Trzeci wymiar - wyzwanie dla kartografów.

W przeszłości poważnym wyzwaniem dla kartografów było ukazanie na dwuwymiarowej płaszczyźnie trzeciego wymiaru, czyli rzeźby terenu. Różnie radzono sobie z zaznaczaniem gór, dolin i innych, wypukłych bądź wklęsłych form powierzchni Ziemi. Aż do XV w. na mapach góry rysowano w formie kopczyków, stąd takie przedstawianie rzeźby nazwano metodą kopczykową. Była ona wysoce niedoskonała, gdyż przedstawiała rzeczywistość raczej w sposób umowny. Zastąpiona została przez metodę półperspektywiczną, która polegała na umiejętnym rysowaniu powierzchni pod pewnym kątem, stwarzając wrażenie wypukłości bądź wklęsłości.

 

Powstały obraz porównać można do widoku z lotu ptaka. W poszukiwaniu lepszego rozwiązania Johann Georg Lehmann (1765-1811) opracował metodę szrafową, zwaną też kreskową. Powierzchnia była zapełniana kreskami, których grubość lub zagęszczenie uzależniono od nachylenia terenu. Z założenia obszar oświetlony był zenitalnie, światło padało zatem pod kątem 90°. Wynika z tego, iż teren płaski otrzymywał 100% światła i nie był pokryty szrafą, natomiast strome urwiska - jako nieoświetlone  - szrafa zapełniała w największym stopniu. Ten sposób prezentacji rzeźby także nie stanowił ideału, ponieważ zaciemnianie rysunku przeszkadzało w prezentacji innych zjawisk.

 

Niemal doskonałe okazało się zastosowanie przez Alexandra von Humboldta (1769-1859) poziomic. Otrzymuje się je, przecinając powierzchnię szeregiem płaszczyzn, stąd zagęszczenie powstałych linii informuje nas o nachyleniu terenu: im większe zagęszczenie poziomic, tym większy kąt nachylenia powierzchni i odwrotnie. Wykorzystując poziomice stworzono również metodę barwnych warstwic, czyli metodę hipsometryczną, stosowaną na mapach o bardzo małych skalach. Wyróżnia się w niej pewne przedziały wysokości, np. co 100 m, i różnicuje je barwami. Ważne jest uporządkowanie kolorów i ich odcieni. W kartografii polskiej używa się konsekwentnej skali barw, od koloru niebieskiego dla oznaczenia mórz, przez zielony dla nizin, następnie żółty, pomarańczowy aż do czerwonego i brązowego dla najwyższych wzniesień. Wrażenie wypukłości potęguje w tym wypadku właściwość oka ludzkiego, która sprawia, iż obiekty czerwone wydają się nam położone znacznie bliżej niż niebieskie.