Bilgisayar Destekli Harita Yapımı 1 Dersi 1. Ünite Özet

Dünyanın Şekli ve Boyutları

Haritacılık, dünyanın en eski bilimlerindendir. Tarihin yazının bulunmasıyla kayıt altına alındığı düşünülürse haritacılığın tarihten de eski bir geçmiş olduğu ve henüz yazının rastlanmadığı dönemlerde çizilen harita türlerinin bulunduğu bilinmektedir

Alman bilim adamı Helmert 1880 yılında, Jeodezi bilimini “ yeryüzünün ölçümü ve projeksiyonu ” şeklinde tanımlamıştır. Bu tanım doğrultusunda yapılan ve günümüze kadar süren haritacılık faaliyetleri, teknolojinin gelişmesiyle hızlı bir gelişim göstermiştir. Artık günümüzde, dünya dışında, diğer gök cisimlerinin de şekil ve büyüklüklerini belirlemeye yönelik çalışmalar ve gök cisimlerine ait yüzey haritalarının çizimi yapılabilmektedir.

Küre : Dünya’nın şekline ilişkin kabul edilebilecek ilk kayıt, Antik Yunan çağında, Dünya’nın okyanuslarla çevrili düz bir disk olarak tasvir edildiği Homeres’in Ilyada destanında (MÖ 8. yüzyıl) yer almaktadır. Bu disk tasviri Miletli Thales (MÖ 624-546) tarafından benzer düşünceler ile desteklenmiş ve çağdaşı Anaximander (MÖ 610-546) tarafından Dünya’nın doğu-batı yönünde bir silindir biçiminde olduğu söylenmiştir. Anaximenes (MÖ 585- 528) tarafından, Thales ’in düşünceleri biraz değiştirilerek Dünya’nın dikdörtgen bir tabla şeklinde olduğu düşünülmüştür. Küçük değişikliklerle Anaximenes’in düşüncelerini takip eden Hecataeus (MÖ 550-476) ise ilk Dünya hartasını yapan kişi olarak bilinmektedir.

Dünya’nın küresel şeklinden yolan çıkan yay ölçmelerinde, Kepler (1571-1630) tarafından geliştirilen teleskop, Frisius (1508-1555) ve Brahe (1546-1601) tarafından gerçekleştirilen triyangulasyon prensibine dayanan ölçümler gibi dönemin teknik gelişmelerinden ve yöntemlerinden yararlanılmıştır. 1615 yılında Snellius (1591-1626) tarafından triyangulasyon tekniğini kullanılarak Hollanda’da 1º 'lik yay uzunluğunun 107.395 km olarak hesaplanması ile meridyen yay uzunluklarının ölçümünde jeodezik ölçme aletleri ve triyangulasyon ağlarının kullanılmasına başlanılmış ve bu yöntem 20. yüzyıla kadar, temel nirengi ağlarının oluşturulmasında kullanılmıştır.

Jeodezinin, teori ve ölçme yöntemleri bakımından ayrı bir bilim dalı olarak kabul edilmeye başlanması ile birlikte, Fransız Bilimler Akademisi’nin isteği üzerine, Picard (1620-1682), 1669-1670 yıllarında, Paris meridyenindeki Malvoisine ile Amiens arasında 1º ‘lik yay uzunluğunu, triyangulasyon ağı kullanarak, 110,46 km olarak hesaplamış ve Dünya’nın yarıçapını 6328,9 km olarak belirlemiştir.

Elipsoit : Picard tarafından ölçülmüş olan yayın kuzeye ve güneye doğru genişletilerek ölçülmesi çalışmalarının ekvator bölgesinde basık bir elipsoit modeli çıkarması üzerine Paris Bilimler Akademisi ekiplerince, ekvator bölgesinde (~1.50º enlemi) ve kutup bölgesinde (~66.30º enlemi) triyangulasyon yöntemiyle yay uzunluğunun ölçülmesine karar verilmiştir. Kutup bölgesindeki 1º ‘lik yay uzunluğu 111.949 km, Ekvator bölgesindeki 1º ‘lik yay uzunluğu ise 110.600 km ölçülerek, Dünya’nın şekline ilişkin kutuplarda basık dönel elipsoit modeli jeodezik ölçüler yardımıyla kanıtlanmıştır. Clairaut (1713- 1765) tarafından farklı enlemlerdeki gravite ölçüleri kullanılarak, kendi adıyla anılan teorem yardımıyla basıklığın hesap edilmesi ile Dünya’nın dönel elipsoit şeklinin ispatı, geometrik ve fiziksel senteze dayalı olarak yapılmıştır.

Jeoit : Dünya’nın şekline ilişkin ünlü tanımlama yapılmıştır: “Geometrik anlamda, Dünya’nın şekli olarak adlandırdığımız yüzey, her noktasında çekül doğrultularını dik açılarla kesen ve okyanus yüzeyi ile kısmen çakışan yüzeyden başka bir şey değildir”. 1873 yılında Listing (1808-1882) tarafından, Gauss’un tanımladığı bu yüzeye jeoit adı verilmiştir:

“Kısmen okyanus yüzeyi ile gösterilebilen daha önce Dünya’nın matematiksel yüzey olarak tanımlanan yüzeye, Dünya’nın jeoidal yüzeyi ya da kısaca jeoid diyeceğiz”.

Dünya’nın fiziksel yüzeyinin yaklaşık % 80’i suyla kaplı olup çekül doğrultusunun her noktada dik olarak kestiği, jeopotansiyel (nivo) yüzeylerden, durgun okyanus yüzeyle çakışan jeoit yüzeyi fiziksel bir anlam ifade etmekte olup matematiksel modellerle kesin olarak ifade edilebilir olmaması nedeniyle referans yüzeyi olarak kullanımı zordur.

Kartografya ve Harita Bilgisi

Kartografya, birçok disiplin, bilim insanı ve kurum tarafından farklı şekillerde tanımlamıştır. Örneğin, Kartografya denilince akla gelen ilk isimlerden biri olan Eduard Imhof Kartografya’yı “ Harita içeriğinin işlenilmesi ve işlenilen bilgilerin çizimsel tasarımını yapmakla yükümlüdür. Kartografya, mevcut haritaları eleştirerek grafik gösterim yöntemlerine, harita basımına ve dolayısıyla haritanın geliştirilmesine çaba sarf eden bir bilim dalıdır ” şeklinde tanımlamıştır.

Kartografya’nın Bölümleri : Kartografya kapsadığı çalışmalara ya da işlediği konulara göre pratik kartografya ve teorik kartografya olmak üzere iki başlık altında incelenir:

Teorik Kartografya: Pratik kartografyanın esaslarını ve çalışma alanlarını belirlemek amacıyla

• Haritacılık bilimi ve tarihi
• Harita projeksiyonları
• Grafik gösterim yöntemleri
• Haritaların irdelenmesi
• Yakın bilim dalları ile ilgili araştırmalar konularını içerir.

Pratik Kartografya: Kartografik ürünlerin ortaya çıkarılması için uygulama alanları olan

• Harita tasarımı
• Haritaların basım teknikleri
• Haritaların çizimi
• Haritaların çoğaltılması konularını kapsar

Harita

Eduard Imhof haritayı, “ Yeryüzünün ya da yeryüzünün bir kısmının küçültülmüş, basitleştirilmiş ve açıklamalarla tamamlanmış planimetrik bir resmi ” olarak tanımlamıştır. W. Krallert’de haritayı “ Yeryüzünün birtakım konveksiyonel işaretler yardımıyla yapılmış düzlemsel izdüşümü ve bu izdüşümün üzerine işlenmiş konuların gösterimi ” şeklinde tanımlamıştır.

Haritalarda Aranılan Özellikler: Haritalar farklı şekillerde tasarlanmış olabilir. Bu tasarımlar özel ya da tüzel kişilerin ihtiyacına göre belirlenmektedir. Haritalar üretilirken veya tasarımı yapılırken bazı özellikleri taşıması gerekir. Bu özellikler aşağıda açıklanmıştır.

Doğruluk : Haritalarda doğruluk, geometrik ve tematik olmak üzere iki başlık altında toplanabilir. Geometrik doğruluk ile bir haritanın topografik doğruluğu, jeodezik doğruluğu, izdüşümü doğruluğu ve çizim doğruluğu ele alınmaktadır. Tematik doğruluğu semantik doğruluk olarak ele almak mümkündür. Semantik doğruluk öznitelik bilgilerinin gösteriminde kullanılmaktadır.

Bütünlük : Haritaların gösteriminde kullanılan ölçeğin küçülmesiyle elde edilecek doğruluk derecesi de düşmektedir. Aynı şekilde haritaların ölçeğinin küçülmesiyle kartografik anlamda istenilen her bilginin haritalarda gösterimi de olanaksızdır.

Açıklık ve Anlaşılabilirlik: Haritalarda kullanılan bütün işaretler yönetmeliklerde belirtilen kurallara uygun bir şekilde çizilmeli ve haritalarda kullanılan renklerin konularını uygun olarak seçilmesi gerekmektedir. Bu şekilde üretilen haritalar, kullanıcıları tarafından açık ve anlaşılır olarak görülmektedir.

Okunabilirlik : Bir haritaya bakıldığında kullanılan özel işaretlerin yönetmeliklerce belirlenen büyüklükte olmalarına ve gözün ayırt edebileceği boyutlarda olmasına dikkat edilmelidir. Yazılar ve diğer özel işaretlerin okunabilirliğinin, bu işaretlerin haritalarda bulunan konumlarına, kontrast ayarlarına, çıktı kalitesine ve ekran çözünürlüğüne bağlı olduğu görülmektedir.

Estetiklik : Haritalardaki önemli özelliklerden birisi de kullanıcı tarafından haritaya bakıldığında göze hoş gelmesidir. Bu etki haritanın estetiğini yani güzelliğini gösterir. Bir haritanın güzel olması, yazıların, işaretlerin ve renk değerlerinin harita üzerine düzenli bir şekilde dağılması ile orantılıdır.

Haritaların Sınıflandırılması: Haritalar çoğunlukla kullanım amaçlarına, ölçeklerine ve yapım yöntemlerine göre sınıflandırılırlar.

Ölçeklerine göre sınıflandırmada kullanılan büyük, orta ve küçük kavramları, ölçek değer ile değil, ölçek değerinin tersi ile orantılı olacak şekildedir. Yani ölçek değeri büyüdükçe ölçek küçülmektedir. Örneğin, 1/25000 ölçeğinde, ölçek değeri paydada yer alan 25000 rakamıdır.

Yapım yöntemlerine göre haritalar,

• Temel haritalar
• Türetme haritalar

olmak üzere iki gruba ayrılır. Temel haritalar, orijinal arazi ölçmelerinden ya da fotogrametrik değerlendirme yoluyla elde edilirler. Türetme haritalar ise daha büyük ölçekli haritalardan ve bölgeye ait başka bilgi kaynaklarından yararlanılarak üretilen haritalardır.

Türetme haritaya temel altlık oluşturan harita ise “ kaynak harita ” olarak adlandırılır.

Kaynak haritalar olarak temel haritalar kullanılabileceği gibi, daha büyük ölçekli başka kaynak haritalardan elde edilmiş türetme haritalar da kullanılabilir.

Ölçek

Ölçek, harita tasarımı için en önemli faktörlerdendir. Çünkü ölçek, fiziksel yeryüzü ile onu temsil eden harita arasındaki matematiksel bir orandır. Harita üzerindeki herhangi iki nokta arasındaki mesafenin, bu iki noktaya karşılık gelen arazideki gerçek mesafeye olan oranına ölçek denir. Fiziksel yeryüzüne ait detaylar, ölçeğe bağlı olarak haritaya belirli oranda azaltılarak ve küçültülerek aktarılır.

Oransal Ölçek: Oransal ölçek, adından da anlaşılacağı gibi, harita üzerindeki bir uzunluğun, arazideki uzunluğuna olan oranıdır.

Doğrusal Ölçek: Doğrusal ölçek, haritanın oransal ölçeğinde alınan bir uzunluktur. Bir doğru üzerinde sıfır başlangıç noktasından sağa doğru tam sayı büyüklüğünde seçilen uzunluk birimleri işaretlenir. Sıfır noktasının soluna doğru, doğru parçası uzatılır ve sağdaki bir birim uzaklığın ondalık kısımları işaretlenir.

Harita üzerinden alınan uzunluk değerlerinin, arazideki karşılıkları, doğrusal ölçek üzerinden görsel olarak bulunur. Doğrusal ölçeğin en önemli faydası, haritaların küçültülmesi ya da büyütülmesinden kaynaklanan ölçek bilgilerini korumasıdır.

Koordinat Sistemleri

Yeryüzü koordinat sistemleri ile tanımlanır. Jeodezik astronomi ve uydu jeodezisi dışında, bir nesne; üç boyutlu, iki boyutlu veya tek boyutlu bir koordinat sisteminde değerlendirilir. Jeodezik astronomi ve uydu jeodezisinde bu sistemlere ayrıca zaman boyutu da eklenir.

Bu koordinat sistemlerinin kaynağı, yeryuvarı ya da onu simgeleyen jeoit ve elipsoittir. Yeryuvarının modeli olarak jeoit ve elipsoit alınmasının temel nedeni, homojen olmayan yapısı ve düzensiz topografyasıdır. Klasik yersel ölçmeler fiziksel bir ortamda yapılır. Bu nedenle gözlemleri tanımlayabilecek koordinat sistemleri kendiliğinden oluşur.

Bu tür sistemlere doğal koordinat sistemleri, gözlenen elemanlara da doğal koordinatlar adı verilir. Tüm ölçülerin tek bir yüzey üzerinde değerlendirilmesi istenir. Bu yüzey elipsoit ya da jeoit olabilir.