القواعد الأساسية في الكارتوغرافيا الجغرافية وطرق إنشاء وتطوير الرموز في نظم ArcGis ... الجزء الأول
القواعد الأساسية في الكارتوغرافيا الجغرافية وطرق إنشاء وتطوير الرموز في نظم ArcGis
جامعة أم القرى - جهاد محمد عزت قربة
تأليف : أ.د. جهاد محمد قربة - جامعة أم القرى - قسم الجغرافيا
الفصل الأول: الكارتوجرافيا والسطح
الكارتوغرافيا ومفهوم سطح الأرض
1- التغيرات الدائمة للمجال الجغرافي
لا يمكن اعتبار المجال الجغرافي متجانساً من مكان إلى آخر أو من زمن إلى آخر، وهذا المجال الذي نشعر به مؤلف من مكونات هي في الواقع عبارة عن معقدات أو مركبات جغرافية تشكل سطح الأرض. ونجد عدم التشابه واضحا بين هذه المركبات فيما بينها وهو يتحكم في التخالف أو التباين الكبير الجغرافي حسب المكان والزمان ليس فقط بين أنواع المكونات الرئيسة بل وداخل النوع نفسه لمختلف بقاع سطح الأرض،ويرتبط كل من التخالف والتباين بشكل مباشر بدرجة التباعد في التشابه بين مختلف مكونات سطح الأرض. وفي الواقع لا نشعر عندما ندرس المجال الجغرافي مجرد ، من خلال دراسة كل عنصر عن من عناصر السطح، بأن هذه العناصر تتميز وتتفرد على السطح بشكل مستقل وإنما نشعر بوجود معقدات تجمع بين هذه العناصر المختلفة والمثال على ذلك، المعقد البيدولوجي أو معقد التربة الذي يعتبر من أهم مكونات السطح الجغرافية فهو يضم عدد كبير من أنواع الترب، وكل نوع منها يتألف من عدد كبير من العناصر الجغرافية وغير الجغرافية التي تستخدم في دراسة الترب، أي الدراسات التي تتناول العمليات التفسيرية الهادفة الى الاستدلال عن الانتظام المكاني للترب التي تشكل الهدف الرئيس في العمل الجغرافي.
مثال آخر: لا نشعر بتأثير الحرارة لوحدها أثناء اليوم وإنما نشعر بحالة الطقس التي تحدث نتيجة تضافر مختلف عناصر المناخ، ومن هذا يتضح أن المجال الجغرافي مؤلف من أجزاء تعطيه طابع عدم الاستمرارية والتقطع وبذلك يصبح هذا السطح المكان الدائم للتغيرات المستمرة.
ونلاحظ بشكل دائم هذه العلاقة الطردية بين هذه التغيرات الدائمة و مساحة المجال الجغرافي المعتبر وعلى العكس كلما صغرت مساحة المجال الجغرافي كلما قلت التغيرات به أو تصبح أقل أهمية.
ويدعو هذا إلى الاستنتاج بأن النقطة على سطح الأرض في زمن معيَّن محدد وبشكل ما هي التي تحقق التجانس حيث تنعدم الجغرافية لأن النقطة هي وحيدة الطبيعة والتركيب، وبالتالي لا يوجد أية جغرافية للنقطة التي تعتبر جزأ" متناهيا" في الصغر من سطح الأرض.
إن التغيرات الحالية لمعقدات ولمكونات سطح الأرض والعناصر الخاصة بها أو المؤلفة لها هي إذن شديدة التنوع حسب المجال والمكان وكذلك الحال فيما يتعلق بتغيرات الوقائع المختلفة التي تكوّن علامات دائمة على سطح الأرض وتتم التغيرات حسب مركبتين أساسيتين:
أ- التغيرات حسب المركبة الزمانية (المركبة الزمنية).
وتتطلب دراسة وتحليل هذه المركبة استخدام المحورين التاليين:
1- دراسة التغيرات الزمنية الصرفة حسب الوحدات الزمنية الجغرافية وهي من الأكبر الى الأصغر : المدة المؤلفة من عدد من السنوات، السنة، الشهر، اليوم، الساعة.
ويمكن حاليا" اختراق جدار اليوم وإجراء بعض من الدراسات الجغرافية على مستوى الساعة نتيجة لتوفر أدوات التقنية المتقدمة كالحاسب الآلي، إلا أن ذلك يتطلب التقيد بالعلاقات الدائمة بين مساحة أو حجم المنطقة المدروسة والزمن المعتمد لها، أي أن التناسق المجالي- المكاني الزمني يحتم اعتماد مساحة صغيرة من سطح الأرض لدراسة التغيرات الخاصة بعناصرها الجغرافية التي يمكن أن تدرس حسب وحدات زمنية الصغيرة.
2- دراسة التغيرات الزمنية بالطرق والأساليب الكمية أو البيانية المعروفة:
أ- دراسة التغيرات وتحليلها بيانيا حسب التتابع الكرونولوجي الحقيقي للزمن لإجراء تحليلات الأنظمة.
ب- دراسة التغيرات وتحليلها بيانيا حسب التتابع غير الكرونولوجي للزمن أي بعد ترتيب القيم لإجراء التحليلات الاحتمالية وتحليلات التركز.
ونستطيع القول بأن تغيرات العناصر حسب المركبة الزمنية يخضع لكثير من العوامل ويتأثر بها. مثال: المستوى التكنولوجي، العادات والتقاليد في نظم الإنتاج أو في نظم الاستثمار والتطوير، عدد السكان, رؤوس الأموال ... الخ من عوامل كثيرة ومتنوعة يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار لتفسير هذه التغيرات الزمنية.
ب- التغيرات حسب المركبة المجالية - المكانية.
درج استخدام تعبير المكان وإقرانه بالجغرافيا ليعبر عن حقل الدراسة الجغرافية وبالتالي عن المهمة الجغرافية، وفي هذه الأثناء ونتيجة لتطور المعرفة العربية بقواعد الجغرافية النظرية العالمية، يجب التمييز بين المكان "ٍSite" والمجال "Space"، كونهما مفهومان أساسيان من مفاهيم الدراسة الجغرافية لسطح الأرض الذي يشكل حقل العمل الجغرافي. فإذا كان نمط علاقة المكوّن المدروس مع سطح الأرض علاقة مساحية أي عندما نجد بأن طبيعة انتشار مكوّن ما على السطح طبيعة مساحية كالتربة مثلا" أو الغطاء النباتي أو أي عنصر من عناصر الجو التي تعتبر عناصره جغرافية ذات علاقة مساحية مع سطح الأرض فان التركيب اللغوي المستخدم المعبر عن جغرافية هذا المكوّن يجب أن يعكس طبيعة انتشاره، وبالتالي نتكلم عن تغيرات أو تباينات أو تخالفات مجالية، وتكون المهمة الجغرافية متعلقة بشكل عام بالكشف عن العلاقات المجالية. أما إذا كان نمط علاقة المكوّن المدروس مع سطح الأرض علاقة موضعية أي أن طبيعة انتشار هذا المكوّن على السطح طبيعة مكانية كأي عنصر من عناصر الخدمات أو الإدارة أو التجارة مثلا" أو أي عنصر آخر موضعي على سطح الأرض كنقاط المياه أو آبار النفط...الخ، ذو جغرافية موضعية على سطح الأرض فان التركيب اللغوي المستخدم المعبر عن جغرافية هذا المكوّن يجب أن يعكس طبيعة انتشاره وبالتالي نتكلم عن تغيرات أو تباينات أو تخالفات مكانية ، وهكذا بالنسبة للعناصر أو المكونات الخطية لسطح الأرض حيث نستطيع التعبير عن تغيرات أو تباينات أو تخالفات خطية، وتكون المهمة الجغرافية متعلقة بشكل عام بالكشف عن العلاقات الخطية لهذا العنصر الخطي المدروس.
ندرك إذن بأن التعبير الأكثر ملاءمة لإقرانه بالجغرافيا كعلم هو سطح الأرض وضرورة أن نعتبر المكان والمجال من مفاهيم سطح الأرض الذي يشكل ميدان الدراسة الجغرافية. فالتغيرات على السطح الجغرافي للأرض هي التي تولّد الجغرافية، وتتم على هذا السطح أي على المجال "Space" إن كانت هذه التغيرات خاصة بعناصر مساحية أو موضعية أو خطية، ولا يمكن أن تحدث على المستوى المكاني أو الموضعي حيث يتحقق التجانس الذي يصبح مطلقا" على مستوى النقطة التي تشكل أصغر موضع على السطح. وهكذا نجد بأن مجموعة المؤلفات في الجغرافيا النظرية باللغات الانجليزية أو الفرنسية أو الألمانية تستخدم مفهوم المجال "Space"وليس المكان "Place" للتعبير عن التغيرات الخاصة بالعناصر الجغرافية إن كانت مساحية أو مكانية أو خطية فنقول تغيرات مجالية "Spatial Variability" عوضا" عن المكانية لأن ذلك أكثر التصاق وفاعلية لواقع الجغرافيا ومهمتها وأهدافها، وهذا ما سيستخدم في هذا المؤلف.
التغيرات المجالية تعني إذن دراسة توزيعات أي عنصر أو مكوّن جغرافي على سطح الأرض، والبحث في التغيرات المجالية يعني الغوص في غمار المهمة الجغرافية التي تتبلوّر في ثلاثة محاور هي:
- المحور الخاص بتحديد أنماط الانتظام المكاني أو المجالي للعناصر المدروسة داخل منطقة الدراسة للتعرف على طبيعة العلاقات مع سطح الأرض .
- المحور الخاص بتحديد العلاقات المكانية بين العنصر المدروس وما جاوره أو ما يقع في وسطه المحيط من العناصر ذات الطبيعة الجغرافية المختلفة التي بتأثيراتها المتبادلة أدت إلى جغرفة العنصر أو نشوء جغرافية للمكوّن الجغرافي المدروس.
- المحور الخاص بتحديد العلاقات المكانية بين العنصر المدروس وما جاوره أو ما يقع في وسطه المحيط من العناصر أو المكونات من نفس الطبيعة الجغرافية التي بتأثيراتها المتبادلة أدت إلى نشؤ جغرافية العنصر أو المكوّن الجغرافي المدروس.
التحديد الكارتوغرافي لعناصر ومكونات سطح الأرض:
بالإضافة إلى ما تم ذكره فيما يتعلق بضرورة التمييز بين عناصر أو مكونات مساحية أو موضعية أو خطية فان الخاصية النوعية أو الكمية المعتمدة للعنصر الجغرافي يجب كذلك أن تحدد من أجل التوصل إلى تشخيص أمثل للعناصر التي نريد تمثيلها كارتوجرافيا وذلك كما يلي:
1- حسب نوع العنصر المدروس مثال: أنواع الترب المختلفة أو أنواع الصخور الجيولوجية...الخ، وهنا نتكلم عن تغيرات مجاليه نوعية لأن العناصر أو المفاهيم المعتمد دراسة تغيراتها على سطح الأرض هي نوعية.
2- ولأهداف البحث العلمي الجغرافي تتم دراسة التغيرات المكانية أو المجالية لعنصر أو متغير جغرافي ما اعتمادا" على مقوماته أو مفاهيمه الكمية مثال: كأن ندرس توزع إنتاج محاصيل الحبوب أو أي نوع من الزراعات حسب القرى أو النواحي أو أن ندرس توزع إنتاج مختلف أنواع الثروة الحيوانية دون أن ننظر إلى نوعها حسب الأقاليم أو القرى في بلد ما، وفي هذه الحالة نتكلم عن تغيرات مجاليه أو مكانية كمية. والتغيرات حسب المجال أو المكان تخضع بدورها لعوامل كثيرة تؤثر عليها ومنها درجات العرض – الارتفاعات والانخفاضات – القرب أو البعد عن سطح البحر – التعرض أو عدمه ... الخ. كذلك فإن من العوامل الأخرى المؤثرة في التغيرات المكانية-المجالية المستوى الاجتماعي والاقتصادي والتكنولوجي والثقافي لسكان المناطق المختلفة. وعلاوة على ذلك فان شدة التغيرات المجالية أو التغيرات المكانية للعناصر والمكونات الجغرافية لمنطقة ما تنتج وتعبر عن مقدار تفاعل الإنسان مع سطح الأرض وتتحدد بإمكانات تنقل هذا الإنسان وسرعته حسب أشكال هجرته اليومية داخل المدن أو ضمن حقل تأثيرها خاصة للأقاليم البشرية أي التي تتميز على كثافات سكانية عالية، بينما الأراضي الطبيعية غير الحضرية التي تكاد تخلو من السكان تخضع بداخلها آليات التغيرات المكانية أو المجالية إلى آليات عمل الطبيعة والتأثير المتبادل بين العناصر الجغرافية الطبيعية لسطح الأرض حيث لا يكون للإنسان أي دور.
ويجب التنويه بأن الدراسات الفكرية الحديثة تقرن استخدام مفهوم التغيرات الخاصة بأي مكون أو عنصر جغرافي لسطح الأرض عندما يلاحظ بأن هذا العنصر يقدم تغيرات جذرية أو متأصلة إن كانت مكانية أن مجالية على سطح الأرض. أما إذا تعلق الأمر بالمركبة الزمنية للتغير فان التغيرات الزمنية يقصد بها تلك التغيرات طويلة الأمد التي تتم على مدد زمنية تزيد عن العشرة أو العشرين سنة. أما التباين والتقلب والتذبذب فهي تعبيرات يمكن أن تخص الفترات الزمنية القصيرة كاليوم أو الشهر أو السنة.
التصنيف العام للعناصر أو المكونات الجغرافية من المنظور الكارتوغرافي:
من خلال ما جاء أعلاه ندرك بأن العناصر أو المكونات الخاضعة للتمثيل الكارتوغرافي الجغرافي تصنف إلى ما يلي:
1- العناصر أو المكونات المساحية النوعية،وخير مثال عنها: الترب، الغطاء النباتي...الخ
2- العناصر أو المكونات المساحية الكمية، وخير مثال عنها: العناصر الجوية...الخ
3- العناصر أو المكونات الموضعية النوعية، وخير مثال عنها:مرافق الخدمات، الإدارة...الخ
4- العناصر أو المكونات الموضعية الكمية، وخير مثال عنها: إنتاج الآبار بأنواعها المختلفة، عدد طلاب المدارس،...الخ
5- العناصر أو المكونات الخطية النوعية، وخير مثال عنها:الشبكة المائية، شبكة الطرق...الخ
6- العناصر أو المكونات الخطية الكمية، وخير مثال عنها: التدفق المروري، حركة التجارة، كميات البضائع بين الموانئ...الخ
الخصائص الرئيسة للتغيرات المكانية-المجالية التي يجب اعتبارها كارتوجرافيا:
في الواقع ومن الناحية العلمية الصرفة، لا يوجد على الطبيعة حدود انقطاع بين معقد وآخر أو بين مكوّن وآخر أو بين عنصر و آخر، ذلك لأن الانتقال بين العناصر المكونة لسطح الأرض يتم بصورة تدريجية انتقالية ومن النادر أن يكون هذا الانتقال قاسياً أو سريعاً. من جهة أخرى نلاحظ عند دراسة سطح الأرض بأن المناطق الانتقالية هذه تتسم أحياناً بالوضوح وأحياناً أخرى بعدمه، وهذا الأمر يضيف تعقيداً جديداً على التغيرات الجغرافية التي ترتسم على سطح الأرض لعنصر أو لمكوّن ما وتضطرنا إلى تحديد درجة ثبات المركب أو المعقد الجغرافي لأن درجة الثبات تتعلق بشدة التجزيء أو التقطيع المساحي أو المساحي- الزمني الذي نعتبره. إن المناطق شديدة الثبات هي المناطق الأقل تفاوتاً أو تبايناً أو تنافراً وإن العنصر الجغرافي الأكثر ثباتاً هو أيضاً العنصر الأقل تنافراً أو تبايناً.
العناصر الجغرافية البطيئة في تغيراتها المكانية-المجالية هي التي يجب أن يستند عليها لتشكيل قاعدة لتمثيل المتغيرات الأقل ثباتاً، أي أنها يمكن أن تشكل أساسا يستخدم لإنشاء تركيبات أكثر وضوحاً: مثال: كأن نعتبر دراسة تغير السكان حسب المجال الجغرافي بالاعتماد متغير آخر شديد الثبات وهو حدود المناطق الإدارية، أو دراسة وتحليل الخصائص التعليمية-الثقافية السكانية حسب القرى والهجر، أو اعتماد الخطوط الرئيسة للتضاريس لتحديد التغيرات المجالية لأي عنصر جوي عند تصميم خريطة مناخية لإقليم ما...الخ، وهكذا نستطيع أن نتصور طبيعة حدود العناصر أو المكونات الجغرافية لسطح الأرض على أنها تصنف كما يلي:
1- عناصر ذات حدود استاتيكية ثابتة: وهذه العناصر تشكل المتغيرات الأكثر تبايناً وتتميز بحدود انتقالية ضيقة بينها وبين المتغيرات الأخرى المجالية مثال: نجد هذه العناصر في حدود مختلف أنواع التكشفات الجيولوجية على الخرائط الجيولوجية، وكذلك في الخرائط التي تبين توزيع أنواع التضاريس أي الخرائط الجيومورفولوجية، وفي الخرائط التي تبين أنواع التربة ... الخ. ومن هذه الأمثلة نستطيع أن نستنتج أن أنواع التضاريس وأنواع الترب هي أمثلة لمكونات أو لمتغيرات تكاد تكون تغيراتها الزمنية غير ملاحظة على مقياس العمر الزمني للإنسان لدرجة اعتبارها ثابتة قليلة التغير حسب المجال-المكان والزمن.
2- عناصر تتمتع بحدود ديناميكية حركية أو متغيرة: وهي المتغيرات التي تعرف حدودها تغيرات كبيرة وغالباً ما تكون الحدود بينها وبين المتغيرات الأخرى مشكلة من مناطق انتقالية كبيرة.
مثال: الخرائط التي تبين شكل الإشغال الوظيفي للأرض, خرائط المناطق الحضرية, الخرائط المناخية, الخرائط الزراعية، كما نستطيع بسهولة أن نتصور بأن الحدود بين مساحة الأراضي الزراعية تتغير بشكل كبير حسب المقياس المجالي-المكاني الجغرافي ومن عام إلى عام آخر أو حتى من فصل زراعي لآخر مما يسمح باعتبار المتغيرات الزراعية مثال عن المتغيرات الجغرافية ذات حدود ديناميكية حركية.
ومن الأهمية بمكان أن يؤخذ بعين الاعتبار هذه الحقائق وأن نعلم بأن الكارتوجرافيا الجغرافية يجب دوماً أن تعبر بوضوح عن خصائص المجال وكذلك أن تعبر أيضا عن الاختلافات الدقيقة أي التدرجات الإيجابية أو السلبية داخل النوع الواحد أو المركب الواحد أو العنصر الواحد، ومثال على ذلك تدهور التربة الحمراء في شرقي المتوسط كلما اتجهنا إلى الداخل القاري.
استنتاج المناطق المتجانسة:
المجال الجغرافي هو المكان الحقيقي لمركبات واقعية جغرافية ذات تنوع كبير وهي أساساً متغيرة، متباينة ومتخالفة عن بعضها البعض، ولا يجب الاكتفاء بالمعلومات والمعطيات الرقمية وغير الرقمية يمكن أن تساعد على فهم بعض التفاصيل المتعلقة بهذه الوحدات إلا أنها لا تساعد بشكل مطلق وجلي على تحديد تغيراتها المجالية-المكانية، لذلك فإن الدراسات التي تحاول الاكتفاء بذلك دون استخدام أية طرق للمعالجة الجغرافية-الكارتوغرافية لهذه البيانات لن تتوصل في النهاية إلى نتائج ذات أهمية علمية كبيرة. وتسمح المعالجة الكارتوجرافية لهذه المعلومات بتوليد وثائق علمية جغرافية جديدة تؤدي دراستها وتحليلها إلى تحقيق الهدف الجغرافي الأولي الكامن في تحديد التغيرات المجالية الرئيسية ومحاور هذه التغيرات. في الواقع، فان الاكتفاء بدراسة الأرقام والمعطيات الأولية لا تمكننا من التوصل إلى هذه النتيجة، ذلك أن المطلوب يكمن في البحث المنطقي عن المساحات أو عن الأراضي التي تتشابه فيما بينها التشابه الأمثل وأن نستطيع أن نسمي هذه المساحات ذات التشابه الداخلي أو التجانس الداخلي باسم منطقة أو مجال متجانس للمتغير أو للمكوّن الذي تتم معالجته بالتمثيل الكارتوغرافي. والمقصود بالتجانس في هذا النص هو التجانس النسبي لأن الطبيعة لا تقدم مساحات متجانسة إطلاقاً وهذا التجانس النسبي هو التجانس المعمم الذي نقبل به بشكل مرحلي لضرورات البحث والتحليل: " إن التشابه هو ليس عكس الاختلاف ولكنه مجرد تعميم تحدث بداخله الاختلافات الثانوية التي قد يتجاهلها البعض"* .
ويعتبر إنشاء وتصميم الخريطة الجغرافية المصممة للأغراض العلمية هاما" ليس فقط لبيان قدرة هذا الجغرافي الكارتوجرافية وفهمه لطرق التمثيل، بل وتعكس في نفس الوقت وجهة نظر الباحث في كيفية فهمه للتوزيعات ومرئياتة في نمذجة محاور التغير كارتوغرافيا". وتقدر في هذه الحالة عبقرية استخدام الطرق الكارتوغرافية بكل إمكاناتها المتاحة لإظهار تدرجات المتغير الممثل التي يجب أن تبدو واضحة على الخرائط المنفذة، كذلك يجب التمكن من إظهار "المساحات المتجانسة" بشكل واضح وصحيح كارتوغرافيا"، هذه المساحات هي التي من ناحية أولى تقسم المجال الجغرافي إلى أجزاء مستقلة ومتميزة عن بعضها البعض، مما يؤدي إلى التقرب من انجاز أهم المهام-الهدف في العلوم الجغرافية الخاص بتحليل سطح الأرض بغية التوصل إلى استثماره وإنعاشه لصالح الإنسان.
ومن ناحية أخرى لا يعتبر ، تحديد هذه المساحات المتجانسة سهلا" في بعض الأحيان، لأنه في كثير من الحالات لا نستطيع التأكد من التجانس وتصوير المساحات المتجانسة بالسهولة التي نعتقدها وبالوسائل والأدوات الكارتوغرافية المتاحة، باعتبار أن فاعلية الطرق التي تستخدم تبقى نسبية ، ويظل الهدف في إيجاد الحدود الخاصة لكل مساحة من الأرض يكمن في داخلها التشابه الأكبر والأكثر تعبيراً بصورة لا نستطيع معها رفضه، غاية الكارتوجرافيا الجغرافية.
إن مفهوم التجانس يتلخص بثلاث أنماط كما يلي:
1- هناك التجانس العام ونستطيع فهمه وتعريفه عندما نلاحظ بأن كل الأفراد أو نقاط المجموعة المشكلة للمجال تمتلك خصائص تشابه أو تقدم فيما بينها تشابه كبير بالنسبة لأفراد أو نقاط المناطق الخارجة عن هذه المجموعة أو هذا الحيز،مثال: السهول الزراعية تشكل وحدة مساحية كبيرة التجانس وهي تخالف الأراضي الجبلية المستخدمة في الرعي.
2- التجانس النسبي ويعرف عندما يكون هناك عنصر محدد أو نوع معين من العلاقات يأخذ الهيمنة أو يسيطر على باقي العناصر الأخرى ضمن نفس الحيز أو المكان،مثال: تحديد المناطق الصحراوية المطلقة أو أن تحديد مناطق السهوب أو مناطق زراعة القطن ... الخ.
3- التجانس المشتت ويعرف عندما نلاحظ في نفس المجموعة تردد عنصر أو عنصر ثانوي بشكل ملاحظ أو يكرر نفسه مرات عديدة، مثال: عندما نلاحظ في منطقة ما تكرر استخدام أحد نظم الري أو عندما نرى تكرر ساحات المقابر ، أو تكرر ساحات مواقف السيارات لأحد الأحياء...الخ، داخل المجال الحضري للمدن.
العلاقات المجالية-الزمانية ومشكلة المقياس:
إن الحل الكرتوجرافي لأية إشكالية جغرافية علمية يؤدي إلى ضرورة الخوض في أساس العلاقة بين مساحة المنطقة المتجانسة وعدد أو طبيعة الخصائص الأصلية أي المتغيرات أو العناصر التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار في سبيل تحديد هذا التفرد الجغرافي لهذه المنطقة كإقليم مميز، وبالتالي فان هناك تناسب طردي بين عدد ونوعية خصائص المنطقة المعتبرة ومساحتها وكذلك المدة الزمنية التي استغرقتها حتى انتظمت حسب جغرافيتها الحالية. ونقبل بأن كل نقطة من نقاط الأرض أوكل عنصر أو متغير أو مركب مشكل للسطح يحتوي على مركبة تاريخية هامة حددت خصائصه، هذه المركبة هي المركبة الوراثية التي تحدد الانتظام الحالي داخل المنطقة وتعبر عن أصولها التاريخية كما يولد في نفس الوقت لهذه الأراضي طاقة مستقبلية هامة ندعوها بالمركبة الكامنة، تنتج عن مجموعة الخصائص الجغرافية المكتسبة التي يمكن الاستناد عليها لتطوير استخدام هذه الأراضي بالشكل الأمثل.
إن كل انتظام مجالي-مكاني متحقق على سطح الأرض يحتوي عضويا على مركبة مساحية تتميز بسعتها أو بشدة امتدادها وبالفترة الزمنية التي في أثنائها تم هذا الانتظام لعناصر ومكونات السطح مع بعضها البعض من حيث التكامل والتوزيع أي الانتظام.
و يعتبر بالتالي هذا التنظيم وكأنه العنصر الأساسي والأصلي المؤطر للمجال أو للمكان داخل سطح المنطقة أو الإقليم الجغرافي، فإذا كانت الفترة المعتبرة والتي يتطلبها هذا المجال لانتظامه بالصورة الحالية كبيرة فإن المكونات والعناصر والعوامل الأكثر امتدادا على السطح والأكثر مقاومةً وبالضرورة الأقل عددا والأكثر انتشارا هي التي ستبقى محافظة على خصائصها، وهي التي ستعطي الخصائص الرئيسية المكونة للسطح الممثل.
وبالنتيجة نستطيع القول بأن التجانس هو مفهوم نسبي جداً ولا يمكن أن يعتمد إلا لمساحة معينة من الأرض ولزمن محدد، وعندما يتلاقى المكان والزمان لتشكيل هذا التجانس يتحقق جغرافيا" المقياس المكاني-الزمني للتجانس أو المجالي-الزمني حسب الأبعاد المعتمدة. وابتداءً من هذا المقياس نستطيع أن نقسم المجال إلى وحدات هيراركية ذات تتابع وظيفي وذات أشكال وأبعاد مختلفة ، تدعى بوحدات الشكل الجغرافي أو "Diagram-Units" وبالفرنسي ""Isoschemes.
الفصل الثاني: المفاهيم الأساسية لطرق التمثيل الكارتوغرافي
مقدمة : تصنيف الخرائط
باعتماد المفاهيم العامة فان الخرائط تصنف حسب مقاييسها وكذلك حسب موضوعها إلى خرائط موضوعية "Thematic maps" أو غير موضوعية، وعادة ما يقصد بالخرائط الموضوعية الخرائط الجغرافية والخرائط غير الموضوعيةيقصد بها الخرائط غير الجغرافية مثال: خرائط الكاداستر وخرائط الأرصاد أو الخرائط الكنتورية والجيولوجية. وفي حد ذاته فان هذا الموضوع هو قليل الأهمية تجاه الفكرة القائلة بضرورة أن تحديد القواعد الرئيسة التي يرتكز عليها العمل الكارتوغرافي الجغرافي ونتائجه أي الخرائط الجغرافية:
ونستطيع أن ندرك بأن الخرائط جميعها ذات موضوع إن كانت جغرافية أو غير جغرافية، لذلك فقد لجأت بعض المراجع باللغة العربية إلى ذكر خرائط التوزيعات للتعبير عن الخرائط الجغرافية، باعتبار أن خرائط التوزيعاتهي الخرائط التي تبين توزيع متغير ما، وتتفرد هذه الخرائط بأهميتها كونها تعبر عن العلاقات المكانية لأي متغير بارتباط مع المجال الجغرافي، وهذه هي وظيفة الكارتوجرافيا الجغرافية لأنها تعنى بتحديد التغيرات المكانية-المجالية، فالخريطة هي الوسيلة التي تمكن من تحقيق هدف الجغرافي بواسطة مختلف أساليب المعالجة الكارتوجرافية لتصميم خرائط تحدد التوزيعات.
وما زالت هذه الأفكار حية في أذهان الكثيرين بالرغم من كونها خطأ شائع ذلك أن التعريف العام للخرائط العلمية إن كانت جغرافية أو غير جغرافية ينحصر فيما يلي:
الخريطة العلمية: هي تلك الوثيقة العلمية عالية الدقة التي تبين أو تحدد الانتظام المكاني-المجالي للموضوع الممثل عليها لمنطقة ما من سطح الأرض.
وكمثال فان خرائط الكاداستر تبين الانتظام المكاني لحدود الملكيات العقارية، وخرائط الجيولوجيا تبين بدورها الانتظام المجالي للتكشفات الجيولوجية، أما الخرائط الكنتوريةفإنها تبينالانتظام المجالي لطبغرافية سطح الأرض.
في الواقع فان طرق التمثيل الكارتوغرافي تستخدم لتمثيل العناصر الجغرافية وغير الجغرافية والناتج هو خريطة. لذلك لا يسعنا عندما نريد تصنيف الخرائط الجغرافية عن غيرها الاعتماد على الموضوع المعالج بهذه الخريطة وكونها مصممة من قبل أحد الجغرافيين المتخصصين في أحد العلوم الجغرافية المختلفة سواء كانت طبيعية أو بشرية أو اقتصادية أم لا، لذلك يجب التوصل إلى تعريف حقيقي وعلمي للخريطة الجغرافية المصممة من قبل الجغرافي انطلاقا من الخصائص الرئيسة للعمل الكارتوجرافي الجغرافي، عوضا عن التعريفات السريعة المتاحة حاليا والتي أدت إلى تراجع حقيقي في قدرات الجغرافي على الإبداع الكارتوجرافي الذي يؤدي إلى الإبداع والأصالة العلمية في البحث العلمي بشكل عام.
الخصائص العامة للخرائط الجغرافية:
لم يتم تناول هذا الموضوع الهام في الكتب والمراجع الكارتوغرافية لذلك فان فقراته قابلة للمحاكمة العقلية من قبل القارئ شأن باقي فقرات هذا العمل:
1- أن يكون موضوع الخريطة موضوعا" تابعا" لأحد العلوم الجغرافية: الخريطة المناخية هي بالضرورة جغرافية وكذلك الأمر بالنسبة للخرائط الهيدرولوجية أو خرائط الجيومورفولوجيا أو استخدام الأراضي...الخ.
2- ولما كانت العناصر والمكونات الجغرافية لسطح الأرض لا تقتصر دراستها بواسطة الجغرافيين فيشترط لكي تكون الخريطة جغرافية أن تكون مصممة ومنفذة من قبل الجغرافي نفسه.
3- أن تعتمد هذه الخرائط كافة مقاييس الدقة العلمية عند التصميم خاصة فيما يتعلق باختيار المقياس المناسب والمتناسب مع الموضوع والأهداف لإكساب المنتج الخرائطي الجغرافي الصفة العلمية.
4- الخرائط الجغرافية هي بالضرورة خرائط مركبة أي غير عنصرية أو بسيطة.
الخريطة المركبة: هي الخريطة التي تمثل عدد من المتغيرات الرئيسة على أساس كارتوغرافي واحد، مثال: خرائط القابلية الزراعية للأراضي، خرائط الأقاليم الحرارية، خرائط الوحدات الخدمية الحضرية، خرائط الاستخدام التجاري الإداري للأحياء في المدن، خرائط الأراضي المعرضة للأخطار الطبيعية...الخ.
الخريطة العنصرية أو البسيطة: وهي أقل جغرافية وانتسابها العلمي للجغرافيا ضعيف وتعرف بالخرائط التي تقوم على تمثيل متغير واحد فوق الأساس الكارتوغرافي، مثال: خريطة توزيع درجة الحرارة الوسطية، أو خريطة أعداد الطلاب في المدارس...الخ، هي أعمال كارتوغرافية بسيطة لا تمثل المهمة الكارتوغرافية الجغرافية.
ما هي إذن المقاييس التي يعمل عليها الجغرافي؟:-
من وجهة النظر الجغرافية نستطيع تصنيف المقاييس المستخدمة من قبل الجغرافي إلى:
أ) خرائط كبيرة المقاس تبدأ من 1/25000 ثم 1/50000 تم 1/ 100000
ب) خرائط متوسطة المقياس وهي الخرائط ذات المقاييس 1/200000و 1/250000 و 1/ 500000 وهذا المقياس الأخير هو مقياس حرج لأنه يتبع عادة المقاييس الصغيرة.
ج) خرائط صغيرة المقياس وهي الخرائط ذات المقاييس 1/1000000و 1/4000000 والتي تدعى بالخرائط المليونية وتعتبر خرائط الدعاية والإعلام المرئي أو المكتوب من هذه الفئة وهي بالضرورة خرائط غير علمية وغير دقيقة، وغير جغرافية.
مشكلة المقياس:-
حينما نتحدث عن المقاييس التي تستخدم في الكارتوغرافيا الجغرافية نلاحظ بأن هناك خرائط يرتبط بها المقياس عضويا" بموضوعها:
1- خرائط جغرافية يجب دوماً أن تعتمد المقاييس الكبيرة، مثال: خرائط المدن، وخرائط استخدام الأراضي، وخرائط أشغال الأراضي، وكذلك الخرائط الجيومورفولوجية.
2- كما أن هناك خرائط علمية جغرافية تستخدم المقاييس المتوسطة كمجموعة الخرائط السكانية، والخرائط المناخية.
3- وهناك مجموعة ثالثة من الخرائط العلمية الجغرافية التي تستخدم المقاييس الصغيرة مثل: مختلف أنواع خرائط التجهيزات والخرائط الاقتصادية، خرائط السياحة...الخ.
بالرغم مما ذكرنا فإن على الجغرافي الكارتوغرافي أن يأخذ بعين الاعتبار مساحة المنطقة التي يراد تمثيلها والتي تتعلق بموضوع وهدف العمل الكارتوغرافي: إن مقياس العمل لخريطة مؤسسات التعليم العالي للمملكة السعودية سيكون بالضرورة مقياساً صغيراً 1/4000000 مثلاً، وبالتالي يجب أن يصمم أساس الخريطة حسب هذا المقياس.
ويتم التعرض لمشكلة المقياس عند إنشاء أساس العمل الكارتوجرافي أي عند تصميم أساس الخريطة الجغرافية، فهي تختلف حسب اختلاف الموضوع وفي الوقت نفسه تتناسب معه ومع مساحة المنطقة المدروسة، فعلى سبيل المثال يجب على الخرائط في جغرافية المدن استخدام مقياس كبير حتى تظهر المعالم، وكذلك الحال في الخرائط الجيومورفولوجية مهما كانت مساحة المنطقة المدروسة أو الممثلة خرائطيا".
أنواع المتغيرات الجغرافية :
المتغير: هو الشيء الذي يقدم تغيرات دائمة حسب المركبتين المكانية أو المجالية والزمنية أما المتغيرات الجغرافية Variables فهي البيانات الرقمية أو النوعية التي تعبر عن مختلف عناصر ومكونات سطح الأرض الجغرافية أي هي التي تكوّن جزءا دائما من سطح الأرض وتكون غير قابلة للزوال والتي نشعر بها والقابلة للمس أو تلك التي نراها بالعين المجردة والتي لها أبعاد على سطح الأرض ( راجع نظرية الجغرفة Geographycity Theorie )، وبالتالي قابلة للتمثيل الكارتوغرافي. ومن هنا فان العناصر أو المتغيرات غير الجغرافية هي بالضرورة العناصر غير المرئية وبالتالي ليس لها جغرافية ، ومن أمثلتها المتغيرات الجيوفيزيائية التي لا تنطبق عليها صفات العناصر الجغرافية كالطيف المغناطيسي لسطح الأرض أو الجاذبية الأرضية، المياه الجوفية البيزومترية أو مختلف الخصائص الكيميائية لسطح الأرض كخصوبة الترب أو نسب الملوثات المختلفة التي تدرس عادة من قبل المتخصصين في علم البيئة، العادات والتقاليد...الخ وهذا على خلاف مع ما هو معمول به أو مقبول في المدرسة الأميركية التي لا يتوفر بها هذا التمييز وتبقى الدراسات والأبحاث الجغرافية دون تقييد وكافة عناصر وظواهر وأحداث سطح الأرض قابلة للدراسة الجغرافية " الجغرافيا هي ما يفعله الجغرافي" بشكل مخالف لما هو عليه الحال في المدرسة الأوروبية، الأكثر تحفظا".
وتنقسم المتغيرات الجغرافية إلى :-
أ- متغيرات طبيعية.
ب- متغيرات بشرية.
وتنقسم المتغيرات الطبيعية إلى:-
1) متغيرات كمية مثل كمية الأمطار.
2) متغيرات نوعية كالجيولوجية والتربة والنبات.
وتنقسم المتغيرات البشرية إلى:-
1) متغيرات كمية: مثل الولادات، الوفيات – أعداد الطلاب، الأيدي العاملة.
2) متغيرات نوعية: مثل أنواع الخدمات...الخ.
أي متغير كمي أو نوعي طبيعي أم بشري هو بالضرورة متغير حسب المركبتين المكانية-المجالية والزمنية، فهناك متغيرات شديدة التغير على غرار العناصر الجوية ومتغيرات بطيئة التغير على غرار أنواع الصخور والترب وأشكال التضاريس، ويضاف إلى ذلك كافة المتغيرات الطبيعية بصورة عامة عدا العناصر الجوية، أما العناصر البشرية والاقتصادية فهي بشكل عام أكثر حدة بتغيراتها ، ولا يمكن أن تقارن بالمتغيرات والعناصر الطبيعية المكونة لسطح الأرض وخاصة منها أشكال التضاريس، لذلك يعنى وبشكل فائق بتصميم الخرائط الطبيعية بشكل عام والجيومورفولوجية بشكل خاص لأن محتوياتها قليلة التغير حسب المركبتين المجالية-الزمنية.
بعض التعابير العلمية التي ستستخدم في الموضوع:
المتغيرات الرئيسة: وهي مجموعة المتغيرات الممثلة على أساس الخريطة والتي تكوّن بمجموعها موضوع العمل الكارتوغرافي ولا تعتبر متغيرات الأساس منها .
متغيرات الأساس: وهي مجموعة المتغيرات التي تشكل جزءا لا يتجزأ من أساس الخريطة وتستخدم لعلاقتها العضوية بالمتغيرات الرئيسة ولأنها تؤثر في حسن تمثيل المتغير أو المتغيرات الرئيسة أي أنها متطلب إجباري كارتوغرافي مثال: تمثيل شبكة محطات الرصد الجوي لتمثيل الأمطار أو درجات الحرارة، اعتماد حدود أصغر الوحدات الإدارية كمتغير أساس لتمثيل السكان، اعتماد شبكة الطرق كمتغير أساس في الخرائط الحضرية...الخ. وبالتالي فان أي متغير يتبع عناصر أساس الخريطة والذي لا يستغنى عنه للتمثيل الكارتوغرافي يدخل من ضمن متغيرات الأساس.
المتغير المساعد : وهو المتغير الذي لا يعتبر من عداد المتغيرات الرئيسة الداخلة في العمل الكارتوغرافي، ويتم اختياره لتفسير التوزيعات الجغرافية وإيضاح العلاقات المكانية للمتغيرات الرئيسية موضوع العمل الكارتوغرافي – مثال: اعتماد تمثيل مرافق الخدمات الصحية وخدمات الدفاع المدني ومراكز الشرطة داخل خريطة الخدمات التعليمية لمدينة ما، علما بأن هذه المتغيرات ليست من عناصر الخدمات التعليمية، وذلك من أجل جعل العمل الكارتوغرافي أكثر كمالا، ولأن القارئ سيتمكن من خلال توزيعات الخدمات الصحية والدفاع المدني تفسير التوزيعات الحالية للخدمات التعليمية. مثال آخر : استخدام منحنيات الكنتور على الأساس الكارتوغرافي لخريطة مناخية أو جيومورفولوجية ... الخ
الحيز الكارتوغرافي: وهو الحيز الذي ينتشر عليه عنصر من عناصر المتغير الرئيسي والذي سيحمل الرمز الكارتوغرافي لهذا العنصر إن كان الرمز من النوع المساحي أو موضعي أو إن كان رمز خطي على أساس الخريطة، مثال: حيز انتشار التربة الحصوية، أو الحيز الذي يشغله مرفق خدمي ،...الخ.
عناصر أساس الخريطة: وهي العناصر التي لا يجب المزج بينها وبين متغير أو متغيرات الأساس وهي التي يتعارف عليها الجميع وتتضمن ما يلي: المقياس، الإحداثيات, اتجاه الشمال، النصوص، المصطلحات، العناوين، حدود منطقة الدراسة.
المتغير البساطي: في الكارتوغرافيا التركيبية( متعددة المتغيرات) يستخدم هذا المفهوم، وهو من المتغيرات الرئيسة لموضوع الخريطة الداخلة في العمل الكارتوغرافي والذي يتم اختياره من بينها ليشكل أرضية أو "البساط" الذي سيحمل فوقه تمثيل باقي المتغيرات الأخرى التي ستمثل بطرق تمثيل مختلفة عنه تماما" مثال: تمثل استخدامات الأراضي بطريقة التمثيل المساحي النوعي شريطة استخدام رموز مساحية نوعية قليلة الكثافة والثقالة وأن يختار لها ألوان باهتة أو فاتحة، لكي نتمكن من تمثيل مرافق الخدمات فوقها بطرق التمثيل الموضعي حيث سيختار للرموز الموضعية ألوانا غامقة مما يؤدي إلى تنشيط الخاصية الستريو بصرية للألوان وبالتالي السماح بقراءة جيدة للخريطة بعد طباعتها، كما سيأتي ذكره فيما بعد عند التعرض لخصائص الألوان.
الترميز: هي عملية استخدام الرموز بشتى أنواعها حسب القواعد والنظريات الكارتوغرافية المعروفة وتخضع للمحاكمة العقلية وتعكس فن وذوق المصمم في إبداعه للعمل.
الرموز المساحية: وهي مختلف أنواع الرموز البلاجية التي تستخدم لتمثيل العناصر المساحية وهي الرموز المسبقة الصنع التي تدعى "بالزيباتون" وتصنف إلى عدة أنواع هي:
1-رموز النسبة المئوية: إن كانت عناصر الرمز بالنقاط أو الخطوط المتوازية فان هذه الرموز تستخدم لتمثيل المتغيرات المساحية الكمية وذلك لخاصيتها الناتجة عن تخالف الكثافة بينها الذي يستغل هنا للتعبير عن التغيرات المساحية الكمية.
2- الرموز المساحية النوعية: وهي رموز مساحية كثيرة جدا" وتختلف عن بعضها البعض بواسطة العناصر المكونّة للرمز وكذلك بكثافاتها وثقالاتها وسنورد تصنيف هذه الرموز عند الحديث في طرق التمثيل.
كثافة الرمز: نسبة المساحات البيضاء الموجودة بين عناصر هذا الرمز فكلما كبرت المساحات البيضاء كان الرمز قليل الكثافة وكلما قلت كان الرمز كثيفاً.
ثقالة الرمز: وهي تعبر عن غلاظه أو سماكة عناصر الرمز المكوّن منه الرمز المساحي النوعي.
الرموز الموضعية: وهي الرموز التي تستخدم لتمثيل العناصر الموضعية وهي:
1-الرموز الموضعية الكمية: التي تدعى بالرموز النسبية اختصارا" وهي بالضرورة رموزا" هندسية أهمها الدائرة، المربع، المثلث، المستطيل، والمعين، كما تعتبر الأشكال الحجمية لها من نفس العائلة: الكرة، المكعب، الهرم...الخ.
2- الرموز الموضعية النوعية: وهي رموز غير هندسية موضعية ثابتة الأبعاد داخل الخريطة ولا تتعدى أبعادها ميليمترات قليلة وأنواعها كثيرة سنرد على ذكرها عندما نتطرق إلى طرق التمثيل الموضعي.
الرموز الخطية: وهي تتمثل في أصول استخدام مختلف أنواع الخطوط للتعبير عن التغيرات المكانية لأي عنصر خطي كمي أو نوعي.
طرق التمثيل الكارتوغرافي:
من خلال الفكرة القائمة على تصنيف العناصر والمكونات الجغرافية لسطح الأرض فان اختيار طريقة التمثيل الكارتوغرافي التي يجب أن تعتمد لتمثيل أحد المتغيرات ترتبط بنوع المتغير نفسه: هناك ستة طرق كارتوغرافية ومجموع هذه الطرق تدعى بطرق المعالجة الكارتوجرافية أو المعالجة الخرائطية وهدفها هو: تحديد الانتظام المجالي على سطح الأرض للعناصر والمتغيرات الممثلة على الخريطة بما يكفل بيان العلاقات المكانية بشكل واضح،وهذه الطرق هي:
1. طريقة تمثيل المغيرات المساحية الكمية .
2. طريقة تمثيل المغيرات المساحية النوعية .
3. طريقة تمثيل المتغيرات الموضعية أو النقطية الكمية .
4. طريقة تمثيل المتغيرات الموضعية أو النقطية النوعية .
5. طريقة تمثيل المتغيرات الخطية الكمية .
6. طريقة تمثيل المتغيرات الخطية النوعية .
7. طريقة التمثيل بواسطة النقطة الكارتوغرافية أو النقطة الكمية .
في الفصل القادم سنقوم بإيجاز هذه الطرق مع التركيز على الترميز اليدوي والآلي القائم على استخدام النظم.
الكارتوجرافيا ونظم المعلومات الجغرافية:
يستطيع المستخدم المهتم بمختلف علوم الأرض عامة وبالعلوم الجغرافية بوجه خاص التحقق من وجود عدد كبير من نظم المعلومات الجغرافية المنتجة في عدد كبير من الشركات المتخصصة، بالرغم من ذلك فإن برامج شركة ESRI التي طورت سلسلة الـ ArcView وسلسلة الـ ArcInfo والمنتشرة بشكل موسع في مختلف جامعات الوطن العربي ما تزال هي الحائزة على رضاء المستخدمين وتنافسهم في تشغيل هذه البرامج والعمل عليها بشكل كبير وملاحظ.
وأدى استخدام نظم المعلومات الجغرافية بشكل موسع إلى جعل العلوم الجغرافية أكثر ديمقراطية وجعلت الإنسان العادي يعلم أهمية التوقيعات المكانية ويهتم بالإرجاع الجغرافي للعناصر ولمكونات سطح الأرض المختلفة إن كانت طبيعة أو بشرية أو اقتصادية وباتت عمليات الـ Georeferencing أي العمليات الخاصة بالتعريف الاحداثي المتكامل للعناصر المادية وللأحدث الجارية على سطح الأرض مهما كان زمن حدوثها، من المرتكزات الأساسية بل الجوهرية في تمييز العمل على نظم المعلومات الجغرافية وخاصة منها نظم الـ Arc view وحاليا نظم الـ Arc Info المتقدمة التي وصل إصدارها إلى 9.2 ، وذلك دون إهمال للأهداف الرئيسة المتوخاة من جراء استخدام هذه النظم في مختلف المجالات التابعة لعلوم الأرض أو المجالات التقنية أو الفنية التي تعبر عن احتياجات مختلف البلديات والهيئات العاملة في مجال البنية التحتية والخدمية للأراضي الحضرية والريفية داخل البلد الواحد .
الأهمية الكبيرة لنظم ESRI وإمكاناتها الفريدة ، جعلت دول العالم قاطبة تتعامل مع هذه النظم بشكل تدريجي ولا أدل على ذلك لو اعتبرنا عدد المؤتمرات والندوات العلمية عن نظم المعلومات التي تعقد سنويا في مختلف أجزاء العالم لمناقشة التطورات الحاصلة في تطبيقات هذه النظم وإمكاناتها، ناهيكم عن عدد الدورات العلمية التعليمية الرسمية وغير الرسمية عن هذه النظم ، التي تقدمها ممثليات شركة اسري أو مختلف المراكز العلمية والجامعات .
ومما هو جدير بالذكر بأن نظم المعلومات الجغرافية لا يمكن أن تكون إلا أداة علمية هامة لمختلف العاملين عليها من فنيين وباحثين ومتخصصين وذلك أخذاً بعين الاعتبار مخرجات هذه النظم وإمكانية تغيير هذه المخرجات على ضوء التغيرات التي قد تحدث في قواعد البيانات الأساسية المستخدمة بداية في " المهمة الأولية " التي أرادها المستخدم، مما جعل من هذه النظم أداة حقيقية للمساعدة في اتخاذ القرار.
الفروق الأساسية بين نظم المعلومات والكارتوجرافيا التقليدية:
سارع المتخصصون في نظم المعلومات الجغرافية بتأكيد أن هناك اختلاف بين نظم المعلومات الجغرافية ونظم المعلومات الكارتوغرافية أو الخرائطية حيث أن هذه الأخيرة هي غير مجهزة أو مؤهلة لأن تقيم علاقات تفاعلية أوتوماتيكية بين المخرجات وقواعد بياناتها – بينما نظم المعلومات الجغرافية تقدم هذا التفاعل! وبشكل جوهري نعتقد بأن الفارق الرئيسي يكمن في عملية "الإرجاع الاحداثي" أي ربط أي عنصر كارتوغرافي بإحداثياته الحقيقية على سطح الأرض حسبما ذكرنا سابقا بالإضافة إلى الميزة التفاعلية بين المخرجات وقواعد بياناتها وسرعة الانجاز التي توفر الوقت الكثير.
ولعل السؤال الكبير الذي يطرح نفسه هنا هو إلى أي حد تؤثر الخلفية الكارتوغرافية لمستخدم نظم المعلومات في إنجاح العمل على هذه النظم وتقديم أعمال متطورة خاصة بعد أن تحولت نظم المعلومات الجغرافية إلى أدوات تدرس في مختلف أقسام علوم الأرض : الجغرافية ، والجيولوجية ، والبيئة ، والهندسة الطبوغرافية والجيوديسيا وحتى علوم الأرصاد الجوية .
وقبل أن نجيب على هذا السؤال يجب أن نعدد هنا العوامل التي تسمح لمستخدم النظم بتقديم عمل علمي متطور ونحن هنا نبعد المستخدم الفني لنظم المعلومات الجغرافية الذي يعني استخدامه لهذه النظم أشياء فنية بحته تتلخص بعمليات ال Editing على سبيل المثال لا الحصر :
- توقيعات الملكيات العقارية .
- الشبكات الفنية : الاتصالات السلكية ، شبكات المصارف ، شبكات جر المياه، شوارع المدن، نقاط توزيع المياه ، الإرشادات المرورية ... الخ
والعمل في النواحي الفنية لا يتطلب إبداعاً أو أصالة فكل ما هنالك أجراء عمليات توقيع لهذه العناصر الفنية المختلفة داخل حدود المنطقة الحضرية أو الإقليم الريفي المراد إنشاء قواعد بيانات له بواسطة النظم... وبسرعة نقول أن مثل هذه الأعمال تكتنف على أهمية بالغة للجهة الرسمية أو الإدارية أو الفنية التي تقوم بها من اجل تحديث الأرشيف والحصول على ربط فعّال للعنصر الفني مع المكان أي توقيعاً خرائطيا عالي الدقة يسمح فيما بعد بتطوير عناصر هذه الشبكات أو عناصر البنيات التحتية المختلفة أو إكمال نواقصها لأجل تقديم أفضل أنواع الخدمات الصاعدة أو النازلة من وإلى مختلف المجالات الحضرية أو الريفية .
الفروق بين النظم الآلية والكارتوغرافيا اليدوية :
لا يغيب عن ذهن المتخصصين بأن نظم المعلومات الجغرافية قد تم تصميمها أخذاً بعين الاعتبار مختلف القواعد والنظريات الكارتوغرافية أي المنبثقة من علم الخرائط. في هذه الأثناء وعلى سبيل التذكير لا الحصر فإن هناك عدد من الفروق الجوهرية بين نظم المعلومات الجغرافية والكارتوغرافيا اليدوية أدت في المرحلة الأولى " التي نعيش بها الآن " إلى الهجر الخاطئ للكارتوغرافيا اليدوية والتوجيه مباشرة نحو " الآلة " أي نحو الاستخدام المباشر لنظم المعلومات الجغرافية ... وهذه الفروق هي :
1) يتم بناء أي عمل خرائطي بشكل مسبق على الورق وباستخدام الأقلام العادية لتصميم المنهجية الكارتوغرافية والتعرف على طرق التمثيل التي ستستخدم، قبل الشروع في الجلوس مطولا على الموائد المعدة للعمل الكارتوغرافي للتنفيذ.
2) يقوم تصميم "اللاير" أو الطبقة في نظم المعلومات الجغرافية أو إنشاء اللاير على نوعية العنصر الكارتوغرافي المستخدم أي : النقطة ، الخط ، أو متعدد الضلوع "البوليجون" – أي أن اللاير الواحد يجب أن تكون عناصره جميعاً مكونه من عناصر كارتوغرافية ترسم بالنقطة أو بالخط أو بالمضلع الذي يحدد المساحات، ولا يمكن للاير ما أن يجمع بين عناصر كارتوغرافية ترسم بالنقطة أو بالخط مثلاً. خلافاً عن ذلك يقوم تصميم اللاير في الكارتوغرافيا اليدوية على اللون وبالتالي فإنه يخصص لاير واحد لكل لون وهنا يتم تمثيل كافة العناصر الكارتوغرافية ذات اللون الواحد على لاير اللون الخاص بها .( انظر الشكل)
3) توفير الزمن بشكل كبير : يلاحظ بان الباحث المتمكن يستطيع تنفيذ عمله بواسطة النظم بخلال ساعات من العمل بعد الانتهاء من تصميم قواعد البيانات، بينما كان يتطلب تنفيذ عمل كارتوغرافي أياما بل أشهراً بالإضافة إلى ضرورة تدرب الباحث على استخدام المعدات المهنية الأصلية الخاصة بكل جزئية من جزئيات العمل الكارتوغرافي وليس قلم " الرابيدوغراف" المعروف والمستخدم على نطاق واسع في الوقت الحاضر، مما يعني تخلي الباحث عن الدقة في التنفيذ.
4) استخدام اللون كان اختياريا وحسب طبيعة ونوعية العمل المطلوب انجازه في الكارتوغرافيا اليدوية – أما في نظم المعلومات الجغرافية فاللون أصبح من الأسس الكارتوغرافية أو من ركائز الترميز التلقائي.
5) تطور الاعتماد على " الترميز الآلي أو التلقائي " أي قبول النتائج الأولية للمعالجة الكارتوغرافية التي يقدمها النظام من قبل الباحث كما هو عليه دون تغيير يذكر! بينما في الكارتوغرافيا اليدوية فإن الترميز يعتبر عالماً قائماً بذاته يتبع له أكثر من 80% من النظريات والقواعد الكارتوغرافية – ناهيكم عن ضرورات تطويع الباحث لنظريات وقواعد استخدام الألوان حسب طبيعة المتغيرات والعناصر الكارتوغرافية وعلاقاتها المكانية مع الحيز الكارتوغرافي لأساس الخريطة. الاعتماد الخاطئ على الترميز الآلي لا يسمح بتقديم عمل علمي جيد ويعبر عن عدم تمكن المستخدم وعن خلفيته الكارتوغرافية الضعيفة والجهل بأن الترميز الآلي وجد لأنه ليس للكمبيوتر قدرة على التفكير والمحاكمة والمناقشة!
نستدل من هذه النقطة الأخيرة بان لنظم المعلومات الجغرافية شروط قواعد للاستخدام ويأتي على رأسها أن يكون للمستخدم خلفية علمية كبيرة بشروط وقواعد الترميز واستخدام الألوان وبشروط وقواعد وأصول المعالجة الكارتوغرافية للبيانات بعد قولبتها داخل القواعد الخاصة بالنظم. وتعتبر أخيراً قواعد تصميم الخرائط وخاصة فيما يتعلق "بأساس الخريطة" وطرق تمثيل المتغيرات من الضرورات الملحة التي يجب أن يتمرس عليها مستخدم النظم بشكل مسبق.
سلبيات الترميز الآلي أو التلقائي :
لا يمتلك الحاسب الآلي قدرة التفكير وهو دائماً يطرح الأسئلة الكثيرة من خلال نوافذه من اجل أن يتمكن من تنفيذ ما هو مطلوب ...! الكارتوغرافيا هي علم وفن ... ! ويتجلى فن الكارتوغرافيا ليس فقط من خلال مرحلة تصميم الخرائط، بل ومن خلال عمليات استخدام الرموز والألوان والنصوص التي تعتبر في غاية الأهمية في الكارتوغرافيا الموضوعية الجغرافية. وتقدم نظم المعلومات الجغرافية ما عندها من قوائم الرموز الخطية والنقطية والمساحية ومعظم هذه الرموز يؤدي الغرض الذي أنشأت من أجله أساسا" أي " ترميز العناصر الفنية وعناصر البنية التحتية ". وغالباً فيما يتعلق بالعمل الجغرافي أي بالعمل القاضي بترميز المتغيرات الجغرافية الطبيعية والبشرية والاقتصادية فإن مجموعة الرموز المتوفرة داخل القوائم لا تفي بالغرض( مثال الرموز المستخدمة في الجيومورفولوجيا وكذلك رموز خرائط الأرصاد الجوية...الخ) إذا رغبنا التقيد بقواعد استخدام الرموز أو بقواعد الترميز التي تعتبر لها المكانة الأولى في العمل الكارتوغرافي العلمي الفني الجيد .
فالكارتوغرافيا هي في حد ذاتها لغة للتعبير عن العلاقات المكانية حسب أنماط الانتظام داخل المجالات الحضرية- البشرية أو الريفية-الطبيعية، ولا يجب الخطأ في استخدام قواعد هذه اللغة – هو كمن يخطئ في استخدام قواعد لغته الأم – وبالتالي لا مجال لتطويع الكارتوغرافيا وأصولها وقواعدها ونظرياتها وغض النظر عنها بحجة الاستخدام العاجل لنظم المعلومات الجغرافية – خاصة وأن لهذه النظم إمكانات داخلية تسمح لمستخدمها بإنشاء وتطوير رموز جديدة غير متوفرة أساساً داخل النظم لكي يتم بموجبها تصميم رمز جديد أو اشتقاق رمز آخر عن طريق دمج رمزين متوفرين أو أكثر مع بعضها أو عن طريق اشتقاق جزئية من رمز متاح . وهنا نفهم بأن العارف بالأصول الكارتوغرافية أي المتمرس قادر على تطويع النظم لقواعد وأصول الكارتوغرافيا ونظرياتها وليس العكس.
إمكانية تفادي سلبيات الترميز الآلي أو التلقائي تفرض على المستخدم العلمي وليس على المستخدم الفني للنظم وتتطلب من المستخدم العلمي أن يتمتع بخلفية علمية كبيرة تتعلق بأصول وقواعد علم الكارتوغرافيا وأن يكون ضالعاً في عمليات تصميم الخرائط الموضوعية الخاصة بمختلف العلوم الجغرافية أو على الأقل للعلم الجغرافي الذي تخصص به.
و يفترض أنه بالإضافة إلى ضرورات الدراسة المسبقة لعلم الكارتوغرافيا بشكل معمق قبل استخدام النظم فإن على المستخدم العلمي لهذه النظم أن يكون عارفاً " بالمنهجيات الكارتوغرافية " الحديثة الخاصة بمجموعة العلوم التي تخصص بها : العلوم الجغرافية إن كان جغرافياً ، العلوم الجيولوجية إن كان جيولوجي ، علوم البيئة إن كان متخصصا بعلم البيئة ... وهكذا .
وتعّرف "المنهجية الكارتوغرافية ": بعبقرية استخدام مختلف الطرق الكارتوغرافية لتمثيل المتغيرات الخاصة بموضوع خرائطي ما . وهنا وبالاعتماد على هذا التعريف نستطيع أن نتخيل الدور الذي ستقوم به الخلفية الكارتوغرافية لدارس الكارتوغرافيا في مساعدته على تطوير عمل كارتوغرافي متطور وفني وأصيل باستخدام النظم الحالية التي أصبح الجميع يتغنى بها لإنتاج أعمال ما زلنا نرى بها البساطة. والبنية العامة لمجموعة المعارف التي يمكن أن تشكل الخلفية العلمية الكارتوغرافية المناسبة والمسبقة لاستخدام النظم، بغض النظر عن أهمية الموضوعات الأساسية المتعلقة بالمقياس والمساقط والإحداثيات فإن علم الكارتوغرافيا يجب أن يبني خلفية المتخصص بكافة علوم الأرض المذكورة سابقا وليس فقط خلفية الجغرافي، من أجل أن يتمكن في النهاية من تصميم وتنفيذ خرائط موضوعية لتخصصه الدقيق ذات مستوى عال من الدقة العلمية والذوق، وهنا نؤكد ضرورة أن تبني المعرفة الكارتوغرافية لمختلف الدارسين لعلوم الأرض(*) حول النقاط الرئيسية التالية:
أ) طرق التمثيل الكارتوغرافي
ب) طرق وقواعد استخدام الألوان
ج) طرق وقواعد الترميز وهي :
قواعد واستخدام الرموز المساحية الكمية أو رموز النسبة المئوية
قواعد واستخدام الرموز المساحية النوعية حسب تصنيفها الدولي .
قواعد استخدام الرموز الموضعية الكمية " الدائرة ، المربع ،المستطيل ، المثلث ... الخ
قواعد استخدام الرموز الموضعية النوعية حسب تصنيفها الدولي .
قواعد استخدام الرموز الخطية الكمية .
قواعد استخدام الرموز الخطية النوعية .
أصول استخدام النقطة الكارتوغرافية أو النقطة الكمية الكارتوجرافية .
ويرتبط بمجموع هذه النقاط والتي سيتم شرحها عن طريق طرق التمثيل الكارتوغرافي في الفصول اللاحقة مجموعة الأصول والقواعد الخاصة بإنشاء وتصميم أسس الخرائط وقواعد تصميم اللاير أو الطبقات، حيث بات واضحا أن استخدام نظم المعلومات الجغرافية لعمل علمي كارتوغرافي جغرافي دقيق يتطلب التوجه نحو مفهوم الكارتوغرافيا التركيبية أي الكارتوغرافيا غير العنصرية أو الكارتوغرافيا التي تؤدي إلى تصميم خرائط تحمل عددا" من المتغيرات الرئيسة التي يسمح تمثيلها كارتوغرافيا" إظهار تفاعلاتها البينية المشتركة حسب علاقاتها المكانية وضرورة الأخذ بها والابتعاد عن مفهوم الكارتوجرافيا البسيطة أو العنصرية اللا علمي، ويمكن أن نكرر تقديم تعريف أكثر بساطة لنوعي الكارتوجرافيا كما يلي:
الكارتوجرافيا المركبة : تتمثل بالعمل الكارتوجرافي الذي يستخدم الألوان بالضرورة ويقوم على تمثيل أكثر من متغير رئيسي على أساس كارتوجرافي ونجد واضحاً في بنية هذا العمل مفهوم متغير الأساس والمتغير المساعد والمتغير البساطي .
الكارتوغرافيا البسيطة: أي عمل كارتوغرافي أولي يمثل متغيراً واحداً على أساس كارتوغرافي وهو بالضرورة عملاً ضعيفاً بأحداثه العلمية على مستوى الاستثمار البحثي .
ومنذ زمن ليس ببعيد كنا نؤمن بان على كافة المتخصصين في العلوم الأصولية إتقان علم وفن الكارتوغرافيا، خاصة منهم المتخصص في العلوم الجغرافية " لا جغرافية دون خريطة "! ولان الجغرافية علم للعلاقات المكانية كان علم الكارتوجرافيا علما مساعدا من الطراز الأول لبيان وتشخيص هذه العلاقات المكانية، وأدى ذلك إلى جعله علماً يهتم به كافة المتخصصين في كافة الفروع الجغرافية. وهنا تتأكد أهمية علم الكارتوجرافيا التي لا يجب نتخطاها لأساليب أخرى لإنتاج الخرائط ترتكز ارتكازاً كبيراً على قواعد وأصول الكارتوغرافيا وهي نظم المعلومات الجغرافية. – وفي هذه الحالة ليس المطلوب أن نطور "عارفا" بتشغيل نظام المعلومات الجغرافية بقدر ما هو مطلوب أن نطور متخصصاً قادراً على استخدام هذه النظم بشكل علمي وفعّال بالمعنى الحقيقي للكلمة. وهكذا نستطيع إطلاق برامج قادرة على الاستغلال الأمثل للنظم والبدء بتطوير مشاريع يعمل عليها عددا من الأقسام الجغرافية داخل أراضي المملكة العربية السعودية كمشروع الخريطة المناخية ، أو مشروع الخريطة السكانية ، أو مشروع خريطة استخدام الأراضي، أو مشروع خريطة الطرق والمواصلات ... الخ
وأصول التدرب على استخدام نظم المعلومات الجغرافية يعني أولاً وأساسا القبول بأن هذه النظم هي أداة وبأن استخدامها يجب أن يرتكز على أصول وقواعد ونظريات علم الكارتوجرافيا الذي أبدعه رجال الجغرافيا ، وكما أن العمود الفقري للعلوم الجغرافية وبشكل أوسع لعلوم الأرض هو الخريطة فإن العمود الفقري لنظم المعلومات الجغرافية هو الكارتوغرافيا من ألفها إلى يائها .
الدعوة إذن باتت واضحة وهي أن يتم وضع النقاط على الحروف ونعلم بعد هذه الفترة الثرية من حمى النظم التي اعترت مختلف أقسام الجغرافية خاصة في الوطن العربي بأن النظم ما هي إلا أداة يتطلب الإبداع في استخدامها أن نكون متمسكين بأصول علومنا وأن نتدرب أساساً على تصميم الخرائط وقواعد بياناتها قبل أن نتدرب على التنفيذ .
ولا نهدف من خلال هذا العمل شرح مختلف القواعد والأصول المتعلقة باستخدام الرموز بالقدر الذي نهدف به توسيع مدارك المستخدم للنظم وضرورة استخدام هذه الإمكانات في ميدان الترميز.
الفصل الثالث: طرق التمثيل وقواعد الترميز
مقدمة:
التطوير المستمر الذي يتصف بالآلية في الوقت الحالي والذي عرفته الأدوات والوسائل الكارتوجرافية ومن خلال النظم العلمية المتاحة التي تبدأ من الوسائل البسيطة الكارتوجرافية وتنتهي بالنظم المتطورة للمعلومات الجغرافية بمختلف مشاربها، ومع الأخذ بعين الاعتبار تطور الفكر الجغرافي لعدد المستخدمين لهذه النظم، فمن الطبيعي إذن أن يكون شرح وتقديم هذه الطرق مختلفا" عن ما هو معروف في مختلف الكتب والمراجع العربية من النواحي التالية:
1- ستسمى طرق التمثيل بالمسميات العربية المرتبطة بطبيعة المتغير المراد تمثيله حسب التصنيفات المذكورة في الفصل السابق.
2- سيؤخذ بعين الاعتبار لكل الطرق المستخدمة في التمثيل الكارتوجرافي أنها متوفرة في نظم المعلومات الجغرافية وبالتالي سيتم التركيز على شروط وقواعد الترميز واستخدام الألوان بها، خلاف ما هو معتاد حتى بداية التسعينات من القرن الماضي لإنتاج الخرائط يدويا، حول التركيز على أصول وقواعد التنفيذ التي أصبحت الآن مع تقدم النظم الآلية أقل أهمية .
أولا":طريقة التمثل المساحي:
وتستخدم طريقة التمثيل المساحي لتمثيل المتغيرات المساحية سواء كانت نوعية أو كمية ولرموزها أسماء كثيرة ويفضل تسميتها باللغة العربية بالرموز المساحية ، وتنقسم إلى مجموعتين كبيرتين هما: مجموعة الرموز المساحية الكمية، ومجموعة الرموز المساحية النوعية.
طريقة التمثيل المساحي الكمي:
هناك عدد كبير من العناصر المساحية الكمية أكثرها شهرة تتحقق في تمثيل العناصر الجوية وتمثيل العناصر السكانية...الخ، وتقوم هذه الطريقة على استخدام الرموز المساحية الكمية التي أشرنا إليها في السابق، والتي تدعى برموز النسبة المئوية، كما وتسمى في كتب أخرى بطريقة "الكوروبلث".
ويجب دوماً عند استخدام هذه الطريقة البدء بتحضير أساس الخريطة ، وهنا سنتعرض لحل ومناقشة مشكلتين هما مشكلة متغير الأساس، ومشكلة المقياس.
فيما يتعلق بمتغير الأساس، فقد سبق أن ذكرنا بأن هذا المتغير يجب أن يكون مرتبطاً ارتباطاً عضويا بالمتغير الرئيسي ويؤثر أو يحدد تحديداً مباشراً تغيراته المجالية.
ففي خرائط السكان على سبيل المثال نلاحظ دوماً استخدام الحدود الإدارية لأصغر الوحدات الإدارية كمتغير أساس وهنا نتساءل فيما إذا كان هذا المتغير يؤثر في توزيع السكان؟ للإجابة على هذا السؤال نقول بأن الحدود الإدارية لا تؤثر أو تحدد توزيع السكان إلا أن استخدامها دوما في إنشاء الخرائط السكانية بأنواعها وأحيانا الاقتصادية ذو ضرورة خاصة تتعلق بتوفر المعلومات الإحصائية الأساسية على حسب التقسيمات الإدارية للمنطقة أو للدولة التي تقوم بدراستها سكانيا". واعتماد حدود أصغر الوحدات الإدارية يعتبر أمراً ضروريا وهاما ذلك للتقرب بقدر المستطاع من خلال التمثيل الكرتوجرافي من الواقع الجغرافي للتوزعات المجالية الكمية الحقيقية أي للتغيرات المجالية الحقيقية للمتغير الكمي المعتمد تمثيله. ونستطيع أن نتصور بسهولة بعد ذكر هذه القاعدة أنه كلما كبرت الوحدات الكارتوجرافية التي تحدد الحيزات الكارتوجرافية المعتمدة على المجال الكارتوجرافي كلما كبر التعميم، وبالتالي بعدنا عن الدقة في التمثيل ، أي ابتعدنا عن بيان التوزيع الحقيقي المجالي الواقعي للمتغير عن واقعه الصحيح لتغيراته المجالية.
الرموز المستخدمة في طريقة التمثيل المساحي الكمي:
هذه الرموز هي رموزاً مساحية بطبيعة الحال وتدعي برموز التوزيع المساحي النسبي واختصارا ندعوها برموز النسبة المئوية.
ويوجد هناك نوعان من هذه الرموز وذلك على حسب العناصر المشكلة لهذا الرمز فهناك:-
1) رموز مساحية نسبية مشكلة من النقاط الدقيقة.
2) وهناك نوع آخر مكون من الخطوط المتوازية الرفيعة.
(لا تتوفر هذه الرموز في لوائح نظم المعلومات لاستناد الترميز على اللون إلا أنه يمكن إنشاء وتصميم هذه الرموز بواسطة نظم ال ArcGis ver 9.xxx)
إن تخلخل النقاط أو تباعد الخطوط عن بعضها البعض والمشكلة لعناصر هذه الرموز يؤدي إلى نقص في كثافة هذه الرموز وبالتالي يسمح ببيان التدرج الكمي للمتغير الجغرافي الذي نرغب بتمثيله كارتوجرافيا بواسطة هذه الرموز، أما في نظم المعلومات الجغرافية فالترميز الآلي يستند على التدرج اللوني الذي يمكن الحصول عليه عن طريق تدريج لون واحد فقط أو عن طريق التدرج الناتج عن المجموعات اللونية حيث تستخدم الإيحاء الناتج عن اللون كونه داكنا" أو فاتحا" من جهة أو كونه باردا" أو حارا" من جهة أخرى للتعبير عن التدرج المساحي الكمي.
إن الرموز النسبة المئوية هي رموز متساوية في ثقالتها ومختلفة في كثافتها وهذا الاختلاف في الكثافة يمكننا من تحديد 9 تسعة رموز جاهزة الصنع وهي:-
رمز 10%، 20%، 30%، 40%، 50%، 60%، 70%، 80%، 90%.
فإذا أضفنا عليها اللون الأبيض التام وهو الذي يعبر عنه برمز صفر% واللون التام والذي يعبر عنه برمز 100% فإن عدد الرموز التي يمكن استخدامها في طريقة التمثيل المساحي الكمي هو (11) رمزا، وهذه خاصية محددة لعملية انتقاء وتحديد الصفوف كما سيأتي فيما بعد.
إن توفر البيانات الرقمية والحصول عليها يعتبر من الأسس الخاصة بطريقة التمثيل هذه، وإن طريقة دراسة وفحص الإحصاءات التي تم الحصول عليها من الأشياء التي يتوجب القيام بها مباشرة بعد الانتهاء من تحضير وتحقيق أساس الخريطة. ندرك بعد ذلك إمكانية أن تمثل الأرقام التي حصلنا عليها والخاصة بمتغير مساحي كمي ما بشكل خام أولي أو بشكل معالج كما يلي:-
1- تمثيل الأرقام الخام غير المعالجة:
تبدأ هذه العملية بتحديد حدود التغير أي السعة العظمي لقيم الإحصائيات وهذا يعني تحديد قيمة أدني فرد وقيمة أعظم فرد من أفراد المصفوفة البيانية بحوزة الباحث، ثم ننتقل إلى مرحلة تحديد وإنشاء فئات الصفوف وتحديد سعة كل صف أو فئة حسب المثال التالي:-
لتمثيل سكان منطقة من المناطق التي تنقسم إلى 1000 ناحية (الناحية هي أصغر وحدة إدارية)، فستنتج إحصائية مؤلفة من 1000 رقم للسكان فلو افترضنا بأن أكبر رقم للسكان كان 12000 نسمة وأصغر رقم كان 1000 ألف نسمة، نتمكن من إنشاء الصفوف التالية:
أكبر من 10000 نسمة.... الرمز المستخدم 100%
من 10.000 إلى 8000 نسمة... الرمز المستخدم 80%
من 8000 إلى 6000 نسمة.... الرمز المستخدم 60%
من 6000 إلى 4000 نسمة.... الرمز المستخدم 40%
من 4000 إلى 2000 نسمة... الرمز المستخدم 20%
أصغر من 2000 نسمة.... تترك حيزات هذه النواحي بيضاء لأن الفراغ الأبيض غير المرمّز يعني رمزا" نسبيا قيمته صفر%. كافة أفراد الإحصائية يمكن أن تدخل ضمن هذه الصفوف ونكتفي بعد ذلك بأن نعطي الرمز المساحي الكمي لكل فئة من الفئات المحددة أعلاه. يلاحظ أنه تم إدراج الفئات من الأكبر نحو الأصغر لضرورة الشرح ويجب أثناء التنفيذ أن ترد الفئات في قائمة المصطلحات بخلاف ذلك أي من الأصغر نحو الأكبر.
في هذا المثال تحققت إمكانية تصغـير السعات إلى 1000 نسمة فقط، لوجود-كما ذكرنا- 11 رمزاً تأخذ تظليلا مدرجا تماماً من الأبيض التام إلى الأسود التام ونستطيع أن نظهر التغيرات المجالية الحقيقية للسكان بشكل أفضل تطبيقا" للقاعدة الكارتوجرافية الهامة التي مفادها أنه كلما صغرت سعة الفئات وكلما صغرت الحيزات الكارتوجرافية كلما كان التعبير عن التغير الحقيقي للمتغير الكمي أقرب إلى الواقع والحقيقة. فعندما كانت السعة 2000 نسمه فقد كان التجانس كبيرا بين مختلف النواحي أي أن كل فئة من هذه الفئات كانت تضم العديد من النواحي التي قد يوجد بينها تخالفات جذرية في السكان، مثال: الناحية التي يكون عدد سكانها 9999 نسمه سيعطي لها نفس الرمز الذي سيعطي للناحية التي يتراوح عدد سكانها حوالي 8000 نسمه فقط. وهذا يعنى بأن كل ناحية من هاتين الناحيتين سيبدو متجانسا من حيث السكان مع الناحية الأخرى، بينما عند تصغير السعه إلى ألف نسمه فإن الناحية التي يزيد عدد سكانها على 9000 نسمه ستمثل برمز يختلف عن الرمز الذي سيخصص للناحية التي يقل عدد سكانها عن 9000 نسمه وبالتالي فإن التمثيل سيجعل هناك فرقاً واضحا بين سكان الناحيتين. ونشير هنا بتوفر أساليب رياضية لتحديد الفئات كما تتوفر أساليب آلية، إلا أن خير الفئات هي التي تصمم من قبل الباحث الجغرافي الذي يكون قد سبق وتعمق بدراسة منطقته وهو ملم بطبيعة الحال بعناصرها وكيفية العمل على صياغة الفئات بشكل يضمن عكس واقع العلاقات مع سطح الأرض.
2- تمثيل الأرقام المعالجة:
كما نلاحظ من خلال المثال السابق فإن هناك صعوبة في استخدام الأرقام الخام غير المعالجة لذلك فان معظم الأرقام الخاصة بمختلف المتغيرات المساحية الكمية تمثل بعد معالجتها بشكل مبسط عن طريق تمثيلها بالنسبة المئوية أو عن طريق حساب الكثافات أو التغيرات حسب الأمثلة التالية:-
1) حساب كثافة السكان حسب النواحي عن طريق تقسيم السكان على مساحة كل ناحية وبالتالي نحصل على مفهوم الكثافة السكانية وهو أكمل جغرافيا من مفهوم عدد السكان الخام.
2) حساب معدل المواليد أو الوفيات عوضا عن تمثيل العدد الخام للمواليد أو الوفيات لأن ذلك لا يعنى شيء من الناحية العلمية.
3) حساب التغيرات الزمنية للإنتاج الزراعي لإحدى المناطق أو لثروتها الحيوانية، مثال، إنشاء خريطة لتغير إنتاج الذرة أو القمح أو لإنتاج الحليب وهذا يعني التعرف على "كم" التغير لمدة زمنية ما قيد الدراسة.
في الواقع نستطيع أن نعدد الكثير من الأمثلة عن هذا الموضوع ولكن نكتفي بهذا لأن معالجة الأرقام هو شيء ضروري ومن النادر في الوقت الحاضر أن نجد عملاً جغرافيا يستخدم الأرقام كما هي دون معالجة مسبقة.
ويجب أن نعلم بأن معالجة الأرقام يساعد في إدخال متغير جديد ضمني يؤدي إلى استخراج واستنتاج معلومات علمية أكثر تطوراً من الخرائط التي يتم إنشاؤها.
شروط استخدام رموز النسبة المئوية:-
يخضع استخدام رموز النسبة المئوية لقواعد استخدام الرموز المساحية بشكل عام ونستطيع أن نعدد هذه الشروط كما يلي:-
أ- لكل رمز اتجاه، ويجب أن يحافظ على اتجاه الرمز داخل المجال الكارتوجرافي، خاصة وأن الرموز النسبية لا تتوفر تلقائيا" من بين قوائم الرموز في حقائب النظم المختلفة ويتطلب الأمر تصميمها.
ب- يجب على الرموز المساحية الكمية أن تغطي كافة الحيز الكارتوجرافي تغطية تامة, عند التنفيذ اليدوي أما عملية الترميز الآلية في مختلف النظم فإنها تأخذ بعين الاعتبار هذه القاعدة.
استخدام الألوان في طريقة التمثيل المساحي الكمي:-
اختلاف كثافة الرموز في التمثيل المساحي الكمي الذي يقوم على تمثيل الفئات الخاصة بعناصر أي متغير مساحي كمي التي تم تحديدها بشكل مسبق والتي لا يمكن أن يزيد عددها عن 11 فئة، فان ذلك يمكن من تدريج أي لون نرغب استعماله لإخراج اللاير أو الطبقة التي مثل عليها فئات المتغير المساحي الكمي، فعوضا عن طباعة أيه خريطة تم إنجازها بطريقة التمثيل المساحي الكمي باللون الأسود فبالإمكان طباعتها بأي لون آخر. والقاعدة تقول أنه يجب أن يتناسب اللون المختار مع مفهوم المتغير المساحي الكمي موضوع العمل الكارتوجرافي، مثال: اختيار اللون الأزرق لمختلف الخرائط المطرية، اختيار اللون الأحمر أو مشتقاته لتمثيل المتغيرات الحرارية...الخ.
وفي النهاية يجب أن نلاحظ في الغالب بأن المتغيرات التي تمثل برموز النسبة المئوية يتم اختيارها لكي تلعب دور المتغير البساطي ( القاعدي) عند تنفيذ الخرائط التركيبية ويختار لها بشكل دائم ألوان فاتحة أو من فصيلة " الباستل" أو الألوان المائية للاستفادة من "الخاصية الستريو بصرية" التي سيأتي ذكرها فيما بعد.
خرائط خطوط القيم المتساوية:
تعتمد هذه الخرائط على مفهوم خط القيمة المتساوية الذي يعرّف بأنه الخط الذي يصل بين النقاط التي تتساوى بقيمها لأحد العناصر. مثال عنها:
- خطوط قيم الأمطار المتساوية، الإيزوإيت ISOHYETE
- خطوط قيم درجات الحرارة المتساوية الأيزوترم ISOTHERME
- خطوط قيم الضغط المتساوية الإيزوبار ISOBARE
- خطوط الارتفاعات المتساوية، أو الخطوط الكنتور أو خطوط التسوية.
وتجدر الإشارة بأن خطوط القيم المتساوية هي المرتكز الذي يجب أن يقام عليه تمثيل كافة العناصر الجغرافية المساحية الكمية إلا أنه للتسهيل تعتمد عناصر حدودية أخرى كالحدود الإدارية.
فخطوط الكنتور تقطع المجال الكارتوجرافي إلى مساحات ارتفاع، وخطوط تساوي الأمطار كذلك، وغيرها من الخطوط قيم التساوي تعمل على تحديد الحيزات المجالية بين خطين منها تتفاوت أو تتباين حسب قيم فئات العنصر المجالي قيد الدراسة أو التمثيل.
نظرياً يمكن أن ننشئ خرائط للسكان تعتمد على استخدام خطوط تساوي القيم السكانية إلا أن العادة جرت على استخدام توزيعات السكان حسب أصغر الحدود الإدارية الممكنة والتي تقوم عليها التقسيمات الإدارية للمنطقة أو للدولة المدروسة. وينطبق هذا الأمر على كافة خصائص السكان الديموغرافية، والاجتماعية والاقتصادية والثقافية، إلا أن تركز السكان في معظم الحالات داخل مختلف أنواع المدن والقرى، وصغر المناطق التي تتميز بنمط مبعثر لتوزيع السكان وانتظامهم على سطحها جعل من قضية استخدام خطوط القيم لتمثيل العناصر الكمية لمختلف الخصائص الديموغرافية، والاجتماعية والاقتصادية والثقافية للسكان غير مجدي أو مستبعد، واعتُمد بدلاً عن ذلك الحدود الإدارية.
وتعتمد طريقة التمثل هذه في النظم الآلية على تحديد فئات العنصر المراد تمثيله كارتوجرافياً ويتم هذا الأمر بشكل تلقائي مع توافر إمكانية إعادة توزيع الفئات أو زيادة عددها أو العكس تحت تعليمه (Reclassify) من داخل الـ (Spatial Analyst) لا شك بأن توفر إمكانية تغير الفئات المقدمة تلقائياً من قبل النظم يحتم على الباحث ضرورة مناقشة الفئات أو الصفوف الخاصة بمتغير ما، وضرورة إعادة صياغتها إذا تطلب الأمر ذلك. والشكل رقم ( )، يعبر عن توزيعات الأمطار لأحد السنوات المطيرة في سوريا كمثال عن خرائط قيم التساوي التي تعبر عن كيفية استخدام خطوط التساوي بالطريقة اليدوية والشكل رقم ( )، مثال آخر يعبر عن توزيعات القارية في أراضي المملكة العربية السعودية وكيفية استخدام خطوط التساوي بالطريقة الآلية.
طريقة التمثيل المساحي النوعي
لو عدنا إلى التصنيفات السابقة لوجدنا بأن هذه الطريقة في التمثيل الكارتوغرافي تعتمد لتمثيل المتغيرات المساحية النوعية: مثال: أشكال التضاريس, أنواع الترب, الغطاء النباتي, إشغال الأراضي الزراعية, وظائف الأراضي في المدن, وخرائط استخدام الأراضي بوجه عام ...الخ.
إن مراحل العمل في تنفيذ خريطة تعتمد طريقة التمثيل المساحي النوعي لمتغير ما هي محددة ويمكن أن تشرح باختصار كما يلي:-
1- تنفيذ أساس الخريطة، ويمكن أن يعّرف أساس الخريطة بأنه:- قطعة الورق التي تحمل عناصر الأساس ومتغير الأساس الذي تم تعريفها سابقا وعليه يتحدد المجال الكارتوجرافي ، مثال : لإنشاء خريطة لاستخدامات الأراضي لأحد القطاعات الزراعية داخل أحد السهول الفيضية للأنهار الدائمة الجريان، سنجد بأن المتغير الرئيسي - موضوع العمل الكارتوغرافي - سيتكوّن من عناصر إشغال الأراضي الزراعية، وبالتالي فإن متغير الأساس الذي يحدد تمثيل هذا المتغير هو حدود الملكيات أو البساتين الزراعية، فيجب على خريطة الأساس أن تبين داخل المجال الكارتوغرافي عناصر متغير الأساس، الذي هو بطبيعة الحال من فئة المتغيرات الخطية ويؤدي دورا هاما في تقطيع المجال الكارتوجرافي إلى حيزات كارتوجرافية سترمز حسب مختلف عناصر إشغال الأراضي الزراعية للمنطقة المدروسة.
التدقيق في العناصر الكارتوغرافية الكثيرة للمتغير الرئيسي في هذا المثال يسمح بتصنيفها كما يلي، للذكر وليس للحصر:-
- مناطق غير زراعية. وهي أراض متروكة للراحة, أراضي صخرية, أراض رعوية, أراض مستنقعيه ... الخ.
- مناطق زراعة الحبوب: أرض مزروعة بالقمح, أراضي الذرة, أراضي الشعير ..الخ.
- مناطق زراعة الخضروات: أراضي زراعة البقول, أراضي زراعة الخضروات الدرنية, الباذنجانيات.
- أراضي زراعة الأشجار المثمرة: زيتون, حمضيات, أراضي الرمان ... الخ.
- أراضي المراعي.
مثال آخر: عند إنشاء أو تصميم خريطة جيومورفولوجية لمنقطة ما،نبدأ بتنفيذ أساس الخريطة كمرحلة أولى الذي سيتم على قطعة من الورق إن كان التنفيذ يدويا" أو إذا كان الأمر يتعلق بعمل تصميم ورقي أولي قبل التنفيذ الآلي " اسكتش ورقي"، يتضمن حدود هذه المنطقة أي المجال الكارتوجرافي ومتغير الأساس. ومتغير الأساس الذي سيختار هنا سيكون بالضرورة خاصا بالطبيعة الليتولوجية للأراضي المستلة من جيولوجية المنطقة بالإضافة إلى حدود التكشفات الجيولوجية.
إذن فإن لكل متغير رئيسي متغير أساس خاص به يجب أن يحسن إختياره وهو بشكل دائم المتغير الذي يحدد تمثيل المتغير الرئيسي ويكون في حالة ارتباط وثيق معه. (ويسمى متغير الأساس أساس لأنه يرسم على المجال الكارتوجرافي) وغالبا ما نلاحظ أن متغير الأساس إما أن يكون حدود إدارية أو حدود عقارية أو زراعية أو حدود انتشار متغير ما وهذا يعني بأن تلك الحدود ستؤدي إلى تقسيم المجال الكارتوغرافي إلى حيزات كارتوغرافية.
من خلال ما جاء نستطيع القول بأن اختيار متغير الأساس متعلق بطبيعة العناصر الكارتوغرافية الخاصة بمتغير رئيسي ما، وبالتالي نستطيع أن نعمم بأنه يفضل دوماً فيما يتعلق بالمتغيرات المساحية أن يختار لها كمتغيرات أساس نوعا ما من أنواع "الحدود"،مثال:-
الحدود الإدارية لخرائط السكان.
حدود الملكيات أو البساتين في الخرائط الزراعية.
حدود التكشفات الجيولوجية في الخرائط الجيومورفولوجية.
خطوط القيم المتساوية للأمطار في الخرائط المطرية.
خطوط القيم المتساوية للحرارة في الخرائط الحرارية.
حدود أنواع الترب في خرائط القابلية الزراعية للترب .... الخ.
سنلاحظ بأن هذه الحدود التي ستختار حسب طبيعة المتغير الرئيسي ستقسم المجال الكارتوجرافي إلى حيزات كارتوغرافية هي مجال انتشار مختلف العناصر الكارتوغرافية الخاصة بمتغير رئيسي ما يراد تمثيله.
المرحلة الثانية في التنفيذ:
بعد عملية إنشاء أساس الخريطة تأتي عملية التفكير للبحث عن مختلف توزعات مختلف عناصر المتغير الرئيسي موضوع العمل الكارتوغرافي ويجب محاولة تعميق البحث والأخذ في تفاصيل العناصر الكارتوغرافية مبتعدين قدر الإمكان عن التعميم، وذلك باستخدام نتائج عمليات المسح الميداني أو نتائج تحليل المرئيات الجوية والفضائية أو الخرائط...الخ.
كل شيء في الواقع يتعلق بمقياس العمل الكارتوغرافي فلا يسمح على الإطلاق بالتعميم في حالة العمل بمقاييس كبيرة كما أنه يجب إتباع الدقة والتفصيل بما يسمح به مقياس الخريطة.
الترميز: وهو التعبير المستخدم في النظم الآلية للتعبير عن التمثيل والترميز في نفس الوقت والمقصود به تخصيص الرمز المناسب لمختلف العناصر الكارتوغرافية وبالنسبة لطريقة التمثيل المساحي النوعي تستخدم فئة خاصة من الرموز تدعي بفئة الرموز المساحية النوعية:
عائلات الرموز المساحية النوعية:-
- رموز مساحية نوعية تصويرية.
- رموز مساحية نوعية تستخدم عنصر الخط.
- رموز مساحية نوعية تستخدم عنصر النقطة.
- رموز مساحية نوعية تستخدم الأشكال الهندسية.
- رموز مساحية نوعية هندسية منتظمة.
- رموز مساحية نوعية هندسية غير منتظمة.
- لألوان التامة أو المصاحبة كخلفية لرمز مساحي نوعي أي الملونة له.
هناك عدد كبير جدا من الرموز لكل فئة من هذه الفئات التي يمكن إنشائها بواسطة النظم الآلية وإضافة الألوان لها كخلفية، وعلى الرغم من توفير النظم لوائح من هذه الرموز إلا أنها لا تغطي في معظم الحالات احتياج المستخدم الجغرافي ومنه أهمية التعرف على شروط استخدام هذه الرموز وكيفية تصميمها في الفصول اللاحقة. وتصفح هذه الرموز من داخل النظم الآلية يسمح بالتعرف على كيفية تصنف هذه الرموز حسب إمكانية استخدامها الكارتوجرافي وليس حسب تكويناتها التصميمية، وبالنسبة لمحبي التنفيذ اليدوي فإنها توجد على شكل رموز جاهزة مسبقة الصنع في الأسواق ، ويجب مراعاة اختلاف هذه الرموز حسب كثافتها وثقالتها، ولهذه الرموز شروط خاصة في الاستخدام تعتبر في الواقع قوانين التمثيل الكارتوغرافي في طريقة التمثيل المساحي النوعي.
شروط استخدام الرموز المساحية النوعية:-
نستطيع أن نعدد أهم هذه الشروط التي تعتبر قواعد كارتوغرافية أساسية كما يلي:-
أولاً:- عرفنا بأن هناك أنواعا كثيرة من هذه الرموز وبالتالي فان ذلك يتيح للمستخدم أن يختار الرمز بشكل متناسب ومتلائم مع مفهوم وطبيعة العنصر الكارتوغرافي الذي سيمثله على المجال الكارتوغرافي.
ثانياً:- يجب أن نستخدم رمز مساحي نوعي خاص لكل عنصر من عناصر المتغير الرئيسي موضوع الخريطة الممثلة على مجال كارتوغرافي واحد، ولا يجب أن تتشابه هذه الرموز المساحية فيما بينها لأن ذلك سيدعو إلى الخلط وعدم الوضوح، خاصة عند اعتماد الألوان التامة في النظم الآلية التي يجب التأكد من خضوعها للشروط الجغرافية الكارتوجرافية.
ثالثاً:- التأكد من أن الرموز المساحية النوعية التي يتم اختيارها لتمثيل العناصر النوعية المساحية بأن لها إمكانية أن يشتق منها رموزا أخرى وذلك للتعبير عن التدرج الانتقالي داخل عنصر كارتوجرافي ما وبالتالي فإن هذا الاشتقاق يمكن أن يعبر عن تدهور أو تطور لهذا العنصر على المجال الكارتوجرافي. وآليا" يمكن استخدام مفهوم الخلفية اللونية للرمز ليلعب مثل هذا الدور.
رابعاً:- على كافة الرموز المساحية النوعية المستخدمة ضمن مجال كارتوجرافي واحد أن تحافظ على اتجاهها لأن تغيير اتجاه الرمز من حيز لآخر يعتبر من الأخطاء الفادحة، خاصة بالنسبة للرموز التي تصمم من داخل النظم، لأن المصمم هو الذي يختار ميل عناصر الرمز أو نمط توزيعات عناصره إن كان منتظمة أو عشوائية.
خامساً:- يجب على كافة الرموز المساحية النوعية أن تغطي كافة حيزها الكارتوجرافي حسب التقسيمات التي نشأت عن متغير الأساس المستخدم لتمثيل المتغير الرئيسي. وحتى عند التصميم الآلي فيجب التأكد من أن النظام قام بترميز الحيزات الكارتوجرافية بشكل جيد خاصة عند اعتماد خرائط الراستر الناتجة عن التحليل المساحي "Spatial Analyst، لأن ترك فراغات بيضاء داخل حيز كارتوجرافي ما أو جعل مساحة الانتشار تطغى على حيزات أخرى أثناء التصميم اليدوي سيبدو في النهاية كخطأ خارج عن القواعد الكارتوجرافية.
سادساً:- يجب على كافة الرموز المساحية النوعية المستخدمة ضمن مجال كارتوجرافي واحد أن تكون متقاربة في ثقالتها ويقصد بثقاله الرمز: غلاظه الخط المستخدم في إنشاء أو تصميم هذا الرمز المساحي، وإن استخدام رموزاً شديدة الاختلاف في ثقالتها سيؤدى إلى طمس العناصر الكارتوغرافية التي تم تمثيلها بواسطة الرموز المساحية النوعية خفيفة الثقاله، أي جعل العين القارئة للخريطة أكثر انتباها للعنصر الممثل بالرمز عالي الثقاله حتى ولو كان حيزه أصغر مساحة.
وطالما أنه في حالة استخدام رموزاً مختلفة في ثقالتها فإن ذلك سيعطي انطباعا يبرز أهمية العناصر المستخدم لتمثيلها الرموز ذات الثقالة العالية داخل المجال الكارتوجرافي، إذن نستطيع إبراز العناصر ذات الحيزات الكارتوغرافية الصغيرة باستخدام رموزاً مساحية نوعية عالية الثقالة أو الكثافة لجعلها ظاهرة بالنسبة لغيرها من الرموز ذات الانتشار المساحي الكبير.
سابعاً:- على الرمز المستخدم أن يكون خاضعا للحيز الكارتوجرافي أو لمختلف حيزاته التي يتكرر بها داخل المجال الكارتوجرافي، وهذا يعني بأنه لا يجب أن نستخدم رموزا غير متناسبة في ثقالتها وكثافتها مع حيزاتها الكارتوجرافية على المجال الكارتوجرافي، أي مع المساحة المخصصة لها مهما كانت صغيرة.
ثامناً:- يجب على كافة الرموز المساحية النوعية أن تكون متناسقة مع بعضها البعض ضمن مجال كارتوجرافي واحد.
يتبع
منقـــــــــــــــــــول من /الجغرافيا : دراسات وأبحاث في الجغرافيا
تعليقات
إرسال تعليق
قال الله تعالى (وما يلفظ من قول الا لديه رقيب عتيد) صدق الله العظيم
قبل التعليق أتمنى أن تتقوا الله فى ما تكتبوه من تعليقات
هنا التعليقات ليس لها علاقة بالمدونة و هى تعبر عن وجهة نظر كاتبها و صاحب المدونة ليس له أى علاقة بها فقط أتمنى أن تكون من قلوبكم