Znaczenie mapy dla człowieka oraz jej zastosowanie

Bardzo istotną cechą mapy jest jej poglądowość, czyli możliwość obserwacji różnych zjawisk oddanych na powierzchni płaskiej. Nawet bardzo szczegółowy opis nie może dać takiego wyobrażenia na rozmieszczenie zjawisk, jaki daje mapa. Jest ona bardzo cennym narzędziem pracy na wszystkich etapach badania, zagospodarowania, a także zmieniania powierzchni Ziemi. Ze względu na ogromne znaczenie, mapy są wykorzystywane w różnorodnych dziedzinach aktywności człowieka. Każdy dział gospodarki związany z wykorzystywaniem powierzchni ziemskiej potrzebuje odpowiednio dokładnych map zawierających wiadomości gospodarcze, oraz dostarczających informacji. Mapy wykorzystywane są np. do poszukiwania i eksploatacji surowców naturalnych, planowania i zakładania miast, budowy zakładów przemysłowych. Istotna jest rola mapy w administracji. Za pomocą mapy najlepiej można oddać położenie miejscowości, łączności, ciągów komunikacyjnych, oraz granic zasięgu danych jednostek (mapy polityczne, bądź administracyjne). Mapy wykorzystywane są szeroko do celów turystycznych, do żeglugi morskiej, oraz powietrznej. Wpływ mapy sięga w różnorakie dziedziny wiedzy. Posługują się nią np. astronomowie, etnografowie, historycy, kulturoznawcy, socjologowie itp. Mapa jest także jednym z najbardziej popularnych środków nauczania na wszystkich stopniach. Wykorzystywana jest głównie w geografii, historii, w naukach przyrodniczych i społecznych. Duże znaczenie posiada w geografii, ponieważ umożliwia ona badanie, rozmieszczenie, a także zobrazowanie zróżnicowania zjawisk w przestrzeni. Przedstawienie różnic zjawisk jest właśnie głównym zadaniem geografii. Mapa w różnych dziedzinach nauki daje szczegółowe informacje na temat badanego obszaru, pomaga do wykrywania i analizowania pewnych związków naukowych. Za pośrednictwem mapy można także przedstawić wyniki pracy naukowej. Istotne znaczenie dla działalności człowieka ma także plan. Jest to fragment niewielkiego obszaru przedstawiony w dużej skali w uproszczony sposób. Do konstrukcji planów nie stosuje się odwzorowań kartograficznych. Plan obejmuje najczęściej obszar jednego miasta. Plany przedstawiają  oprócz siatki ulic wraz z ich nazwami położenie ważniejszych obiektów w mieście: zabytków, kościołów, muzeów, szpitali, a także linii komunikacyjnych oraz ich przystanków i stacji. Do planu zazwyczaj dołączony jest spis ulic i ważniejszych obiektów. Jako że konstrukcja planu nie przebiega w oparciu o odwzorowanie kartograficzne, na planie nie ma układu południków, oraz równoleżników. Arkusz planu podzielony jest pionowymi i poziomymi liniami na ponumerowane kwadraty, dzięki czemu lokalizacja poszczególnych ulic i obiektów jest ułatwiona. Plany miast bywają także uzupełnieniem do atlasów samochodowych i map drogowych, przy czym wówczas zazwyczaj są to plany bardzo schematyczne, w stosunkowo dużej skali Bardzo duże miasta przedstawiane bywają także na planach wydanych w formie broszurowej lub książkowej, jak atlas.

Istotną cechą mapy, znajdującą szerokie zastosowanie w praktyce jest możliwość przedstawienia rzeźby powierzchni ziemi. Rysunek rzeźby terenu wpływa znacznie na wzbogacenie treści mapy. Zagadnieniem przedstawiania rzeźby terenu na mapie zajmowano się już w starożytności. Pierwsza mapa, na której próbowano oddać stosunki wysokościowe była to mapa egipskich kopalń złota. Powstała ona w XIII w. p.n.e. Na mapach tych rzeźbę terenu przedstawiono za pomocą tzw. kopczyków, które informowały tylko o ogólnym rozmieszczeniu wzniesień. Metoda ta polegała na rysowaniu gór w miejscu ich występowania. Nie było możliwości odczytania wysokości, ani nachylenia stoków. Innym sposobem przedstawiania rzeźby terenu na mapach była metoda kreskowa, która pojawiła się pod koniec XIX w. i w wieku następnym znalazła szerokie zastosowanie. Rzeźbę terenu przedstawiono tu za pomocą kresek. Uznano że tereny strome uzyskują mniej światła słonecznego, niż obszary o stokach łagodnych. Dlatego więc kreski rysowane były tym gęściej, im większe przedstawiały nachylenie stoków. Płaszczyzna pionowa w metodzie kreskowej odznaczała się czarnym kolorem. Do przedstawienia rzeźby terenu stosowano także metodę cieniowania, której konstrukcja opierała się o metodę kreskową. Cieniowanie było uproszeniem metody kreskowej, wynikającej głównie z faktu, iż wykonanie rysunku kreskowego było bardzo żmudne, podczas gdy przedstawienie rzeźby metodą cieniowania było dosyć proste i nie wymagało aż tyle czasu. Metodę cieniowaną opracowano w oparciu o tzw. oświetlenie skośne. Przyjęto tu że rzeźba terenu otrzymuje światło z boku pod kątem 45°. cieniami o różnym natężeniu pokryte były stoki o danych ekspozycjach. Panował pogląd, że mapa przedstawiona tą metodą będzie bardziej naturalna, gdyż teren przeważnie oświetlony jest z boku. Cień boczny pozwala ponadto odróżnić w rysunku formy wypukłe od wklęsłych.Rzeźbę terenu przedstawia się obecnie najczęściej za pomocą poziomic. Poziomice (izohipsy) są to linie na mapie łączące punkty o jednakowej wysokości. Mapa poziomicowa (hipsometryczna) to mapa, na której rzeźbę terenu przedstawiono za pomocą poziomic. Metoda poziomicowa została opracowana w Holandii w pierwszej połowie XVIII w. do przedstawienia głębokości na planach rzek. Obecnie mapy tego rodzaju stosuje się najczęściej do prezentacji wysokości. Główną zaletą metody poziomicowej jest możliwość odczytania wysokości bezwzględnych, oraz wysokości względnych. Wysokość bezwzględna to wysokość mierzona względem poziomu morza, wysokość nad poziomem morza ( np. 1340 m. n.p.m.), wysokość względna natomiast jest to wysokość mierzona względem punktu nie znajdującego się na poziomie morza. Jest to zatem różnica wysokości dwóch punktów (np. 45 m.). Rysunek poziomicowy konstruuje w oparciu o sieć punktów o podanej wysokości nad poziomem morza. Przy wykreślaniu poziomic stosuje się interpolację, czyli określenie wysokości pośrednich pomiędzy dwoma punktami wysokościowymi. W oparciu o te punkty dany obszar przecina się szeregiem płaszczyzn poziomych, znajdujących się na tej samej wysokości względem poziomu morza. Odstępy pomiędzy poziomicami mają więc stałą wysokość względną. Na mapach poziomicowych kreśli się także linie szkieletowe, tj. umowne linie przedstawiające układ grzbietów i dolin. Poziomice przecinają linie szkieletowe zawsze pod kątem prostym. Obliczenie wysokości nad poziomem morza danego punktu na podstawie mapy poziomicowej nie sprawia większej trudności. Używa się do tego celu poziomic o znanej wysokości, lub zaznaczonych na mapie punktów wysokościowych. Często pogrubia się pewne stałe wartości poziomic (np. co 50 metrów, lub co 100 metrów).

Z rysunku poziomicowego można także bez większych trudności obliczyć różnicę wysokości pomiędzy dwoma punktami. Za pomocą mapy poziomicowych istnieje możliwość dokładnego odczytania, oraz obliczenia spadku terenu. Nachylenie terenu jest wyrażone poprzez mniejsze, bądź większe zagęszczenie poziomic. Przy słabszym nachyleniu odstęp pomiędzy sąsiednimi poziomicami jest większy. Stoki strome odznaczają się na mapie poziomicowej bardzo niewielkim odstępem pomiędzy dwiema sąsiednimi poziomicami. W celu odróżnienia poziomic od pozostałych elementów mapy drukuje się je najczęściej kolorami. Aby poprawić czytelność rysunku rzeźby na mapie stosuje się często barwne pasy pomiędzy poszczególnymi poziomicami. Jedna barwa oznacza określony przedział wysokości nad poziomem morza. Skala barw dobierana jest w ten sposób, aby obszary położone wyżej odznaczały się barwami ciepłymi ( żółtymi, brązowymi, brunatnymi), natomiast obszary położone niżej zaznaczone były barwami zimnymi ( zielonymi, niebieskimi, białymi). Do dokładniejszego odczytania mapy poziomicowej, oraz do wykonywania obliczeń wysokości służy profil topograficzny. Jest to pomocniczy rysunek, na którym na osi pionowej przedstawione są wysokości bezwzględne, natomiast na osi poziomej oznaczono odległości w poziomie. Metoda przedstawiania rzeźby terenu za pomocą poziomic jest powszechnie stosowana, gdyż dając plastyczny obraz pozwala także na osiągnięcie najwyższej dokładności w obliczeniu wysokości dowolnego punktu na mapie. Metoda poziomicowa jest dziś podstawowym sposobem oddania ukształtowania terenu na mapie.