Kartograficzne metody przedstawiania cech ilościowych

Istnieje spora liczba map, których powstanie związane jest z badaniami w terenie. Zróżnicowanie terenowe danego zjawiska można wykazać przy odpowiednim powierzchniowym ujęciu danego zagadnienia. Zjawiska fizycznogeograficzne, oraz społeczno- ekonomiczne można zaprezentować na mapach na wiele sposobów. Ich dobór zależy głównie od przedstawianego zjawiska, oraz od właściwości samej metody. Zjawiska geograficzne można zaprezentować metodą odpowiednich znaków zlokalizowanych w punktach  występowania tych zjawisk, gdzie każdy punkt odpowiada określonej liczbie. Punkty symbolizują obiekty zajmujące tak mały obszar, że zwykle nie mieszczą się w skali mapy np. wieże, drzewa, pomniki. Powierzchniowy zasięg zjawisk oddają linie zasięgu, oraz stopień ich pokrycia barwnym, lub graficznym tłem. Powierzchniowe znaki przedstawiają obiekty, których rozmiary i zasięg da się w pełni przedstawić w skali mapy np. jeziora, bagna, lasy itd. Ujmując zjawisko odniesione w stosunku do pewnej przestrzeni można je przedstawić albo w postaci określonego symbolu w obrębie danej powierzchni, czyli za pomocą kartodiagramu. Stopień natężenia danego zjawiska zaprezentowany może być także za pomocą skali barwnej względem określonej jednostki powierzchni, czyli przy pomocy kartogramu. Znaki liniowe przedstawiają jedynie długość obiektu, ponieważ jego szerokość jest mało istotna, lub nie mieści się w skali mapy. Bardzo rozpowszechniona jest także metoda izarytmiczna. Do przedstawienia zjawiska ruchu wykorzystuje się specjalnych metod np. strzałek, linii kierunkowych czy izochron. Na mapach często stosuje się jednocześnie kilka metod prezentacji kartograficznej. Metody przedstawiania zjawisk zostały podzielone na jakościowe odnoszące się do cech niemierzalnych, informujące jedynie o występowaniu danego zjawiska ( metody zasięgów, powierzchniowa, sygnaturowa), oraz ilościowe ukazujące natężenie danego zjawiska. Do tej grupy można zaliczyć metodę kartogramu, kartodiagramu, izolinii, oraz kropkową.

Metoda sygnaturowa

Głównym założeniem metody sygnatur jest zastosowanie zlokalizowanych na mapie symboli w postaci odpowiednio dobranych znaków lub figur geometrycznych przedstawiających wielkość badanych zjawisk, lub obiektów. Ich zgrupowanie zaznacza się na mapie przeważnie w zwartej formie. Sygnatury mogą różnić się od siebie kształtem, barwą, lub wielkością. Ze względu na kształt dzielimy je na geometryczne, literowe, symboliczne, oraz obrazkowe. Najbardziej rozpowszechnione są sygnatury geometryczne z uwagi na prostotę ich konstrukcji, łatwość w czytaniu, oraz interpretowaniu. Sygnatury liniowe stosowane są rzadziej. Częściej spotyka się je na mapach przedstawiających zjawiska społeczno- ekonomiczne. Sygnatury symboliczne posiadają najczęściej uproszczony kształt przedstawianego obiektu. W celu rozróżnienia przedstawionych obiektów stosuje się sygnatury różnych barw i kształtów. Przy pomocy sygnatur różnego koloru ale tego samego kształtu zaznacza się pewne różnice pomiędzy obiektami należącymi do jednej grupy. Wielkość sygnatur często przedstawia się za pomocą skali służącej do prezentowania wielkości danego zjawiska w danych liczbach bezwzględnych. Skala sygnatur może być przedstawiona w sposób proporcjonalny, gdy zachodzi związek pomiędzy wielkością danego zjawiska a wielkością danej sygnatury. Skala może być także dowolna, kiedy rozmiar sygnatury nie odnosi się bezpośrednio do rozmiaru zjawiska. Metodą sygnatur można przedstawić dynamikę rozwoju danego zjawiska za pomocą sygnatur wzrastających, tzn. takich, które oddają zmianę danego zjawiska w sposób ciągły. Rozmiary sygnatur są zależne od skali oraz od przeznaczenia danej mapy.

Metoda kartogramu

Metoda ta przedstawia dane zjawisko za pomocą jego średnich wartości w granicach danej jednostki terytorialnej. W przypadku zjawiska, które różni się jedynie wielkością występowania na danym obszarze (np. gęstość zaludnienia) prezentuje się je na mapie za pomocą wartości względnych, czyli stosunku wielkości danego zjawiska do jednostki powierzchni np. liczba ludności na km2. Dla ilustracji intensywności danego zjawiska każdą z jednostek administracyjnych pokrywa się na mapie odcieniem, względnie kropkowaniem, lub szrafurą, przy czym kolor dobiera się tak by zmianie natężenie danego zjawiska odpowiadała zmiana natężenia danej barwy. Zabarwienie, lub znaki pokrywają całą powierzchnię terenu na mapie. Kartogram jest więc mapą z podziałem na jednostki terytorialne, na której natężenie danego zjawiska przedstawione jest powierzchniowymi metodami graficznymi. Elementem, który obrazuje intensywność danego zjawiska jest skala graficzna. Aby podkreślić zmianę intensywności danego zjawiska najczęściej stosuje się różne odcienie (od jasnych do ciemnych) jednej barwy, niż kilka barw. Pomimo dużej popularności kartogramu, metoda ta wywołuje wrażenie równomiernego że natężenie prezentowanego zjawiska nie zmienia się w obrębie jednostki obszaru. Jednakże wewnątrz każdej jednostki terytorialnej dane zjawisko odznacza się pewnym stopniem zróżnicowania. Kolejną wadą metody kartogramu jest dowolność wyboru skali, co może zmienić obraz występowania danego zjawiska. Świadczy to o małej precyzji tej metody. Kolejną ujemną stroną tej metody jest fakt, iż odnosi się wrażenie radykalnej zmiany intensywności danego zjawiska na granicy dwóch jednostek terytorialnych, co w rzeczywistości w zdecydowanej większości przypadków nie ma miejsca. Kartogramy nie odzwierciedlają rzeczywistego rozmieszczenia zjawisk, oraz ich natężenia w przestrzeni. Odnoszą się jedynie do średniej wartości zjawiska dla danej jednostki terytorialnej.

Metoda kartodiagramu

Metoda kartodiagramu polega na umieszczeniu na mapie wykresu w obrębie granic terytorialnych występowania danego zjawiska. Diagram ten podaje rozmiary danego zjawiska w liczbach bezwzględnych, a więc daje jego sumaryczną charakterystykę w granicach oddzielnych jednostek administracyjnych. Wykres jednak, podobnie jak to miało miejsce w metodzie kartogramu, nie oddaje całkowicie różnic zachodzących wewnątrz danej jednostki terytorialnej. Jako elementy wykresu stosuje się powierzchnię linie, bryły, oraz sygnatury. Kartodiagramy liniowe znakomicie nadają się do prezentacji zjawisk i przedmiotów, gdzie elementem przeważającym jest długość. Do zobrazowania zjawiska, które zachodzi cyklicznie stosuje się kartodiagramy kołowe lub gwieździste. Diagramy kołowe często wykorzystywane są do przedstawienia wartości ogólnej danego zjawiska, którą wyraża powierzchnia koła, a także procentowego udziału jej składowych. Kartodiagramy powierzchniowe posługują się przeważnie figurami geometrycznymi: trójkątami, kwadratami, prostokątami i kołami, których rozmiary są proporcjonalne do rozmiarów prezentowanego przez nie zjawiska. Najbardziej rozpowszechnione w tej grupie są kartodiagramy prostokątne, przy pomocy których osiąga się dobrą porównywalność, gdyż jeden bok może mieć stałą wartość, natomiast wysokość słupka oznacza pewną wartość. Wykresy kwadratowe, czy kołowe, pomimo prostoty konstrukcji są rzadziej stosowane. Bryłowe diagramy trójwymiarowe są często używane w wydawnictwach popularnych, rzadziej natomiast w opracowaniach naukowych. Objętość prezentowanej bryły jest proporcjonalna do rozmiarów prezentowanego zjawiska. Dla precyzyjniejszego zaprezentowania stosunków ilościowych częściej stosuje się figury jednakowego kształtu a różnej wielkości. Główną wadą metody kartodiagramu jest nieprecyzyjne przedstawienie lokalizacji danego zjawiska. Wykresy też zakrywając pewne części mapy wywołują wrażenie że dane zjawisko przebiega według granic diagramu. Metoda kartodiagramu jest szeroko rozpowszechniona ze względu na prostotę konstrukcji, oraz łatwość w odbiorze.

Metoda punktowa

Kolejną metodą prezentacji zjawisk na mapach tematycznych jest metoda punktowa, która ilustruje natężenie danego zjawiska w stosunku do powierzchni. Polega ona na przyjęciu, że określonej liczbie jednostek danego zjawiska lub obiektu odpowiada punkt o określonych rozmiarach. Dobiera się tu tzw. „wagę” punktu, czyli ilość jednostek danego zjawiska odpowiadających jednemu punktowi. Dobór ten uzależniony jest od skali mapy. Przy pomocy metody punktowej otrzymuje się dość wierny obraz rozmieszczenia zjawiska. Prostota i poglądowość metody punktowej pozwalają na jej szerokie zastosowanie. Przy zastosowaniu różnych kolorów punktów można ukazać także nie tylko ilościową, ale i jakościową stronę danego zjawiska. Na mapach zaludnienia można wykazać różnice narodowościowe stosując inną barwę dla danego narodu.

Metoda izolinii

Metoda ta została opracowana w 1846 roku jako tzw. metoda linii równowartościowych. Metoda izolinii (izarytmiczna) opiera się na założeniu że dane zjawisko zachodzi równomiernie w obrębie danego obszaru. Zjawiska są przedstawiane za pomocą linii łączących punkty o takich samych wartościach. Linie te nazywają się izolinie (izarytmy). Linie te wyznacza się na podstawie uśrednianiu wartości pomiędzy różnymi punktami pomiarowymi. Najczęściej spotykaną izolinią jest poziomica. Często stosowanymi izoliniami są też:

• izotermy - linie łączące punkty o jednakowej temperaturze
• izohiety - linie łączące punkty o jednakowej sumie opadów
• izochrony- linie łączące punkty o jednakowym występowaniu danego zjawiska
• izohipsy (poziomice) - linie łączące punkty o jednakowej wysokości
• izohaliny - linie łączące punkty o jednakowym zasoleniu
• izobaty - linie łączące punkty o jednakowej głębokości (w odniesieniu do zbiorników wodnych)
• izohele - linie łączące punkty o jednakowym nasłonecznieniu
• izobary - linie łączące punkty o jednakowym ciśnieniu atmosferycznym
• izotachy-linie łączące punkty o takiej samej wartości prędkości w danej chwili.

Podstawową wadą metody izarytmicznej jest fakt, iż zdecydowana większość izolinii nie opiera się na danych wynikających z pomiarów, a na szeregu uśrednionych punktów otrzymanych na drodze interpolacji. Tak więc izarytmy upraszczają obraz przedstawionych zjawisk. Do głównych zalet tej metody należy zaliczyć zastąpienie występujących w kartogramach granic jednostek terytorialnych harmonijnie przebiegającymi izoliniami.

Dla odróżnienia poszczególnych izarytm od siebie opisuje się zazwyczaj ich wartości na mapie. Często w celu uplastycznienia układów izolinii stosuje się odpowiednie skale graficzne, za pomocą których dobierane są barwy do przedstawienia ich pomiędzy poszczególnymi izoliniami.

Metoda zasięgów

Metoda ta za ukazuje rozprzestrzenianie się danego zjawiska bez uwzględnienia jego natężenia. Do tego celu służą linie zasięgu, którymi można na jednej mapie oznaczyć zasięg nie tylko jednego, ale i kilku zjawisk jednocześnie poprzez zastosowanie różnych kolorów linii. Linie zasięgu ukazują że dane zjawisko występuje na objętym przez nie obszarze. Jednak za pomocą tej metody można oddać jedynie przybliżoną lokalizację zjawiska. Nie musi ono występować na całej powierzchni objętej, przez linie.  Linie zasięgu bardzo często służą do przedstawiania rozmieszczenia zwierząt i roślin na mapach zoogeograficznych i fitogeograficznych. Do zaprezentowania poziomu rozprzestrzeniania się zjawisk można też użyć powierzchni zabarwionych, kropkowanych, bądź szrafowanych.  Metodą zasięgów można ująć absolutne rozmieszczenie zjawiska, kiedy mieści się ono w obrębie powierzchni zasięgu, lub jego względne rozmieszczenie. Zasięg występowania danego zjawiska może być określony za pomocą linii, bądź opisu, kiedy to granice zasięgu nie są sprecyzowane.

Metoda powierzchniowa

Metoda ta nazywana jest także metodą chorchromatyczną, lub metodą tła jakościowego. Jest to rozszerzone ujęcie metody zasięgu. Polega na podzieleniu powierzchni na pola (wzajemnie wykluczające się zasięgi) różne pod względem jakościowym, nie ma tu obszarów zachodzących na siebie, np. mapa użytkowania ziemi, administracyjna. Powierzchnia mapy podzielona jest na regiony, może przedstawiać regionalizację. Regiony wytyczane są na podstawie wcześniejszych wskaźników, kryteriów określonych z góry. Metodą powierzchniową przedstawia się charakterystykę jakościową zjawisk. Zaznaczenie cech ilościowych stosowane jest rzadko i polega na wytyczeniu różnych powierzchni i zaznaczenie na nich kolorów za pomocą skali barw, lub kreskowania. Wtedy najmniej intensywna barwa informuje i słabej intensyfikacji.  Występowanie kilku zjawisk na tej samej powierzchni oddaje się kombinacją powyższych sposobów. Metody zasięgów, oraz powierzchniowa często wykorzystywane są w połączeniu z sygnaturami.