Denna politiska världskarta visar gränserna för varje land och dess huvudstad. kosmozoo/Getty Images Det är lätt att tänka på kartor som uppsättningar av visuella riktningar. Oavsett om du försöker ta dig till toppen av Mount Everest eller till en väns nya hem, en karta kan hjälpa dig att hitta din väg. Men kartor kan göra mer än att hjälpa dig att räkna ut var du är och vart du ska. De är representationer av information som kan beskriva nästan vad som helst om världen.
Om du ville få en uppfattning om vilka hundraser som är mest populära i olika regioner, du kan tillbringa dagar med att titta på listor och diagram. Eller så kan du titta på en karta och få ett omedelbart grepp om samma information. Lär dig mer om de fysiska egenskaperna, import, export och befolkningstäthet i olika länder skulle ta åldrar om du förlitade dig på skriftliga beskrivningar i en bok. Men med en karta, alla siffror, mönster och korrelationer ligger precis framför dig. Som Ian Turner, senior kartograf på GeoNova, sätter det, "En karta är en typ av språk. Det är ett grafiskt språk. Den presenterar information på förhoppningsvis ett sätt som är mycket lätt att förstå."
Det är en kartmakares jobb, eller kartograf , att lägga all denna information i ett format som människor kan förstå och lära av. Exakt vad en person kan lära sig beror på vilken typ av karta. De flesta kartor börjar med en kontur av en plats, som en bit mark eller en vattendrag. Sedan, de ger information om platsens attribut. Olika kartor innehåller olika attribut. Till exempel:
Denna kombination av platser och attribut gör det möjligt att lägga in mycket information i ett mycket litet utrymme. En enda karta kan visa dig alla länder på en kontinent, deras gränser, deras ungefärliga befolkning och deras primära import och export. Människor kan också använda specialiserade tematiska kartor för att analysera trender och mönster i alla typer av data. En karta som visar kommunikationskostnader i olika delar av världen, till exempel, kan hjälpa en ideell organisation att bestämma var man ska bygga ett billigt trådlöst nätverk. Som Turner förklarar, "Kartor handlar mer än om huvudstäder och länder - det handlar egentligen om hur ekonomi och klimat och naturliga egenskaper, hur alla olika variabler som utgör ett samhälle förhåller sig till varandra. "
Vanliga konventioner hjälper kartografer att presentera all denna information på ett sätt som är vettigt. Vi kommer att titta närmare på dem i nästa avsnitt.
Innehåll
En konventionell världskarta. Bild med tillstånd av USGS Även om de kan innehålla olika datauppsättningar, kartor brukar följa flera grundläggande konventioner som hjälper människor att förstå dem direkt. Turner förklarar, "[En konvention] som används i kartografi på politiska kartor, på de flesta kartor är att vattnet är blått. Det kan kasta människor när du försöker använda en annan färg för att beteckna något som vatten. "Dessutom, på fysiska kartor, landmassor är vanligtvis bruna eller solbränna, och vegetationen är grön.
Kartor visar deras ämne uppifrån och använder linjer och färg för att skilja mellan regioner. Politiska kartor brukar använda liknande symboler och typstorlekar för att ange gränser, städer och andra föremål. På många, men inte allt, Kartor, norr är överst - andra kartor innehåller ofta en pil för att ange riktningar. De flesta kartor har en legend som förklarar sina symboler, och många har en skala som noterar förhållandet mellan kartans storlek och den verkliga världens storlek, såsom 1 tum till 100 miles. Vissa kartor uttrycker skalan som ett förhållande, som 1:25, 000.
De flesta kartor innehåller också någon form av koordinatsystem för att hjälpa människor att hitta specifika platser. På en gatukarta över en stad, detta kan vara ett enkelt rutnät markerat med bokstäver och siffror. Större kartor använder vanligtvis imaginära linjer som kallas longitud och latitud. På en jordglob, dessa rader är ordnade och jämnt fördelade. Alla längdgrader, eller meridianer, körs i nord-sydlig riktning är lika långa. Breddgraderna, eller paralleller, alla springer öster och väster och är kortare ju längre de är från ekvatorn.
Meridianer är numrerade från 0 till 180 grader öster och väster. Paralleller går från öst till väst och är numrerade från 0 till 90 grader norr och söder. Hur saker fungerar Kartor, å andra sidan, kan skapa förödelse på parallellerna och meridianerna. Detta beror på att jorden är formad ungefär som en pumpa och att få ett platt papper att exakt likna hela en pumpas yta är inte lätt. Du kan få en uppfattning om svårigheterna genom att rita en bild på en uppblåst ballong. Sedan, sträck den tömda ballongen tills den ligger platt. Du kan fortfarande föreställa dig hur den ursprungliga bilden såg ut, men storlekarna och formerna är fel.
Du kan göra den tömda bilden lite mer exakt genom att klippa den i bitar så att ballongen liknar gores används för att göra sfäriska glober av platt papper. Tyvärr, den resulterande serien av spetsiga segment ser fortfarande inte mycket ut som originalbilden. Intilliggande delar rör inte varandra, och du måste föreställa dig hur de skulle se ut utan luckor.
För att komma runt bristerna i platt papper, kartografer använder olika kartprojektioner. Vi kommer att utforska dem i nästa avsnitt.
Paralleller och meridianerMed hjälp av grader, minuter och sekunder, meridianer mäter hur långt öster eller väster en plats är från Prime Meridian . Paralleller mäter hur långt norr eller söder en plats är från ekvator .
Ett cylindriskt kartprojektion. Bild med tillstånd av National Atlas Även om de är lätta att fälla ihop och bära med sig, varken starkt förvrängda kartor eller isärtagna jordklot har mycket praktisk användning. Av denna anledning, kartografer har utvecklat ett antal kartprojektioner , eller metoder för att översätta en sfär till en plan yta. Ingen projektion är perfekt - de sträcker sig alla, riva eller komprimera jordens funktioner till viss del. Dock, olika projektioner snedvrider olika egenskaper hos kartan.
"Alla kartor har en viss grad av felaktigheter, "Turner förklarar." Vi tar en rund jord och projicerar den på en tvådimensionell yta-på ett papper eller en datorskärm-så det blir en snedvridning. "Lyckligtvis, olika tillgängliga projektioner gör det möjligt för en kartograf att välja en som bevarar noggrannheten hos vissa funktioner samtidigt som de snedvrider mindre viktiga.
Att skapa en kartprojektion är ofta en mycket matematisk process där en dator använder algoritmer för att översätta punkter på en sfär till punkter på ett plan. Men du kan se det som att kopiera egenskaperna hos en jordklot till en böjd form som du kan klippa upp och lägga platt - en cylinder eller en kon. Dessa former är tangent till, eller vidrörande, Jorden vid en punkt eller längs en linje, eller de är sekant till jorden, skär igenom det längs en eller flera linjer. Du kan också projicera delar av jorden direkt på ett tangent- eller sekantplan.
En konisk kartprojektion. Bild med tillstånd av National Atlas Prognoser tenderar att vara de mest exakta längs den punkt eller linje där de vidrör planeten. Varje form kan röra eller skära genom jorden när som helst och från vilken vinkel som helst, förändrar det område som är mest exakt och formen på den färdiga kartan dramatiskt.
En plan projektion. Bild med tillstånd av National Atlas Vissa projektioner använder också tårar, eller avbrott , för att minimera specifika snedvridningar. Till skillnad från med en jordklot, dessa avbrott är strategiskt placerade för att gruppera relaterade delar av kartan tillsammans. Till exempel, a Goode homolosin projektionen använder fyra distinkta avbrott som skär genom haven men lämnar stora landmassor orörda.
En Goode -projektion av jorden. Bild som används under GNU Free Documentation License Olika prognoser har olika styrkor och svagheter. I allmänhet, varje projektion kan bevara en del, men inte allt, av kartans ursprungliga kvaliteter, Inklusive:
Du kan lära dig mer om de specifika kartprojektionerna och deras styrkor och svagheter från NASA, och U.S. Geological Survey. National Atlas i USA slutade 2014, men mycket av deras arbete finns på andra webbplatser.
Att välja rätt projektion är bara en del av att skapa en framgångsrik karta. En annan är att hitta rätt data. Vi kommer att titta på var kartinformation kommer ifrån i nästa avsnitt.
Instrument som dessa tillåter lantmätare, geologer och kartografer för att göra exakta mätningar i fältet. Bild med tillstånd Dreamstime I kärnan, kartor är visuella uttryck för mätningar. Mätningarna för de första kartorna kom troligen från kartmakarnas utforskning av den lokala terrängen. Så småningom, fler människor reste och dokumenterade platserna för avlägsna landmassor och vattendrag. Kartmakare sammanställde dessa personliga mätningar, skisser och anteckningar till representationer av mer av världen. Kartografer byggde också på kunskapen från sina föregångare, en trend som fortsätter med dagens derivatkartor, som använder andra kartor som källor.
Några av dagens kartor förlitar sig också på fysiska mätningar av riktiga människor. Lantmätare använder instrument för att göra exakta mätningar av mark och vatten, liksom positionerna för konstgjorda funktioner. Denna information är avgörande för korrekta topografiska kartor. Liknande, geologiska kartor förlitar sig också på geologers fältstudier. Förbättrade instrument, inklusive GPS -mottagare och elektroniska datainsamlare, har gjort sådan fältforskning allt mer exakt. Forskare kan också studera handlingar och försäljningsrekord och intervjua lokalinvånare för att bestämma rätt platsnamn för kartor över tidigare ej kartlagda områden.
En satellitbaserad karta över Kina Bild med tillstånd av NASA Dagens teknik gör det också möjligt för kartografer att göra detaljerade kartor över platser de aldrig varit på. Området för fjärranalys , eller flyg- och satellitfotografering, har gett kartografer en enorm mängd ny information om jorden. Fjärranalys är inte särskilt nytt - den första användningen av flygfotografering för kartläggning ägde rum 1858. Men dess användning vid kartläggning var inte utbredd förrän efter andra världskriget, när kartografer började använda spaningsfotografier som kartdata.
För det mesta, att konvertera satellit- och flygbilder till kartor kräver skicklighet hos en mänsklig kartograf. Kartografer kan mäta egenskaperna hos en bild med jämna mellanrum, eller så kan de spåra hela konturer. Dessa två metoder är kända som raster och vektor kodning, och båda kan vara tidskrävande. Datorprogram kan hjälpa till med processen, och vissa kan till och med känna igen skillnader i gamla och nya fotografier. Detta kan så småningom automatisera processen med att uppdatera kartdata. Vi tar en titt på tematiska kartor i nästa avsnitt.
En fysisk karta som visar världens viktigaste landdrag. Bild med tillstånd av CIA World Factbook Kartografer och datorer kan också använda parallax, eller skillnaden i vinkel mellan två bilder av samma motiv, för att mäta höjder. Processen liknar hur dina ögon uppfattar djup. Det tillåter kartografer att använda fjärranalysbilder för att skapa fysiska och topografiska kartor.
För tematiska kartor, världens form är bara början. När du gör en tematisk karta, kartografer måste hitta korrekta, uppdaterade informationskällor för en rad sociala och miljömässiga fenomen. "Vi använder en mängd olika källor för att bäst generalisera funktionen vi vill visa, "säger Turner." Till exempel, för en befolkningstäthetskarta, vart tionde år i USA finns det en folkräkning. De nya folkräkningsuppgifterna kommer att göras tillgängliga för allmänheten, och vi kommer att kunna ta den informationen och göra nya kartor från det. "
Kartografer måste också avgöra vilken informationskälla som är den mest aktuella, exakt och fullständig. "Om vi gör en statskarta över Virginia, vi kan få information från staten vid en period, som utvecklades på en gång, "Turner förklarar." Vi kan få information från en stad eller ett län som utvecklades vid en annan tidpunkt, och en del av det roliga med mitt jobb är att tolka [vilken källa] är korrekt. "
De flesta temakartor innehåller ett citat som förklarar var informationen kommer ifrån. Några vanliga källor är:
Tillsammans med data om planetens storlek och form, mycket av denna tematiska information lagras i databaser. Kartografens jobb är att kombinera informationen från de olika databaserna och befintliga kartor för att skapa en ny, begriplig karta. Vi kommer att titta på hur detta händer i nästa avsnitt.
Tissots indikatorIbland, Det kan vara svårt att säga exakt hur en kartprojektion snedvrider formen på jordens funktioner. Ett verktyg för att undersöka snedvridningar är Tissots indikator , en serie små, identiska cirklar ritade på en jordglob. På en projektion, du kan se hur storleken och formen på cirklarna förändras, som motsvarar distorsionens typ och riktning.
En världskarta av Henricus Hondius, publicerades ursprungligen 1633 Image courtesy Library of Congress Människor har gjort kartor i tusentals år. Babylonier etsade kartor till surfplattor redan 2300 f.v.t. [källa:Britannica]. Vissa äldre målningar kan också vara exempel på kartor, men arkeologer och antropologer är oense om huruvida konstnärerna tänkte göra en karta eller måla en bild. Oavsett, kartor har funnits länge, och under större delen av den tiden, människor har ritat och målat dem för hand.
Handritade kartor blev mer exakta när människor gjorde nya upptäckter inom matematik och geografi. Exakta uppskattningar av jordens diameter hjälpte kartografer att skildra landmassor och hav i rätt proportioner. Detta var särskilt sant efter att kartografer började kartlägga både östra och västra halvklotet samtidigt. På 1600- och 1700 -talen, framsteg i klockmakningen gjorde det möjligt för resenärer att bestämma sin longitud exakt, gör det lättare att få exakta mätningar för kartor.
Även om tekniska framsteg gjorde det lättare att få korrekta kartdata, att skapa en bra karta krävde fortfarande en konstnärs skicklighet. En kartmakare måste kunna rita eller måla alla kartens funktioner så att de var korrekta, läsbart och attraktivt. Detsamma gäller idag. Datorer och geografiska informationssystem (GIS) har automatiserat många kartuppgifter för att lägga till djup och informativa funktioner på kartor. En mjukvaruplattform, GIS samlar in, analyserar och organiserar data som hjälper kartor att presentera en lättläst bild av mönster. Varje gång du har tittat på en karta färgkodad av sjukdomsförekomst i ett visst område eller fattigdomsnivåer har du uppskattat möjligheterna hos GIS.
Dock, de bästa kartorna kommer fortfarande från skickliga kartografer som använder all tillgänglig teknik, men med en mänsklig touch.
När du gör en karta, en kartograf måste beakta flera faktorer, Inklusive:
Kartor avsedda för visning online har också andra krav än de som är avsedda att visas på papper. Turner förklarar:
Om du utvecklar en karta specifikt för internet, i allmänhet måste teckensnitt vara större så att du kan läsa typen på skärmen. Du har färre valmöjligheter eftersom inte alla färger nödvändigtvis matas ut korrekt om någon försöker skriva ut den kartan. Så, på grund av färgbegränsningar, på grund av begränsningarna i typstorlek, jämfört med en utskriftskarta måste det i allmänhet vara mycket enklare ... Du utvecklar i allmänhet en karta som kommer att passa på en vanlig datorskärm så att användaren inte behöver panorera runt för att kunna tolka informationen.
Med allt detta i åtanke, kartografen måste samla in data och ta reda på hur man använder visuella element för att presentera den på kartan. Detta kräver mer än att precis beskriva kontinenter och vattendrag. Kartografen måste använda färger, rader, symboler och text för att säkerställa att läsaren kan tolka kartan korrekt. Dessa visuella element gör det tydligt vilka delar av kartan som är viktigast, samt vilka delar som är i förgrunden och vilka som är i bakgrunden. Ofta, kartografen kan använda ett GIS för att undersöka flera versioner av samma karta för att avgöra vilken som fungerar bäst.
Även med hjälp av ett GIS, För att framgångsrikt skapa en karta krävs att en kartograf har mycket specialkunskap. Många kartografer har examina inom kartografi eller i relaterade ämnen, som geografi, lantmäteri eller matematik. På grund av utbredningen och komplexiteten hos geografiska informationssystem, kartografer måste också vara skickliga på att använda datorer. Dessutom, många kartografer är också intresserade av fält som använder sig av massor av kartor. Turner säger, "För mig, det är väder och politik. För andra kan det vara språk eller geologi. För vissa kan det vara historia, vare sig amerikansk historia eller världshistoria. "
Förbättringar i kartografiska tekniker och i geografiska informationssystem har gjort det möjligt för människor att få mycket specialiserade kartor mycket snabbt. Detta är en stor förbättring som har skett under de senaste decennierna. Tidigare, får en hög kvalitet, specialiserad karta kan vara utmanande, särskilt med kort varsel. Nästa utmaning är att få nya kartor till allmänheten snabbare.
"Vanligtvis, säger Turner, "fördröjningstiden mellan när en karta utvecklas och när den är tillgänglig för allmänheten i tryck eller på webben är tre till sex månader, och det är jag tror att ett område som människor kommer att förvänta sig förbättring inom. "
FyrfärgsteoriÅr 1852, Francis Guthrie upptäckte att det var möjligt att färga en karta över alla län i England med endast fyra färger. Han teoretiserade sedan att det var möjligt att bara använda fyra färger för att färga vilken karta som helst. Detta blev känt som sats med fyra färger . Flera matematiker har föreslagit bevis för satsen, inklusive en som kräver användning av en dator för att slutföra.
Även om vi verkligen undrar hur vi någonsin levt utan GPS, faktum är att alla gjorde det bara bra för inte för länge sedan. Dock, tillgången på denna teknik har förvandlat kartbildning till ett ännu mer exakt företag än det redan var. Fullständigt känd som Global Positioning System (GPS), den består av dussintals satelliter, som ger geografiska koordinater för olika jordiska funktioner. Ursprungligen satt i en bana av det amerikanska försvarsdepartementet, de har varit tillgängliga för civil nytta sedan 1980 -talet, och sedan dess har tekniken revolutionerat allt från flygnavigering till landmätning och därefter. Det spelar till och med en roll i spel.
Eftersom dessa satelliter kontinuerligt kretsar kring jorden (cirkulerar två gånger om dagen), datainsamling och tillämpning har ökat dramatiskt. Detta gör att kartmakare kan skapa de mest aktuella kartorna, särskilt viktigt eftersom markplanering och miljöpåverkan har blivit sådana snabbknappsfrågor de senaste åren.
GPS -tekniken ledde också till expansion av personliga navigationsverktyg, som Waze och Google Maps. Tidigare, endast militära organisationer och transportorganisationer hade tillgång till dessa uppgifter. I dag, vem som helst kan (och gör) använda dessa realtidskartor för att komma dit de behöver gå med hjälp av sväng-för-sväng-instruktioner. Ingen behöver verkligen veta hur man "läser" en karta för att få vägbeskrivningar. Nu uppdaterad löpande, GPS -kartor har kommit långt ifrån bara för några år sedan när det fanns gott om "döda fläckar" att hitta.
Teknologins exponentiella framsteg kommer sannolikt att göra kartframställning och användning kommer att förändras under de närmaste åren. Dock, trots bekvämligheten med digitala kartor, det är osannolikt att papperskartor någonsin skulle (eller borde) utrotas. Även om en anledning är att din telefon kan dö och lämna dig kartlös när som helst, det finns en bättre anledning att hålla sig till papper om du verkligen vill resa eller förstå ett område djupt. Tydligen, digital information är helt ok för att få information på låg nivå, som hur man kommer från punkt A till B. Samma information på papper, i jämförelse, är mer sannolikt att smälta och behålla bättre, ger användaren en mer grundlig förståelse av innehållet och området.
Speciellt tackTack vare Ian Turner, senior kartograf på GeoNova, för hans hjälp med denna artikel.
Ursprungligen publicerat:14 maj 2007
