Identificarea bazei cartografice

Introducere

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

Nomenclatura hărţilor topografice

În România majoritatea hărţilor topografice prezintă pe latura de nord (centrat) un indicativ format dintr-o înşiruire de litere şi cifre (Ex.: L-34-120-A-a). Această nomenclatură se regăseşte atît pe hărţile/planurile în proiecţie Gauss-Krüger cît şi pe cele în proiecţie Stereografică 1970 şi este obţinută în baza sistemului de împărţire al hărţilor adoptat de România în anul 1952. Pe unele foi de hartă (în special cele realizate pîna în 1975) indicativul este urmat şi de un titlu, reprezentat în general de denumirea localităţii celei mai importante din cadrul hărţii. În cazul în care pe foia de hartă nu apare nici o localitate se foloseşte drept titlu cel mai important detaliu topografic prezent în hartă.

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

Nomenclatura hărţilor 1: 1 000 000

Sistemul are ca punct de plecare convenţia folosită pentru harta internaţională a lumii la scara 1: 1.000.000 (bazele acestei hărţi au fost puse în anul 1909, la Londra, în cadrul unui congres internaţional), unde suprafaţa Pămîntului a fost împărţită în mod unitar în zone de dimensiuni egale, între care nu există goluri sau suprapuneri. În latitudine s-au delimitat fîşii 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 şi 4º în latitudine. Pentru a obţine 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 şi 174º) şi cu majuscule ale alfabetului latin (de la A la V), începînd de la Ecuator spre nord şi spre sud, pentru fîşiile în latitudine (Figura 1). Pe teritoriul României se suprapun fusele 34 (18º-24º) şi 35 (24º-30º) longitudine estică şi 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 ţării este acoperit de zona L. Zona K acoperă sudul extrem al ţării iar zona M nordul extrem.

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

Nomenclatura hărţilor 1: 500 000

Nomenclatura hărţilor la scări mai mari (1: 500.000; 1: 200.000; 1: 100.000) se calculează pe baza trapezului de 6ºx4º corespunzător hărţilor 1: 1.000.000. Astfel pentru hărţile 1: 500.000 se procedează la împărţirea trapezului de 6ºx4º în patru trapeze, fiecare avînd 3º în longitudine şi 2º în latitudine. Cele patru trapeze noi obţinute 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 obţine prin adăugarea literei corespunzătoare la indicativul hărţii 1: 1.000.000, de exemplu L-34-C (Figura 2).

Figura 2. Nomenclatura hărţilor 1: 500.000.

Nomenclatura hărţilor 1: 200 000

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

Figura 3. Nomenclatura hărţilor 1: 200.000.

Nomenclatura hărţilor 1: 100 000

Situaţia se repetă şi în cazul hărţilor 1: 100.000, doar că, de această dată, trapezul corespunzător unei foi scara 1: 1.000.000 se împarte în 12 trapeze longitudinale şi 12 trapeze latitudinale. Astfel, se obţin 144 trapeze, fiecare avînd 30’ în longitudine şi 20’ în latitudine. Acestea se numerotează cu cifre arabe de la 1 la 144. Indicativul unic se obţine 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 faţă (Ex.: 009, 034), în realitate, pe hartă, acestea sînt scrise fără aceste zerouri (Ex: 9, 34).

Figura 4. Nomenclatura hărţilor 1: 100.000. La stînga, în proiecţie geografică, se poate observa împărţirea pentru întregul teritoriu al României. În dreapta se găseşte un detaliu cu caroiajul în proiecţie Stereografică 1970.

Nomenclatura hărţilor 1: 50 000 şi 1: 25 000

Foile de hartă 1: 50.000 se obţin prin împărţirea trapezelor corespunzătoare foilor la scara 1: 100.000 în patru părţi de cîte 15’ în longitudine şi 10’ în latitudine. Trapezele nou obţinute se notează cu primele patru litere majuscule ale alfabetului latin (A, B, C, D). Nomenclatura hărţilor scara 1: 50.000 se obţine prin adăugarea literei corespunzătoare la indicativul hărţii 1: 100.000 (Figura 5). Împărţind foaia de harta 1: 50.000 în alte patru părţi, avînd 7’30” în longitudine şi 5’ în latitudine, se obţin 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 obţine adăugînd litera corespunzătoare la indicativul hărţii 1: 50.000 (Figura 5).

Figura 5. Nomenclatura hărţilor 1: 50.000 şi 1: 25.000. În stînga se poate observa dispunerea foilor de hartă 1: 50.000 pe teritoriul României (proiecţie Stereografică 1970). În dreapta este prezentată procedura de numerotare a foilor de hartă 1: 50.000 (sus) şi 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 şi cele silvice, la scările 1: 10.000 şi 1: 5.000. Localităţile importante au de regulă acoperire şi cu planuri scara 1: 2.000. Trapezele pentru aceste foi de plan se obţin în acelaşi fel ca cele pentru hărţile topografice. Astfel, dacă trapezul corespunzător unei foi de hartă 1: 25.000 se împarte în patru se obţin 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 obţine 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 obţin prin împărţirea 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 obţine 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 şi 256, număr care reprezintă poziţia 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 obţin 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 obţine prin adăugarea acestor cifre la nomenclatura foii de hartă 1: 25.000 (Ex: L-35-5-D-c-1-II-1). Şi 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 poziţia planului 1: 2.000 în cadrul celui 1: 5.000 (Ex: L-35-88-(200-c)).

Pentru o înţelegere mai uşoară a acestui sistem de împărţire a hărţilor şi a modului de atribuire a indicativului unic încercaţi aplicaţia interactivă de mai jos (Figura 6).

Figura 6. Sistemul de împărţire a foilor de hartă româneşti.

Identificarea hărţilor din zona de interes

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

Hărţi care ilustrează dispunerea foilor de hartă

Pentru o mai uşoară identificare a hărţilor care acoperă o anumită zonă au fost realizate mai multe hărţi generale ale României (în diferite formate şi scări) care prezintă pe lîngă informaţiile obişnuite (localităţi, limite administrative, ape etc.) şi caroiajul care delimitează foile de hartă la diverse scări. Acest gen de reprezentări sînt foarte utile dar prezintă şi unele limitări. Acestea se referă la cantitatea de informaţie utilă reprezentată şi de scara pînă la care se poate merge cu reprezentarea caroiajului. De exemplu, harta din Figura 7, prezintă modul de împărţire şi numerotare a trapezelor corespunzătoare foilor de hartă 1: 200.000, 1: 100.000, 1: 50.000 şi 1: 25.000 de pe teritoriul României. Pe aceasta sînt reprezentate limitele de judeţ, reţeaua hidrografică majoră (Olt, Mureş, Prut, Someş, Dunăre etc.), o serie de localităţi şi caroiajul corespunzător foilor de hartă la cele patru scări. Utilizînd această hartă drept bază, sînt relativ uşor de identificat foile de hartă 1: 100.000 sau 1: 200.000 care acoperă o anumită zonă. Ceva mai greu e în cazul hărţilor 1: 50.000 şi, mai ales, a celor 1: 25.000. Practic, identificarea foilor de hartă se face avînd destul de puţine repere, în special localităţile. Acest lucru face dificilă identificarea precisă şi 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 hărţilor nu sînt trecute pe hartă, în interiorul trapezelor (sînt numerotate doar trapezele 1: 200.000 şi 1: 100.000), ci trebuiesc calculate manual, ţinînd cont de explicaţiile din partea dreaptă sau de cele scrise mai sus. Noi probleme apar în situaţia în care se doreşte identificarea planurilor topografice: 1: 10.0000 sau 1: 5.000. Construirea unei hărţi, ca cea din Figura 7, cu acoperire naţională şi 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 informaţia 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 hărţile prezentate mai sus o reprezintă utilizarea unui caroiaj vectorial generat în mediu GIS sau CAD. Ţinînd seama de regulile de obţinere 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 informaţii, printr-o interogare simplă (posibilă în majoritatea programelor GIS) se poate obţine indicativul foilor de hartă din zona de interes. Deoarece această abordare prezintă avantaje clare faţă de metoda clasică (simplitate, precizie, viteză etc.) o recomandăm tuturor celor interesaţi. Pentru a uşura şi 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 secţiunea 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.