نقشه

نقشه جغرافیایی

کارتوگرافی یا تولید نقشه، مطالعه و عمل نققشه برداری از المان‌های روی سطح زمین است و کسی که نقشه‌ها را تولید می‌کند را نقشه برداری می‌نامند. (تاریخچه نقشه نگاری)
نقشه‌های جاده‌ها شاید امروزه پر کاربردترین نوع نقشه باشند و که از زیر مجموعه نقشه‌های ناوبری محسوب می‌شوند؛ که شامل نمودارهای هوایی، دریایی، شبکه ریلی، مسیرهای دوچرخه سواری و حتی پیاده‌روی می‌باشند؛ ولی عمده نقشه‌های تولیدی برای کاربردهای دیگر که مورد نیاز شهرداری‌ها، شرکت‌های توزیع آب و برق، واحدهای مالیاتی (البته این مورد در ایران چندان رایج نیست)، سرویس‌های امداد و نجات و خدمات اضطراری و سایر سازمان‌های محلی تولید و مورد استفاده قرارمی گیرند. یکی از کاربران مهم و تولیدکننده نقشه‌ها جغرافیایی، سازمان‌های نظامی و انتظامی هر کشوری می‌باشد که معمولاً در سطح ملی اقدام به تولید و گردآوری داده می‌نمایند.
در نقشه‌های دوبعدی علاوه بر نمایش اطلاعات مکانی به شکل سطحی یا نقطه ای از خطوط تراز (کانتور) برای نشان دادن مقادیر هم میزان مانند ارتفاع ثابت، دما، بارندگی وغیر استفاده می‌شود.

مقیاس و دقت

اکثر نقشه‌ها با یک مقیاس عددی مثلاً ۱:۱۰۰۰۰ ترسیم می‌شوند که نشان می‌دهد که هر واحد بر روی نقشه معادل چه میزانی بر روی زمین است به عنوان نمونه در مقیاس فوق هر میلیمتر بر روی نقشه معادل ده هزار میلیمتر بر روی زمین است که معادل ده متر می‌شود. براساس این مقیاس عددی معمولاً دقت نقشه نیز مشخص می‌شود. در مناطق محدود که سطح زمین مورد نقشه برداری به حدی کوچک باشد که بتوان از انحنا زمین صرف نظر کرد محاسبات ساده بوده ولی اگر ابعاد منطقه مورد نقشه برداری بزرگ باشد - به شکلی که نتوان از انحنا زمین صرف نظر کرد - نیاز به محاسبات و مدل‌سازی دقیق تر می‌باشد. در سطوح بزرگ امکان تبدیل اندازه‌گیری‌ها بر روی کره به سطح بدون در نظر گرفتن مدل‌های ریاضی ممکن نبوده و این باعث می‌شود که نقشه مقیاس ثابتی نداشته باشد و معمولاً دقت مقیاس در یک یا دو راستا ویژه در سیستم تصویر مورد استفاده قابل استناد است.
البته در حال حاضر مدل‌های ریاضی مورد استفاده در تهیه نقشه آنچنان دقیق و مناسب هستند که برای اکثر اهداف مورد انتظار دقت مورد نیاز را تأمین کنند ولی فقط در مورد نقشه‌های که سطح بسیار بزرگی از زمین را پوشش می‌دهد هنوز سیستم تصویر یک پارچه سطحی متصور نیست که در آن ابعاد هم استناد به مقیاس خاص مفهوم چندانی ندارد و اگر از عدد مقیاس هم استفاده شود معمولاً به مقیاس در خط استوا اشاره دارد.
در برخی از انواع نقشه مانند نقشه‌های کارتوگرامی به عمد مقیاس نقشه دستکاری می‌شود تا وجه دیگری از داده - بجز ابعاد و مساحت‌ها - به کاربر منتقل شود. مثلاً جمعیت کشورها یا شهرها در نمایش ابعاد هندسی آنها تأثیر می‌گذارد. به گونه ای که کشورهای پرجمعیت تر بزرگ‌تر و کشورهای کم جمعیت تر کوچکتر از ابعاد واقعی خودشان در نقشه نشان داده می‌شوند.
از نمونه دیگری از چنین دستکاری در مقیاس نقشه می‌توان به نقشه‌های خطوط مترو اشاره کرد که بیش از آن که موقعیت نسبی ایستگاه‌ها را نشان دهد، وضعیت نسبی آنها و خطوط را نشان می‌دهند.
باید توجه داشت که کاهش دقت در نقشه می‌تواند عمدی نیز باشد. مثلاً در بسیاری از موارد تأسیسات نظامی در نقشه‌ها آورده نمی‌شود. یا در مورد جاده‌ها ممکن است برای افزایش خوانایی نقشه و استفاده بهتر از نقشه از ترسیم جاده‌های کم‌اهمیت صرف نظر شود یا در عصر حاضر و وجود نرم‌افزارهای نمایش نقشه امکان خاموش و روشن کردن لایه‌های اطلاعاتی مختلف را ایجاد کرد که کاربر نقشه امکان دریافت راحت تر داده‌های مهم‌تر را داشته باشد.

سیستم تصویر

می‌دانیم دنیا اطراف ما بر روی سطح کروی یا دقیق تر بگوییم سطح بسیار شبیه به بیضوی قرارداد که در ابعاد کوچک که کرویت قابل صرف نظر کردن باشد به شکل فضا سه بعدی برای ما قابل درک است. سیستم تصویر در تولید نقشه رابطه ریاضی است که امکان تصویر کردن مختصات نقاط در فضا سه بعدی قرار گرفته بر پوسته کروی را به شکل نمایش دو بعدی را ایجاد می‌کند. مدل‌ها و روش‌های متعددی برای تبدیل این دو فضا به هم وجود دارد که انتخاب آنها به تناسب و نوع کاربرد ما بستگی دارد.

انواع نقشه

نقشه‌های جهان یا مناطق بزرگ اغلب «سیاسی» یا «فیزیکی» هستند. مهمترین هدف نقشه سیاسی نشان دادن مرزهای سرزمینی است. هدف فیزیکی نشان دادن ویژگی‌های جغرافیایی مانند کوه، نوع خاک یا کاربری اراضی یا زیرساخت‌هایی از جمله جاده‌ها، راه‌آهن و ساختمان‌ها است. نقشه‌های توپوگرافی ارتفاعات و پستی وبلندی‌های زمین را خطوط کانتور (منحنی هم تراز) یا سایه نشان می‌دهند. نقشه‌های زمین‌شناسی نه تنها سطح فیزیکی، بلکه خصوصیات تحت‌الارضی سنگ زیرین، خطوط گسل و ساختارهای زیرسطحی را نشان می‌دهد.

نقشه‌های رقومی یا الکترونیکی

در دو دهه آخر قرن بیستم، امکانات نمایش نقشه رایانه ای در دسترس قرار گرفت؛ و این امر کارتوگرافی نقشه‌ها، جمع‌آوری داده و نقشه برداری را تحت تأثیر قرار داد و سیستم‌های اطلاعات مکانی (GIS) روش قالب استفاده از نقشه شدند. روشی که با ترکیب ابزارها ساده و توابعی که امکان اضافه بارگذاری داده‌های مکانی بر روی نقشه باعث افزایش کارای نقشه‌های جغرافیایی شد. داشتن اطلاعات مختلف مانند میزان بارندگی، توزیع حیات وحش یا داده‌های جمعیتی در یک بستر مشترک، امکان تجزیه و تحلیل کارامدتر و تصمیم‌گیری بهتر را ایجاد نمود.
البته این بدان معنا نیست که فقط در سیستم‌های اطلاعات مکانی از این نوع نقشه‌ها استفاده می‌شود. در حال حاضر حتی برای تولید نقشه‌های غیر GIS ای نیز از نرم‌افزارهای رایانه ای و فرمت‌های دیجیتال استفاده می‌شود.
استفاده از نرم‌افزارهای رایانه ای باعث افزایش تعامل پذیری کاربر با داده و تغییر بزرگنمایی و حتی تغییر محتوا به تناسب بزرگنمایی انتخاب شده با مجموعه داده‌های متفاوت را ممکن می‌سازد. با اضافه کردن قابلیت‌های سیستم‌های تعیین موقعیت ماهواره ای از این داده‌ها می‌توان برای مسیر یابی و بسیاری کاربردها دیگر استفاده نمود

طبقه‌بندی نقشه‌ها

عمده این طبقه‌بندی بر دو محور اصلی قرار دارد. یکی طبقه‌بندی از نظر مقیاس و دیگری طبقه‌بندی از نظر محتوی.