Kartografie pro geografy 5. přednáška 15.11.2018 Přednášející Ing. Václav Šafář,Ph.D. podzim 2018 Popis map, geografické názvosloví a vytváření cizích jmen, písmo na mapách, kartografická generalizace, generalizační metody Popis map Geografické názvosloví a vytváření cizích jmen Písmo na mapách Kartografická generalizace Generalizační metody Popis map sestává z: •Geografické názvosloví (popisy geografických prvků – sídla, vodstvo, horopis, ohodnocení vrstevnic, kóty, kilometráž, hodnoty u grafů...) •Vysvětlivky (legenda, význam zkratek...) •Mimorámové údaje (souřadnicové sítě...) •Samostatná textová část (rejstříky, seznamy, tabulky, doprovodné texty...) •Obecná označení a zkratky Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Obecně lze prohlásit, že na mapě lze uvést jenom tolik popisu mapy, kolik je únosné z hlediska čitelnosti (náplně/ grafické zátěže) mapy, popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná a musí vycházet ze standardizovaného názvosloví, bez popisu by byla mapa „němá“, „slepá“ Typ označení Typ teritoriality Geografické názvosloví dělíme podle typu označení na: •Toponyma - vlastní jméno neživého přírodního objektu a jevu (hora, řeka apod.) nebo člověkem vytvořeného objektu a jevu (sídlo, přehrada apod.), •Choronyma - vlastní jména větších zeměpisných celků přírodního (Evropa) nebo administrativního charakteru (Česká republika) •Oikonyma - vlastní jména místní, jsou názvy obydlených objektů a míst, ať už existujících, či zaniklých, tj. názvy měst, vsí, osad, samot, jednotlivých domů apod. •Anoikonyma - vlastní jména pomístní, jsou názvy zeměpisných objektů nesídlištní povahy, např. vlastní jména řek, pohoří, vlastní jména pozemků, cest atd. Dělení anoikonym na: •Hydronyma - jsou vlastní jména vodních toků, vodních ploch a jejich částí, některých vodních děl atd. •Oronyma - jsou vlastní jména prvků vertikální členitosti zemského povrchu, například hor a pohoří, údolí, nížin, sedel atd. •Hodonyma - jsou vlastní jména dopravních cest, brodů mostů, lávek •Speleonyma – jsou vlastní názvy pro jeskyní •Pozemková - traťová jména •Názvy jiných objektů stromů , staveb, lomů … Geografické názvosloví dělíme podle typu teritoriality na: •Exonyma z řeckého exónymos - a to z (éxō) vně a (ónyma) jméno, představují domácí podobu cizího zeměpisného názvu (toponyma) označujícího objekt ležící vně území domácího jazyka (např. Řím místo Roma, Vídeň místo Wien), některá exonyma se pomalu přestávají používat - otázka jakou domácí pododu mají české jména pro Aachen, Regensburg, Mülhuosse, Kostanz, Meissen? • •Endonymum je naproti tomu jméno, které je užíváno na stejném území jinou skupinou obyvatel. Domácí •Úřední jazyk •Standardizovaná podoba •Názvoslovný lexikon (Názvoslovná komise ČÚZK) Cizí •Pokud možno jediný název •V úřední řeči příslušného státu •Při více úředních jazycích se obvykle používá mezinárodně nejznámnější Endonyma Při používání musí mít endonyma přednost i na cizojazyčných mapách. Exonyma •Na mapách se používají tzv. dublety – malé písmo v závorce pod originálním názvem •Fonetická úprava: Hamburg – Hamburk, Warszava – Varšava, London – Londýn, Bucuresti - Bukurešť •Fonetické přetvoření: Venezia – Benátky, Roma – Řím, Dresden – Drážďany, Wien - Vídeň •Překlad – Beograd – Bělehrad, Graz – Štýrský Hradec, Rocky Mountains – Skalisté hory •Bez opory v předloze – Německo (podle „němých“ lidí), Rakousko (podle hradu Rakús na česko-rakouské hranici) Exonyma & OSN •Přizpůsobení cizích názvů výslovnosti nebo překladem cizích názvů •Každá členská země OSN je povinna vydat seznam svých exonym nacházejících se mimo své státní území •Exonyma se mohou používat pokud jsou schválena příslušnou zemí •Podle rezolucí OSN se doporučuje nevytvářet nová exonyma, ale preferovat používání oficiálních endonym (všechny jazyky si jsou rovnocenné, neplatí nadřazenost tzv. světových jazyků) Cizí jména •V případě multijazyčných zemí se používá jméno známější (používanější) – druhé jméno se uvádí jako dublet – Dublin x Baile Atha Cliath •V názvech latinkovými písmy se uvádí i znaky nepoužívané v češtině – transpozice •Pro oblasti s hláskovými nelatinkovými písmy (azbuka, řečtina, arabština, hebrejština...) se používá transliterace – přepis do latinky •Pro oblasti s ideografickým písmy se používá transkripce = fonetický přepis do latinky – výsledky této metody nejsou jednotné – stále častěji se začínají uplatňovat anglické přepisy – Peking x Beijing Písmo na mapě •Podíl písma na grafickém zaplnění mapy topografické mapy středních měřítek – cca 5% •Přehledné mapy malých měřítek – 10%, případně více u map s bohatším obsahem •Mezní hodnota grafického zatížení mapy = 30% (při překročení této hodnoty se snižuje čitelnost mapy) Písmo může tvořit až polovinu grafického obsahu mapy •Informační i estetická hodnota Nelatinková pravosměrná •Řecké písmo •Slovanská písma – azbuka, bulharské, srbské Latinková •Antikva •Grotesk •Lineární antikva •Egyptienka •Písmo kaligrafické Typy písma Nelatinková levosměrná •Písmo arabské •Hebrejské písmo Exotická •Čínské •Japonské •Barmské •Hindské •... Klasifikace písem Klasická písma - ATYPI Počítačová písma - FontFont •Renesanční antikva •Barokní antikva •Klasicistická antikva •Tučná antikva •Egyptienka •Bezserifová písma •Skripty (imitace ručně psaných písem) •Zdobená písma •Lomená písma •Nelatinková písma •Typografická •Geometrická •Amorfní •Ironická •Historická •Inteligentní •Ručně psaná •Destrukční •Obrázková Kartografická kurzíva •Speciální řez písma – tučný, kurzíva (šikmé písmo) •Zpětná kurzíva (doleva nakloněná) •Mercator (1540) – Literarum latinarum, quas Italicas cursoriasque vocant, scribendarum ratio (How to Write the Latin Letters Which They Call Italic or Cursive) •Nahradila starší gotické (ručně psané) písmo •Zlepšení čitelnost map •Zjednodušení tisku Základní pravidla pro písmo •Střídmé používání různých typů písma •Maximálně dva rody písma (jasně odlišené) •Nepoužívat dekorativní písma •Velikost písma odpovídá velikosti (významu) popisovaného objektu Umisťování popisu •U bodových značek by měl být popis vpravo od značky •V případě liniových a areálových značek by značka měla sledovat směr jevu tedy myšlenou osu (např. vodní tok, pohoří...) a optický střed (nesmí ležet mimo plochu) •Na území většího rozsahu by písmo mělo sledovat směr rovnoběžek Problematika umisťování popisků •Popis by měl vytvářet představu o popisovaném jevu •Základní konflikty: – Překryt popisků – Překryt popisků a mapových značek – Jednoznačné přiřazení popisku a mapové značky •Vlastnosti popisku – Velikost – Velkost mezer (proložení) – Typ písma – Natočení Popisek by měl být umístěný... •Vodorovně!!! •Vyjimky: Popis podél zeměpisné sítě a popis liniových a plošných objektů podél jejích os (u dlouhých znaků se preferují vícenásobné popisy) •Jasně, srozumitelně a jednoznačně , mezi popisem a příslušným znakem by neměl ležet žádný jiný prvek •Hierarchicky – od největších po nejmenší •Významnější prvky se zobrazují graficky výraznějším popisem (podtržení, velikost, barva...) •Popisná složka mapy musí být autentická a jazykově správná •Používá se standardizované názvosloví Definice generalizace •Kartografická generalizace spočívá ve výběru, geometrickém zjednodušení a zevšeobecnění objektů, jevů a jejich vzájemných vztahů pro jejich grafické vyjádření v mapě, ovlivněné účelem, měřítkem mapy a vlastním předmětem kartografického zobrazování (ČSN 73 046) •Generalizace je výběr a zjednodušení detailů zobrazovaných objektů s ohledem na měřítko a účel mapy. Při generalizaci je cílem stanovit co je zásadní (definice pro GIS). Důvody použití generalizace •Redukce objemu dat •Změna měřítka mapy •Změna účelu mapy •Zlepšení grafické stránky mapy •Geoprostorový model nedeformuje geometrickou polohu prvků jinak, než že při přechodu z větší do menší podrobnosti zjednodušuje jejich tvar tak, aby byly zobrazitelné ve výsledném měřítku •Kartografický model zohledňuje a řeší právě i konflikty mezi jednotlivými prvky tak, aby bylo možné provést tisk kartografického díla v daném měřítku •Kartografickou generalizací rozumíme proces probíhající mezi kartografickými modely různých měřítek •Modelovou generalizací rozumíme proces, který probíhá mezi dvěma modely většinou různých měřítek, jehož výsledkem je geoprostorový model Kartografická a modelová generalizace Generalizační metody •Výběr (selekce) •Klasifikace •Geometrická generalizace (zjednodušení, vyhlazení, zlepšení, pravoúhlé vyrovnání, posun, pootočení) •Operace s plochami (seskupování, vypouštění, rozdělení) •Prostorová redukce (collapsing) •Změna grafické reprezentace (včetně zvýraznění) •Generalizace textových popisků a doplňků •Generalizace atributové složky •Jedná se o výběr prvků, které mají být vizuálně potlačeny tak, aby tvořili pozadí mapy, případně byly z mapy úplně vypuštěny •Naproti tomu prvky vybrané k zobrazení určitého tématu jsou zvýrazněny •Při výběru však někdy nelze vypustit všechny prvky splňující výběrová kritéria, a to v takových případech, kdy například nelze vypustit polní nebo lesní cestu, která je jedinou komunikací vedoucí např. k chatovým osadám, nebo k jiným objektům, které po generalizaci na mapě zůstávají – tím by se narušil důležitý orientační prvek na mapě a to v podobě informace o přístupu k daným objektům. Výběr •Normativní výběr závisí na stanovení experimentálně zjištěných norem, které určují četnost prvků v mapě •Tento způsob výběru, stejně jako výběr prvků, který se řídí významem prvků nebo vizualizačními kritérii (např. grafická hustota mapy), je využíván v rámci kartografické generalizace •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…). Klasifikace - cenzální a normativní výběr Geometrická generalizace •Geometrická generalizace (úprava tvarů) spočívá v úpravě tvarů linií, přičemž se jedná jak o vlastní liniové prvky, tak o obrysové čáry prvků plošných •Geometrickou generalizaci nelze implementovat na bodové prvky •Mezi operace patřící ke geometrické generalizaci řadíme: – Zjednodušení – Vyhlazení (shlazení) – Zlepšení – Posun – Pootočení 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) Algoritmy pro zjednodušení linie •Vypuštění (resp. ponechání) každého x-tého bodu linie •Eliminace blízkých bodů (délkový test) •Eliminace bodů s malým úhlovým rozdílem (úhlový test) •Eliminace bodů s malou kolmou vzdáleností od základní linie •Langův algoritmus (založený na porovnávání minimálních kolmých vzdáleností) •Reumann-Witkamův algoritmus (tvorba obalového koridoru okolo generalizované linie) •Visvalingam-Whyattův algoritmus •Douglas-Peuckerův algoritmus Vypouštění podle pořadí Délkový a úhlový test Délkový test Úhlový test Test kolmice Douglas-Peuckerova metoda Zjednodušování detailů budov •Odstranění detailů budov – například příliš malých hran, výstupků, výklenků a schodovitých útvarů •Pokud jsou minimální délky stanoveny takovým způsobem, že žádná, případně pouze jedna hrana budovy splňuje omezující podmínky, pak je polygon nahrazen bodovou značkou (viz prostorová redukce) nebo dojde k tzv. maximální geometrické generalizaci •V případě maximální generalizace je polygon budovy bez ohledu na původní tvar nahrazen obdélníkem, pro který jsou stanovy tyto podmínky: - Obdélník má směr nejdelší strany polygonu - Plochá původního a generalizovaného polygonu má být shodná - Těžiště původní plochy a těžiště obdélníku má být totožné - Poměr stran generalizovaného obdélníku má být stejný jako poměr stran obdélníku opsaného původnímu polygonu Vyhlazení •Vyhlazením linií se zvyšuje estetičnost kresby mapy •Vyhlazení linií se provádí převážně ve dvou případech – Za prvé, když podkladovým materiálem pro tvorbu mapy je taková mapa, na které byla kresba provedena pomocí lomené čáry – Za druhé, pokud máme souřadnice bodů a měřický náčrt, pak je původní kresba spojnicí souřadnic bodů, ovšem generalizovaná kresba bude hladká křivka procházející souřadnicemi bodů 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) •Posun nebo pootočení můžeme z hlediska modelové generalizace akceptovat, pouze pokud se jedná o generalizaci spojenou se zpřesněním vstupních dat, konkrétně například při zpřesňování jednoho datového zdroje pomocí druhého (katastrální mapa versus ortofoto) Mezi operace s plochami počítáme – slučování ploch – zrušení ploch – rozdělení ploch Slučování (sdružování, agregace) •Jedná se o seskupení příliš malých nebo izolovaných ploch, případně linií •Malé plochy, které by po výběru měly být vypuštěny se sloučí s většími (přitom se podle kultury, tématu nebo významu sousedních ploch vybírá, k jaké ploše mají být menší plochy přidány) •Hranice mezi menší a větší plochou se pak z kresby vypouští •Lze slučovat i stejně velké plochy podobného nebo stejného významu •Existuje i agregace na základě změny klasifikace •Algoritmy – sjednocení obalových ploch, triangulace ploch Prostorová redukce •Změna dimenze mapového znaku Plocha linii (vodní toky nebo komunikace, používá algoritmus triang. ploch) Plocha bod (budovy malých rozměrů, viz geometrická generalizace) Linie bod Bod plocha (vytvoření bloku zástavby z izolovaných budov reprezentovaných bodovými znaky) Změna grafické reprezentace • •V tomto případě se jedná o změnu vlastního kartografického symbolu nebo alespoň některé jeho vlastnosti (barva, síla čáry, struktura…) •Tato operace nemá v rámci geoprostorové generalizace význam, neboť v rámci objektů se evidují pouze samotné elementy a nikoli jejich grafické vyjádření – kartografická generalizace •Proto provedení změny grafické reprezentace prvku, přičemž se může jednat o bodový, čárový i plošný prvek, řadíme až za geoprostorové generalizaci Zvýraznění (exaggerace) Zvýraznění se používá v případech, kdy daný prvek na mapě je důležitým prvkem tematické 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 •Textové prvky musí zůstat v datovém modelu kompletní, proto se s tímto způsobem setkáme při harmonizování obsahu mapy