پيشگفتار

بشر از دير باز براي كشف ناشناخته‌ها و شناسايي محيط زيست خود به كسب اطلاعات از طبيعت مي‌پرداخته است اين كوشش در ابتدا جنبة رفع نيازهاي اوليه را داشت ليكن با پيدايش جوامع و پيچيدگي پديده‌هاي زيستي ابعاد گسترده‌تري يافت.

يكي از جلوه‌هاي عيني دريافت اطلاعات از محيط طبيعي، نقشه است. ضرورت تهيه نقشه بر همه كساني كه بر محاسن اطلاعات تصويري واقف‌اند روشن است و بدون ترديد مي‌توان ادعا كرد كه اجراي هر طرح مطالعاتي، آباداني و دفاعي، بدون بهره‌گيري از نقشه ميسر نخواهد بود و يا مشكلاتي به همراه خواهد داشت. موضوعاتي كه در نقشه مي‌گنجد متنوع است و همين امر، كاربرد نقشه را وسعت مي‌بخشد و درست به همين دليل است كه روشهاي تهيه آن كه تحت عنوان كارتوگرافي مطرح مي‌شود تا حد غير قابل انكاري اهميت مي‌يابد.

كارتوگرافي اساساً تكنيكي است كه با كوچك كردن خصوصيات فضايي (ابعاد) انواع مختلف اجسام و سطوح بزرگ مثل زمينهاي وسيع قسمتي و با تمام كره زمين، و يا يك كره آسماني سر و كار دارد، اين تكنيك پهنه‌هاي وسيع را كوچك مي‌كند تا قابل مشاهده شود.

واژه كارتوگرافي از دو كلمه Cart graphy تشكيل يافته است كه Car يا Cartogram به معني نقشه (آماري جغرافيايي) و graphy به معني ترسيم كردن است.

بنابراين كارتوگرافي دانش تهيه نقشه است و از آنجا كه نمي‌توان قسمتي از سطح كره زمين را به اندازه واقعي خود بر روي صفحه‌اي تصوير كرد بايد عوارض و پديده‌هاي مختلف زمين را به نسبت معيني كوچك نمود و اين عمل براساس مباني و اصول كارتوگرافي به نحوي انجام مي‌گيرد كه كاربران با توجه به نسبت كوچك شده و مشخصات فني آن بتوانند به مقدار اصلي كميت پي‌ببرند.

بنابراين كارتوگرافي هنر، علم و فن تهيه انواع نقشه است كه طي مراحل مختلف اندازه‌گيري و محاسبه و ترسيم بخشي يا تمام سطح كره زمين را بر سطحي مستوي با تكيه بر اصول رياضي و تناسب هندسي به نمايش درمي آورد. تا در ساختار اقتصادي ،‌فرهنگي ،‌دفاع ملي ،‌روابط بين الملل ، تعليم و تربيت ،‌جهانگردي و موارد متنوع ديگر مورد استفاده قرار گيرد.

كارتوگرافي بيشتر يك هنر است تا علم  ؛ چون وظيفه يك كارتوگراف تنها نشان دادن اطلاعاتي خاص بر روي يك صفحه نيست بلكه بايد اين اطلاعات را به صورت سمبليك و يا يك سري خطوط كه موجودتيشان از رياضي نشأت مي‌گيرد ،‌نشان بدهدو براي اين كار ، يك كارتوگراف بايد به گونه‌اي عمل كند كه بيننده ضمن درك مفاهيم ، به ديدن نقشه علاقه‌مند گردد . يعني در انتخاب سمبل‌ها ، طراحي و رنگ آميزي بايد از اصول زيبا سازي  استفاده بكند.

براي كارتوگرافي چند تعريف علمي وجود دارد كه قبول هر يك از تعاريف و دامنه فعاليت آن متاثر از وضعيت نقشه برداري و نقشه هاي هر يك از كشورهاي دنياست . با وجود تمام اختلاف نظرها در تعريف كارتوگرافي به طوركلي دومعنا از كارتوگرافي مستقل مي گردد.

كارتوگرافي عام ، علم ، هنر و فن ساختن نقشه است كه كليه مراحل تهيه نقشه يعني ژئودزي ، عمليات زميني ،‌فتوگرامتري ، ترسيم و چاپ را شامل مي شود.

اما كارتوگرافي خاص مراحل بعد از برداشت زميني ، فتوگرامتري و يا كلاً اطلاعات اوليه براي تهيه نقشه را شامل مي شود و در حقيقت قسمت اعظم كار تهيه نقشه محسوب مي‌گردد. كارهايي از قبيل تنظيم پيش نويس ، تركيب اطلاعات و استفاده از نقشه‌ها و مدارك مربوطه ، انتخاب شبكه ، تعيين علائم و نوشته‌ها ، هماهنگي اطلاعات موجود در نقشه ، طراحي اطلاعات حاشيه نقشه ، انتخاب روش ترسيم و چاپ و تكثير مراحل مختلف كارتوگرافي خاص را تشكيل مي دهد . در ايران چون سازمانها و مؤسسات دولتي و خصوصي ، نقشه هاي مختلف در سطوح گوناگون تهيه مي‌كنند هر دو مفهوم كارتوگرافي را مي‌توان در مورد آنها بكار برد . به عنوان مثال يكي از بزرگترين ارگانهاي تهيه نقشه در ايران سازمان نقشه برداري كشور National Cartographic Center  است . به طور كلي گردآوري اطلاعات اوليه و پروراندن و ارائه آن به صورت مطلوب و يا به عبارت ديگر عمليات مربوط به تهيه نقشه بر عهده كارتوگرافي است .

حاصل كار كارتوگراف و يا به عبارتي زبان كارتوگراف نقشه است و هدف يك كارتوگراف همواره استفاده از امكانات مختلف براي انتقال اين پيام به بهترين وجه است و يك كارتوگراف بايد به اين زبان يعني ( زبان تصوير) تسلط داشته باشد تا بتواند بااستفاده كننده ارتباط منطقي داشته باشد . امروزه كارتوگرافي به طور عمده كليه فعاليتهاي مربوط به آماده سازي نقشه و بهره‌گيري از نقشه را شامل مي شود يعني كارتوگرافي موضوعاتي نظير آموزش ، نحوه استفاده از نقشه ، مطالعه سير تكاملي كارتوگرافي ، جمع آوري و بايگاني نقشه ، تهيه كاتالوگ و فعاليتهاي مربوط به تهيه فهرست و بالاخره طراحي و ساختن نقشه ، چارت ، پلان و اطلس را در بر مي گيرد. مراحل تهيه نقشه در رابطه با نوع نقشه بسيار متنوع و متفاوت است . گر چه روشهاي بهتر نقشه در جزئيات با هم اختلاف دارند ليكن دراصل از كليت ويژه پيروي
مي نمايند و داراي وجوه مشتركي هستند كه مي توان آنها را اصول روش كارتوگرافي فرض كرد.

هركارتوگرافي در تهيه نقشه بايد از 5 اصل پيروي كند 1 – مقياس 2- سيستم تصوير 
3 – جنراليزه 4 – طراحي  5 – ترسيم و توليد

1 – مقياس : بنا به تعريفي كه از نقشه مي‌شود  كليه نقشه ها نسبت به واقعيتها كوچكترند. نسبت فاصله دو نقطه روي نقشه به فاصله همان دو نقطه روي زمين (تبديل به افق شده ) را مقياس مي نامند. مقياس اولين تصميم كارتوگراف است كه به تعيين نسبت ( ابعاد ) بين واقعيت و نقشه اختصاص مي يابد.

انتخاب مقياس از اهميت ويژه اي برخوردار است ، زيرا مقياس باعث ايجاد فضايي در نقشه مي‌گردد كه در آن ، قسمتي از واقعيتها به صورت خلاصه گنجانده مي شود.

 بعلاوه عواملي نظير كاربرد نقشه ( از نقطه نظر فضايي كه اشغال مي‌كند، مانند قرار گرفتن نقشه در كتاب ، ‌استفاده در اتومبيل و نظاير آن ) قطع و اندازه نقشه از ديدگاه چاپ و كلاً اقتصادي بودن نقشه ، از جمله مواردي است كه به تعيين مقياس نقشه مربوط مي‌گردد.

2- سيستم تصوير : نقشه ها به طور كلي نشان دهنده وضع نسبي ابعاد پديده ها هستند سه مشخصه پديده هاي فضايي عبارتند از طول ، عرض و ارتفاع . بدين ترتيب يكي از هدفهاي كارتوگراف بهره‌گيري از تصويري است كه بوسيله آن بتوان ابعاد سه گانه سطح كروي را بر روي سطح دو بعدي نقشه ( طول و عرض ) منتقل كرد. تصوير كردن سطح كروي بر سطح مستوي ، باعث ايجاد تغييرات اجتناب ناپذيري در جهت ، فاصله ،‌مساحت و شكل مي‌گردد.

و يا به عبارتي سيستم تصوير نقشه ترتيب سيستماتيك نصف النهارات و مدارات است كه سطح كروي و شبه كره را بر يك سطح مستوي نشان مي دهد. شبكه جغرافيايي راحت‌ترين راه شناخت و درك كاربرد سيستم هاي تصوير نقشه است ممكن است از نظر روشهايي كه طي آنها مدارات و نصف النهارات نشان داده مي شود بسيار متنوع و گسترده باشد علت اين كه سيستم تصويرهاي گوناگون و نامحدود وجود دارد اين است كه اصولاً چيزي به نام سيستم تصوير كامل وجود خارجي ندارد. از اين همه سيستم تصوير‌هاي نقشه كه به صدها نوع مي‌رسند تنها قريب بيست سيستم تصوير هستند كه عملاً در كارتوگرافي مورد استفاده قرار
مي گيرند. بسياري از اين سيستم  تصويرها در تهيه نقشه‌ها و اطلسهاي جغرافيايي كوچك مقياس استفاده مي‌شود و يا بالاخره اينكه آگاهي ار خصوصيات انتقال و كاربرد سيستم تصويرهاي مختلف از جمله وظايف تمام كارتوگرافها محسوب مي‌گردد .

3 – جنراليزه كردن

تعميم يا ژنراليزاسيون يك سري فعاليتهايي است كه بر اساس ضوابط و اصولي به كاهش سيستماتيك اطلاعات جغرافيايي مي پردازد. با كوچك شدن مقياس از فضاي نقشه كاسته مي‌شود و چون نشان دادن عوارض و جزئيات موجود روي زمين بر روي نقشه و بر فضاي محدودي ميسر نمي باشد لذا بايد عوارض زمين متناسب با مقياس انتخاب شوند و اين امري است كه در تهيه هر نوع نقشه‌اي گريز ناپذير بوده و هر قدر تكنولوژي و دانش بشر نيز رشد و پيشرفت يابد جايگاه آن بيشتر مورد توجه و عنايت است.

به دليل اعمال سيستم ارتباطي پيچيده براي مقاصد عمومي و يا ويژه لازم است كه تهيه نقشه به طور دقيق برنامه ريزي شود. چون نقشه نمايانگر واقعيتها در مقياس كوچك است از اين جهت سومين هم كارتوگراف جنراليزه كردن يا خلاصه نمودن اطلاعات است . ژنراليزاسيون يكي از مشكلترين عمليات كارتوگرافي محسوب مي شود. لازم و ضروري است اطلاعات آماري موجود در نقشه به نحوي خلاصه پرورانده شوند كه نمايانگر ويژگي اصلي اطلاعات باشد . براي اينكه كارتوگراف بتواند به بهترين شكل اطلاعات را جنراليزه نموده و مطالب غير ضروري نقشه را حذف نمايد لازم است كه از منظور و هدف نقشه مطلع باشد.

4 – طراحي : يا به عبارت ديگر سيستم ارتباطي كارتوگرافي يكي ديگر از اصول علم كارتوگرافي است كه نقش موثر يا كارآوري در ارتباط بين نشانه‌هاي گوناگون و متنوعي ( مثل خطوط ،‌تن ، رنگ ، حروف ، نوشته ها و غيره ) دارد كه به دقت تلفيق ،‌تنظيم و هماهنگ شوند. درست همانند يك نويسنده – طراحي ادبي- كه واژه ها را با توجه خاص به عناصر ساختاري نوشتاري چون دستور زبان علم نحو و املاء كار مي‌برد تا يك ارتباط نوشتاري دست اول ارائه نمايد.كارتوگراف – طراح نقشه – نيز بايد به اصول اساسي ارتباطات كارتوگرافي توجه خاص مبذول دارد

.

در طراحي بايد اصول زير رعايت شود

1 ) نقشه بايد واضح و گويا باشد و اطلاعاتي كه در نقشه موجود است مناسب با هدف
نقشه باشد.

2 ) سيستم ارتباطي كارتوگرافي بايد چنان دقيق برنامه ريزي شود كه مانند ساير سيستم هاي ارتباطي اطلاعات مورد نظر سهل وآسان براي گيرنده باشد.

فرايند طراحي شامل 3 مرحله است .

مرحله اول

اولين عنصر طراحي بهره‌گيري از قوه تخيل است  كارتوگراف امكانات مختلف را دقيقاً مورد مطالعه قرار داده و كليه راههايي را كه مي‌تواند به مسئله دسترسي پيدا نمايد را بررسي نموده و راه حلهاي مختلفي را مجسم مي كند . نتيجه كار دستيابي به يك ايده كلي است كه مستلزم تصميم گيري نهايي است . مانند رابطه نقشه با كاربران ، اندازه و شكل كلي ، طرح اصلي انتخاب داده هايي كه بايد با هم تركيب شوند و سازماندهي گرافيكي داده هايي كه بايد به نمايش درآيند ، مي باشد.

مرحله دوم

ارائه يك طرح گرافيكي خاص را در بر مي گيرد دراين  جا كليه حالتها در طرح كلي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرند. در اين مرحله تصميمات مربوط به انواع خاص به كارگيري علائم ، كاربرد رنگ و نظاير آنها ، بر حسب اين كه چگونه با هم از نظر گرافيكي تطبيق پيدا خواهند كرد، مي‌باشد تا زماني‌كه دومين‌مرحله كامل شده باشدكليه تصميمات كوچك گرفته‌شده‌است .

مرحله سوم

 تهيه جزئيات مشخصات براي تهيه نقشه ، خواه با روشهاي دستي يا اتوماتيك است . كليه علائم ، نوع خطوط ،‌تن ، رنگها ،‌اندازه هاي حروف و غيره چيزي بدون اينكه برنامه ريزي شده باشد رها نمي شود. بديهي است تهيه جزئيات مشخصات نياز به درك كامل از تمامي فرايندهايي است كه در تهيه نقشه لازم است .

5 - ترسيم و توليد ( ساخت نهايي )

همه تلاش در مراحل مختلف كارتوگرافي براي ترسيم مناسب و به نمايش درآوردن اطلاعات جغرافيايي است كه به روشهاي نقشه‌برداري زميني ، نقشه برداري هوايي ، هيدروگرافي و كارتوگرافي شماتيك ( موضوعي ) گردآوري شده اند.

در ترسيم كليه اندازه‌گيريها ، محاسبات و برداشت طبيعت از حالت ذهني و انتزاعي درآمده و عينيت گرافيكي مي يابد . اهميت ترسيم از آن جهت است كه به دقتهاي اندازه‌گيري و محاسبات با نمايش صحيح مناسب عوارض ، به ارائه تصويري جذاب و قابل تشخيص ، با ارزش واقعي را مي‌بخشد.

نمود داده‌هاي گردآوري شده ، در مراحل مختلف نقشه‌برداري زميني يا نقشه برداري هوايي و عمليات هيدروگرافي ،‌تركيبي از علايم و مشخصات نقطه‌اي ، خطي و سطحي است . در ترسيم هر چه دقت انتخاب علايم و نشانه ها ، ضخامت خطوط ، رنگ و هماهنگي آنها بيشتر باشد ، نمايشگر شكل طبيعي زمين بوده و از ارزش والاتري برخوردار مي باشد. و بالاخره اينكه روش ترسيم چگونه باشد.

در قديم رسم بر اين بود كه نقشه بامركب و قلم ترسيم مي شد و به موسسه چاپ جهت چاپ و تكثير واگذار مي‌گرديد. در طول چنددهه گذشته ، دگرگونيهاي ويژه اي در اين مرحله از كار كارتوگرافي ايجاد گرديد . گر چه درپاره اي از موارد هنوز استفاده از مركب و قلم معمول است ، اما در كارتوگرافي مدرن بهره‌گيري از چنين روشي نادر است . توسعه و تكامل روش اسكرايبينگ ،‌اختراع كاغذهاي پلاستيك ، فيلم هاي عكاسي ، روشهاي چاپ  نمونه وساير عمليات فني باعث گرديده كه دو مرحله ساختن و توليد و چاپ نقشه طوري بهم آميخته گردند كه فكر تفكيك آنها از هم غير ممكن گردد. كارتوگراف به منظور طراحي و برنامه ريزي كليه عمليات تهيه نقشه و همچنين به منظور ارائه نقشه‌اي دقيق، مطلوب و در عين حال اقتصادي ، بايد با تمامي روشها و عمليات فني ساختن و توليد نقشه آشنايي كامل داشته باشد