Ugrás a tartalomhoz

Kartográfia + Webmapping 6., 6 A térképek és a GIS

Dr. Pődör Andrea (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

6.2 A térkép, mint közvetítő

6.2 A térkép, mint közvetítő

A térképek a térbeli adatok megjelenítésére szolgálnak. A térképek elősegítik, hogy a felhasználók jobban megértsék a térbeli viszonyokat, összefüggéseket.

A térképekről többek között a távolságokra, irányokra, területekre vonatkozó információra következtethetünk, a térképet szemlélve egyértelművé, világossá válnak a térbeli mintázatok.

Az 1980-as évek óta a digitális térképkészítésben óriási előrelépés tapasztalható. A szakirodalomból (Zentai, 2000) egyértelműen kitűnik, hogy a digitális térképkészítés alapvetően két irányban indult el.

Az egyik irányzat képviselői, főként térképészek, a számítógépet, illetve a rajta futó szoftvereket, mint a térkép előállítására szolgáló eszközt használták fel. Ebben az esetben a legfontosabb szempont a térkép minősége, a megjelenítés magas színvonala volt. Ezek a szakemberek többnyire magas színvonalú grafikai programokat használtak térképeik elkészítéséhez. Természetesen itt meg kell említeni azt a problémát, hogy a számítógépes grafikus programok térnyerésével számos olyan térkép készült, amelyet nem szakember készített, így a térképszerkesztés és tervezés szabályait figyelmen kívül hagyva készülnek és látnak napvilágot térképek.

A másik irányzat szereplői - főként a térinformatikai programok készítői, felhasználói - a térbeli adatok kezelése során a térképre, mint az eredményeik megjelenítésére szolgáló közegre tekintettek. Ebben az esetben a térkép minősége, az évszázadok során kialakult kartográfiai kommunikáció szabályainak betartása, nem volt elsődleges szempont, és a megjelenítést nagyban behatárolták a térinformatikai programban meglévő megjelenítésre alkalmazható funkciók lehetőségei.

Manapság a határ nem húzható meg ennyire egyértelműen, hiszen számos térképész és térképész cég használ térinformatikai programot igényes térképek elkészítésére, mivel a térinformatikai programokat előállító cégek felismerték annak szükségességét, hogy az általuk tervezett és a program segítségével előállított térkép megfeleljen a térképtudomány által kialakított magas szakmai követelményeknek.

A GIS egyik előnye abban rejlik, hogy a különböző forrásokból származó adatok integrálása viszonylag könnyen végrehajtható. A GIS képes kezelni, megjeleníteni és elemezni az integrált adatokat.

Ezekben az összetett rendszerekben a térképek már nemcsak mint végtermékek játszanak fontos szerepet, hanem a köztes elemzések eredményeinek megjelenítését is szolgálják. A papírtérképek a térbeli adatok tárolását és bemutatását jelentették, azonban a „képernyő” térképek megjelenésével funkcionális változás következett be.

A térképészek számára az adatbázis-kezelés és a számítógépes grafika lehetőségei új dimenziókat nyitottak. Ezek a technológiák olyan új és alternatív megjelenési formákat eredményeztek, amelyek a korábbi papírtérképek ábrázolási lehetőségeivel szemben teljesen új megjelenítéseket is lehetővé tesznek. Itt elsősorban a háromdimenziós megjelenítési formára (lásd. Kar5 modul) és animációra gondolhatunk, de az egyik legújabb lehetőség az idő, mint negyedik dimenzió megjelenése a térinformatikai szoftverekben. Például az ArcGIS 10. verziójában, a réteg-tulajdonságok között újonnan megjelent az idő, mint leíró adat. Az időre vonatkozó adatokat tárolhatjuk az adatbázisban, akár egy időpillanatra vonatkozó leíró adatként, akár egy idő intervallumra vonatkoztatott információként. Ezek a változások azt is jelentik, hogy a térképek készítőinek ezeket az igényeket felismerve és kihasználva kell megtervezniük és elkészíteniük a térképeiket.

GIS környezetben a térbeli elemzések gyakran a térképeken alapulnak és térképek jelentik a rendszer alapját is. A térképek ugyanakkor az elemzések közbenső fázisában is fontos szerepet játszanak, és amint már említésre került a végeredmény bemutatása is térképeken történik.

6.1. ábra Térképek a térinformatikai környezetben (Kraak nyomán)

GIS környezetben egyre fontosabb szerepet játszik a SDI (Spatial Data Infrastructure, a térbeli adat-infrastruktúra).

Ebben a környezetben például a megjelenítést az alábbi négy eltérő esetben alkalmazzák.

  • A „rendezetlen”, jellemzően távérzékelt adatok megjelenítése. Ebben az esetben a megjelenítésnek elsősorban az adatok vizsgálatában és rendezésében van szerepe, hiszen meg kell állapítani, hogy mi jellemzi az adatkészletet, milyen minták fedezhetők fel benne. A hagyományos vizuális interpretációt már felváltotta a különböző szoftverek által végzett automatikus interpretáció, ahol azonban a tanuló terület kiválasztásának nagyon nagy szerepe van. Itt érdemes megemlíteni az úgynevezett SOM (self-organizing map) módszert, mely szintén segíthet az interpretációban.

  • A megjelenítés ugyancsak fontos eszköze az elemzésnek. Ebben az esetben az ismert adatok kezelésében, vizualizációjában segítheti a megértést, a térbeli mintázatok felismerését, a térbeli kapcsolatok megismerését. Nagyon fontos, hogy különösen - amikor tervezői környezetben - több adatkészletet használunk az adatok megjelenítésekor ezek külön-külön térképen ábrázolva jól értelmezhetőek, de előfordulhat, hogy amikor már egy térképen jelennek meg - a nem megfelelő kartografálás eredményeként - a térkép, az elemzés köztes eredménye már nem igazán jól értelmezhető, ami sokszor az elemzés készítőjének is problémát okoz, bizonyos elemek beazonosítása esetén. (lásd 6.2 ábra). A térbeli elemzések során a különböző adatkészletek, például földhasználat, talajvíz, tervezendő út rétegeinek átlapolása, megadhatja ezen külön álló adatkészletek térbeli kapcsolatát.

  • A következő eset, ami kifejezetten az eredmények bemutatására, a végeredmény megjelenítésére szolgál. Ebben az esetben kiváltképp szükséges a térképészeti szabályok betartása. A végeredmény térkép általában egy olyan jól megszerkesztett térkép, melyet kifejezetten a felhasználó számára készítenek.

  • Az utolsó alkalmazás, inkább az adatbázis lekérdezésének lehetővé tétele, az adatbázis megjelenése olyan „geoportálokon”, melyek alapvető funkciója a térinformatikai adatok közzététele, „megjelenítése”.

Ha a GIS-ben a megjelenítés ezen formáit vizsgáljuk (feltárás, elemzés, bemutatás, és közzététel), akkor egyértelműen látható, hogy a bemutatás térképészeti eszközei a legfejlettebbek (Robinson et al.1995), mivel amikor térképet állítunk elő, a megjelenítés során a kartográfiai szabályokat alkalmazzuk. Ezen szabályok azonban már nem minden esetben elérhetőek és alkalmazhatóak térinformatikai környezetben. Ami még rosszabb, hogy úgy is előállíthatunk térképeket, hogy nem ismerjük ezeket a szabályokat. Másként fogalmazva, ily módon már nem garantálható, hogy a kartográfiai szabályok ismerete nélkül is valóban hatékony, jól értelmezhető térkép készülhessen.

Ezeket a szabályokat alkalmazhatjuk az elemzés fázisaiban is, ugyanakkor az a tapasztalat, hogy elemzés során rendszerint nem törődnek a térképek megjelenésével, hiszen az elemzést végzők úgyis „értik” a saját térképeiket, nem okoz gondot számukra a térképek értelmezése, ellenben ha egy kívülálló próbálná megfejteni, hogy pontosan mit ábrázol a térkép, nehézségekbe ütközne az értelmezés során. Sajnos sok esetben a sok átlapolás és egyéb térbeli művelet következtében, már az elemzést végző sem tud kiigazodni a térképen.

A gyakorlati életben nagyon gyakran használjuk a térinformatikát például telephelytervezésre, hiszen ebben az esetben számos követelményt kell egyszerre figyelembe venni, ugyanakkor ilyenkor a sok feltétel és réteg számos problémát jelenthet a gyakorlatlan felhasználóknak. Az elemzés végeredményét bemutató térkép sokszor téves következtetéseket sugall és félrevezető lehet.

Erre példa a következő feladat néhány megoldása:

A feladat adott szelvényhatárokon belül, vagy adott településen optimális hulladéklerakó hely keresése volt. Legalább öt feltételt kellett felállítani, (belterülettől, pataktól bizonyos távolságban, úton megközelíthető legyen, vegye figyelembe a felszínborítottságot és a domborzati viszonyokat stb.). Átlapolások, térbeli műveletek segítségével meg kellett határozni azokat a helyeket, amelyek a támasztott feltételeknek eleget tesznek.

A feladathoz a következő információk voltak elérhetők:

  • az OTAB adatbázis tartalmazta a vízfolyások, utak adatait;

  • az LCCover könyvtár a felszínborítást tartalmazta;

  • az ASTER felvételben található a DEM.

Néhány példa a meghatározott feltételekre:

  • legyen távolabb a vizektől, mint 130 m;

  • legyen közelebb az úthálózathoz, mint 255m;

  • ipari területre essen;

  • területe legyen nagyobb mint 5000 m2 ;

  • a terület lejtése 0-3% közé essen.

6.2. ábra. Túl sok adat

A 6.2. ábrán jól látható, hogy az elemzést végző személy elveszett az adatok halmazában. Ráadásul a jó megoldásként feltüntetett szín több rétegen belül is előfordul, a térkép olvasója teljesen tanácstalan marad a célnak leginkább megfelelő helyeket illetően. Az egyik legfontosabb gyakorlati tanács lehet, a műveletek sorrendjének eredményeként létrejött új rétegek megfelelő elnevezése, így az elemzést végző is képes követni az elemzési műveletek során végrehajtott parancsok logikus sorrendjét. Ennek hiányában nagyon nehéz következtetni arra, hogy bizonyos új rétegek hogyan keletkeztek és miért jöttek létre. Ezt követheti a megfelelő kartografálás.

6.3. ábra Hibás következtetés

A 6.3. ábra jobban áttekinthető, már csak a végeredmény látható a térképen, de a színhasználat itt is félrevezető, hiszen a telephely számára alkalmas területek pirossal jelennek meg a térképen, a külterület zöld foltként, ha nem olvassuk el a jelmagyarázatot, arra gondolhatnánk, hogy ez lesz a megfelelő terület a telephely számára. Ugyanakkor a jelmagyarázat és a térkép is „szűkszavú”. Nincs túl sok információnk arra vonatkozólag, hogy mik lehettek a kiindulási adatok és azokat hogyan vette figyelembe az elemző.

6.4 ábra. Jó elemzés, rossz színhasználat

A 6.4. ábra már sokkal több információt tartalmaz. Ugyanakkor a színhasználat itt sem megfelelő, hiszen a kiválasztott és a kritériumoknak nem megfelelő területek is hasonló színárnyalattal jelennek meg a térképen.

Teljesen más a probléma természete, amikor olyan adatot elemzünk, aminek természetét nem ismerjük tökéletesen. Az adat-feltárás szakaszában a felhasználó nincs tisztában az adat természetével, így nagyon nehéz annak a megállapítása, hogy ebben az esetben hogyan működnek a kartográfiai szabályok, így bizonyos, hogy a vizualizáció módszereit sokkal pontosabban kell megfogalmazni. (pl. a tanuló területek meghatározása).

Az előbbi probléma feloldásaként DiBiase 1990-ben vezette be (Kraak, 2003) a magán és a közösségi vizuális gondolkodás fogalmát. A magán vizuális gondolkodás esetén a felhasználók saját adataikkal dolgoznak, míg a közösségi vizuális gondolkodás esetén a térképészek által készített magas színvonalú térképekre gondolhatunk. Az első esetben az elemzés és a feltárás folyamatához kapcsolódunk, míg a másik esetben a fent említett bemutatási folyamatról van szó. Az elemzési fázis valahol a kettő között található.

Az utóbbi évtizedben megfigyelhető, hogy a térképhasználat jelentősen megváltozott. Az új multimédiás megjelenítési módok, interaktivitás, saját adatok integrálása a korábban elkészített térképekhez, új kartográfiai eszközök és szabályok kialakítását igénylik. Ezek az új szabályok talán nem annyira korlátozóak, mint a régen kialakított térképi törvényszerűségek, azonban nem adhatnak annyi szabadságot, mint amit a technológia lehetővé tenne. Tulajdonképpen azt mondhatjuk, hogy a számítógépes grafika az interaktivitás, a térbeli szemlélet megváltozása, a multimédia, a 3D megjelenése tovább stimulálja a vizualizáció vizsgálatának tudományos megközelítését. Mint egy új diszciplínára, úgy tekinthetünk a geovizualizációra, ami a térbeli adatok hagyományostól eltérő megjelenítési módjainak vizsgálatával is foglalkozik.