ما هي خريطة خطوط التساوي؟ خطوط الكنتور والأيزوبار والأيزوثيرم

تعرض خريطة خطوط التساوي كمية تتغير بسلاسة عبر المكان برسم خطوط تمر بالنقاط التي تتخذ فيها القيمة نفسها. الارتفاع والضغط الجوي ودرجة الحرارة والأمطار هي الأمثلة الكلاسيكية. والنتيجة من أقدم أشكال الخرائط الموضوعية وأسهلها قراءة.

يشرح هذا الدليل الأنواع الرئيسية لخطوط التساوي، وكيف تُستخرج من القياسات، وكيف تُقرأ. أما خطوط الزمن المتساوي لزمن الرحلة، وهي حالة خاصة تُبنى على شبكات الطرق، فلها دليل مستقل: ما هو خط الزمن المتساوي.

التعريف

خط التساوي خط على الخريطة تبقى على امتداده قيمة متغير متصل ثابتة. وترسم خريطة خطوط التساوي مجموعة من هذه الخطوط بخطوات منتظمة للمتغير، فيُظهر تباعد الخطوط وشكلها أين يرتفع السطح وأين ينخفض.

تعود البادئة "iso" في المصطلحات الدولية إلى الكلمة اليونانية isos بمعنى "متساوٍ". ولكل متغير مصطلحه الخاص المبني بالطريقة نفسها.

الأنواع الشائعة لخطوط التساوي

تصف الأنواع الخمسة الأولى حقلاً فيزيائياً موجوداً في كل أنحاء منطقة الخريطة. أما خط الزمن المتساوي فمختلف، لأنه يُحسب من شبكة طرق ونقطة انطلاق، ولذلك خُصص له مقال مستقل.

كيف تُستخرج خطوط التساوي

تبدأ خريطة خطوط التساوي بالقياسات، ونادراً ما تقع القياسات على شبكة منتظمة. فمحطات الأرصاد ونقاط المسح وقياسات الأعماق متفرقة. وتُستخرج الخطوط على خطوتين.

1. استيفاء سطح. تُقدَّر القيم المتفرقة على شبكة منتظمة. ومن الطرق الشائعة وزن المسافة العكسية، إذ تحسب النقاط القريبة بوزن أكبر من البعيدة، والاستيفاء الخطي على شبكة مثلثات تصل بين النقاط. وتنفّذ أداة gdal_grid من GDAL هذه الطرق، ومنها المسافة العكسية مرفوعة إلى قوة، وأقرب جار، والمتوسط المتحرك، والاستيفاء الخطي على تثليث ديلوني. وغالباً ما يُستغنى عن هذه الخطوة في بيانات الارتفاع، لأن نماذج الارتفاع الرقمية شبكات نقطية جاهزة.

2. رسم الخطوط. بعد ذلك تمر خوارزمية رسم الكنتور على الشبكة. والطريقة المعيارية للشبكات ثنائية الأبعاد اسمها marching squares. تفحص الخوارزمية في كل خلية أي الزوايا تقع فوق القيمة المختارة وأيها تحتها، وتضع قطعة خط حيث تُتجاوز القيمة. ثم تتصل القطع لتشكّل خطوطاً متصلة. وتنفّذ أداة gdal_contour من GDAL ذلك على نموذج ارتفاع نقطي بفاصل ثابت، وتحفظ النتيجة خطوطاً متجهية.

يحدد الفاصل المختار مستوى التفصيل. يذكر دليل USGS لرموز الخرائط الطبوغرافية أن خريطة أرض مستوية قد تستخدم فاصلاً كنتورياً قدره 10 أقدام أو أقل، وأن المناطق الجبلية قد تستخدم 100 قدم أو أكثر. وفي خطوط الضغط المتساوي، يرسم درس JetStream من NOAA عن خرائط الضغط السطحي خطاً كل 4 مليبارات بدءاً من 1000 مليبار، بعد تحويل ضغط كل محطة إلى مستوى سطح البحر حتى تمكن مقارنة المحطات الواقعة على ارتفاعات مختلفة.

الاستيفاء تقدير. وحيث تقل القياسات، تكون الخطوط بينها نموذجاً للسطح، ولا تكون الخريطة أوثق من البيانات التي بُنيت عليها.

كيف تُقرأ خريطة خطوط التساوي

تنطبق قواعد القراءة نفسها على كل خرائط خطوط التساوي. ويصوغها دليل USGS لخطوط الكنتور على النحو الآتي:

• الخطوط لا تتقاطع أبداً. يربط كل خط بين نقاط لها قيمة واحدة، فلا يمكن أن يلتقي خطان مختلفا القيمة.
• التباعد يدل على الانحدار. تعني خطوط الكنتور المتقاربة منحدراً شديداً. وتعني الخطوط المتباعدة، أو غيابها، أرضاً شبه مستوية. وعلى خريطة الطقس، تعني خطوط الضغط المتساوي المتزاحمة تدرجاً قوياً في الضغط ورياحاً أشد.
• الفاصل ثابت. الفرق بين الخطوط المتجاورة واحد في كل الخريطة، ويُطبع في هامش خرائط USGS.
• الخطوط الرئيسية أعرض. كل عدد من الخطوط، يحمل خط رئيسي أعرض قيمة ارتفاع مطبوعة للمساعدة على تحديد الاتجاه. وتضيف الخطوط الوسيطة الأرفع بينها تفاصيل إضافية.
• الحلقات المغلقة تشير إلى قمة أو منخفض. يشير خط الكنتور المغلق عادة إلى تل أو قمة. أما خطوط المنخفضات، المرسومة بشرطات صغيرة متجهة إلى الداخل، فتشير إلى منخفض.

للتحقق من نقطة بعينها بدلاً من قراءتها من الخطوط، استخدم أداة الارتفاع لدينا. فهي تعرض ارتفاع أي عنوان أو نقطة على الخريطة، ويمكنها رسم مقطع الارتفاع على طول مسار.

خطوط التساوي وخطوط الزمن المتساوي

خط الزمن المتساوي خط تساوٍ لزمن الرحلة، لكنه يُبنى بطريقة مختلفة. فبدلاً من استيفاء القياسات، يتمدد محرك حساب المسارات من نقطة الانطلاق عبر شبكة الطرق ويسجّل الوقت اللازم للوصول إلى كل مكان. ويصبح الحد عند 10 أو 20 أو 30 دقيقة هو خط الزمن المتساوي. لذلك يعتمد خط الزمن المتساوي على وسيلة التنقل وشبكة الطرق ونقطة الانطلاق، بينما يعتمد خط الكنتور على التضاريس وحدها.

إذا كان السؤال "إلى أين أصل خلال 15 دقيقة؟" فاقرأ ما هو خط الزمن المتساوي. وإذا كان السؤال عن الارتفاع أو الانحدار أو الحرارة أو الأمطار، فأنت تحتاج إلى خريطة خطوط تساوٍ من النوع الموصوف هنا.

قراءات ذات صلة

• دليل الخرائط الموضوعية: موقع خرائط خطوط التساوي بين الخرائط الكوروبليثية وخرائط كثافة النقاط وغيرها من الخرائط الموضوعية.
• الخريطة الكوروبليثية: الخيار المعتاد عندما تخص البيانات مساحات، مثل المناطق أو الرموز البريدية، لا سطحاً متصلاً.
• أداة الارتفاع: اعرف ارتفاع نقطة أو مقطع ارتفاع مسار.