علم الخرائط

علم الخرائط

علم الخرائط cartography، يُقصد به عمليات صناعة الخريطة، بدءاً من عمليات المساحة على الأرض وانتهاءً بطباعة الخريطة. أي هو علم وفن وتقنية صنع الخرائط. العلم في الخرائط ليس علماً تجريبياً كالفيزياء والكيمياء، وإنما علم يستخدم الطرق العلمية في تحليل البيانات والمعطيات الجغرافية من جهة، وقوانين وطرق تمثيل سطح الأرض من جهة أخرى. الفن في الخرائط يعتمد على اختيار الرموز المناسبة لكل ظاهرة، ثم تمثيل المظاهر (رسمها) على شكل رموز، إضافة إلى اختيار الألوان المناسبة أيضاً. أما التقنية في الخرائط، يُقصد بها الوسائل والأجهزة المختلفة كافة والتي تُستخدم في إنشاء الخرائط وإخراجها.
أقسام علم الخرائط
1- الكارتوغرافيا الرياضية mathematical cartography: تبحث في القوانين والأسس الرياضية والإمكانات المساعدة في تحويل سطح الأرض الكروي إلى سطحٍ مستوٍ من دون التعرض إلى تمزق.
2- رسم الخرائط وتحريرها map representation and editing: يشمل الوسائل المساعدة في رسم المظاهر الجغرافية على الخريطة بدءاً من الأقلام وانتهاءً بالحاسوب، عدا عن ذلك الرموز والخطوط والألوان التي يتم من خلالها إظهار المظاهر على الخرائط.
3- إخراج الخرائط map production: يهتم هذا القسم بمجموعة عمليات تقنية تبدأ بإسقاط الخريطة الذي يرتبط بهدف الخريطة ووظيفتها، يتبع ذلك عمليات إسقاط المحتوى ثم الإخراج الفني، وطباعة الخريطة.
كي تحقق الخريطة الهدف الذي وضعت من أجله، لابد من توافر بعض الشروط:
أ ـ الدقة الرياضية الناتجة عن الإسقاط أي دقة الأبعاد والمساحات والمواقع.
ب ـ دقة البيانات الجغرافية وتكاملها، وتحديثها بين الحين والآخر، هذه الدقة تتزايد طرداً مع كبر المقياس.
ج ـ شروط فنية يجب أن تتمتع بها الخريطة كمساحة اللوحة (مساحة الخريطة)، الشكل الخارجي ووضوح الكتابة والرموز المستخدمة، تناسب الألوان مع المظاهر المرسومة، إضافة إلى ذلك طباعة جيدة.
محتوى الخرائط وميزاتها الأساسية
1- الميزات الأساسية للخرائط: تتميز الخرائط كافة بثلاث خصائص أساسية تؤثر في محتواها وهي:
أ ـ قانون رياضي تُوضع على أساسه الخريطة ويشمل ثلاثة عناصر أساسية هي:
- المقياس scale: ويهدف إلى إيجاد العلاقة بين أبعاد المظاهر على سطح الأرض وأبعادها على الخريطة. أي معرفة مقدار التصغير الذي يصيب سطح الأرض عند نقله من السطح الكروي إلى السطح المستوي. وهو نسبة طول على الخريطة إلى الطول نفسه على الأرض على سبيل المثال: ، البسط هو المسافة على الخريطة والمقام هو المسافة على الأرض، وبالتالي يمكن معرفة التصغير الذي أصاب الأرض أو المنطقة المرسومة.
- المسقطprojection : هو الوسيلة المساعدة التي تمنع تمزق سطح الأرض عند نقله من السطح الكروي إلى السطح المستوي، هذا السطح قد يكون اسطوانة وتدعى المساقط عندها مساقط اسطوانية cylindrical projections أو يكون مخروطاً وتدعى مساقط مخروطية conic projections، أو سطحاً أفقياً وتدعى مساقط أفقية أو سمتية azimuthal projections. هذه المساقط تُحدد العلاقة بين إحداثيات النقاط على سطح الأرض وبين إحداثيات النقاط على السطح المستوي. فعند معرفة هذه العلاقة يمكن حساب التشويه الذي حدث للخريطة. يتم اختيار المسقط المناسب لكل خريطة على حدة، ذلك بحسب الموقع المرسوم ومساحته ووظيفة الخريطة.
- شبكة (نظام) الإحداثيات coordinate systems: وهي خطوط الطول (360) خط، 180 خط شرق غرينتش و180 خط غربي غرينتش، وخطوط العرض 180 خط، 90 خط شمال خط الاستواء و90 خط جنوب خط الاستواء، يمكن من خلالها تحديد مواقع الأماكن على سطح الأرض، وتحديد الاتجاهات، إضافة إلى معرفة الزمن، وإمكانية قياس الأبعاد على الخرائط ومن ثم على الأرض.
ب ـ الرموز أو الترميزsymbolization: تمثيل المظاهر الجغرافية يتطلب طريقة رسم خاصة يُستخدم فيها ما يسمى بالرموز الاصطلاحية، ذلك أن المظاهر الجغرافية لا تظهر على الخرائط كما هي في الحقيقة، إنما يُستعاض عنها برموز مناسبة لكل ظاهرة. هذه الرموز قد تكون هندسية (دائرة، مربع، مثلث، معين شبه منحرف وغير ذلك) أو تكون تصويرية (فوتوغرافية)، أي صور مصغرة للظاهرة، أو رموز تعبيرية (تعبر عن الظاهرة المرسومة بوضوح) على سبيل المثال سنابل القمح تُرسم في أماكن توزع زراعة القمح، أو رمز لشجرة نخيل يُوضع في أماكن انتشار أشجار النخيل وغير ذلك. هذه الرموز قد تظهر نوع الظاهرة، وأماكن توزعها، أو تبين مقدار الظاهرة. ذلك بحسب طبيعة الظاهرة المرسومة.
ج ـ انتقاء (اختيار) وتعميم selection and generalization المظاهر الجغرافية: إن عملية تمثيل المظاهر الجغرافية تعتمد بالدرجة الأولى على هاتين الخاصتين. فالانتقاء هو رسم المظاهر الأساسية وإهمال المظاهر الثانوية، أما التعميم فهو حذف التفاصيل (تفاصيل الظاهرة) والإبقاء على الشكل العام. وكلاهما يرتبطان بثلاثة عوامل هي:
ـ مقياس الخريطة من جهة، إذ إنه كلما كبر المقياس تقل عملية الانتقاء والتعميم وتظهر التفاصيل بشكل أكبر، وتحوي الخريطة مظاهر أكثر. على سبيل المثال خريطة مقياسها تحوي تفاصيل ومظاهر أكبر من خريطة مقياسها .
ـ وظيفة الخريطة أو الهدف الذي وضعت من أجله، حيث أن التفاصيل تزداد في خرائط البحث العلمي أكثر من الخرائط التعليمية وتحوي مظاهر أكثر غزارة.
ـ طبيعة المنطقة المراد تمثيلها على الخرائط: تؤدي خصائص المنطقة المرسومة دوراً أساسياً في عمليتي الانتقاء والتعميم. وعلى سبيل المثال، إذا كانت المنطقة المراد تمثيلها منطقة جافة، فمن الضروري تمثيل الآبار والينابيع لما لها من أهمية، أما إذا كانت المنطقة رطبة فيتم حذف أكثر الينابيع والآبار.
2- محتوى الخرائط: لكل خريطة محتوى عام ومحتوى خاص. المحتوى الخاص هو الظاهرة المرسومة، ويدعى المحتوى الأساسي للخريطة، وعلى سبيل المثال (خريطة شبكة المياه في سورية) هذا يعني أن المحتوى الأساسي للخريطة هو المياه، أي أن مضمون الخريطة أو هدفها الذي وضعت من أجله هو إظهار شبكة المياه في سورية. أما المحتوى العام، ويدعى المحتوى المساعد لأنه يساعد على فهم الظاهرة المرسومة، أو مظاهر المنطقة المرسومة التي تنتشر فيها الظاهرة، يُضاف إلى ذلك عناصر أساسية، كشبكة الإحداثيات الجغرافية والمقياس. وهكذا يساعد المحتوى العام على تحديد مكان الظاهرة، فيجعل عملية استخدامها أكثر سهولة، إضافة إلى إجراء عمليات القياس على الخريطة (بمساعدة شبكة الإحداثيات والمقياس)، كما أنه يخدم المحتوى الخاص للخريطة.
أنواع الخرائط
تُصنف الخرائط بحسب الخصائص العلمية في مجموعات محددة بما يأتي:
1- تصنيف الخرائط بحسب محتواها:
أ ـ الخرائط العامة general maps خرائط ترسم سطح الأرض بما عليه من مظاهر متنوعة (تضاريس - مياه - نبات - مراكز سكانية - طرق مواصلات وغيرها)، وإذا كانت مقاييسها كبيرة تُدعى خرائط طبوغرافية topographic map، أما إذا كانت مقاييسها صغيرة كخرائط الدول فهي خرائط جغرافية عامة.
ب ـ الخرائط الموضوعية (الغرضية)thematic maps : أو خرائط لأغراض خاصة special purposes maps هي خرائط تتناول موضوعاً واحداً أو اثنين على الأقل بدقة وشمول أكبر. موضوعات الخرائط الخاصة ليست موجودة على السطح فقط، إنما تكون أيضاً في باطن الأرض أو في الغلاف الجوي. على سبيل المثال خرائط بشرية، كخرائط السكان، وخرائط الهجرة. أو خرائط طبيعية كخرائط المناخ والنبات، أو خرائط تاريخية، أو خرائط ثقافية أوتعليمية وغيرها.
2- تصنيف الخرائط بحسب مقياسها:
أ ـ الخرائط التفصيلية plane maps مقياسها كبير، أكبر من ، وأحياناً أكبر من ، تشمل منطقة أو مدينة، قد تكون مخططات زراعية أو عمرانية.
ب ـ خرائط كبيرة المقياس تبدأ من ، وتصل حتى ، وهي خرائط طبوغرافية.
ج ـ خرائط متوسطة المقياس، خرائط مقاييسها تراوح بين وهي أقل تفصيلاً للمظاهر المرسومة.
د ـ خرائط صغيرة المقياس، تُدعى خرائط عالمية لأنها تمثل الدول أو القارات أحياناً أو العالم، ومقاييسها من وأصغر حتى ، وهي خرائط عامة تفاصيلها قليلة جداً.
يجب على صانع الخريطة قبل عملية وضعها تحديد أبعادها (أي أبعاد اللوحة المستخدمة للرسم). فإذا استخدم لوحات صغيرة بحجم الورقة العادية لإظهار منطقة كبيرة، كالوطن العربي، سيكون المقياس صغيراً، أما إذا استخدم الورقة نفسها لرسم مساحة صغيرة على الأرض لا تزيد على كيلومتر مربع واحد سيكون المقياس كبيراً.
3- تصنيف الخرائط بحسب مساحة المنطقة المرسومة: وتُقسم إلى ما يأتي:
أ ـ خرائط لكامل الأرض (خرائط العالم).
ب ـ خرائط القارات أو جزء من الكرة الأرضية.
ج ـ خرائط الدول (دولة واحدة).
د ـ خرائط الأقاليم.
هـ ـ خرائط المحافظات أو الولايات.
و ـ خرائط المناطق أو النواحي.
4- تصنيف الخرائط بحسب وظيفتها أو الهدف الذي وضعت من أجله: وتُقسم إلى المجموعات الآتية:
أ ـ خرائط التخطيط.
ب ـ خرائط التنبؤ الجوي، وخرائط الملاحة البحرية.
ج ـ خرائط التوجه (عسكرية أو سياحية).
د ـ خرائط تعليمية (للتلاميذ والطلاب).
هـ ـ خرائط استعلامية (تفصيلية).
و ـ خرائط دعائية.
5- تصنيف الخرائط بحسب شكل استخدامها:
أ ـ خرائط يدوية، تُستخدم بشكل فردي، إذ يتم وضعها في متناول المستخدم وبحجم يُمكنه من حمله والعمل فيه.
ب ـ خرائط جدارية، أكبر حجماً من اليدوية، تُعلق على الجدران وتُستخدم من قبل مجموعة طلاب أو مستخدمين آخرين.
ج ـ خرائط نصية أو خرائط الكتب، وهي خرائط موجودة ضمن الكتب والمجلات، تُوضع لأغراض معينة مرتبطة بالنص.
د ـ خرائط الأطالس: مجموعة من الخرائط توضع لهدف محدد، وتُقسم إلى أطالس مدرسية، أطالس عامة للعالم، أطالس المواصلات والسياحة، والأطالس القومية.
6- تصنيف الخرائط بحسب شكل الإخراج:
أ ـ خرائط منفردة: تُوضع بحسب هدف محدد مرة واحدة (خريطة السدود في سورية).
ب ـ خرائط على شكل مجموعة، خرائط منفردة يتم وضعها لمنطقة كبيرة المساحة وبموضوع واحد (مثال الخرائط الطبوغرافية لدولة ما).
ج ـ سلسلة خرائط: تتألف من عدد كبير من الخرائط المفردة لمنطقة ما وبمواضيع مختلفة، مثال الخرائط الطبيعية والبشرية والاقتصادية لمنطقة واحدة أو دولة معينة.
7- تصنيف الخرائط بحسب بنيتها:
أ ـ خرائط تحليلية analytical maps تُظهر توزع مظهر واحد أو مقدار من المظاهر الجغرافية (خريطة زراعة القمح).
ب ـ خرائط تركيبية synthetical maps تهدف إلى رسم عدة مظاهر مع بعضها بعضاً، بحيث تُشكل ظاهرة مركبة من مجموعة عناصر (خرائط الأقاليم المناخية أو الأقاليم الطبيعية).

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك ... لك مني أجمل تحية .