Žemėlapis

Žemėlapis – simboliais perteiktas tam tikros vietovės vaizdinis modelis, kuriame pažymimas vizualinis santykis tarp tam tikrų komponentų (objektų, regionų ir pan.). Dauguma žemėlapių yra dviejų dimensijų geometriškai tiksli trijų dimensijų erdvės reprezentacija (pvz.: geografinis žemėlapis).
Žemėlapiams kurti taikomi sudėtingi matematikos dėsniai, pasitelkiama topografinių ar aeronuotraukų informacija, informacijos ir statistikos rašytinių šaltinių duomenys.

Žemėlapiai naudojami įvairiose gyvenimo srityse: gamtos ir visuomeniniams reiškiniams tirti, inžinieriniams projektams atlikti. Jie plačiai naudojami laivyboje, aviacijoje, žemės ir miškų ūkyje, kasdieniniame žmonių gyvenime. Žemėlapyje informacija pateikiama tam tikrais ženklais, skirtingai spalvinimais teritorijų plotais. Ženklų ir spalvų reikšmės nurodomos žemėlapio legendoje.

Pagrindinės žemėlapio dalys:
1. Pavadinimas
2. Mastelis
3. Legenda (sutartinių ženklų blokas)
4. Geografinis tinklas

Žemėlapių klasifikavimas 

Žemėlapiai klasifikuojami pagal turinį, temas, paskirtį, mastelį ir teritorijos dydį.

 Pagal turinį:
  Bendrieji geografiniai : juose atvaizduojama vietovės elementų visuma. Šiuose žemėlapiuose vaizduojami visi objektai, matomi vietovėje. Visi elementai yra svarbūs ir nei vienas neišskiriamas. Bendrųjų geografinių žemėlapių panaudojimas universalus – moksliniams tikslams, kasdieniniame gyvenime;

 Pagal temas:
 Teminiai – tai bendresnė ir įvairesnė gamtinių ir visuomeninių (socialinių ir ekonominių) reiškinių, jų derinių ir kompleksų žemėlapių kategorija. Žemėlapio turinį lemia konkreti tema. Teminiai žemėlapiai naudojami mokymo ir moksliniams tikslams, įvairių profesijų specializuotiems tyrimams ir kasdieniniame gyvenime;

 Pagal paskirtį:
 Specialieji skirti tik tam tikros rūšies uždaviniams spręsti arba ribotam vartotojų skaičiui. Tai dažniausia techninės paskirties žemėlapiai: navigaciniai žemėlapiai, kadastriniai žemėlapiai, techniniai žemėlapiai, projektavimo žemėlapiai. Ši klasifikacija nėra griežta. Specialiems žemėlapiams galima priskirti mokomuosius, agitacinius, švietimo, ekskursinius, sportinius ir kt.

 Pagal mastelį :
 Stambus (M iki 1:100 000);
 Vidutinis (M nuo 1:100 000 iki 1:1 000 000);
  Smulkus (M daugiau nei 1:1 000 000).

 Pagal vaizduojamos teritorijos dydį :
 Pasaulio;
 Žemynų;
 Valstybių ir regionų;

 Vandenynų žemėlapiai jie skirstomi į tris rūšis:
 Įlankų žemėlapis;
 Sąsiaurių žemėlapis;
 Uostų žemėlapis.

Žemėlapių rūšys

Topografiniai žemėlapiai 

Šiuose žemėlapiuose, atsižvelgiant į mastelį ir paskirtį, vaizduojami apibendrinti kartografuojamos teritorijos kraštovaizdžio elementai (ežerai, upės, reljefas, miškai, pievos, ganyklos, dirbamos žemės) ir kai kurie socialiniai objektai (gyvenvietės, keliai, valstybių sienos, administracinio suskirstymo ribos). Stambaus ir vidutinio mastelio topografiniuose žemėlapiuose, be kraštovaizdžio elementų, vaizduojami labai specialūs objektai: geodezinio tinklo punktai, vandens ir vėjo malūnai, mokyklos, bažnyčios, šuliniai, pavieniai akmenys ir kt. Taip pat pažymėta matavimo ženklai (trianguliacijos, niveliacijos, poligonometrijos), elektros perdavimo ir ryšių linijos, aukščiausieji ir žemiausieji reljefo taškai, upių pločiai, gyliai ir pan.

Geografinis žemėlapis 

Sumažintas apibendrintas Žemės paviršiaus vaizdavimas plokštumoje, atliktas pagal tam tikrus matematinius dėsnius ir rodantis gamtos ir visuomeninių reiškinių išsidėstymą ir ryšius. Geografiniame žemėlapyje galima atlikti matavimus (naudojamas mastelis), jis yra pakankamai vaizdus (naudojami sutartiniai topografiniai ženklai) ir apibendrinantis (atrinkti svarbiausi objektai ir apibendrintos jų ribos).

 Geografiniai žemėlapiai klasifikuojami:
 Pagal turinį (bendrieji geografiniai ir teminiai);
 Pagal paskirtį (universalieji ir specialieji);
 Pagal aprėptį (pasaulio, žemynų, vandenynų, šalių, regionų ir pan.);

Mastelis žemėlapyje 

Norint pavaizduoti tam tikrą teritoriją plokštumoje, reikia ją proporcingai sumažinti. Tam naudojamas mastelis.
Mastelis – dydis, kuris rodo, kiek kartų žemėlapyje ar plane yra sumažintas tikrasis vaizdas. Mastelis 1 : 1 000 000 parodo, kad vienas centimetras lygus 1 000 000 centimetrų. Apskaičiavus duotą mastelį gauname, kad 1 cm = 10 km

Žemėlapiai yra suskirstyti į stambius, vidutinius ir smulkius žemėlapius. Stambaus mastelio žemėlapiai vaizduoja nedidelę teritoriją (pav., kaimas, miestas ar miestelis. Vidutinio mastelio žemėlapis vaizduoja miestą, regioną arba mažą dalį šalyje. Smulkaus mastelio žemėlapis vaizduoja šalį, žemyną, pasaulį.

Žemėlapiuose masteliai skirstomi į:
 Skaitmeninius
 Vardinius
 Linijinius

Sutartiniai ženklai žemėlapyje 

Žemėlapiuose, vietovės planuose gamtiniai ir visuomeniniai objektai vaizduojami sutartiniais ženklais – kartografų sukurtomis linijomis, simboliais, spalvų skale. Smulkaus ir stambaus mastelio žemėlapių, arba topografinių žemėlapių, sutartiniai ženklai skiriasi. Stambaus mastelio žemėlapiuose palyginti nedidelėje teritorijoje galima pavaizduoti visus objektus. Smulkaus mastelio žemėlapiuose – tik didelius ir svarbius geografijos objektus. Kiekviename žemėlapyje pateikiama – legenda – sutartinių ženklų aiškinimo lentelė.

Sutartiniai ženklai gali būti :

 Linijiniai, kurių ilgį galima apskaičiuoti, išmatuoti pagal plano mastelį, – gatvė, geležinkelis, upė;
 Taškiniai – svarbūs mastelio neatitinkantys objektai – miestas, tiltas, pastatas, kalvos viršūnė;
 Aiškinamieji, kuriais nurodomas objekto turinys, paskirtis, pavadinimas – upės tėkmės krypties nuoroda, ežero pavadinimas, sklypo paskirtis;
 Plotiniai – kontūrais pažymimas vaizduojamos teritorijos plotas – miškas, pieva, ežeras, jūra;
 Nemasteliniai – pagal mastelį per maži, bet kartografuojant svarbūs objektai – muziejai, bažnyčios, medžiai, rieduliai ir kt.

Geografinis tinklas ir geografinės koordinatės 

Visuose gaubliuose ir žemėlapiuose vaizduojamos linijos, kurios padeda orientuotis, vadinamos geografiniu tinklu. Jį sudaro dienovidiniai ir lygiagretės (paralelės) – lygiagrečiai su pusiauju nubrėžti apskritimai žemėlapyje. Dienovidiniai (meridianai) – ašigalius jungiančios linijos žemėlapiuose. Naudojant geografinį tinklą, galima nustatyti bet kurio žemės paviršiaus taško geografines koordinates. Jomis plačiai naudojamasi aviacijoje, laivyboje, karyboje. Geografinės koordinatės nusakomos laipsniais (°). Jie gali būti dalijami į minutes ' (1° = 60') ir sekundes " (1' = 60").

 Nulinis (pradinis) dienovidinis ir pusiaujas sudaro geografinių koordinačių sistemos pradžią. Bet kurio taško žemės paviršiuje geografines koordinates sudaro jo geografinė platuma ir geografinė ilguma.

 Geografinė platuma – žemės paviršiaus taško nuotolis nuo pusiaujo, išreikštas lanko laipsniais. Nuotolis (laipsniais) į šiaurę nuo pusiaujo vadinamas šiaurės platuma, o į pietus nuo pusiaujo – pietų platuma. Pusiaujo geografinė platuma yra 0°, šiaurės ašigalio – 90° šiaurės platumos, pietų ašigalio – 90° pietų platumos.

 Geografinė ilguma – žemės paviršiaus taško nuotolis nuo nulinio (pradinio) dienovidinio, išreikštas lanko laipsniais. Nuotolis (laipsniais) į vakarus nuo nulinio dienovidinio vadinamas vakarų ilguma, o į rytus nuo nulinio dienovidinio – rytų ilguma. Didžiausia geografinė ilguma yra 180°.

Bet kurio taško žemės paviršiuje geografinės koordinatės sudaro jo platumą ir ilgumą.

Žemėlapio elementai 

Žemėlapį sudaro kartografiniai, matematiniai, pagalbiniai ir papildomieji elementai.

  Kartografiniai: hidrografiniai objektai – ežerai, upės; biosferos įvairovė – geografinės zonos; reljefas – aukščio skalė, horizontalės; gyvenvietės – miestai, sodybos; infrastruktūra – keliai, ryšio ir elektros tinklų linijos; sienos, administracinis suskirstymas; Socialiniai, kultūros ar ekonominiai objektai – ligoninės, bažnyčios, elektrinės;
 Matematiniai: kartografinė projekcija; mastelis; koordinačių sistema; komponuotė.
 Pagalbiniai: legenda;  metrika; matavimo grafika.
 Papildomieji: žemėlapio iškarpa; diagramos; kreivės; tekstai; skaičiai.

Kartografinės projekcijos 

Kartografinės projekcijos – būdai atvaizduoti geografinį tinklą ir žemės paviršių plokštumoje, t. y. žemėlapyje, tiksliai perteikiant kiekvieno vaizduojamo objekto geografinę padėtį.

Rutulinį žemė žemės paviršių neiškreipiant galima tik gaublyje: visose gaublio dalyse ir visomis kryptimis mastelis yra tas pats. Gaublių masteliai yra smulkūs, pateikiama didelė teritorija ir labai ribotas objektų skaičius. Gaubliai dažniausiai sudaromi M 1: 20 000 000 – M 1: 40 000 000 masteliais. Žemėlapyje neįmanoma atvaizduoti gaubto žemės rutulio paviršiaus be iškraipymų, t. y. tokiu būdu pasirinktasis mastelis išliktų toks pat visose žemėlapio dalyse ir visomis kryptimis. Iškraipymai yra tuo didesni, kuo didesnis žemės paviršiaus plotas vaizduojamas žemėlapyje. Planuose ir topografiniuose žemėlapiuose, vaizduojančiuose nedidelius žemės paviršiaus sklypus, iškraipymai esti tokie maži, kad jų galima ir nepaisyti.

Įvairių teritorijų žemėlapiams sudaryti naudojamos skirtingos kartografinės projekcijos. Jos leidžia elipsoido (žemės paviršiaus) paviršių ar jo dalį parodyti plokštumoje. Šie metodai padeda taip pateikti paviršių, kad iškraipymai plokštumoje būtų mažiausi. Dažniausiai naudojamos 3 projekcijos:

 Ritininė (cilindrinė) projekcija – žemės rutulio paviršius projektuojamas į ritinio šoninį paviršių. Normalioje (tiesioje) cilindrinėje projekcijoje dienovidiniai ir lygiagretės yra tiesės. Naudojama, kai kartografuojamos arčiau pusiaujo esančios žemės sritys.

 Kūginė projekcija – žemės rutulio paviršius projektuojamas į kūgio šoninį paviršių, kuris liečia arba kerta paviršių vienoje lygiagretėje. Normalioje (tiesioje) kūginėje projekcijoje dienovidiniai yra tiesės, išeinančios iš vieno taško, o lygiagretės – lankai. Naudojama, kai kartografuojamos arčiau vidutinių platumų esančios žemės sritys.

 Plokštuminė (azimutinė) projekcija  – žemės rutulio paviršius projektuojamas į liečiančiąja plokštumą spinduliais, išeinančiais iš vieno taško. Normalioje (tiesėje) azimutinėje projekcijoje dienovidiniai yra tiesės, o lygiagretės – koncentriški apskritimai. Naudojama, kai kartografuojamos poliarinės sritys.

Kartografiniai vaizdai 

Aeronuotrauka – žemės paviršiaus vaizdas, nufotografuotas iš skraidymo aparatų. Nuotraukos, padarytos iš kelių šimtų metrų iki kelių dešimčių kilometrų aukščio, dažniausiai naudojamos kartografavimui.

Kosminė nuotrauka – žemės ar kitų planetų vaizdas, nufotografuotas dirbtinio palydovo.

Topografinis žemėlapis – brėžinys, kuriame sutartiniais ženklais plokštumoje stambiu masteliu pavaizduota žemės paviršiaus dalis.

Gaublys – besisukantis rutulio formos Žemės, planetos, dangaus sferos modelis, kuriame pavaizduotas kartografinis vaizdas. Gaublys turi mastelį, dienovidinių ir lygiagrečių tinklelį, vaizdas juose pateiktas pagal nustatytą sutartinių ženklų sistemą. Gaublyje nėra deformacijų, kurios būdingos kartografinėms projekcijoms, išlieka mastelio pastovumas, kontūrų ir krypčių panašumas. Gaubliai skirstomi pagal objektus (žemės, planetų, dangaus), tematiką (bendrieji geografiniai, geologiniai, politiniai ir pan.), paskirtį (mokomieji, navigaciniai ir kt.), taip pat pagal dydį (dideli kabinetiniai, staliniai, maži ir miniatiūriniai).

Atlasas– sistematizuotas žemėlapių rinkinys, atliktas pagal vienodą programą kaip vientisas kūrinys. Atlase žemėlapiai glaudžiai tarpusavyje susiję, tarpusavyje suderinti ir papildo vienas kitą, jie skirti tarpusavyje palyginti ir analizuoti. Atlasai klasifikuojami pagal erdvinę apimtį, paskirtį, formatą ir kitus požymius.

Reljefinis žemėlapis – žemėlapis, kuriame pavaizduotas trimatis vietovės vaizdas. Siekiant didesnio vaizdingumo ir išraiškingumo, tokių žemėlapių vertikalusis mastelis, vaizduojant kalnuotas teritorijas, visada padidintas 2-5 kartus (priklausomai nuo žemėlapio mastelio), palyginti su horizontaliuoju, o vaizduojant lygumų teritorijas ir 5-10 kartų. Visas reljefinio žemėlapio turinys vaizduojamas paprastais sutartiniais ženklais. Anksčiau reljefiniai žemėlapiai buvo gaminami iš medžio, gipso, kartono, o dabar gaminami iš plastiko termovakuuminiuose įrenginiuose. Reljefiniai žemėlapiai naudojami mokymo tikslais ir kai kuriems praktiniams uždaviniams spręsti, pavyzdžiui, keliams, vandenvietėms ir pan. projektuoti.

Blokinė diagrama – trimatis plokščias kartografinis paveikslėlis, kuriame kartu pavaizduotas koks nors paviršius su išilginiais ir skersiniais vertikaliaisiais pjūviais. Blokinių diagramų tematika įvairi: geologinės ir geomorfologinės blokinės diagramos atspindi žemės paviršiaus sandarą kartu su žemės plutos pjūviais;  dirvožemių blokinės diagramos leidžia įsivaizduoti vietovės reljefo ir dirvožemio profilio santykį; vandenynų blokinės diagramos rodo vandens masių, tekėjimo, druskingumo pasiskirstymą. Blokinės diagramos sudaromos afininėse ir perspektyvinėse projekcijose. Vaizdingumui padidinti vertikalusis mastelis paprastai padidinamas. Vaizdas ištempiamas išilgai vienos ašies, keičiamas posvyris ir rakursas. Elektronines blokines diagramas galima sukioti ir sukti kompiuterio ekrane, jei norima jas geriau pamatyti iš įvairių pusių. Kartais blokinės diagramos sudaromos kaip profilių sistemos (vertikalių pjūvių): juose daromos išpjovos arba profiliai vaizduojami kaip išskirti atskiri blokai.

Anaglifinis žemėlapis (anaglifas) – žemėlapis atspausdintas dviem tarpusavyje papildančiomis spalvomis (pavyzdžiui, mėlynai žalia ir raudona). Panaikinus pralaksą tarp dviejų persidengiančių fotonuotraukų, gaunamas vietovės stereovaizdas. Tokie žemėlapiai žiūrimi specialiais akiniais – šviesos filtrais su raudonais ir mėlynai žaliais stiklais. Kiekviena akis mato savo vaizdą tol, kol vaizdas suprantamas kaip vientisas nespalvotas stereoskopinis vaizdas. Kompiuterinės grafikos metodai leidžia gauti anaglifus kompiuterio ekrane. Anaglifiniai žemėlapiai naudojami kaip mokomosios priemonės, kaip vaizdiniai reljefiniai modeliai.

Fotožemėlapiai – žemėlapiai sutapatinti su fotovaizdu. Jiems gaminti poligrafiniai fotoplanų atspaudai sutapatinami su atskirų vietovės elementų (su koordinačių tinkleliu, horizontalėmis, užrašais ir kt.) arba teminio turinio (geologinės sandaros, kraštovaizdžių ir pan.) kartografiniu vaizdu. Fotožemėlapiai sudaromi projekcijose ir suskaidomi lapais kaip ir įprasti žemėlapiai. Jie turi vienodą pagrindą ir yra vienodai tikslūs. Tokie žemėlapiai yra patogūs orientuotis vietovėje, atliekant mokslinius tyrimus, inžinerinius ir projektavimo darbus. Kartais vartojamas terminas ortofotožemėlapiai, pabrėžiant, kad sudarant žemėlapius fotovaizdas pertvarkomas į ortogonaliąją projekciją. Jeigu kaip fotografinio plano pagrindas yra kosminės nuotraukos, tai tokie žemėlapiai vadinami kosminiais fotožemėlapiais. Labiausiai paplitę bendrieji geografiniai, geologiniai, tektoniniai, kraštovaizdžio fotožemėlapiai ir kosminiai fotožemėlapiai arba mėnulio ar kitų planetų vaizdai.

Žemėlapiai transparantai – žemėlapiai, atspausdinti ant peršviečiamos plėvelės ir skirti rodyti ekrane. Gaminami skirtingo teminio turinio žemėlapiai. Demonstruojant galima sutapatinti keletą žemėlapių transparantų. Žemėlapiai transparantai naudojami kaip vaizdinė medžiaga paskaitose arba mokslinėse konferencijose.

Žemėlapiai mikrofilmuose – labai mažos žemėlapių arba atlasų kopijos fotojuostose arba kino juostose. Mikrofilmavimas leidžia kompaktiškai saugoti didžiulius kartografinės informacijos masyvus. Taip greitai galima rasti ir atspausdinti reikiamus žemėlapius. Mikrofilmuose galima saugoti kartografinių kūrinių originalus (tai svarbu seniems ir retiems žemėlapiams). Informaciją iš mikrofilmų galima įvesti į kompiuterio atmintį automatiškai sudarant ir analizuojant žemėlapius.

Skaitmeniniai žemėlapiai – skaitmeniniai objektų modeliai, kurie yra pateikti skaitmenine forma pagal erdvines koordinates x ir y ir aplikatę z. Skaitmeniniai duomenys (skaitmeniniai modeliai) gaunami skaitmeninant topografinių ir teminių žemėlapių turinį arba atliekant matavimus stereofotogrametriniuose modeliuose. Skaitmeniniai žemėlapiai egzistuoja kompiuteriniuose diskuose ir iš esmės tai tik loginis kartografuojamų objektų ir santykių tarp jų matematinis aprašymas (pateikimas). Skaitmeniniai žemėlapiai sudaromi tose pačiose koordinačių sistemose ir projekcijose, sutartinių ženklų sistemose, kaip ir paprasti žemėlapiai. Šie žemėlapiai yra apibendrinami tokiu pačiu tikslumu. Taip pat, kaip ir įprasti žemėlapiai, jie skiriasi pagal mastelį, tematiką, erdvinį apimamos teritorijos plotą ir pan. Skaitmeniniai žemėlapiai yra kaip pagrindas duomenų bazių ir žemėlapių automatiniam sudarymui, jų analizei bei žemėlapių pertvarkymui.

Elektroniniai žemėlapiai – skaitmeniniai žemėlapiai, pateikti kompiuterinėje aplinkoje naudojant programines ir technines priemones, naudojamose projekcijose, sutartinių ženklų sistemose, laikantis nustatyto tikslumo ir apiforminimo priemonių. Žemėlapio vaizdas ekrane vadinamas ekraniniu žemėlapiu, o atspausdintas žemėlapis – elektroninių žemėlapių kopijomis. Dar yra ir elektroniniai atlasai – tai paprastų atlasų kompiuteriniai analogai. Atsiradus telekomunikacijoms atsirado galimybė sudaryti ir interneto tinkluose pateikti didžiulius elektroninius žemėlapius ir atlasus. Tokie žemėlapiai vadinami internetiniais žemėlapiais, o atlasai – internetiniais atlasais.

Kartografinė animacija – dinaminė seka elektroninių žemėlapių, kurie perduoda kompiuterio ekrane vaizduojamų objektų ir reiškinių dinamiką, jų judėjimą laike ir erdvėje (pavyzdžiui, atmosferos frontų judėjimą). Animacija gali būti plokščioji, stereoskopinė ir derintis su fotovaizdu. Taip atsiranda realios vietovės iliuzija. Tokie vaizdai vadinami virtualiais žemėlapiais (virtualiais modeliais). Jie kuriami kompiuteriu, taikant sudėtingas programas.

Taip pat skaitykite 
 Mastelis
 Kartografija
 Topografija
 Geografinė informacinė sistema GIS (Skaitmeninis žemėlapis)
 Visuotinė padėties nustatymo sistema GPS
 Atlasas
 Teminis žemėlapis
 Maps.lt
 Geoportal.lt

Literatūra 

 Vadovėlis „Gaublys“, Gamtinė geografija, „Didakta“, 2011, ISBN 978-609-8002-90-4
 Ilona Urbanavičienė, Valdas Urbanavičius, „Kartografija I d.“, KTU leidykla „Technologija“, 2005, ISBN 9955-586-79-6

Nuorodos 

 Pasaulio visų šalių fizinių ir politinių žemėlapių katalogas
 Pasaulio fizinis žemėlapis
 Pasaulio politinis žemėlapis
 www.zemelapis.lt
 maps.lt
 balticmaps.eu
 Googlemaps žemėlapis

Kartografija