Jak powstają mapy?
Nie jest łatwo odpowiedzieć na to pytanie w kilku zdaniach, głównie dlatego, że mapy dzielą się na tak wiele różnych klas, z których każda stanowi szczególne wyzwanie dla kartografa. Mapy można klasyfikować na różne sposoby, według skali, formy fizycznej, cech graficznych i tematyki. Jeśli chodzi o skalę (miarę tego, jak bardzo mapa jest „czerwona” w stosunku do rzeczywistego świata), mapy są zróżnicowane – od wielkoskalowych planów przedstawiających poszczególne bloki miejskie po niewielkie mapy całego świata. Pod względem formy fizycznej, mapy wahają się od tradycyjnych statycznych map drukowanych na papierze i oprawionych w atlasy do animowanych map wyświetlanych na monitorach komputerowych. W zakresie cech graficznych mamy zasadnicze rozróżnienie między mapami produkowanymi w czerni i bieli a mapami produkowanymi w pełnym kolorze. I wreszcie, jeśli chodzi o tematykę, mamy prawie nieskończoną listę typów map – mapy topograficzne, mapy nawigacyjne (mapy metra, mapy drogowe, mapy morskie, mapy lotnicze), mapy tematyczne (mapy przedstawiające konkretne tematy, takie jak geologia, gleby i roślinność), mapy statystyczne (mapy oparte na danych ilościowych, takich jak liczba ludności lub temperatura), i tak dalej.
Niezależnie od tego, jaki rodzaj mapy jest tworzony, istnieją pewne kluczowe rzeczy, które kartograf musi zrobić lub zdecydować, zanim w ogóle zacznie pracować nad mapą. Należy podjąć podstawową decyzję dotyczącą obszaru badań i tematu. Dane muszą zostać pozyskane i ocenione, a w razie potrzeby przetworzone. Należy wybrać skalę i ewentualnie projekcję mapy (przekształcenie matematyczne, które spłaszcza zakrzywioną powierzchnię ziemi, konieczne w przypadku map o dużej dokładności lub map dużych obszarów). Trzeba też podjąć decyzje dotyczące generalizacji, czyli procesu, w którym niepotrzebne szczegóły (np. małe osady czy drobne sinusoidy w strumieniach) są pomijane, aby mapa była przejrzysta i pozbawiona zawiłości. Ponadto konieczne jest dokonanie szeregu wyborów projektowych, takich jak kształty, rozmiary i kolory symboli, rozmiary i style liternictwa oraz ogólny układ mapy (rozmieszczenie tytułu, legendy, paska skali itp.). Często te rzeczy są określone w szczegółowej liście specyfikacji lub są włączone do kompilacji, wstępnie narysowanej mapy, która służy jako przewodnik dla rzeczywistego procesu końcowego.
To, co dzieje się potem, różni się znacznie w zależności od rodzaju produkowanej mapy. Większość kartografów jest zaangażowana w to, co nazywa się mapowaniem biurkowym.
Mapowanie biurkowe
Przyjmij założenie, że kartograf produkuje czarno-białą mapę Kanady, z rzekami, granicami prowincji i głównymi miastami, używając programu graficznego ogólnego przeznaczenia i mikrokomputera. Pierwszym zadaniem jest wprowadzenie mapy bazowej. Obecnie mapy bazowe można kupić w formacie cyfrowym lub pobrać z Internetu. Innym sposobem uzyskania mapy zasadniczej jest użycie skanera do konwersji istniejącej mapy, albo opublikowanej mapy, albo kompilacji, do postaci cyfrowej.
Zeskanowany obraz jest wyświetlany na ekranie jako szare tło, a następnie różne narzędzia graficzne wbudowane w program są używane do śledzenia na czarno szczegółów, które mają być zawarte na mapie. Inne narzędzia umożliwiają mapnikowi dodawanie wzorów, symboli i napisów oraz stopniowe budowanie mapy na ekranie. Narzędziami tymi steruje się za pomocą ręcznej „myszki”, co daje dużą łatwość i elastyczność w komponowaniu obrazu, w tym możliwość dokonywania dowolnych zmian. Gdy mapa jest kompletna, drukarka laserowa może wyprodukować papierową kopię prawie nie do odróżnienia w jakości od najlepszych map produkowanych ręcznie.
Color Mapping
Przyjmijmy założenie, że zostanie wyprodukowana pełnokolorowa mapa atlasowa zagospodarowania terenu Basenu Wielkich Jezior. To również jest produkowane przez komputer; kolory mogą być wybierane przez narzędzie na komputerze, który koloruje linie i obszary na polecenie. Dzisiejsze wysokiej jakości kolorowe drukarki reprodukują kolory bardzo zbliżone do tych wybranych przez kartografa. Jeśli ostateczna mapa ma być wydrukowana lub produkowana masowo metodą litografii offsetowej, kartograf może dostarczyć drukarni dysk z separacjami kolorów. Produkcja kolorowej mapy była kiedyś długim i bolesnym procesem!
Mapping with Geographical Information Systems (GIS)
Ostatni przypadek włącza analizę GIS do procesu mapowania. Wymagana jest mapa Półwyspu Niagara pokazująca obszary upraw owoców miękkich, zlokalizowane na glebach piaszczystych, na wysokości pomiędzy 100 a 120 m oraz w odległości do 250 m od głównych dróg.
Istnieje już obszerna cyfrowa baza danych Półwyspu, która zawiera mapy (lub warstwy) pokazujące użytkowanie gruntów, gleby i wysokość. Nie ma jednak warstwy dróg, więc kartograf przygotowuje własną z opublikowanej mapy topograficznej przy użyciu elektronicznego digitizera. Następnie kartograf przystępuje do sekwencji analiz, wykorzystując w pełni możliwości oprogramowania GIS. Z warstw użytkowania ziemi, gleb i wysokości wyodrębnia się trzy nowe warstwy: jedna zawierająca wyłącznie obszary owoców miękkich, druga wyłącznie gleby piaszczyste, a trzecia wyłącznie grunty o wysokości od 100 do 120 m. Są one następnie łączone w procesie znanym jako nakładanie w celu wytworzenia kolejnej nowej warstwy, która zawiera tylko te obszary, które spełniają jednocześnie wszystkie trzy wymagania.
Końcowym krokiem jest ponowne użycie nakładania w celu określenia, które z tych obszarów leżą w promieniu 250 m od głównych dróg, jednak zanim to nastąpi, kartograf musi użyć operacji buforowania, aby utworzyć pas o szerokości 500 m wzdłuż wszystkich dróg w warstwie dróg. Analiza jest zakończona, a gotowa mapa pojawia się na ekranie komputera, by w razie potrzeby wydrukować ją na kolorowej drukarce lub ploterze.