نمایش پدیده‌های سطح زمین در نقشه؛ علائم قراردادی در راهنمای نقشه

نمایش شکل زمین

نمایش دادن کره زمین به ‌صورت یک نقشه بر روی یک سطح صاف، مانند کاغذ، بسیار دشوار است.

تاکنون هیچ روشی ابداع نشده ‌است که به کمک آن، بتوان تصویر کره زمین را به ‌طور یک جا و مسطح و بدون کشیدگی رسم کرد؛ اما کارتوگراف‌ها، روش‌هایی ابداع کرده‌اند که هر یک از آن‌ها در نشان‌ دادن محدوده خاص از کره زمین مانند قاره‌ها، اقیانوس‌ها و جزایر و… مزایا و معایبی دارند. امروزه سیستم‌های تصویر این مشکل را تا حدودی حل کرده‌اند (شکل ۱).

شکل ۱- نمایش شکل قاره‌ها بر روی یک صفحه صاف

ﺳﻴﺴﺘﻢ‌ﻫﺎی ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻧﻘﺸﻪ

ترسیم شکل کره زمین بر روی سطوح مختلف را «تصویر کردن» می نامند. به مدل‌هایی که این فرایند را انجام می‌دهند «سیستم تصویر» می‌گویند.

ﻫﺮ ﻳﮏ از اﻳﻦ ﻣﺪل‌ﻫﺎ، ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺧﺎﺻﻰ از ﺟﻬﺎن اﺳﺖ؛ ﺑﺮاى ﻣﺜﺎل، ﺑﺮﺧﻰ از اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ‌ﻫﺎى تصویر برای ترسیم نقشه ﮐﺸﻮرﻫﺎى واﻗﻊ در اﻃﺮاف ﺧﻂ اﺳﺘﻮا ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ و ﺑﻌﻀﻰ از آن‌ها ﻧﻴﺰ ﺑﺮاى تهیه ﻧﻘﺸﻪ‌ کشورهایی که در مناطق ﺷﻤﺎﻟﻰ ﻳﺎ ﺟﻨﻮﺑﻰ ﮐﺮه زمین واقع شده‌اند، ﮐﺎرﺑﺮد ﻣﻨﺎﺳﺒﻰ دارﻧﺪ. ﺑﺮﺧﻰ از ﻣﻌﺮوف‌ﺗﺮﻳﻦ اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ‌ﻫﺎ ﻋﺒﺎرت‌اﻧﺪ از:

اﻟﻒ) ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻣﺴﻄﺢ (ﻗﻄﺒﻰ)

ب) ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻣﺨﺮوﻃﻰ

پ) ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺗﺼﻮﻳﺮ اﺳﺘﻮاﻧﻪ‌اى

الف) سیستم تصویر مسطح (قطبی): در این روش، کاغذ حساس عکاسی را در نقطه ‌قطب (شمال) بر کره جغرافیایی مماس می‌کنیم. در این حالت، اگر مرکز کره را، مرکز تصویر در نظر بگیریم که در یک لحظه لامپی در آن روشن و خاموش می‌شود (عکس‌برداری)، تصویر مدارها، نصف‌النهارها، نقطه قطب و قاره‌های اطراف را به شکل زیر خواهیم داشت (شکل ۲).

شکل ۲- سیستم تصویر مسطح (قطبی)

در این سیستم تصویر، مدارها دایره‌های متحدالمرکزی هستند که مرکز آن‌ها، تصویر نقطه قطب شمال است. نصف‌النهارها به شکل خطوطی متقاطع ظاهر می‌شوند که همگی از قطب شمال عبور می‌کنند. بدیهی است در اطراف نقطه تماس، تصاویر قاره‌ها دقیق و مشابه واقعیت خواهد بود؛ اما هر چه از مرکز قطب دور شویم، تصویر قاره‌ها و کشورها کشیدگی پیدا می‌کند و از شکل طبیعی خارج می‌شود (شکل ۳).

این کاغذ حساس را می‌توان در نقاط دلخواه دیگر مثل قطب جنوب یا شمال بر کره‌ جغرافیا مماس کرد و نقش مناسبی از این قاره به شکل واقعی آن را به دست آورد. امروزه برای تهیه نقشه قطب‌ها، کشورهای کوچک، جزیره‌ها و نظایر آن از این سیستم تصویر استفاده می‌شود (شکل ۳).

شکل ۳- نقشه دقیقی از قطب شمال و اطراف آن در سیستم تصویر مسطح (قطبی)

ب) سیستم تصویر مخروطی: در این سیستم کاغذ حساس عکاسی را به شکل مخروطی بر سطح جغرافیایی موردنظر به گونه‌ای مماس می‌کنند که خط تماس، یکی از مدارها باشد (شکل ۴).

شکل ۴- سیستم تصویر مخروطی

در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ، رأس ﻣﺨﺮوط ﻣﻰ‌ﺗﻮاﻧﺪ در ﺑﺎﻻى ﻳﮑﻰ از ﻗﻄﺐ‌ﻫﺎ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد. ﺑﻪ ﻣﺪارى ﮐﻪ در آن ﺳﻄﺢ ﻣﺨﺮوط ﺑﺎ ﮐﺮه ﻣﻤﺎس اﺳﺖ، «ﻣﺪار اﺳﺘﺎﻧﺪارد» می‌گویند. نقشه ﮐﺸﻮرﻫﺎ و ﻗﺎره ﻫﺎ در اﻃﺮاف ﻣﺪار اﺳﺘﺎﻧﺪارد واﻗﻌﻰ‌ﺗﺮ اﺳﺖ.

در اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ، ﭘﺪﻳﺪه‌ﻫﺎ ﻫﻤﭽﻮن ﻗﺎره‌ﻫﺎ و ﮐﺸﻮرﻫﺎ روى ﺳﻄﺢ ﻣﺨﺮوط ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻣﻰ‌ﺷﻮﻧﺪ و ﺑﺎ ﺑﺎز و مسطح کردن صفحه ﻣﺨﺮوط، ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻣﺪارﻫﺎ و ﻧﺼﻒ اﻟﻨﻬﺎرﻫﺎ و ﻧﻴﺰ ﻧﻘﺸﻪ‌ﻫﺎى ﻗﺎره‌ﻫﺎ ﺑﻪ ﺷﮑﻞ زﻳﺮ ﻇﺎﻫﺮ خواهد شد (شکل ۵).

شکل ۵- نمایش نیمکره ﺷﻤﺎﻟﻰ در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺮوﻃﻰ در مدار استاندارد “۴۵” °

ﺷﮑﻞ ۶ـ ﻧﻘﺸﮥ ﺷﻤﺎل آﺳﻴﺎ (ﻃﺒﻴﻌﻰ و ﺳﻴﺎﺳﻰ) در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺗﺼﻮﻳﺮ ﻣﺨﺮوﻃﻰ

پ) سیستم تصویر استوانه‌ای: در این سیستم، کاغذ حساس تصویر را به ‌صورت استوانه درمی‌آوریم و مطابق شکل ۷ در مدار استوا بر کره جغرافیایی مورد نظر مماس می‌کنیم. در این سیستم تصویر، نقشه کشورهای اطراف استوا به ‌طور دقیق ترسیم می‌شود و نقشه بخش شمالی و جنوبی زمین گسترش ‌یافته و از حد طبیعی خارج می‌گردد. پس‌ از عکس‌برداری، اگر پدیده‌های روی این کره بر سطح استوانه منعکس شوند، در نتیجه نقشه ترسیم‌ شده، تصویر قاره‌ها، مدارها و نصف‌النهارها (خطوط متقاطع و عمود بر هم) دیده خواهند شد (شکل ۸).

شکل ۷- سیستم تصویر استوانه‌ای

شکل ۸- نقشه قاره آمریکا در سیستم تصویر استوانه‌ای

نمایش پدیده‌های سطح زمین در نقشه‌ها

همه پدیده‌های طبیعی و انسانی سطح زمین را می‌توان به ‌گونه‌ای بر روی نقشه منعکس کرد تا کاربران نقشه از ویژگی‌های منطقه‌ای مورد نظر آگاه شوند. در کنار هر نقشه علاوه‌ بر مقیاس، مجموعه‌ای از علائم وجود دارد که نوع پدیده‌های روی نقشه را مشخص می‌کند. پدیده‌هایی مانند دریاچه، رود، منطقه جنگلی و جاده که تنها نمایش موقعیت مسطحاتی آن‌ها اهمیت دارد، در نقشه جزء پدیده‌های دو بُعدی محسوب می‌شوند؛ اما پدیده‌های دیگری نیز در طبیعت هستند که ارتفاع یا عمق دارند؛ مانند کوه‌ها، دره‌ها و پرتگاه‌ها که نمایش آن‌ها به‌ سادگی امکان ندارد که به آن‌ها پدیده‌های سه ‌بُعدی می‌گویند و بر این اساس:

کارتوگراف‌ها پدیده‌های سطح زمین را به دو دسته تقسیم می‌کنند:

الف) نمایش پدیده‌های دو بعدی (پدیده‌های پلانیمتری)

معمولاً در نقشه، پدیده‌های دو بعدی را به کمک علائم قراردادی نشان می‌دهند.

علائم قراردادی که سبب پویایی نقشه و راهنمایی کاربر می‌شوند، به «راهنمای نقشه» معروف است و انواع گوناگونی دارد (شکل ۱۰).

علائم قراردادی

– علائم نقطه‌‌ای: برای نمایش دادن پدیده‌هایی مانند شهرها و روستا

– علائم خطی: برای نشان‌دادن مسیر خیابان‌ها، بزرگراه‌ها، رودها، جاده‌ها، مرزها و…

– علائم سطحی: برای نمایش دادن مناطق کوهستانی، دریاچه‌ها، فضای سبز، مناطق مسکونی و صنعتی.

شکل ۱۰- انواع علائم قراردادی در راهنمای نقشه

شکل ۱۱- نقشه گردشگری استان چهار محال و بختیاری

ب) نمایش پدیده‌های سه‌ بُعدی (پدیده آلتیمتری)

نمایش دادن ناهمواری‌های سطح زمین در نقش یکی از مهم‌ترین و مشکل‌ترین وظایف نقشه‌کشی در گذشته بوده‌ است.

مشاهده چشم‌انداز یک منطقه از بالا که با دید عمودی صورت می‌گیرد، نمی‌تواند تصور افقی قابل ‌فهمی از پدیده‌های پست و بلندی همچون دره‌ها، خط‌الرأس‌ها، قله‌ها و آبراهه‌ها به دست ‌دهد. علاوه ‌بر این، کارتوگراف‌ها همواره به‌ دنبال راه‌حل‌هایی بوده‌اند که به کاربران نقشه برای محاسبه‌ ارتفاع هر نقطه یا شیب زمین کمک کنند. در این‌جا با چند روش نمایش ارتفاعات آشنا می‌شویم.

– نمایش ارتفاعات به کمک نورپردازی: در گذشته، به وسیله نورپردازی و ایجاد سایه‌روشن بر روی نقشه، تصویری از ارتفاعات را به وجود می‌آوردند. بعدها با استفاده از هاشورهای بلند و کوتاه یا فشرده، به ‌صورت نمایشی، تصوری از ارتفاعات را در ذهن بیننده ایجاد می‌کردند. البته در هیچ‌ یک از این روش‌ها، محاسبه ارتفاع هر نقطه یا تعیین شیب زمین امکان‌پذیر نبود (شکل ۱۲).

شکل ۱۲- نورپردازی و استفاده از هاشور برای نمایش دادن ارتفاعات در نقشه

– نمایش ارتفاعات به وسیله رنگ‌آمیزی نقشه: در برخی نقشه‌های ناهمواری (توپوگرافی)، برای نمایش دادن تغییرات ارتفاع از رنگ‌های گوناگون استفاده می‌کنند. از رنگ سبز برای نمایش دادن زمین‌های پست مانند جلگه و دشت، از رنگ زرد برای مناطق کم‌ارتفاع و از رنگ‌های قهوه‌ای و نارنجی برای نشان ‌دادن مناطق بلند و بسیار بلند کوهستانی استفاده می‌شود.

شکل ۱۳ نمایش ناهمواری‌ها به کمک رنگ در نقشه

– نمایش ارتفاعات وسیله منحنی میزان: نشان ‌دادن ناهمواری‌ها به کمک خطوط هم‌تراز (منحنی میزان) یکی از علمی‌ترین و رایج‌ترین شیوه‌هایی است که علاوه‌ بر نمایش دادن ظاهری ناهمواری‌ها، محاسبات مربوط به آن را نیز امکان‌پذیر می‌سازد. در سال گذشته، دیدید که خطوط هم‌تراز مجموعه‌ای از نقاط هم‌ارتفاع‌اند که با خطی به یکدیگر متصل شده‌اند. در شکل ۱۴ تپه‌ای را می‌بینیم که در آن خطوط منحنی با ارتفاع ۰، ۱۰۰، ۲۰۰ متر و… ترازبندی شده‌اند (الف). اگر این خطوط منحنی بسته را از بالا نگاه کنیم (ب)، دایره‌های تودرتویی را می‌بینیم که ارتفاع آن‌ها به سمت داخل افزایش می‌یابد. در مورد گودال‌ها و دره‌ها، عکس این حالت صادق است. به این معنا که ارتفاع دایره‌های تودرتو به سمت داخل کاهش می‌یابد (شکل ۱۵).

شکل ۱۴- نمایش ارتفاعات به کمک منحنی میزان

شکل ۱۵- منحنی‌های میزان یک گودال در دهانه یک قله‌ آتش‌فشان

امروزه برای نمایش دادن ناهمواری‌ها مانند کوه‌ها، دره‌ها و حتی ژرفای مناطق مختلف اقیانوس‌ها از مجموعه منحنی‌های بسته استفاده می‌کنند. (شکل ۱۶) (که شما در سال قبل به ‌اختصار با آن‌ها آشنا شده‌اید.)

شکل ۱۶- نمونه‌ای از یک نقشه توپوگرافی

به شکل ۱۷ توجه کنید. در دامنه‌های کم‌شیب، منحنی‌های میزان از یکدیگر فاصله دارند و برعکس، در دامنه‌های پرشیب، منحنی‌های میزان بسیار فشرده و به‌ هم نزدیک‌اند.

شکل ۱۷- نمایش یک ناهمواری به کمک منحنی میزان

دره‌ها و همچنین یال‌ها از مهم‌ترین پدیده‌ها در مناطق کوهستانی هستند و دره‌ها و آبراهه‌ها در نقشه‌های ناهمواری روی منحنی میزان به شکل عدد ۸ (شکل الف) و یال‌ها و پشته‌ها به شکل عدد ۷ (شکل ب) دیده می‌شود.

شکل ۱۸- نمایش دره‌ها و پشته‌ها در یک منطقه ناهموار