 Práce žáků Gymnázia J. Kainara, KOTKOVÁ Vanda, Hlučín 2006, KRAKOVKOVÁ Kateřina, Hlučín Obrázek č. 8 Práce žáka Gymnázia J. Kainara, ONDRUF Tomáš, Hlučín 2006