Zeměpis · Střední škola · kapitola 1
Geografie, kartografie a Země ve vesmíru
Geografie je věda o krajinné sféře Země – o přírodě i společnosti a jejich vzájemném působení v prostoru. Jejím nejstarším nástrojem je mapa, dnes doplněná družicovými snímky a geografickými informačními systémy.
1Geografie jako věda
Geografie se dělí na fyzickou geografii (geomorfologie, klimatologie, hydrologie, pedogeografie, biogeografie) a socioekonomickou (humánní) geografii (geografie obyvatelstva, sídel, zemědělství, průmyslu, dopravy, politická geografie). Regionální geografie syntetizuje poznatky o konkrétních územích. Pomocné disciplíny: kartografie, geoinformatika, dálkový průzkum Země. Významní geografové: Eratosthenés (zavedl termín geografie), Ptolemaios, Alexander von Humboldt, Carl Ritter; v Česku Jiří Viktor Daneš.
2Tvar a rozměry Země
Skutečný tvar Země popisuje geoid – plocha, která odpovídá klidné hladině oceánů prodloužené pod pevninami (kolmá ke směru tíže). Pro výpočty se nahrazuje rotačním elipsoidem (např. WGS 84 pro GPS): rovníkový poloměr 6 378 km, polární 6 357 km – zploštění asi 1 : 298, způsobené rotací. Pro malá měřítka stačí koule o poloměru 6 371 km. Délka rovníku asi 40 075 km, 1° na poledníku ≈ 111 km.
3Pohyby Země a jejich důsledky
Rotace (hvězdný den 23 h 56 min 4 s; sluneční den 24 h) – střídání dne a noci, zploštění Země, Coriolisova síla: pohybující se tělesa se na severní polokouli stáčejí doprava, na jižní doleva (stáčení větrů, mořských proudů, rotace cyklon). Důkaz rotace – Foucaultovo kyvadlo (1851).
Oběh kolem Slunce po mírně eliptické dráze (perihelium začátkem ledna, afelium začátkem července), tropický rok 365,2422 dne – přestupné roky (gregoriánský kalendář: přestupný je každý 4. rok kromě století nedělitelných 400). Sklon zemské osy 23,44° k ose oběžné dráhy (66,56° k rovině ekliptiky) způsobuje roční období, existenci obratníků a polárních kruhů a polární den a noc. Precese osy (cyklus asi 26 000 let) a Milankovičovy cykly ovlivňují střídání dob ledových.
Měsíc – slapové jevy (příliv a odliv; skočný při novu a úplňku, hluchý při čtvrtích), fáze, zatmění.
4Měření času
Místní (sluneční) čas se mění s délkou o 4 minuty na 1°. Proto byl zaveden pásmový čas (1884): 24 pásem po 15°, základem je UTC (koordinovaný světový čas) na nultém poledníku. Hranice pásem se přizpůsobují hranicím států (Čína má jediné pásmo). Datová hranice vede přibližně po 180. poledníku – při přechodu na západ se den přičítá, na východ odečítá. Letní čas posouvá hodiny o hodinu dopředu.
Letadlo odlétá z Prahy (UTC+1) v 10:00 a let do New Yorku (UTC−5) trvá 9 hodin. V Praze bude při přistání 19:00, v New Yorku je o 6 hodin méně – přistane ve 13:00 místního času.
5Kartografická zobrazení
Elipsoid ani kouli nelze rozvinout do roviny bez zkreslení. Zobrazení se třídí podle zobrazovací plochy (azimutální – rovina, válcová, kuželová) a podle vlastností:
- stejnoúhlá (konformní) – nezkreslují úhly a tvary malých území (Mercatorovo – navigace, loxodroma je přímka; Křovákovo zobrazení pro Československo),
- stejnoplochá (ekvivalentní) – nezkreslují plochy (Mollweideho, Lambertovo; tematické mapy hustot),
- stejnodélná (ekvidistantní) – nezkreslují délky v určitém směru,
- vyrovnávací – kompromis (Robinsonovo, Winkelovo – mapy světa).
Nejkratší spojnice dvou míst na kouli je oblouk hlavní kružnice – ortodroma (proto letadla z Evropy do USA letí přes Grónsko). V gnómonické projekci se ortodroma zobrazí jako přímka.
6Měřítko a obsah map
Měřítko: velké (do 1 : 200 000 – plány, topografické mapy), střední, malé (nad 1 : 1 000 000 – atlasy). Číselné a grafické měřítko. Mapa obsahuje polohopis (sídla, komunikace, vodstvo, hranice), výškopis (vrstevnice s ekvidistancí, kóty, stínování, barevná hypsometrie), popis a mimorámové údaje (název, legenda, měřítko, tiráž). Generalizace – výběr a zjednodušení obsahu podle měřítka a účelu. Tematické mapy: kartogram (relativní hodnoty v plochách), kartodiagram (diagramy v územních jednotkách), metoda izolinií (izotermy, izobary, izohyety), bodová metoda.
Česká kartografie: nejstarší mapa Čech Mikuláše Klaudyána (1518), Komenského mapa Moravy (1627), Müllerovy mapy (18. stol.), vojenská mapování, Státní mapová díla (ČÚZK). Systémy souřadnic: S-JTSK (Křovákovo zobrazení), WGS 84 (GPS), UTM.
7GIS, DPZ a GNSS
- GIS (geografické informační systémy) – počítačové systémy pro sběr, ukládání, analýzu a zobrazení prostorových dat ve vrstvách (vektorová a rastrová data). Využití: územní plánování, krizové řízení, navigace, ochrana přírody.
- Dálkový průzkum Země – získávání informací ze snímků z letadel, dronů a družic (Landsat, evropský program Copernicus – Sentinel); multispektrální snímky (vegetační index NDVI), radar, laserové skenování (LIDAR – digitální model reliéfu).
- GNSS – globální družicové navigační systémy: GPS (USA), Galileo (EU, jeho provoz zajišťuje Agentura EU pro kosmický program EUSPA se sídlem v Praze), GLONASS (Rusko), BeiDou (Čína). Poloha se určuje z doby šíření signálu nejméně ze čtyř družic.