Identificarea bazei cartografice

Introducere

Una din sursele cele mai folosite în construcția bazelor de date spațiale o reprezintă fondul cartografic (de obicei clasic) existent. În rîndurile următoare vom încerca să facem o trecere în revistă a sistemelor utilizate la împărțirea și denumirea foilor de hartă, precum și la metodelor prin care putem identifica hărțile ce acoperă o anumită regiune geografică.

Nomenclatura hărților topografice

În România majoritatea hărților topografice prezintă pe latura de nord (centrat) un indicativ format dintr-o înșiruire de litere și cifre (Ex.: L-34-120-A-a). Această nomenclatură se regăsește atît pe hărțile/planurile în proiecție Gauss-Krüger cît și pe cele în proiecție Stereografică 1970 și este obținută în baza sistemului de împărțire al hărților adoptat de România în anul 1952. Pe unele foi de hartă (în special cele realizate pîna în 1975) indicativul este urmat și de un titlu, reprezentat în general de denumirea localității celei mai importante din cadrul hărții. În cazul în care pe foia de hartă nu apare nici o localitate se folosește drept titlu cel mai important detaliu topografic prezent în hartă.

Nomenclatura fiecărei foi de hartă (trapez) este corelată cu scara la care este reprezentată și cu poziția geografică a acesteia.

Nomenclatura hărților 1: 1 000 000

Sistemul are ca punct de plecare convenția folosită pentru harta internațională a lumii la scara 1: 1.000.000 (bazele acestei hărți au fost puse în anul 1909, la Londra, în cadrul unui congres internațional), unde suprafața Pămîntului a fost împărțită în mod unitar în zone de dimensiuni egale, între care nu există goluri sau suprapuneri. În latitudine s-au delimitat fîșii de 4º, paralele cu Ecuatorul, iar în longitudine fuse de 6º, delimitate cu ajutorul meridianelor. Astfel, fiecărei foi de hartă 1: 1.000.000, îi corespunde o zonă avînd 6º în longitudine și 4º în latitudine. Pentru a obține un indicativ unic fiecărei foi de hartă s-a procedat la numerotarea fuselor în longitudine cu cifre arabe, de la 1 la 60 (360º/6º=60 fuse), începînd cu meridianul de 180º (în sens invers acelor de ceasornic. Ex: fusul 1 între 180º și 174º) și cu majuscule ale alfabetului latin (de la A la V), începînd de la Ecuator spre nord și spre sud, pentru fîșiile în latitudine (Figura 1). Pe teritoriul României se suprapun fusele 34 (18º-24º) și 35 (24º-30º) longitudine estică și zonele latitudinale M (48º -52º ), L (44º -48º ), K (48º -52º ). În longitudine ponderea cea mai mare o are fusul 35 iar în latitudine aproape întreg teritoriul țării este acoperit de zona L. Zona K acoperă sudul extrem al țării iar zona M nordul extrem.

Figura 1. Sistemul de împărțire în trapeze egale (6ºx4º) utilizat pentru harta internațională a lumii, scara 1: 1.000.000.

Nomenclatura hărților 1: 500 000

Nomenclatura hărților la scări mai mari (1: 500.000; 1: 200.000; 1: 100.000) se calculează pe baza trapezului de 6ºx4º corespunzător hărților 1: 1.000.000. Astfel pentru hărțile 1: 500.000 se procedează la împărțirea trapezului de 6ºx4º în patru trapeze, fiecare avînd 3º în longitudine și 2º în latitudine. Cele patru trapeze noi obținute se notează cu primele patru litere ale alfabetului latin (A, B, C, D) în ordinea: A – stînga sus; B – dreapta sus; C – stînga jos; D – dreapta jos. Indicativul unic pentru fiecare hartă 1: 500.000 se obține prin adăugarea literei corespunzătoare la indicativul hărții 1: 1.000.000, de exemplu L-34-C (Figura 2).

Figura 2. Nomenclatura hărților 1: 500.000.

Nomenclatura hărților 1: 200 000

Indicativul hărților 1: 200.000 se calculează pornind tot de la trapezul 1: 1.000.000. Astfel, pentru obținerea foilor de hartă 1: 200.000 se împarte, egal, fiecare trapez 1: 1.000.000 în șase zone longitudinale și șase zone latitudinale. Rezultă 36 de trapeze avînd dimensiunea de 1º în longitudine si 40’ în latitudine. La fel ca și în cazul hărților 1: 500.000, fiecare trapez se numerotează, de această dată utilizînd cifrele romane de la 1 la 36 (I-XXXVI). Pentru obținerea indicativului unic se adaugă numărul trapezului 1: 200.000 la indicativul trapezului mare; Ex.: L-34-XXV (Figura. 3).

Figura 3. Nomenclatura hărților 1: 200.000.

Nomenclatura hărților 1: 100 000

Situația se repetă și în cazul hărților 1: 100.000, doar că, de această dată, trapezul corespunzător unei foi scara 1: 1.000.000 se împarte în 12 trapeze longitudinale și 12 trapeze latitudinale. Astfel, se obțin 144 trapeze, fiecare avînd 30’ în longitudine și 20’ în latitudine. Acestea se numerotează cu cifre arabe de la 1 la 144. Indicativul unic se obține prin adăugarea cifrei corespunzătoare la indicativul foii 1: 1.000.000 (Figura 4). Din considerente practice, legate de modul de procesare a datelor, numerotarea trapezelor cu număr de ordine sub 100 s-a făcut folosind 3 cifre, adică adăugînd unul sau două zerouri în față (Ex.: 009, 034), în realitate, pe hartă, acestea sînt scrise fără aceste zerouri (Ex: 9, 34).

Figura 4. Nomenclatura hărților 1: 100.000. La stînga, în proiecție geografică, se poate observa împărțirea pentru întregul teritoriu al României. În dreapta se găsește un detaliu cu caroiajul în proiecție Stereografică 1970.

Nomenclatura hărților 1: 50 000 și 1: 25 000

Foile de hartă 1: 50.000 se obțin prin împărțirea trapezelor corespunzătoare foilor la scara 1: 100.000 în patru părți de cîte 15’ în longitudine și 10’ în latitudine. Trapezele nou obținute se notează cu primele patru litere majuscule ale alfabetului latin (A, B, C, D). Nomenclatura hărților scara 1: 50.000 se obține prin adăugarea literei corespunzătoare la indicativul hărții 1: 100.000 (Figura 5). Împărțind foaia de harta 1: 50.000 în alte patru părți, avînd 7’30” în longitudine și 5’ în latitudine, se obțin patru foi de hartă scara 1: 25.000. Acestea se notează cu primele patru litere minuscule ale alfabetului latin (a, b, c, d). Nomenclatura acestora se obține adăugînd litera corespunzătoare la indicativul hărții 1: 50.000 (Figura 5).

Figura 5. Nomenclatura hărților 1: 50.000 și 1: 25.000. În stînga se poate observa dispunerea foilor de hartă 1: 50.000 pe teritoriul României (proiecție Stereografică 1970). În dreapta este prezentată procedura de numerotare a foilor de hartă 1: 50.000 (sus) și a celor 1: 25.000 (jos).

Nomenclatura planurilor

Reprezentările cartografice la scări mai mari de 1: 20.000 se numesc planuri. În cazul României, o acoperire largă o au planurile topografice, cele cadstrale și cele silvice, la scările 1: 10.000 și 1: 5.000. Localitățile importante au de regulă acoperire și cu planuri scara 1: 2.000. Trapezele pentru aceste foi de plan se obțin în același fel ca cele pentru hărțile topografice. Astfel, dacă trapezul corespunzător unei foi de hartă 1: 25.000 se împarte în patru se obțin trapezele corespunzătoare a patru planuri scara 1: 10.000 (3’45” x 2’30”). Numerotarea acestora se face cu primele patru cifre arabe (1, 2, 3, 4) iar indicativul unic se obține prin adăugarea acestor cifre la nomenclatura foii de hartă 1: 25.000 (Ex: L-35-5-D-c-1).

În cazul planurilor 1: 5.000, trapezele corespunzătoare se obțin prin împărțirea planului 1: 10.000 în patru trapeze egale (1’52.5” x 1’15”). Numerotarea se face cu primele patru cifre romane (I, II, III, IV), iar indicativul unic se obține prin adăugarea acestor numere la nomenclatură planului 1: 10.000 (Ex: L-35-5-D-c-1-III). Un alt mod de numerotare, folosit în trecut, presupunea adăugarea la indicativul trapezului 1: 100.000 a unui număr cuprins între 1 și 256, număr care reprezintă poziția trapezului 1: 5.000 în cadrul trapezului 1: 100.000 (Ex: L-35-88-(1), L-35-88-(2) etc.).

Mai departe dacă trapezul 1: 5.000 se împarte în patru se obțin trapezele corespunzătoare a patru planuri scara 1: 2.000 (37.5” x 25”). Numerotarea acestora se face cu primele patru cifre arabe (1, 2, 3, 4) iar indicativul unic se obține prin adăugarea acestor cifre la nomenclatura foii de hartă 1: 25.000 (Ex: L-35-5-D-c-1-II-1). Și în cazul trapezelor 1: 2.000, în trecut s-a folosit o altă metodă de numerotare. Aceasta este strîns legată de cea veche a planurilor 1: 5.000, fiecărui trapez fiindu-i atribuit una din primele nouă litere minuscule ale alfabetului latin, literă care semnifică poziția planului 1: 2.000 în cadrul celui 1: 5.000 (Ex: L-35-88-(200-c)).

Pentru o înțelegere mai ușoară a acestui sistem de împărțire a hărților și a modului de atribuire a indicativului unic încercați aplicația interactivă de mai jos (Figura 6).

Figura 6. Sistemul de împărțire a foilor de hartă românești.

Identificarea hărților din zona de interes

Adesea, hărțile topografice sînt folosite, alături de aerofotograme și imagini satelitare, ca informație primară în dezvoltarea bazelor de date GIS. Acest lucru presupune identificarea și obținerea foilor de hartă ce acoperă zona de interes. Identificare foilor de hartă se poate face utilizînd mai multe metode.

Hărți care ilustrează dispunerea foilor de hartă

Pentru o mai ușoară identificare a hărților care acoperă o anumită zonă au fost realizate mai multe hărți generale ale României (în diferite formate și scări) care prezintă pe lîngă informațiile obișnuite (localități, limite administrative, ape etc.) și caroiajul care delimitează foile de hartă la diverse scări. Acest gen de reprezentări sînt foarte utile dar prezintă și unele limitări. Acestea se referă la cantitatea de informație utilă reprezentată și de scara pînă la care se poate merge cu reprezentarea caroiajului. De exemplu, harta din Figura 7, prezintă modul de împărțire și numerotare a trapezelor corespunzătoare foilor de hartă 1: 200.000, 1: 100.000, 1: 50.000 și 1: 25.000 de pe teritoriul României. Pe aceasta sînt reprezentate limitele de județ, rețeaua hidrografică majoră (Olt, Mureș, Prut, Someș, Dunăre etc.), o serie de localități și caroiajul corespunzător foilor de hartă la cele patru scări. Utilizînd această hartă drept bază, sînt relativ ușor de identificat foile de hartă 1: 100.000 sau 1: 200.000 care acoperă o anumită zonă. Ceva mai greu e în cazul hărților 1: 50.000 și, mai ales, a celor 1: 25.000. Practic, identificarea foilor de hartă se face avînd destul de puține repere, în special localitățile. Acest lucru face dificilă identificarea precisă și rapidă a foilor de hartă care acoperă o zonă foarte mică sau a unei zone mari cu o delimitare neregulată (Ex: un bazin hidrografic). Mai mult, datorită limitărilor fizice, indicativele hărților nu sînt trecute pe hartă, în interiorul trapezelor (sînt numerotate doar trapezele 1: 200.000 și 1: 100.000), ci trebuiesc calculate manual, ținînd cont de explicațiile din partea dreaptă sau de cele scrise mai sus. Noi probleme apar în situația în care se dorește identificarea planurilor topografice: 1: 10.0000 sau 1: 5.000. Construirea unei hărți, ca cea din Figura 7, cu acoperire națională și care să includă caroiajul adecvat pentru identificarea planurilor la scările amintite este dificil de realizat, iar produsul final va trebui să aibă o dimensiune foarte mare pentru ca informația să fie lizibilă.

Figura 7. Exemplu de hartă utilizată pentru determinarea foilor de hartă care acoperă teritoriul României.

Utilizarea unui caroiaj vectorial

O alternativă viabilă la hărțile prezentate mai sus o reprezintă utilizarea unui caroiaj vectorial generat în mediu GIS sau CAD. Ținînd seama de regulile de obținere a trapezelor, pentru fiecare scară în parte se poate genera un asemenea caroiaj, iar fiecărui trapez i se poate asocia în baza de date indicativul unic corespunzător. Pentru identificarea foilor de hartă care acoperă o anumită zonă mai este necesară doar o limită vectorială a acelei zone. Avînd aceste informații, printr-o interogare simplă (posibilă în majoritatea programelor GIS) se poate obține indicativul foilor de hartă din zona de interes. Deoarece această abordare prezintă avantaje clare față de metoda clasică (simplitate, precizie, viteză etc.) o recomandăm tuturor celor interesați. Pentru a ușura și mai mult lucrurile am generat caroiaje cu trapezele corespunzătoare foilor de hartă 1: 1.000.000, 1: 500.000, 1: 200.000, 1: 100.000, 1: 50.000, 1: 25.000, 1: 10.000, 1: 5.000 ce acoperă teritoriul României. Acestea sînt disponibile pentru download, în format ESRI shapefile, direct din Tabelul 1 sau din secțiunea Download. Fiecare trapez are asociat, în baza de date, indicativul unic corespunzător foii de hartă.

Scară	Zonă acoperită	Sistem de coordonate	Dimensiune	Nr. trapeze
1: 1.000.000	Romania	Stereo70	2 KB	6
1: 500.000	Romania	Stereo70	3 KB	16
1: 200.000	Romania	Stereo70	98 KB	80
1: 100.000	Romania	Stereo70	172 KB	300
1: 50.000	Romania	Stereo70	340 KB	1200
1: 25.000	Romania	Stereo70	719 KB	4800
1: 10.000	Romania	Stereo70	1.4 MB	19200
1: 5.000	Romania	Stereo70	2.7 MB	76800
1: 2.000	Romania	Stereo70	13.1 MB	307200
Toate Stereo70	Romania	Stereo70	18.6 MB	-
1: 1.000.000	Romania	Geografic	1 KB	6
1: 500.000	Romania	Geografic	2 KB	16
1: 200.000	Romania	Geografic	2 KB	80
1: 100.000	Romania	Geografic	6 KB	300
1: 50.000	Romania	Geografic	22 KB	1200
1: 25.000	Romania	Geografic	84 KB	4800
1: 10.000	Romania	Geografic	335 KB	19200
1: 5.000	Romania	Geografic	1.4 MB	76800
1: 2.000	Romania	Geografic	13.4 MB	307200
Toate Lat-Lon	Romania	Geografic	15.3 MB	-
1: 1.000.000	Zona 34	Gauss-Kruger	0.7 KB	3
1: 500.000	Zona 34	Gauss-Kruger	0.9 KB	8
1: 200.000	Zona 34	Gauss-Kruger	2 KB	32
1: 100.000	Zona 34	Gauss-Kruger	62 KB	120
1: 50.000	Zona 34	Gauss-Kruger	122 KB	480
1: 25.000	Zona 34	Gauss-Kruger	257 KB	1920
1: 10.000	Zona 34	Gauss-Kruger	521 KB	7680
1: 5.000	Zona 34	Gauss-Kruger	1 MB	30720
1: 2.000	Zona 34	Gauss-Kruger	5.7 MB	122880
1: 1.000.000	Zona 35	Gauss-Kruger	0.7 KB	3
1: 500.000	Zona 35	Gauss-Kruger	0.9 KB	8
1: 200.000	Zona 35	Gauss-Kruger	2.3 KB	48
1: 100.000	Zona 35	Gauss-Kruger	86 KB	180
1: 50.000	Zona 35	Gauss-Kruger	167 KB	720
1: 25.000	Zona 35	Gauss-Kruger	367 KB	2880
1: 10.000	Zona 35	Gauss-Kruger	770 KB	11520
1: 5.000	Zona 35	Gauss-Kruger	1.6 MB	46080
1: 2.000	Zona 35	Gauss-Kruger	9 MB	184320
Toate Gauss	-	Gauss-Kruger	19.7 MB	-
Toate	-	-	43.7 MB	-

Tabelul 1. Caroiaje vectoriale pentru foile de hartă 1: 1.000.000, 1: 500.000, 1: 200.000, 1: 100.000, 1: 50.000, 1: 25.000, 1: 10.000, 1: 5.000 de pe teritoriul României.