4.        ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ ΤΗΣ ΓΗΣ

4.2. Χάρτες

4.2.1. Ορισμός και διαίρεση της χαρτογραφίας

Επειδή η υδρόγειος σφαίρα είναι δύσχρηστη και η κλίμακα της μικρή, από την αρχαιότητα έγιναν προσπάθειες η σφαιρική επιφάνεια της Γης να αποδοθεί σε επίπεδο, δηλαδή σε χάρτες.

Με την κατασκευή των χαρτών ασχολείται η χαρτογραφία.  Υπάρχουν διάφοροι ορισμοί της χαρτογραφίας, γεγονός που αποδεικνύει τις διαφορετικές απόψεις σχετικά με τη φύση, το περιεχόμενο και την έκταση της.

Αν επιχειρήσει κανείς να δώσει ένα κατά το δυνατό γενικό ορισμό, θα μπορούσε να χαρακτηρίσει τη χαρτογραφία ως επιστήμη και τεχνική της γραφικής παράστασης των κατανεμημένων στο χώρο δεδομένων.

Οι γραφικές παραστάσεις είναι κατά κάποιο τρόπο χαρτογραφικές μορφές έκφρασης.  Κάθε μία απ' αυτές μπορεί να θεωρηθεί ως ένα μέσο έκφρασης που εξασφαλίζει πληροφορίες για τις σχέσεις που υπάρχουν στο χώρο.

Παρ' ότι χαρτογραφικές μορφές έκφρασης απαντούν πολύ συχνά σε έργα αρχαίων συγγραφέων, η χαρτογραφία εξελίχθηκε πολύ αργά, από ένα βοηθητικό μέσο μελέτης της Γης, σε ανεξάρτητο επιστημονικό κλάδο.  Μόλις στις αρχές του 18ου αιώνα εμφανίζονται ακριβείς απεικονίσεις του χώρου που βασίζονται σε επιστημονικές θεωρητικές μεθόδους μετρήσεων.

Η χαρτογραφία ανάλογα με το αντικείμενο που διαπραγματεύεται διαιρείται σε θεωρητική και πρακτική.

Η θεωρητική χαρτογραφία περιλαμβάνει:

α) τις προβολές,

β) τις αρχές, τις πηγές και τις μεθόδους κατασκευής των χαρτών.

γ) τις μεθόδους αξιοποίησης των χαρτών και την ιστορία της χαρτογραφίας.

Η πρακτική χαρτογραφία ασχολείται με την τεχνική της κατασκευής των χαρτών.

Ανάλογα με την προέλευση των χαρτογραφικών μέσων έκφρασης διακρίνεται η χαρτογραφία σε επίσημη και ιδιωτική.

Η επίσημη χαρτογραφία ασκείται από δημόσιες υπηρεσίες, οι οποίες εργάζονται μέσο στα πλαίσια των νόμων και διοικητικών διατάξεων κάθε κράτους.  Στη χαρτογραφία αυτή ανήκουν οι επίσημοι τοπογραφικοί χάρτες, τα κτηματολόγια, οι ναυτικοί και αεροπορικοί χάρτες, για τους οποίους υπάρχει το δημόσιο ενδιαφέρον για λόγους εθνικής ασφάλειας, ασφάλειας των συγκοινωνιών κ.λπ.

Η ιδιωτική χαρτογραφία καλύπτει τις αυξημένες ανάγκες πληροφόρησης της σημερινής εποχής για διάφορες περιοχές της Γης.  Σ' αυτήν ανήκουν οι άτλαντες, σχολικοί χάρτες, χάρτες πόλεων και οδικών δικτύων, χάρτες τοίχου και πολυάριθμοι θεματικοί χάρτες.

4.2.2. Ορισμός, ιδιότητες και διαίρεση των χαρτών

Ο όρος χάρτης, παρ' ότι προέρχεται από το λατινικό charta (επίσημο έγγραφο), καθιερώθηκε διεθνώς μόλις το 15ο αιώνα.  Μέχρι τότε επικρατούσε ο όρος mappa, ο οποίος στις αγγλόφωνες χώρες διατηρήθηκε ως map μέχρι σήμερα.

Όπως για τη χαρτογραφία, έτσι και για το χάρτη υπάρχουν πολλοί ορισμοί.  Σύμφωνα με μια πρόταση της Διεθνούς Χαρτογραφικής Ένωσης, χάρτης είναι η με κλίμακα γενικευμένη και επεξηγηματική σχεδιαστική απεικόνιση σε επίπεδο, των φαινομένων και καταστάσεων της Γης, των άλλων ουρανίων σωμάτων και του διαστήματος.

Πρόβλημα των χαρτών είναι η απόδοση του τρισδιάστατου χώρου σε δισδιάστατη επιφάνεια.  Στους χάρτες εκτός από το μήκος, το πλάτος και το σχήμα είναι δυνατή η απεικόνιση του ανάγλυφου, τμημάτων ή ολόκληρης, της επιφάνειας της Γης.

Σκοπός των χαρτών είναι η εποπτική απεικόνιση των σχέσεων επιφάνειας και χώρου καθώς και άλλων γεωγραφικών φαινομένων, έτσι ώστε να είναι δυνατή η μελέτη και η μέτρηση των απεικονιζόμενων αντικειμένων.

Οι χάρτες χαρακτηρίζονται από τις παρακάτω ιδιότητες:

α) Πληρούν μία από τις βασικές μαθηματικές προϋποθέσεις, να είναι ίσης έκτασης ή ισογωνικοί.  Ίσης απόστασης είναι κατά κανόνα χάρτες μεγάλης κλίμακας.  Σε ορισμένες διευθύνσεις, χάρτες μικρής κλίμακας μπορούν να είναι επίσης ίσης απόστασης.

β) Είναι ακριβείς σε αντίθεση με τα σκίτσα.  Τα σχήματα και τα άλλα στοιχεία του χάρτη, ανάλογα με την κλίμακα του, αντιστοιχούν ή όχι με τα πραγματικά δεδομένα της γήινης επιφάνειας.

γ) Οι χάρτες χρησιμοποιούνται για κάποιο σκοπό.  Η προβολή και το σχήμα του χάρτη είναι τέτοια, ώστε να εκπληρούν το σκοπό για τον οποίο κατασκευάστηκε.  Συμπληρωματικά διαγράμματα, αλφαβητικοί κατάλογοι ονομάτων κ.λπ. διευκολύνουν τη χρησιμοποίηση τους.

δ) Οι χάρτες είναι σαφείς και κατανοητοί.

ε) Οι χάρτες είναι συνοπτικοί και διαβάζονται εύκολα.  Αυτό επιτυγχάνεται με καθαρή σχεδίαση, προσεκτική επιλογή και καθορισμό συμβόλων, σωστή επιλογή χρωμάτων κ.λπ.

Ως σειρά χαρτών χαρακτηρίζει κανείς το σύνολο των χαρτών, που έχουν το ίδιο σχήμα, την ίδια κατά κανόνα κλίμακα και καλύπτουν μία καθορισμένη περιοχή χωρίς ενδιάμεσα κενά.

Ως άτλαντας χαρακτηρίζεται η υπό μορφήν βιβλίου συγκέντρωση χαρτών ορισμένης κλίμακας, για μια συγκεκριμένη περιοχή (π.χ. παγκόσμιοι, εθνικοί άτλαντες), για την απεικόνιση ιδιαίτερων θεμάτων (π.χ. κλιματικοί άτλαντες) ή τυπικών τοπογραφικών μορφών (π.χ. τοπογραφικοί άτλαντες).

Χάρτες τοίχου, είναι χάρτες μεγάλων διαστάσεων και σχετικά αδρής γραφικής μορφής, ώστε να είναι δυνατή η ανάγνωση των στοιχείων τους από μεγάλη απόσταση (π.χ. κατά τη διάρκεια μαθήματος ή διάλεξης).

Σκίτσα χαρτών είναι χαρτογραφικές απεικονίσεις χωρίς κλίμακα που κατασκευάζονται με απλά όργανα και μέσα.

Ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής τους οι χάρτες διακρίνονται σε βασικούς και δευτερογενείς.

Οι βασικοί χάρτες κατασκευάζονται με βάση τα δεδομένα που προκύπτουν από άμεσες μετρήσεις με τοπογραφικές μεθόδους τμημάτων της γήινης επιφάνειας.

Οι δευτερογενείς χάρτες προκύπτουν από επεξεργασία βασικών χαρτών (π.χ. με γενίκευση).

Ανάλογα με την κλίμακα τους οι χάρτες μπορούν να διαιρεθούν ως εξής:

α) Χάρτες μεγάλης κλίμακας, από 1:10.000 και μεγαλύτερη.

β) Χάρτες μεσαίας κλίμακας, από 1:10.000 μέχρι 1:300.000.

γ) Χάρτες μικρής κλίμακας, από 1:300.000 και μικρότερη.

Ανάλογα με το περιεχόμενο τους διαιρούνται σε τοπογραφικούς και θεματικούς χάρτες.

Οι τοπογραφικοί χάρτες απεικονίζουν τη θέση, την υδρογραφία, τη μορφολογία, την εδαφική κάλυψη και μια σειρά διαφόρων στοιχείων μιας περιοχής.

Οι θεματικοί χάρτες επιτρέπουν την κατανόηση ενός θέματος, με την χαρτογραφική απεικόνιση (π.χ. γεωλογικοί ή κλιματικοί χάρτες).

4.2.3. Κλίμακα χαρτών

Ως κλίμακα εννοούμε τη σταθερή σχέση που υπάρχει μεταξύ των αποστάσεων στο χάρτη και των αντίστοιχων πραγματικών στην επιφάνεια της Γης.

Η κλίμακα μπορεί να εκφραστεί είτε ως κλάσμα, οπότε χαρακτηρίζεται ως κλασματική, είτε ως ευθεία γραμμή με ανάλογες υποδιαιρέσεις, οπότε χαρακτηρίζεται ως γραφική.

4.2.3.1. Κλασματική κλίμακα

Εκφράζεται ως κλάσμα με αριθμητή τη μονάδα και παρονομαστή έναν αριθμό που δείχνει πόσες φορές μία γραμμή στο χάρτη είναι μικρότερη από την αντίστοιχη της στο έδαφος.  Κλίμακα, π.χ. 1:100.000 σημαίνει ότι 1 cm στο χάρτη αντιστοιχεί με 100.000 cm στην επιφάνεια της Γης.

Η σχέση μεταξύ της κλίμακας, της απόστασης στο χάρτη και της απόστασης στο έδαφος δίνεται από τον τύπο:

Κ = Κλίμακα του χάρτη

μ = Απόσταση στο χάρτη ή γραφικό μήκος.

Μ = Πραγματική απόσταση ή φυσικό μήκος.

Ανάλογα με την προβολή που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του χάρτη η κλίμακα μπορεί να ισχύει, είτε για όλη την έκταση του, είτε για ορισμένες διευθύνσεις, π.χ. για τον ισημερινό ή κεντρικό μεσημβρινό.

Μία κλίμακα χαρακτηρίζεται μικρή, εφ' όσον η τιμή του παρονομαστή του κλάσματος είναι μεγάλη, και μεγάλη, εφ' όσον η τιμή αυτή είναι μικρή.

Η κλίμακα χάρτη, π.χ., 1:100.000 είναι μικρότερη από την κλίμακα 1:10.000 ενός άλλου χάρτη με τις ίδιες εξωτερικές διαστάσεις.

4.2.3.2. Γραφική κλίμακα

Επειδή, με φωτομεγέθυνση ή φωτοσμίκρυνση του χάρτη, η κλασματική κλίμακα του δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση αποστάσεων, στο περιθώριο όλων σχεδόν των επίσημων χαρτών σχεδιάζεται η γραφική τους κλίμακα.

Η γραφική κλίμακα είναι μια ευθεία γραμμή με υποδιαιρέσεις σε τμήματα που αντιστοιχούν σε Km ή m. (σχ. 15).

Με απλή εφαρμογή της γραφικής κλίμακας μεταξύ δοθέντων σημείων του χάρτη, υπολογίζεται η πραγματική τους απόσταση.  Για το λόγο αυτό, αλλά και επιπλέον επειδή, με φωτοσμίκρυνση ή φωτομεγέθυνση του χάρτη, η γραφική κλίμακα υφίσταται ανάλογη σμίκρυνση ή μεγέθυνση, αυτή χρησιμοποιείται συχνότερα από την κλασματική.

Σχ. 15. Γραφική κλίμακα που χρησιμοποιείται στους τοπογραφικούς χάρτες της Ελληνικής Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού (Γ. Υ.Σ.).

4.2.3.3. Σχέση μεταξύ κλίμακας και εμβαδού των χαρτών

Το εμβαδά που καλύπτει ένας χάρτης ορισμένων εξωτερικών διαστάσεων καθορίζεται από την κλίμακα του.  Όσο μικρότερη είναι η κλίμακα, τόσο μεγαλύτερο είναι το εμβαδό του χάρτη.

Έχει αποδειχθεί ότι σε κάθε μεταβολή της κλίμακας ενός χάρτη, μεταβάλλεται και το εμβαδόν του.  Αυτή η μεταβολή μάλιστα δεν είναι τυχαία, αλλά υπακούει σε ορισμένη μαθηματική σχέση.  Το εμβαδόν π.χ. ενός τοπογραφικού χάρτη κλίμακας 1:50.000 που είναι ίσο με 250 km2, θα γίνει ίσο με 1.000 Κm2, εφ΄ όσον η κλίμακα γίνει 1:100.000.  Δηλαδή, η μεταβολή του εμβαδού ενός χάρτη ορισμένων εξωτερικών διαστάσεων είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της μεταβολής της κλίμακας.  Στο παράδειγμα μας, η κλίμακα του χάρτη υποδιπλασιάστηκε και το εμβαδόν του τετραπλασιάστηκε.

4.2.3.4. Προσδιορισμός της κλίμακας των Χαρτών

Ο καθορισμός της κλίμακας σε χάρτη, που δεν υπάρχει η αντίστοιχη ένδειξη της, μπορεί να γίνει με την παρακάτω διαδικασία:

Εκλέγονται δύο σημεία τα οποία υπάρχουν στο χάρτη αυτό και σ' έναν άλλο χάρτη γνωστής κλίμακας.  Καθορίζονται οι αποστάσεις των δύο σημείων στους δύο χάρτες και στη συνέχεια υπολογίζεται η ζητούμενη κλίμακα με τη βοήθεια της πραγματικής απόστασης των σημείων, που υπολογίζεται από τον χάρτη με την γνωστή κλίμακα.

Παράδειγμα: Η απόσταση δύο πόλεων σε χάρτη χωρίς κλίμακα είναι 5 cm.  Σε χάρτη με κλίμακα 1:100.000, η αντίστοιχη απόσταση των δύο πόλε- ων είναι 4 cm=4 km.  Τα 5 cm, λοιπόν στο χάρτη χωρίς κλίμακα αντιστοι- χουν με φυσικό μήκος 4 Km.  Εκφράζουμε τα δύο μήκη στην ίδια μονάδα.  Τα 5 cm αντιστοιχούν με 400.000 cm, άρα το 1 cm με 80.000 cm και η κλίμακα του χάρτη είναι ίση με 1:80.000.