Kartografie

Kartografie je umění a věda o tvorbě a zpracování map. Jako vědní disciplína se zabývá účinným sdělováním prostorové informace a patří k nejdůležitějším nástrojům geografie. Pravděpodobně nejstarší známá mapa, vrytá do mamutího klu, byla nalezena v Pavlově na Moravě a pochází asi z doby před 25 000 lety.¹¹²

Co je kartografie

Kartografie je umění a věda zabývající se tvorbou a zpracováním map. Jako vědní disciplína se zabývá efektivní komunikací prostorové informace. Mapy jsou klíčové pro navigaci, ochranu přírody, politická i obchodní rozhodnutí a pro sdělování složitých informací, které by se jinak vyjadřovaly jen těžko.¹

Definic je několik. OSN ji chápe jako vědu o sestavování map všech druhů, včetně všech operací od počátečního vyměřování po vydání hotové produkce. Mezinárodní kartografická asociace (ICA) ji definuje jako umění, vědu a technologii vytváření map včetně jejich studia jako vědeckých dokumentů a uměleckých prací. České technické normy (ČSN) mluví o vědním oboru zabývajícím se znázorněním zemského povrchu a nebeských těles a jevů na nich ve formě kartografického díla a o souboru činností při zpracování a využívání map.¹

Geoinformační definice chápe kartografii jako proces přenosu informací, v jehož středu stojí prostorová databáze, která je mnohovrstevným modelem geografické skutečnosti.¹

Kartografie, geodézie a GIS

V českém členění patří kartografie spolu s geoinformatikou k základním částem geografie. Opírá se o geodézii, topografickou a tematickou kartografii, geografické informační systémy (GIS) a dálkový průzkum Země.¹

Geodézie je věda o měření a zobrazování geometrie, gravitace a prostorové orientace Země. Poskytuje kartografii souřadnicové systémy a referenční plochy.⁷

Co je GIS

Geografický informační systém (GIS) je počítačový systém pro ukládání, správu, analýzu a zobrazování prostorových dat. Využívá se v inženýrství, plánování, dopravě a logistice, pojišťovnictví, telekomunikacích, v obchodě i v environmentálních vědách. První funkční GIS na světě, Canada Geographic Information System, vznikl roku 1963 v Ottawě pod vedením Rogera Tomlinsona.¹⁵

Zeměpisné souřadnice, poledníky a rovnoběžky

Základem mapy je schopnost určit polohu. Používají se k tomu různé druhy souřadnic, nejčastěji zeměpisné.¹ Opírají se o síť myšlených čar na Zemi.¹

Síť myšlených čar

Síť tvoří tyto prvky:¹

Zeměpisná šířka a délka

Zeměpisné souřadnice vyjadřují, na kterém poledníku a rovnoběžce bod leží. Zeměpisná šířka je vzdálenost rovnoběžky bodu od rovníku, vyjádřená úhlem, který svírá rovina rovníku s normálou referenční plochy v daném bodě. Zeměpisná délka je vzdálenost poledníku bodu od základního poledníku, vyjádřená úhlem mezi rovinou základního poledníku a rovinou místního poledníku.¹ Udávají se v tomto pořadí: nejdřív šířka, pak délka.¹

Jak se zobrazuje Země na mapě

Převod trojrozměrné Země do plochy je úkolem matematické kartografie. Vyžaduje tři kroky: stanovit referenční plochu, zvolit kartografickou projekci a pomocí měřítka zmenšit zobrazovanou plochu na použitelnou velikost.¹

Referenční plochy

Skutečný tvar Země je příliš složitý, proto se v kartografii nahrazuje referenční plochou. Rozlišuje se geoid (nejpřesnější aproximace zemského povrchu, jehož průběh je dnes znám s přesností řádu 0,1 až 1 m), referenční elipsoid (dobře vystihuje tvar Země a lze jej snadno matematicky popsat), referenční koule (větší odchylky, ale jednodušší matematika) a referenční rovina (nebere v úvahu zakřivení Země, a proto se hodí jen pro malá území kolem 20 × 20 km).¹

Geodeti používají elipsoid GRS 80 (přijatý 1980) s hlavní poloosou 6 378 137 metrů a pro globální určování polohy světový geodetický systém WGS 84. Odchylka geoidu od elipsoidu GRS 80 se pohybuje v rozmezí ±110 metrů.⁷

Kartografická projekce a zkreslení

Kartografická projekce (mapové zobrazení) převádí povrch referenčního tělesa do roviny pomocí matematických operací.¹ Bez zkreslení to nejde: Carl Friedrich Gauss dokázal ve své Theorema Egregium, že povrch koule nelze zobrazit do roviny bez zkreslení.³

Podle toho, co zachovávají, se rozlišují zobrazení konformní (úhly a místní tvary), ekvivalentní (velikosti ploch), ekvidistantní (vzdálenosti od jednoho nebo dvou bodů) a azimutální (směry od středu). Podle pomocné plochy to jsou zobrazení válcová (například Mercator, 1569), kuželová (Lambert, 1772; Albers) a azimutální.³

Žádná projekce není nejlepší pro všechno. Národní mapování obvykle používá příčné Mercatorovo zobrazení kvůli konformitě a světové mapy kompromisní zobrazení, například Robinsonovo nebo Winkelovo tripel.³

Mercatorovo zobrazení

Mercatorovo zobrazení je válcová konformní projekce, kterou představil Gerardus Mercator roku 1569 na mapě Nova et Aucta Orbis Terrae Descriptio ad Usum Navigantium („Nové a rozšířené zobrazení Země upravené pro potřeby námořníků“). Jeho hlavní vlastností je, že loxodromy (čáry stálého kurzu) jsou přímky, což námořníkům umožnilo plout stálým azimutem. V 18. století se stalo standardem navigace.⁴

Cenou je výrazné zkreslení ploch směrem k pólům. Grónsko vypadá stejně velké jako Afrika, přestože je Afrika čtrnáctkrát větší. Aljaška se jeví stejně velká jako Austrálie, ačkoli je Austrálie 4,5krát větší.⁴ Mercatorova projekce se vrátila v podobě webového Mercatora, který používají Google Maps, Bing Maps a OpenStreetMap, protože umožňuje plynulé přibližování od globálního po místní měřítko.⁴

Spor o mercatorovo zobrazení vyvrcholil v září 2026. Valné shromáždění OSN 4. září nezávazně schválilo rezoluci „Correct the Map“, kterou předložilo Togo a podpořila Africká unie. Hlasovalo pro ni 164 zemí, 6 se zdrželo a jedna (USA) byla proti. Rezoluce doporučuje používat ekvivalentní zobrazení, například Equal Earth, které roku 2017 vytvořil kartograf Tom Patterson s kolegy a které zachovává poměr rozloh, ale zkresluje tvary.¹¹

Křovákovo zobrazení a S-JTSK

V Česku a na Slovensku se pro zeměměřické a katastrální práce používá Systém jednotné trigonometrické sítě katastrální (S-JTSK). Navrhl jej roku 1922 Josef Křovák a opírá se o Křovákovo zobrazení. Zvolil jej tak, aby celé území Československa leželo v prvním kvadrantu s kladnými souřadnicemi: kladná osa X míří k jihu a kladná osa Y k západu. Délkové zkreslení se pohybuje od +14 cm/km do −10 cm/km. S-JTSK je dodnes standardem pro civilní zeměměřictví a katastr.¹⁰

Měřítko mapy

Měřítko je poměr zmenšení délky na mapě k odpovídající délce ve skutečnosti.¹⁵ Vyjadřuje se třemi způsoby: slovně („jeden centimetr na sto metrů“), číselně (například 1 : 10 000) nebo graficky pomocí měřítkové úsečky přímo na mapě.⁵

Pojmy velké a malé měřítko se často pletou. Mapa ve velkém měřítku (1 : 10 000) zobrazuje malé území podrobně, mapa v malém měřítku (1 : 100 000 000) velké území s menší podrobností. Rozhoduje poměr zmenšení, ne rozloha zobrazeného území.⁵

Kvůli zakřivení Země neodpovídá stálá vzdálenost na mapě stálé vzdálenosti na zemi. U světových map to má velký význam, u plánů měst je zanedbatelné. Grafické měřítko proto není spolehlivé zvlášť u nekonformních zobrazení.⁵

Mapové značky a generalizace

Mapa nemůže zobrazit všechno. Kartograf proto provádí generalizaci: upravuje míru podrobnosti podle měřítka a účelu mapy výběrem a zjednodušením prvků. Vizuální vyjádření znaků pomocí velikosti, tvaru, barvy a vzoru se nazývá symbolizace a výsledkem jsou mapové značky. K tvorbě mapy patří také typografie (popisky), které usnadňují rozpoznání prvků, a kompozice, tedy uspořádání a vizuální hierarchie prvků na mapě.²

Podle zásad kartografického návrhu si kartograf klade pět cílů: stanovit, co se bude zobrazovat, zobrazit zakřivený povrch na plochu (projekce), vynechat nepodstatné znaky, zjednodušit složitost a uspořádat prvky tak, aby mapa dobře komunikovala.²

Vrstevnice

Vrstevnice jsou čáry, které na mapě spojují body o stejné nadmořské výšce. Výškový rozdíl mezi sousedními vrstevnicemi se nazývá interval a má být na jedné mapě stálý.⁶

Hustě položené vrstevnice značí příkrý svah, řídké mírný. Splynutí několika vrstevnic ukazuje skalní stěnu nebo velmi prudký spád. Tvary písmene V ukazují údolí potoků (špičkou proti proudu), uzavřené smyčky pahorky nebo prohlubně.⁶

Vrstevnice se začaly používat v 18. století: Philippe Buache zobrazil roku 1737 hloubky Lamanšského průlivu s intervalem deseti sáhů a roku 1771 se jimi teoreticky zabýval Ducarla. Britský Ordnance Survey je pravidelně zaznamenával od roku 1843.⁶

Druhy map

Mapy se dělí podle účelu. Obecné (topografické) mapy zobrazují mnoho jevů pro širokou veřejnost a zdůrazňují výšky pomocí vrstevnic a stínování, tematické mapy zobrazují jedno určité téma pro cílovou skupinu.² Od nich se odlišují topologická schémata, například mapa metra, která neberou ohled na měřítko a podrobnosti ve prospěch srozumitelnosti.²

Topografické a tematické mapy

Topografická mapa zobrazuje povrch a jeho prvky včetně reliéfu (vrstevnice).² Příkladem obecné kartografie jsou americké topografické mapy 1 : 24 000.²

Tematické mapy používají několik metod:⁸

Mezníky tematické kartografie

Edmond Halley sestavil roku 1701 mapu magnetické deklinace a položil základ izolinovým mapám. John Snow zmapoval roku 1854 případy cholery v Londýně a předznamenal metody GIS. Charles Minard znázornil roku 1869 tažení Napoleona do Ruska jako vzor informační vizualizace.⁸

Dějiny kartografie

Mapy vznikaly už v pravěku. Pravděpodobně nejstarší známá mapa, vrytá do mamutího klu, byla nalezena v moravském Pavlově a pochází z doby přibližně před 25 000 lety. Zobrazuje zřejmě lovecký kraj kolem Pavlovských vrchů s meandrujícím tokem Dyje a svahy Pálavy.¹¹²

Starověk a středověk

Za nejstarší doloženou mapu se někdy uvádí nástěnná malba, která možná zobrazuje Çatalhöyük z konce 7. tisíciletí př. n. l. Skalní rytiny z Valcamonica a z hory Bego pocházejí ze 4. tisíciletí př. n. l. a jsou vykládány jako zobrazení obdělávaných políček. Nejstarší dochované mapy světa pocházejí z Babylonu a jsou datovány do 9. století př. n. l.²

Řecký filozof Anaximandros zahájil v 6. století př. n. l. tvorbu map. Základy kartografie jako vědy sahají k Eratosthenovi, který zavedl síť rovnoběžek a poledníků, a Klaudios Ptolemaios napsal ve 2. století n. l. spis Geografia, základní pojednání o kartografii.¹² Středověká kartografie stagnovala v Evropě, v islámském světě ji ale rozvíjeli učenci. Muhammad al-Idrísí vytvořil roku 1154 pro sicilského krále Rogera II. Tabula Rogeriana, nejpřesnější světovou mapu na další tři století.²

Renesance a věk objevů

Po objevu Nového světa se kartografie prudce rozvinula, zejména pro navigační účely.¹ Martin Behaim vytvořil roku 1492 nejstarší dochovaný glóbus a Martin Waldseemüller použil roku 1507 poprvé název Amerika. Diogo Ribeiro sestavil roku 1527 planisféru s rovníkem rozděleným na stupně a Gerardus Mercator roku 1569 vydal mapu v nové projekci a jako první použil slovo atlas. Abraham Ortelius vydal roku 1570 Theatrum Orbis Terrarum, první moderní atlas.²

Česká kartografie

Jan Amos Komenský vydal roku 1627 mapu Moravy.¹⁴ Systematické mapování Moravy provedl v letech 1708 až 1712 Jan Kryštof Müller; Mapa Moravy vyšla roku 1716 na čtyřech listech v měřítku přibližně 1 : 180 000 (974 × 1374 mm). Poté mapoval Čechy (dokončil 1717) a jeho mapa Čech se kvůli revizím dostala k stavovskému výboru roku 1720.¹³

Fotografie, družice a web

Ve 20. století přinesly nové metody letecké snímkování a družicové snímky. V roce 2000 byla vypnuta úmyslná degradace signálu GPS, což zpřesnilo určování polohy, v roce 2004 vznikl OpenStreetMap a v roce 2005 Google Earth, který zpřístupnil přesné mapy světa.² Webové mapování zahájil v roce 1993 Xerox PARC Map Viewer, v roce 1996 přišel MapQuest a v roce 2005 Google Maps s rastrovými dlaždicemi. Dnes se používají vektorové dlaždice a standardy OGC, například Web Map Service.⁹

Digitální a webová kartografie

Počítačová kartografie zpřístupnila tvorbu map. Profesionální produkci dnes ovládají CAD, GIS a specializovaný software a vznikají interaktivní mapy napojené na databáze s prostorovými informacemi.² Tvorba map se přesunula od specializovaných úřadů k dostupným platformám, od svobodného OpenStreetMap po komerční služby.⁹

Kartografie a moc: manipulace s mapami

Kartografie může být zneužita k mocenskému boji a šíření manipulativních narativů.¹ Mapy mohou obsahovat i záměrné chyby: smyšlené „pasti“ (trap streets) chrání autorská práva, propagandistické mapy slouží cenzuře a vliv má i kopírování chyb. Příkladem je neexistující ostrov Sandy Island v Novém Kaledonsku, který se na mapách udržel díky kopírování.²

Výběr projekce sám o sobě není neutrální. Mercatorovo zobrazení zvětšuje severní a jižní země, a vzniká tak falešný dojem, že Rusko, Grónsko nebo Kanada jsou větší, než ve skutečnosti jsou.¹⁴

Nejčastější omyly o kartografii

Mapa není věrný obraz skutečnosti. Je vždy zjednodušením a výsledkem rozhodnutí tvůrce, co zobrazit a co vynechat.²

Mercatorovo zobrazení není chybné, má jiný účel. Pro námořní navigaci je vynikající, ale jako obraz relativních velikostí států zavádí.⁴

Kartografie také není totéž co geodézie. Geodézie určuje tvar a polohu a měří, kartografie tato data zobrazuje, navrhuje mapy a sděluje jejich obsah.¹⁷

Související témata

Další články: Geografie (nadřazený obor), fyzická geografie, socioekonomická geografie a regionální geografie, která využívá mapy k vymezení regionů.

Časté otázky

Co je GIS?

GIS (geografický informační systém) je počítačový systém pro ukládání, analýzu a zobrazování prostorových dat. První funkční GIS vznikl roku 1963 v Kanadě.¹⁵

Jaká je nejstarší mapa světa?

Za pravděpodobně nejstarší známou mapu se považuje rytina na mamutím klu z Pavlova na Moravě, stará asi 25 000 let. Nejstarší dochované mapy světa jsou z Babylonu, kolem 9. století př. n. l.²¹²