خريطة طبوغرافية

في رسم الخرائط الحديثة، تُعدّ الخريطة الطبوغرافية أو ورقة الخرائط الطبوغرافية نوعًا من الخرائط يتميز بتفاصيل واسعة النطاق وتمثيل كمي لتضاريس الأرض، وعادةً ما يُستخدم فيها خطوط الكنتور (التي تربط النقاط ذات الارتفاع المتساوي)، ولكن تاريخيًا استُخدمت فيها طرق متنوعة . تتطلب التعريفات التقليدية أن تُظهر الخريطة الطبوغرافية المعالم الطبيعية والصناعية على حد سواء. ^{[ 1 ]} يعتمد المسح الطبوغرافي عادةً على الملاحظة المنهجية ويُنشر كسلسلة خرائط ، تتكون من ورقتين أو أكثر من أوراق الخرائط التي تتحد لتشكيل الخريطة الكاملة. تستخدم سلسلة الخرائط الطبوغرافية مواصفات مشتركة تتضمن نطاق الرموز الخرائطية المستخدمة، بالإضافة إلى إطار جيوديسي قياسي يُحدد إسقاط الخريطة ونظام الإحداثيات والقطع الناقص والمرجع الجيوديسي . كما تعتمد الخرائط الطبوغرافية الرسمية نظامًا مرجعيًا شبكيًا وطنيًا.

تقدم هيئة الموارد الطبيعية الكندية هذا الوصف للخرائط الطبوغرافية: ^{[ 2 ]}

تُظهر هذه الخرائط بالتفصيل تضاريس الأرض (الأشكال الأرضية والتضاريس)، والصرف (البحيرات والأنهار)، والغطاء الحرجي ، والمناطق الإدارية، والمناطق المأهولة بالسكان، وطرق ومرافق النقل (بما في ذلك الطرق والسكك الحديدية)، وغيرها من المعالم التي صنعها الإنسان.

يُعرّف مؤلفون آخرون الخرائط الطبوغرافية بمقارنتها بنوع آخر من الخرائط؛ فهي تتميز عن " الخرائط الجغرافية " ذات المقياس الأصغر التي تغطي مناطق واسعة، ^{[ 3 ] [ 4 ] و} " الخرائط المستوية " التي لا تُظهر الارتفاعات، ^{[ 5 ]} و" الخرائط الموضوعية " التي تركز على مواضيع محددة. ^{[ 6 ]}

ومع ذلك، في اللغة الدارجة والحياة اليومية، يُعتبر تمثيل التضاريس (الخطوط الكنتورية) هو المعيار الشائع لتحديد هذا النوع من الخرائط، حتى أن الخرائط الصغيرة التي تُظهر التضاريس تُسمى عادةً (وخطأً، من الناحية الفنية) "خرائط طبوغرافية". ^{[ 4 ]}

يُعدّ علم التضاريس مجالاً دراسياً أوسع بكثير، إذ يأخذ في الاعتبار جميع السمات الطبيعية والبشرية للتضاريس. وكانت الخرائط من أوائل الأدوات التي سجلت ملاحظات حول التضاريس. ^{[ 7 ]}

تعتمد الخرائط الطبوغرافية على المسوحات الطبوغرافية. تُجرى هذه المسوحات على نطاق واسع، وتُسمى طبوغرافية بالمعنى القديم للطبوغرافيا ، إذ تُظهر تنوعًا في الارتفاعات والتضاريس. ^{[ 8 ]} وهذا يختلف عن المسوحات العقارية القديمة، التي تُظهر في المقام الأول حدود الملكية والحدود الحكومية. أُنجزت أول سلسلة خرائط طبوغرافية متعددة الأوراق لبلد بأكمله، وهي خريطة فرنسا الهندسية (Carte géométrique de la France )، في عام 1789. ^{[ 9 ]} وكان المسح المثلثي العظيم للهند، الذي بدأته شركة الهند الشرقية في عام 1802، ثم تولته الإدارة البريطانية بعد عام 1857، جديرًا بالذكر لنجاحه على نطاق أوسع ولتحديده بدقة ارتفاعات قمم جبال الهيمالايا من نقاط مراقبة تبعد أكثر من مئة ميل. ^{[ 10 ]}

أُجريت المسوحات الطبوغرافية من قبل الجيش للمساعدة في التخطيط للمعركة ولإنشاء المواقع الدفاعية (ومن هنا جاء اسم وتاريخ هيئة المسح الجيولوجي البريطانية ) . ولذلك، كانت معلومات الارتفاع ذات أهمية بالغة. ^{[ 11 ]}

مع تطورها، أصبحت سلاسل الخرائط الطبوغرافية مورداً وطنياً في الدول الحديثة لتخطيط البنية التحتية واستغلال الموارد. في الولايات المتحدة، انتقلت مهمة رسم الخرائط الوطنية، التي كانت مشتركة بين فيلق المهندسين بالجيش ووزارة الداخلية، إلى هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية التي أُنشئت حديثاً عام 1879، حيث بقيت منذ ذلك الحين. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

شهد عام 1913 انطلاق مبادرة الخريطة الدولية للعالم ، التي هدفت إلى رسم خرائط لجميع المناطق البرية المهمة على سطح الأرض بمقياس 1:1 مليون، على حوالي ألف ورقة، تغطي كل منها أربع درجات عرض وست درجات طول أو أكثر. وباستثناء الحدود، بلغ  ارتفاع كل ورقة 44 سم وعرضها (بحسب خط العرض) حتى 66  سم. ورغم أن المشروع لم يكتمل في نهاية المطاف، إلا أنه ترك نظام فهرسة لا يزال مستخدماً حتى اليوم.

بحلول ثمانينيات القرن العشرين، بدأت قواعد بيانات الإحداثيات، التي يمكن للمستخدمين ذوي المهارات المتوسطة استخدامها على أجهزة الحاسوب لعرض أو طباعة خرائط بمحتويات وتغطية ومقاييس مختلفة، تحل محل الطباعة المركزية للخرائط الطبوغرافية الموحدة. فعلى سبيل المثال، قامت مبادرة " تايجر" التابعة للحكومة الفيدرالية الأمريكية بتجميع قواعد بيانات مترابطة للحدود السياسية الفيدرالية والولائية والمحلية، ومناطق التعداد السكاني ، بالإضافة إلى الطرق والسكك الحديدية والمسطحات المائية، مع دعم تحديد عناوين الشوارع ضمن أجزاء الشوارع. طُوّرت مبادرة "تايجر" في ثمانينيات القرن العشرين، واستُخدمت في تعداد عام 1990 والتعدادات العشرية اللاحقة . كما جُمعت نماذج الارتفاع الرقمية ( DEM )، في البداية من الخرائط الطبوغرافية والتفسير المجسم للصور الجوية، ثم من صور الأقمار الصناعية وبيانات الرادار . ولأن جميع هذه المشاريع كانت حكومية ممولة من الضرائب، ولم تُصنّف لأسباب تتعلق بالأمن القومي، فقد كانت مجموعات البيانات متاحة للعموم وقابلة للاستخدام مجانًا دون رسوم أو تراخيص.

ساهمت مجموعات بيانات TIGER وDEM بشكل كبير في تسهيل نظم المعلومات الجغرافية ، وجعلت نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أكثر فائدة من خلال توفير سياق حول المواقع التي توفرها التقنية على شكل إحداثيات. كانت التطبيقات الأولية في الغالب تطبيقات احترافية، مثل أدوات المسح المبتكرة ونظم المعلومات الجغرافية على مستوى الوكالات التي يديرها خبراء. وبحلول منتصف التسعينيات، ظهرت موارد سهلة الاستخدام بشكل متزايد ، مثل الخرائط الإلكترونية ثنائية وثلاثية الأبعاد، ودمج نظام تحديد المواقع العالمي مع الهواتف المحمولة وأنظمة الملاحة في السيارات . وحتى عام 2011، لا يزال مستقبل الخرائط الطبوغرافية الموحدة والمطبوعة مركزياً غير واضح المعالم. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

للخرائط الطبوغرافية استخدامات متعددة في الوقت الحاضر: أي نوع من التخطيط الجغرافي أو الهندسة المعمارية واسعة النطاق ؛ علوم الأرض والعديد من التخصصات الجغرافية الأخرى؛ التعدين والمساعي الأخرى القائمة على الأرض؛ الهندسة المدنية والاستخدامات الترفيهية مثل المشي لمسافات طويلة وتحديد الاتجاهات .

يتطلب قراءة وتفسير الخريطة الطبوغرافية ممارسة ومهارة. ولا يقتصر ذلك على كيفية تحديد معالم الخريطة فحسب، بل يشمل أيضاً كيفية تفسير خطوط الكنتور لاستنتاج التضاريس مثل المنحدرات والتلال والوديان، وما إلى ذلك. وغالباً ما يُقدَّم التدريب على قراءة الخرائط في مجالات التوجيه والاستطلاع والجيش. ^{[ 16 ]}

تُمثَّل المعالم المختلفة الموضحة على الخريطة بعلامات أو رموز اصطلاحية. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام الألوان للدلالة على تصنيف الطرق. وعادةً ما تُشرح هذه العلامات في هامش الخريطة، أو في ورقة معلومات منفصلة. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

تُعرف الخرائط الطبوغرافية أيضاً باسم خرائط الكنتور أو الخرائط الطبوغرافية . وفي الولايات المتحدة، حيث تُنظم السلسلة الوطنية الرئيسية وفقاً لشبكة دقيقة بمقياس 7.5 دقيقة، تُسمى غالباً إما بالخرائط الرباعية أو الخرائط الرباعية الشكل.

تُظهر الخرائط الطبوغرافية عادةً تضاريس الأرض، أو خطوط الكنتور، باستخدام خطوط الكنتور . خطوط الكنتور هي منحنيات تربط النقاط المتجاورة ذات الارتفاع نفسه ( خطوط تساوي الارتفاع ). بعبارة أخرى، كل نقطة على الخط المحدد بارتفاع  100 متر تقع على ارتفاع 100 متر فوق مستوى سطح البحر. 

لا تُظهر هذه الخرائط عادةً الخطوط الكنتورية فحسب، بل تُظهر أيضًا أي مجاري مائية مهمة أو مسطحات مائية أخرى ، وغطاء الغابات ، والمناطق المبنية أو المباني الفردية (حسب المقياس)، وغيرها من المعالم ونقاط الاهتمام مثل اتجاه تدفق تلك المجاري المائية.

أُعدّت معظم الخرائط الطبوغرافية باستخدام تقنية التفسير التصويري للصور الجوية بواسطة جهاز رسم الخرائط المجسمة . كما تستخدم الخرائط الحديثة تقنية الليدار وغيرها من تقنيات الاستشعار عن بُعد . أما الخرائط الطبوغرافية القديمة، فقد أُعدّت باستخدام أدوات المسح التقليدية.

يتباين أسلوب رسم الخرائط (المحتوى والمظهر) للخرائط الطبوغرافية بشكل كبير بين منظمات رسم الخرائط الوطنية. ولا تزال التقاليد والأعراف الجمالية سائدة في رموز الخرائط الطبوغرافية، لا سيما بين الدول الأوروبية على نطاقات الخرائط المتوسطة. ^{[ 20 ]}

على الرغم من أن سطح الأرض بأكمله تقريبًا قد تم رسم خرائطه بمقياس 1:1,000,000، إلا أن رسم الخرائط على نطاق متوسط ​​وكبير قد تم بشكل مكثف في بعض البلدان وبدرجة أقل بكثير في بلدان أخرى. ^{[ 21 ]} ويوفر العديد من الموردين التجاريين سلاسل خرائط طبوغرافية دولية.

وفقًا للتوجيه الأوروبي 2007/2/EC ، يجب أن توفر هيئات رسم الخرائط الوطنية في دول الاتحاد الأوروبي خدمات متاحة للجمهور للبحث عن سلاسل خرائطها الرسمية وعرضها وتنزيلها. ^{[ 22 ]} وتتوفر الخرائط الطبوغرافية التي تنتجها بعض هذه الهيئات بموجب ترخيص مجاني يسمح بإعادة استخدامها، مثل ترخيص المشاع الإبداعي . ^{[ 23 ]}

• يمكن تنزيل الخرائط الطبوغرافية لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية كملفات PDF من خريطة قابلة للبحث أو عن طريق البحث إذا كان اسم الخريطة معروفًا .
• كيفية تصنيع الخريطة الطبوغرافية، تاريخها، ومعلومات أخرى
• لجنة رسم الخرائط الطبوغرافية التابعة للرابطة الدولية لرسم الخرائط (ICA)