ppt_sablona_pozadi KARTOGRAFICKÁ VIZUALIZACE Kartografické vyjadřovací prostředky - Kvantitativní údaje 1 Dr. Lucie Friedmannová 2012 ppt_sablona_pozadi Kvantitativní údaje •Pod pojmem kvantitativní údaj rozumíme takový údaj, který kromě informace o poloze a kvalitě objektu s sebou nese i informace o množství (kvantitě) a to v nejširším slova smyslu – vyjadřují kvantifikovatelnou charakteristiku. •Jestliže u kvalitativních údajů lze zodpovědět otázku CO TO JE ? U údajů kvantitativních pak navíc lze zodpovědět i KOLIK TOHO JE ? •Typy kvantitativních údajů (poměrová, intervalová, uspořádaná) ppt_sablona_pozadi Vztah grafických proměnných a typu údajů Kvalitativní (nominal) Uspořádaná (ordinal) Intervalová (interval, distance) Poměrová (ratio, proportional) Velikost Intenzita Textura Barva Orientace Tvar ppt_sablona_pozadi Absolutní a relativní hodnoty v kartografické vizualizaci •Absolutní hodnoty – konkrétní hodnoty jevu, nebo hodnoty vztažené k charakteru celku –metody kartodiagramů –Metoda izolinií –Metoda teček – topografický způsob •Relativní hodnoty – hodnoty vztažené k ploše –Metody kartogramů –Metoda teček – kartogramový způsob –Dasymetrické metody ppt_sablona_pozadi Kvantitativní údaje jako grafické marginálie •Jako doplňující informace se do map vkládají: –Tabulky –Diagramy / grafy –Schémata •Přednost je dávána diagramům (grafům) a schématům před tabulkami -> podávají informace na menší ploše, lépe se čtou, jsou přehlednější i když méně přesné. ppt_sablona_pozadi TŘÍDĚNÍ •Grafickému zpracování kvantitativní stránky obsahu tématické mapy předchází STATISTICKÉ ZPRACOVÁNÍ použitých údajů (dat) statistického souboru. •Základním procesem před přidělením grafické reprezentace zobrazovaného prvku je TŘÍDĚNÍ •Třídění je uspořádání statistického souboru do skupin (tříd) podle určitého statistického znaku ppt_sablona_pozadi Hlediska třídění •Časové hledisko -> časová řada = uspořádání údajů podle časové posloupnosti •Prostorové hledisko -> prostorová řada = uspořádání údajů o hromadném jevu podle dílčích územních celků •Věcné hledisko –Kvalitativní hledisko = druhy –Kvantitativní hledisko = četnosti •Třídící kritérium – třídící znak – vlastnost, která je použita pro vytvoření řady –Jednostupňové x vícestupňové třídění ppt_sablona_pozadi Zásady třídění •Zásada úplnosti – je třeba vytvořit tolik skupin, aby každá statistická jednotka byla zařaditelná. Postižení nevýznamných nebo ojedinělých výskytů se řeší zařazením třídy OSTATNÍ •Zásada jednoznačnosti – třídy je nutné vytvořit takovým způsobem, aby bylo možné zařadit každou, i potenciální, hodnotu jednoznačně. Třídy se nesmí překrývat a v případě jevů spojitého charakteru mezi nimi nesmí být „díry“ ppt_sablona_pozadi Třídění podle kvalitativních znaků •Jednotlivé varianty kvalitativního znaku se musí vždy vyjádřit slovy (muži/ženy, povolání …) •Pro vymezení kvalitativního znaku lze použít znaků kvantitativních (státy malé/střední/velké – podle plochy, počtu obyvatel …) •Předtřídění statistického souboru, který se ve vymezených kvalitativních skupinách dále třídí podle kvantitativních znaků (např. muži/ženy a dále podle věku) ppt_sablona_pozadi Třídění podle kvantitativních znaků •Provádí se podle velikosti třídícího znaku •Kvantitativní znak je proměnná veličina, která nabývá různých hodnot •Spojité znaky – jev (jeho měřená charakteristika) má kontinuální průběh po celém sledovaném území. I když máme k dispozici pouze údaje z bodových měření, lze interpolovat průběh jevu po celé ploše (teplota) – třídy vymezujeme pomocí třídních intervalů. •Nespojité znaky – jev (jeho měřená charakteristika) nepokrývá celé území a jeho výskyt nelze spolehlivě odvodit z měření, která nejsou zaměřena na zjištění hranic sledovaného jevu. ppt_sablona_pozadi Stanovení intervalů •Pro zařazení jednotek do intervalů je nutné zvolit jejich počet -> ten by měl být přiměřený (neexistuje exaktně určené pravidlo pro určení počtu tříd). •Při určování počtu tříd lze vycházet z: –Početnosti statistického souboru –Vzít v úvahu ÚČEL intervalu – co chceme na mapě zdůraznit ->minima x maximum x nejvyšší četnost … -> ANALÝZA STRUKTURY ROZLOŽENÍ JEVU –Účelu mapy –Cílové skupiny uživatelů –Vybraného kartografického vyjadřovacího prostředku ppt_sablona_pozadi Stanovení intervalů •Pokud není jev shora, zdola nebo s obou stran omezen, zůstávají krajní intervaly OTEVŘENÉ - > jde o teoretickou možnost výskytu jevu, nikoliv o faktický výskyt (srážky, počet obyvatel – nemůže být méně než žádný = zdola omezen nulou, teplota, bilance obyvatelstva – neomezený) grafy_intervaly ppt_sablona_pozadi Stanovení intervalů •Pokud je možná dvojí interpretace, nebo není jednoznačně jasný způsob vytvoření intervalů, případně pokud je chování statistického souboru neobvyklé, nebo je použita neobvyklá metoda pro jeho zpracování, vždy je dobré podat podrobnější slovní vysvětlení v doprovodném textu -> • •MAPA S NEZNÁMÝM PŮVODEM VZNIKU TÉMATICKÉ NÁPLNĚ ZTRÁCÍ SVOU VYPOVÍDACÍ HODNOTU ppt_sablona_pozadi Grafy •Graf je takové grafické znázornění, kde je ukázána závislost mezi dvěma nebo více proměnnými. Jedna proměnná je vždy hodnota sledovaného jevu. •Graf je planární záležitost grafy_ukazky ppt_sablona_pozadi Prvky grafu •Název (věcné, prostorové a časové vymezení) •Stupnice grafu (přímka, kružnice …) – linie, kótování, popis kót •Grafický interval (grafická vzdálenost mezi dvěma kótami) •Síť (soustava čar umožňující určit libovolný bod grafu) •Klíč (legenda) •Vysvětlivky (popis prvků přímo v grafu, mohou nahradit klíč) •Poznámky (definice ukazatelů, zdroj dat apod.) • Měsíční průměrná teplota vzduchu v r.1986 (°C) Měsíční průměrná teplota = … ppt_sablona_pozadi Typy grafů •Znázornění závislostí dvou proměnných –Čarové (jednoduché, sumační, strukturní) –Sloupcové (svislé x vodorovné, jednoduché, součtové, strukturní …) –Bodové –Kruhové •Znázornění tří proměnných –Trojúhelníkové (Ossanův trojúhelník) –Prostorové (2,5D a pseudo3D) • • Podrobněji viz J. Kaňok (1999): Tématická kartografie, str.64-108) • ppt_sablona_pozadi Ukázky liniových grafů (převzato z Kaňok,1999) grafy_liniove_1 grafy_liniove_2 ppt_sablona_pozadi Ukázky sloupcových grafů (převzato z Kaňok,1999) grafy_sloupcove_1 grafy_sloupcove_2 ppt_sablona_pozadi Ukázky kruhových grafů (převzato z Kaňok,1999) grafy_kruhove_1 grafy_kruhove_2 ppt_sablona_pozadi Ukázky prostorových a trojúhelníkových grafů (převzato z Kaňok,1999) grafy_prostorove grafy_trojuhelnikovy ppt_sablona_pozadi Grafy v mapách - kruhový Průměrná četnost směrů větru v roce (atlas ČSFR) klim_obl_a_smery_vetru •Stupnice grafu je v legendě mapy •Směry jsou dány zeměpisnou sítí mapy a její orientací •Grafy četností směrů větru doplňují chorochromatickou mapu klimatických oblastí ppt_sablona_pozadi Grafy v mapách - kruhový Průmysl (atlas ČSFR) prumysl ppt_sablona_pozadi Grafy v mapách - sloupcový Věkové složení obyvatelstva (atlas ČSFR) vekove_slozeni •Strukturní sloupce znázorňují věkové složení obyvatelstva v okresech •Rozměr sloupce symbolizuje počet obyvatel v okrese ppt_sablona_pozadi Diagramy •Diagram je obrazec (nejčastěji geometrický) se snadno měřitelným parametrem, dovolující poměrně jednoduchým způsobem vypočítat jeho velikost i jeho jednotlivé složky. •Složky diagramu reprezentují číselnou hodnotu jevu nebo objektu. •Na rozdíl od grafu NENÍ diagram vázán na souřadné osy a neznázorňuje závislost mezi dvěma nebo více proměnnými. •Jediné charakteristiky určující množství z diagramu jsou rozměry – délka, plocha, objem. Všechny jiné grafické znaky (dezén, barva) mají význam pouze pro kvalitativní rozlišení nebo upřesnění jevů. ppt_sablona_pozadi Diagramy •Jednoparametrové diagramy – vyjadřuje proměnlivost jevu (objektu) v jednom směru, velikost diagramu se mění, ale jeho proporce zůstávají zachovány –Plošné (2D) –Pseudoprostorové (2,5D) •Víceparametrové diagramy – změna povrchu nebo objemu diagramu závisí na změně všech parametrů nezávisle na sobě, tzn. bez zachování proporcí jednotlivých parametrů mezi sebou –Plošné (2D) –Prostorové (3D) • ppt_sablona_pozadi Diagramy jednoparametrové - plošné •Sloupcové – parametr se vyjadřuje změnou výšky; šířka a tvar nehrají roli •Čtvercové – změna parametru = změna plochy •Kruhové - změna parametru = změna plochy, snadno se kreslí, nezávisí na jeho otočení •Polokruhové – je obměnou kruhového, užívá se při srovnávání dvou jevů, změna parametru = změna plochy •Trojúhelníkové – využívají se rovnostranné a rovnoramenné trojúhelníky, změna parametru = změna plochy •Mnohoúhelníkové – užívají se zásadně pravidelné mnohoúhelníky – 5ti-, 6ti- a 8mi-úhelníky – k výpočtu plochy stačí změření jednoho údaje (obvykle strany) diagramy_jednoparametrove_plosne ppt_sablona_pozadi Diagramy jednoparametrové – pseudoprostorové •Jsou uživatelem prokazatelně hůře přijímány – je těžší správně odhadnout objemovou velikost •Krychlové, kulové, jehlanové, kuželové •Využití na populárnějších mapách pro širokou veřejnost, kde jde pouze o odhad typu menší - větší diagram_krychle ppt_sablona_pozadi Diagramy víceparametrové •Prostorovost je výrazem počtu parametrů •Grafické možnosti mapy dovolují použít maximálně tři proměnné parametry •Nejčastěji používané jsou : –Obdelník –Elipsa –Kosočtverec –Hranol –Válec –pravoúhlý rovnoběžnostěn diagramy_viceparametrove diagram_3d ppt_sablona_pozadi Další možnosti diagramů •Diagramy obrázkové – velmi sugestivní ale také velmi nepřesné – velikost obrázku (symbolické značky) reprezentuje množství (počet vyrobených kusů, vypěstovaných tun apod.), často je diagram (značka) pouze ve 2-3 velikostech a umisťuje se ve větším počtu (70 000 dojnic = 1 velká´+ 2 malé krávy) •Diagramy složené a strukturní –vnitřní dělení diagramu ukazuje strukturu sledovaného jevu –Používáme sloupce, kruhy, polokruhy, čtverce, obdélníky, krychle, hranoly, válce a jehlany – tj. objekty s lehce dělitelnými parametry – strana, hrana, výška, úhel •Diagramy dynamické – stejný jev, různý čas, alespoň 3, čtverec, 3úhelník, kruh – společný střed, vrchol, střed hrany – vývoj jevu musí být jednosměrný • •Rovnice ke konstrukci a výpočtu různých typů diagramů a další příklady viz Kaňok, 1999: Tématická kartografie velikost diagramy_strukturni_Ratajski ppt_sablona_pozadi Diagramy – stupnice – hodnotová měřítka •Spojitá stupnice – diagramy se mění plynule podle křivky hodnotového měřítka – každý diagram má individuální rozměr odpovídající velikosti jevu na stupnici •Nespojitá stupnice – diagramy jsou sdruženy do tříd a ztrácí své individuální rozměry – velikost všech diagramů dané třídy odpovídá její střední hodnotě spojita_a_nespojita_stupnice ppt_sablona_pozadi Diagramy – čtení a legenda •Lidské vnímání nedovoluje přesné určení nebo rozlišení velikosti graficky znázorněných statistických údajů •Nejpřesněji jsou odhadovány změny u sloupců •Nejméně přesné jsou odhady těles -> zamlžování údajů •Vždy je nutné si uvědomit CÍL (účel) •Pro zajištění správného čtení je nutné, aby rozdíl mezi kategoriemi byl dostatečně velký •Nespojité stupnice – uvádět rozsahy tříd •Spojité stupnice – vždy zahrnout křivku hodnotového měřítka do zrcadla mapy! ppt_sablona_pozadi Použití diagramů a grafů v mapách •Ačkoliv od sebe rozlišujeme grafy a diagramy, při jejich umisťování do map v kartografii hovoříme o metodách PROSTOROVĚ LOKALIZOVANÝCH DIAGRAMŮ •Grafy – vždy bodově lokalizované diagramy •Bodově znázorňujeme ABSOLUTNÍ hodnoty, které se vztahují k určité lokalitě. •RELATIVNÍ hodnoty lokalizujeme plošně •Bodově lokalizované diagramy se umisťují ke vztažnému bodu –bod výskytu jevu –jako vyjádření statistických veličin platných pro plošnou jednotku jsou umístěny bez exaktního určení polohy – na centroid, tak aby nepřesahovaly plochu, na kterou jsou vázány ppt_sablona_pozadi Použití diagramů a grafů v mapách - diagramy (grafy) lokalizované na bod – konkrétní a vztahující se k ploše (Atlas krajiny Slovenské republiky) Atlas_krajiny_slovenska_povrchovy_odtok Atlas_krajiny_slovenska_počet_snatku ppt_sablona_pozadi Liniově lokalizované diagramy •Liniově lokalizované diagramy se přizpůsobují liniovému průběhu jevu –Jednoduchý -> tloušťka linie = hodnota jevu –Složený -> vnitřní struktura = různé jevy –Součtový -> celkový jev = celá šířka, struktura = složky –Strukturní -> převedeno na %, stejná šířka v celé délce –Srovnávací -> více kontur na linii –Izochronní -> šířka stuh se mění ve vztahu ke vzdálenosti od střediska ppt_sablona_pozadi Plošně lokalizované diagramy •Kartodiagramy –diagram lokalizovaný v mapě –K orientaci slouží zjednodušená geografická kostra –Podle typu použitých diagramů rozlišujeme typy kartodiagramů •Kartogramy –Mapa jako diagram –Kvantitativní charakteristika jevu je udávaná středními hodnotami v plošných elementech – jevy jsou k plochám vztaženy v relativních hodnotách –Anglická terminologie: kartogram = anamorfovaná mapa • ppt_sablona_pozadi Použití diagramů na mapách - diagramy lokalizované liniově a plošně (Atlas krajiny Slovenské republiky) Atlas_krajiny_slovenska_dalkova_autobusova_doprava Atlas_krajiny_slovenska_vybavenost_bytu