Základy kartografie a topografie Mgr. Darina MÍSAŘOVÁ, Ph.D. Sylabus přednášky 10: KKaarrttooggrraaffiicckkáá ggeenneerraalliizzaaccee Sylabus slouží jako přehled základních pojmů zmiňovaných na přednášce. Není dostačující pro úspěšné zvládnutí zkoušky. Sylabus je nezbytné doplit informacemi z přednášky. KKaarrttooggrraaffiicckkáá ggeenneerraalliizzaaccee je výběr, grafické zjednodušení a zevšeobecnění objektů, jevů a jejich vztahů pro jejich grafické vyjádření v mapě, ovlivněné účelem, měřítkem mapy a vlastním předmětem kartografického znázorňování je proces výběru a zevšeobecňování obsahu mapy mající na zřeteli zobrazení skutečností v jejich hlavních rysech a zvláštnostech podle účelu a měřítka mapy je výběr a cílevědomé zevšeobecnění objektů znázorňovaných na mapě úměrně jejich významu, charakteru území, měřítku a účelu mapy. Důvody použití generalizace Redukce objemu dat Změna měřítka mapy Změna účelu mapy Zlepšení grafické stránky mapy Fáze generalizace primární generalizace vlastní kartografická generalizace závěrečná fáze generalizace (harmonizace) Základní činitelé: účel - Účel mapy vymezuje podrobnost vyjádření prvků obsahu sestavované mapy. Tematika mapy určuje obsah sestavované mapy Uživatel – jeho schopnost rozumět znakovému klíči Čas čtení mapy (pro příjem, zpracování a vydání informací) Objem informací v mapě – kolik informací má uživatel z mapy získat Měřítko - mezi měřítkem a účelem mapy existuje silná vzájemná vazba měřítkové řady (malé měřítko - redukce obsahu) menší měřítko → snížení kapacitní schopnosti mapy (zmenšování plochy mapy vůči realitě, náplně mapy) Charakter zobrazovaného území - zobrazované území ovlivňuje generalizaci výskytem, významem, počtem, polohou a rozměry objektů se svými kvalitativními i kvantitativními vlastnostmi čím důležitější je objekt v zobrazovaném území, tím přednostnější je jeho zachování při kartografickém vyjadřování každý objekt/jev se musí hodnotit ve spojitosti s jejím okolím tento činitel někdy vede proti výsledkům metod generalizace (např. něco má být vypuštěno po metodě výběru, ale protože je součástí charakteru území, zůstane i po generalizaci) Znakový klíč - úzce souvisí se stanovením hodnot maximálního a optimálního zaplnění mapy a jeho přehledností mají vliv všechny parametry znaků – tvar, rozměr, velikost/tloušťka, barva atd. čím vyšší náplň mapy (hustší kresba) a čím větší písmo, tím méně prvků lze na mapě zobrazit a tím více musí být obsah generalizován úzce souvisí s náplní – se stanovením hodnot maximálního a optimálního zaplnění mapy s jeho přehledností. podílí se prostřednictvím technické volby vhodných znaků čím hustší kresba a čím větší popis, tím méně prvků lze na mapě zobrazit a tím více musí být její obsah generalizován RReegglleemmeennttaaccee odstranění subjektivismu závazná pro daný druh mapy nejčastěji vychází z matematicko-statistického šetření Kvalitativní a kvantitativní charakter generalizace Příkladem zobecnění kvantitativní charakteristiky je zvětšení intervalů. Zobecnění kvalitativní charakteristiky představuje většinou zobecnění podrobné klasifikace. Metody kartografické generalizace Grafická generalizace řeší grafické parametry kartografických znaků může ji provést kartograf nemění znakový klíč (bod zůstává bodem, linie linií, plocha plochou) Metody: • Normativní výběr • Agregace (seskupení) • Posunutí • Vyhlazení průběhu / zjednodušení tvaru • Zvětšení Konceptuální generalizace řeší vlastnosti znázorňovaných jevů (nejvíce ovlivněna účelem) může ji provést kartograf jedině ve spolupráci s odborníkem na aplikační oblast, protože vyžaduje znalost tématu mění se znakový klíč Metody: • Cenzální výběr • Sloučení • Symbolizace Normativní výběr Normativní výběr závisí na - stanovení experimentálně zjištěných norem, které určují četnost prvků v mapě - nejdůležitější metoda – výběrem začíná každá generalizace - vybírají se prvky, které mají být: potlačeny (do pozadí mapy) zvýrazněny - nebere v úvahu vnitřní vztahy mezi jednotlivými prvky mapového obsahu - výběr je podřízen výpočtem tzv. normativům - Normativ = největší možné (optimální) množství prvků, které z daného množství na podkladové mapě přijdou v úvahu pro zakreslení do mapy odvozené - pro celé území neplatí pouze jeden normativ - nejprve se provádí rajonizace vybraného prvku v území podle hustoty jeho výskytu, a pak se pro každý rajon stanoví normativ Cenzální způsob výběru spočívá ve stanovení minimálních limitů, při jejichž splnění budou prvky do nového datového modelu zařazeny - Jedná se o podmínky – kvantitativní (velikost, rozměry, vzdálenost od jiných prvků…) – kvalitativní (význam, tematická vrstva…) • vyžaduje odbornou znalost tématu – jen odborník ví, co je v tématu důležité • prvky obsahu mapy se třídí do posloupnosti podle jejich významu • předem stanovená podmínka (census) – census stanoví obvykle nejnižší hranici výběru (tj. do mapy se vyberou vyšší kategorie než je census) – je běžný u map velkých a středních měřítek • výhoda: snadnost při rozhodování o zákresu prvku • nevýhody: závisí na individuálním uvážení tvůrce mapy Sloučení - změna klasifikace • nejvíce ovlivňují činitelé měřítko mapy a znakový klíč • nelze dělat bez odborného dohledu odborníka aplikační oblast • V rámci klasifikace můžeme rozdělovat nebo slučovat jednotlivé skupiny (v objektové terminologii třídy) elementů • odráží se v legendě mapy – některé znaky z legendy zmizí, jiné přibudou • představuje zevšeobecnění kvalitativních charakteristik jevů • zmenšují se kvalitativní rozdíly v dané kategorii (od podrobného třídění ke všeobecnému) • princip: do určité skupiny se zařazují objekty s dovolenými kvalitativními rozdíly a vyjadřují se charakteristikou skupiny Zvětšení • v případech: ▫ prvek na mapě je důležitým prvkem tematické složky mapy, proto musí být v kresbě mapy vyzdvižen do popředí kresby ▫ zvýšena celková estetika mapy ▫ např: ▫ hlavní silnice procházející obcí bude zvětšena, aby byla čitelná • kresba „nad míru“ Zjednodušování Jedná se o zjednodušení linií a ploch • Je užitečné zvláště tedy, když jsou podkladová kartografická data příliš detailní – např. při tvorbě mapy většího měřítka, generalizací kresby mapy menšího měřítka • Při této operaci je nutné zachovat koncové body (zachování topologických vazeb), průběh generalizované linie přibližně v průběhu původní linie (relativní proporce, specifické tvary), přibližnou výměru (pokud se jedná o obvod plochy) Vyhlazení průběhu / zjednodušení tvaru - Vyhlazením linií se zvyšuje estetičnost kresby mapy - Vyhlazení linií se provádí převážně ve dvou případech - když podkladovým materiálem pro tvorbu mapy je taková mapa, na které byla kresba provedena pomocí lomené čáry – pokud máme souřadnice bodů a měřický náčrt, pak je původní kresba spojnicí souřadnic bodů, ovšem generalizovaná kresba bude hladká křivka - lze pro jeden prvek opakovat vícekrát - uplatňuje se, jsou-li podkladová kartografická data příliš podrobná - pokud se vyhlazuje obrys plochy, musí se zachovat přibližná rozloha plochy - je nutné zachovat průběh generalizované linie přibližně v průběhu původní linie Posunutí Posunutí objektů na mapě se používá pro lepší zviditelnění oddělení mezi objekty na mapě, které by skutečným zakreslením v měřítku mapy mohly splývat v jeden celek (harmonizace mapy) • Objekty s menší prioritou se odsazují, čímž se poruší jejich přesná poloha na mapě, ale zvýší se přehlednost mapy • Tento případ může nastat například v údolích potoků a řek, podél kterých vede silnice nebo železnice – v tomto případě se zachovává přesný zákres vodního toku a ostatní okolní objekty se posunují Pootočení Oblast kartografické generalizace (tzv. harmonizace mapy) • Během této operace dochází ke ztrátě přesnosti datového modelu (stejně jako v případě posunu) Operace s plochami Mezi operace s plochami počítáme – sjednocení ploch – zrušení ploch – rozdělení ploch • Pro tyto operace je následně nutno řešit i tvar sousedních ploch Prostorová redukce Změna dimenze mapového znaku – Plocha - linie (vodní toky nebo komunikace, používá algoritmus triangulace ploch) – Plocha - bod (budovy malých rozměrů, viz geometrická generalizace) – Linie - bod – Bod - plocha (vytvoření bloku zástavby z izolovaných budov ABSTRAKCE nahrazení znaků jednotlivých jevů jejich hromadným označením platí : dodržovat co nejpřesnější polohu středových (osových) čar a relativní rozložení prvků vybraných do odvozené mapy Zvýraznění (exaggerace) Zvýraznění se používá v případech, kdy daný prvek na mapě je důležitým prvkem tématické složky mapy, a proto musí být v kresbě mapy vyzdvižen do popředí kresby Generalizace textových popisků a doplňků Jedná se především o – Výběr – Posun – Grafické přiřazení – Vytváření zkratek • harmonizování obsahu mapy