Voorbeeldpagina's terranova 5

Waar het op aankomt • Je kunt hedendaagse methodes en technieken bespreken om een standplaats op aarde te bepalen.

• Je kunt geschikte kaarten en beelden kiezen en lezen om geografische verschijnselen te verklaren.

• Je kunt locaties op aarde bepalen aan de hand van de basisprincipes van satellietnavigatie.

Navitagie

• Je kunt kaart- en beeldmateriaal oordeelkundig verwerken in geïntegreerde opdrachten en projecten.

Terranova 5 cursus.indb 6

• Je kunt toelichten waarom de vorm van de aarde en het aardoppervlak op verschillende wijzen worden voorgesteld.

• Je kunt verschillende toepassingen van teledetectie verklaren en gebruiken in onderzoeksprojecten.

22/09/17 14:43

Handelen met voorkennis

noordpool

evenaar

λ Greenwich

0°

N W

N E

S W

S E

ϕ

0°

A

ir ke

l

ϕ = geografische breedte = y°N λ = geografische lengte = x°E

c breedte

y

λ

0°

evenaar

x n eridiaa nulm

• Je hebt geleerd dat er op een bol­vormig oppervlak referentiepunten en -lijnen afgesproken worden om een locatie eenduidig vast te leggen.

Zet de volgende cijfers op de juiste plaats in fig. 1: 1 lengtecirkel, 2 noordelijk halfrond, 3 zuidelijk halfrond, 4 westelijk halfrond, 5 oostelijk halfrond.

Vul ook de minimum- en maximumwaarden van een breedtecirkel en een lengtecirkel in:

zuidpool

– Breedtecirkel:

1

– Lengtecirkel:

• Je kunt op verschillende manieren een punt, lijn of oppervlak op aarde gebruiken om er een plaats, een traject of een gebied mee aan te duiden. Zet bij de plaatsnamen in de tabel een kruisje in de juiste kolom: Plaatsnaam Donau Eiffeltoren Indochina Mount Everest Sahel Zijderoute

Plaats

Traject

Gebied

• Op de onderstaande wereldkaart zijn er verschillende gebieden afgegrensd. Noteer bij elk gebied of het een continent, een werelddeel, een land, een regio of een eiland is.

2

• Benoem fig. 3, 4 en 5. Kies uit de volgende begrippen: kaart – beeld – schets.

Schrijf ook op of het gaat om een vallei, een eiland, een plateau, een hooggebergte of een stad.

3

4

5

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 7

7 22/09/17 14:43

1 Plaatsbepaling

1.1 De positie op een bol bepalen Als je met iemand wilt afspreken, doe je er goed aan om niet alleen het moment vast te leggen maar ook de plaats. Dat kun je doen door te verwijzen naar een nabijgelegen punt dat anderen kennen. Dat is de relatieve ligging. Het kan nog juister door de absolute ligging van het afspraakpunt op te geven. Geef van beide een voorbeeld uit jouw omgeving: • relatieve ligging: • absolute ligging: Op fig. 1 zag je hoe die ligging met geografische coördinaten, de geografische lengte en breedte, wordt weergegeven.

Oost-westafstanden, op opeenvolgende breedtecirkels gemeten, wisselen voortdurend.

Daarom werkt men met hoekafstanden en dus met graden, minuten en seconden.

Techniek in dienst van de plaatsbepaling Coördinaten Bij het opmeten van coördinaten van in kaart te brengen punten, gebruiken landmeters toestellen die afstanden en hoeken bepalen. Vanuit punten waarvan de coördinaten gekend zijn, legt men op bouwwerven en herverkavelingen nieuwe locaties vast. Van daaruit verder werken houdt echter een steeds groter wordende meetfout in. Vooral voor uitgestrekte en moeilijk toegankelijke gebieden brengt de klassieke topografie een geringere precisie met zich mee. Je zult leren dat satellietnavigatie oplossingen biedt.

Altimetrie Traditionele toestellen die de Z-coördinaten voor de altimetrie leveren, zijn de theodoliet, de barometer en de hypsometer (kookthermometer). Je vindt daarvan afbeeldingen op het internet.

Geografische polen als basis voor coördinatenstelsel Op het bolvormig aardoppervlak werden de geografische polen als basis voor de ontwikkeling van een coördinatenstelsel gekozen. Het zijn de denkbeeldige snijpunten van de as waarrond de aarde in 24 uur ronddraait. Die snijpunten vallen niet samen met de magnetische polen van de aarde die bij een kompas gebruikt worden. Trouwens, die positieve en negatieve aardpool wijzigt voortdurend, zodat het coördinatenstelsel met correcties zou moeten worden geheroriënteerd. Meer informatie over het aardmagnetisme vind je op het internet.

8

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 8

22/09/17 14:43

1.2 Fijnmazig lokaliseren

6

Door interpolatie worden plaatsen tussen twee breedte- en lengtecirkels meer in detail gelokaliseerd. Het kruispunt van de twee waterwegen op fig. 6 ligt bijvoorbeeld op 51°14’03” N en 5°09’53”. Via Google Earth vind je deze coördinaten.

Moderne technieken zoals precieze posi­ tionering, navigatie, tracking en tijdsbepaling, zijn gebaseerd op plaatsbepaling op aarde vanuit satellieten. Die leveren sneller voldoende betrouwbare waarden op.

Door vanuit drie satellieten nauwkeurig een plaats te spotten, ontstaat er een kleine foutdriehoek (fig. 7). Veel navigatie­systemen maken daarvan gebruik. Zoek de locatie van je school tot op 10” nauwkeurig op via Google Earth of een andere digitale bron:

C’ A’

B’ 7

Noteer ook de coördinaten van het stadhuis van Leuven tot op 10” nauwkeurig:

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 9

9 22/09/17 14:43

2 Planeet in zicht

2.1 Vergelijkend kaartonderzoek 6e eeuw v.C.: Griekenland als middelpunt Beïnvloed vanuit de culturen van het Tweestromenland zagen filosofen in de 6e eeuw voor onze tijdrekening de wereld als een platte schijf. Het huidige Griekenland was voor hen het middelpunt van een wereld die door een randoceaan omgeven was.

5e eeuw v.C.: Herodotus’ symmetrisch wereldbeeld Herodotus baseerde zijn reisbeschrijvingen op eigen waarnemingen, maar maakte voor zijn wereldvisie geen nieuwe kaarten. Hij baseerde zich op een vroegere uitbeelding van een wereld met drie continenten: Europa, Afrika en Azië. Er liep een scheidingslijn van Gibraltar tot het Taurusgebergte zodat een noordelijk en een zuidelijk deel ontstond. Symmetrie was heel belangrijk voor zijn wereldbeeld.

1e eeuw n.C.: Ptolemeus’ Geographia Ptolemeus daarentegen verzamelde 28 kaarten en 8 000 geografische namen voor zijn Geographia.

12e eeuw: Idrisi’s Kitab De Arabische cartograaf Idrisi citeerde in zijn Kitab niet alleen 5 000 geografische namen, maar construeerde ook een wereldkaart op basis van het T-in-O-principe met drie werelddelen die door de oceaan (O) omringd worden en door de wateren (T) gescheiden.

16e eeuw: Plantin-Moretusdrukkerij Gestimuleerd door ontdekkingsreizen en technische vondsten begint in de 16e eeuw ook voor de kaartproductie een ‘nieuwe tijd’. Het wereldcentrum van de kaartproductie lag in Antwerpen met de Plantin-Moretusdrukkerij.

18e eeuw: Ferraris’ kaartbladen Waar Mercator (1512-1594) nog vooral kaarten van grote gebieden ontwikkelde, was de eerste gedetailleerde reeks kaartbladen van de Oostenrijkse Nederlanden het werk van graaf Joseph de Ferraris. Zijn geniesoldaten verwerkten terreingegevens in de periode 1771-1777 tot 275 kaartbladen (fig. 8). Ondertussen zijn die bladen van de ‘Kabinetskaart van de Oostenrijkse Nederlanden’ gedigitaliseerd. Door een gebied te vergelijken met de afbeelding ervan op een actuele topografische kaart (fig. 9) kun je landschappelijke wijzigingen ontdekken.

Je kunt de landschapsverandering van een gedeelte van de Vlaamse Ardennen zien door uittreksels van een kaart uit 1777 (www.kbr.be) te vergelijken met een actueel kaartbeeld (fig. 8 en 9), of je kunt twee kaarten voor een gebied uit jouw buurt vergelijken. Daarvoor kun je op het internet terecht. Noteer je waarnemingen op de steekkaart op de volgende pagina.

10

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 10

22/09/17 14:43

GEOGRAFISCHE STREEK: Benaming van de Ferrariskaart:

Kaartblad van het NGI:

Voorstelling reliĂŤf: Voorstelling bodemgebruik:

Voorstelling wegennet:

Ander opvallend verschil:

Belangrijkste landschappelijke wijziging(en):

8

Kaartblad van de Kabinetskaart van de Oostenrijkse Nederlanden (Bron: KBR)

9

Uittreksel van de topografische kaart 29/7-8 op schaal 1/20 000 (Bron: NGI)

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 11

11 22/09/17 14:43

2.2 De globe: afgeplat rond Bestaan er echt nog mensen die geloven dat de aarde plat is? Vroeger waren velen in elk geval geboeid door de mogelijke grenzen van de wereld. Surf naar www.tfes.org en zoek de argumenten van de Flat Earth Society op. Vergelijk met de argumenten hieronder die ondersteunen dat de aarde een globe is. De argumentatie voor de bolvorm van de aarde is niet nieuw, zoals uit fig. 10 en 11 blijkt.

zenit (A)

7,2°

Alexandrië 7,2°

licht zon zenit (S) Syene

evenaar centrum aarde

10

11

De gerestaureerde aardglobe van Gerard Mercator uit de 16e eeuw, in het Mercatormuseum in SintNiklaas.

De berekening van de aardomtrek volgens Erastosthenes is gebaseerd op waarnemingen.

Argumenten die ondersteunen dat de aarde een globe is: • De mast is het laatst zichtbaar bij het verdwijnen van een zeilschip achter de gezichtseinder.

• De andere hemellichamen hebben ook een bolvorm.

• De evolutie van de hoogte van de kijkrichting naar een even hoog voorwerp op verschillende afstanden.

• De evolutie van een maansverduistering.

• Ruimtefoto’s van de aarde.

N

E

F

Z ïde ellipso

D C'

B'

C

A'

E'

F'

geoïd e

B

Omstreeks 230 v.Chr. leidde Eratosthenes de bolvorm van de aarde af uit het schaduwverschil van loodrechte palen op verschillende breedtes op eenzelfde tijdstip (fig. 11). Van belastingambtenaren kende hij bovendien het precieze afstandsverschil van 803 km tussen Syene en Alexandrië. Zo kon de omtrek van de aarde berekend worden: 803 km × 360°/7,2° = 40 150 km.

A

Reeds bij de vroege vorming van de aarde zorgde de rotatiebeweging voor een geringe uitstulping van de aarde, loodrecht op de aardas. Daardoor is de aarde aan de polen enigszins afgeplat als een ellipsoïde. Een polaire aardstraal is dus 1/297e korter dan een equatoriale straal. Omdat de aardkorst niet overal even dik is en uit verschillende gesteenten bestaat, verschilt de zwaartekracht op iedere plaats en stemt de aarde niet overeen met een perfecte ellipsoïde, maar heeft een eigen vorm en spreekt men van een geoïde (fig. 12).

12

12

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 12

22/09/17 14:43

2.3 De aarde vanuit de ruimte Afstandswaarneming Voor militaire toepassingen betekende de waarneming van vijandelijke stellingen vanuit een luchtballon een hele vooruitgang (fig. 13). Ondertussen hebben luchtfoto’s veel van hun toepassingen verloren en is de aarde omgeven door een netwerk van satellieten met verschillende opdrachten, van afstandswaarneming of teledetectie.

13

Is de ruimte voor iedereen?

Technisch gezien is het een hele onderneming om een satelliet in een baan om de aarde of in de omgeving van een andere planeet te brengen. De keuze van materialen en de energiebron vergen diepgaande laboratoriumtests en ingewikkelde berekeningen. Niet alleen moet de zwaartekracht van de aarde overwonnen worden, maar er moet ook rekening gehouden worden met de wrijving bij het verlaten van en het eventueel terugkeren in de aardse dampkring. De toestellen voor registratie en communicatie moeten daarenboven ontwikkeld worden voor een langdurige en precieze werking. Het is dan ook niet verwonderlijk dat slechts een beperkt aantal landen zich een volwaardig ruimteprogramma kan veroorloven.

Aardstraling buiten het zichtbare licht planeet sterren

gas

stof

zon

maan golflengte 10-15

gammastralen

10-12

10-9 rĂśntgenstralen

ultraviolet

10-6

zichtbaar licht

infrarood

10-3

103

1

m

radiogolven 100 % absorptie door de atmosfeer 0% 1000 km

100 km

hoogte waarop 50 % van de straling geabsorbeerd is

10 km

14

Vensters in het elektromagnetisch spectrum laten toe beelden in verschillende golflengtes van de aarde te registreren.

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 13

13 22/09/17 14:43

Dat er, zoals blijkt uit de website van de Flat Earth Society, nog aanhangers zijn van de idee dat de aarde plat is, is heel verwonderlijk. Door de vele verkenningen van de omgeving van de aarde door ruimtetuigen, stapelen de bewijzen voor een bolvorm zich op. Dat er beeldmateriaal gemanipuleerd wordt, klopt voor een deel. Je weet dat je met software foto’s dusdanig kunt bewerken dat opgenomen straling van voorwerpen selectief getoond wordt. Door uit een andere positie of in andere golflengtes van het elektromagnetrisch spectrum te registreren (fig. 14), kan een beeld er als een gecodeerde voorstelling van de werkelijkheid heel anders uitzien (fig. 15-18).

Plaats de volgende toelichtingen onder de juiste beelden (fig. 15-18): schuine luchtfoto – valse kleurenfoto – terrestrische foto – verticale luchtfoto.

Uit die beelden leid je af dat verschillende elementen en factoren een rol spelen bij de beeldvorming van een deel van de aarde: • Het platform van waaruit de opnamen gemaakt worden: bijvoorbeeld vanop de begane grond, vanuit een vliegtuig of uit een satelliet.

• De opnameapparatuur: de optische kwaliteit van het toestel dat bewegende of statische beelden kan opnemen (de zogenaamde hardware).

• Het registratiemateriaal: de gevoelige plaat, filmband of andere software die ofwel opgeslagen ofwel doorgestuurd wordt.

• De golflengtes van de straling zodat bepaalde hindernissen, zoals bewolking, al dan niet een rol spelen.

14

15

16

17

18

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 14

22/09/17 14:43

Selectief zien …

Uit de rode lijn op fig. 14 leid je af dat een belangrijk deel van de straling uit de ruimte, bijvoorbeeld zonnestraling, door de aardse dampkring geabsorbeerd wordt. De verschillende eigenschappen van elementen op aarde leveren kleurverschillen op. Van de zonnestraling die door de aardse dampkring heen kan geregistreerd worden, vormt het zonlicht slechts een beperkt fragment. Ook vanuit de ruimte kun je zien wat van de ontvangen zonnestraling met een bepaalde golflengte is teruggekaatst. Zo kan ook het infraroodbereik – dat is de straling vanaf het rood (golflengte van ca. 0,78 µm) tot aan de microgolfstraling (ca. 1 mm) – in beelden worden vastgelegd. Door golflengtes te filteren, kunnen beelden met valse kleuren ontstaan. Hierop komen bepaalde verschijnselen (zoals energieverlies, vervuiling, enz.) beter tot uiting.

Registreren vanop een platform in een juiste baan Naargelang van de beoogde toepassingen of de bedoelingen van de opdrachtgever, worden satellieten naar een juiste baan geloodst. Fig. 19 verduidelijkt dat de afstand tot de aarde de omvang van het geobserveerde aardgedeelte bepaalt.

800 km

10 000 km

20 000 km

30 000 km

36 000 km

19

1

De geostationaire banen bevinden zich op een hoogte van circa 36 000 km. Daar worden de omloopsnelheden van de satellieten aan de rotatiesnelheid van de aarde gelijk 3 gehouden. Vanaf die hoogte wordt een groot deel van de aarde in één beeld gere2 gistreerd. GEO’s (Geostationary Earth Orbit) zorgen ervoor dat steeds eenzelfde gebied in het vizier blijft. Die positie is geschikt voor 20 waarnemingen die elkaar regelmatig en snel moeten opvolgen, zoals weerwaarnemingen. Omdat verschillende ruimtetuigen op die hoogte boven andere werelddelen hangen, kan er een globaal wereldbeeld samengesteld worden (positie 1 op fig. 20).

De heliosynchrone banen snijden de lijn zon-aarde onder een constante hoek. Omdat de aarde iedere dag ongeveer 1° westwaarts verschuift, staat de satelliet na een jaar boven dezelfde plaats. Door op circa 800 km hoogte te cirkelen, bewegen de satellieten volgens de zonnetijd, zodat steeds dezelfde lichtinvalshoek voorkomt en ze bijvoorbeeld altijd boven een verlicht deel van de aarde hangen. De lagere vlieghoogte zorgt ook voor scherpere beelden (d.i. een hogere grondresolutie). Dat is nuttig voor ‘aardbewakers’ zoals de satellieten SPOT, IKONOS, PROBA en meer recent gelanceerde satellieten die je op het internet terugvindt, voor het volgen van bosbranden, migrerende kuddes, enz. (positie 2 op fig. 20).

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 15

15 22/09/17 14:43

Oblieke banen draaien schuin over de evenaar op hoogten van amper 200 tot 500 km.

Daardoor leveren laagvliegende militaire satellieten uitstekende grondresoluties op. Op een hoogte van 200 tot 1 000 km zorgen bemande vluchten en de satellieten voor een scherpe beeldregistratie (LEO = Low Earth Orbit, positie 3 op fig. 20).

21

Lanceerplatform Kourou Vega VV09 wordt in gereedheid gebracht om satelliet Sentinel-2 vanop Kourou, Frans Guyana te lanceren in maart 2017.

Van de verschillende banen waarin satellieten kunnen gebracht worden, vind je recente voorbeelden op het internet. Zoek alvast de positie op van Cryosat, Envisat, GOCE, SMOS en Meteosat. Met welk doel werden deze satellieten in een baan om de aarde gebracht?

De vele gezichten van afstandswaarneming Al meer dan een halve eeuw wordt de aarde vanuit de ruimte geobserveerd. Daardoor kan men evoluties in moeilijk toegankelijke gebieden vaststellen. Bovendien zorgt een steeds meer verfijnde technologie ervoor dat kleinere details steeds scherper vastgelegd kunnen worden. Dat verhoogt de accuraatheid van latere ingrepen op het terrein.

Op infraroodbeelden zoals op fig. 18 zorgt gezond bladgroen ervoor dat vegetatie intens rood kleurt. Een bruine tint wijst op zieke gewassen of bomen. Ook water vertoont verkleuring naargelang van de hoeveelheid zwevende en opgeloste deeltjes. Zo wordt waterverontreiniging in stromen en rivieren opgespoord. De inzet van infraroodbeelden is vooral op open zee belangrijk omdat meetpunten er schaars zijn en de wisselende omstandigheden verontreiniging van kwetsbare kustzones beĂŻnvloeden.

16

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 16

22/09/17 14:43

Onderstaand knipsel toont aan dat afstandswaarneming niet alleen economisch of strategisch voordeel oplevert, maar ook maatschappelijk nuttig is.

Satellieten moeten zinkend werelderfgoed redden

22

Wetenschappers hebben een plan bedacht om zinkende steden en wegzakkende tempels te redden. Ze gaan satellieten in de ruimte gebruiken om UNESCO-erfgoed te beschermen tegen schadelijke natuurfenomenen.

Het lijstje van schadelijke natuurfenomenen is opmerkelijk lang: van aardverschuivingen en ondergrondse ophopingen tot erosie en wateroverlast. Het zijn niet alleen spectaculaire natuurrampen als aardbevingen en vulkaanuitbarstingen die onze monumenten bedreigen.

Vaak wordt de schade ook erg langzaam aangericht. Zo langzaam dat die decennialang met het blote oog niet valt op te merken.

Maar millimeterverzakkingen worden mettertijd centimeters of zelfs meters. Zo had men lang niet door dat de gebouwen van de kathedraal in Mexico City millimeter per millimeter dieper wegzakten omdat er grondwater uit de bodem werd getapt. Tot bleek dat de gelijkvloerse verdieping van het Paleis voor Schone Kunsten de kelderverdieping was geworden.

Daarom doen Europese wetenschappers met het Prothego-

23

onderzoek nu een beroep op satellieten in de ruimte om mogelijke geologische en andere gevaren snel op het spoor te komen.

Dat VenetiĂŤ zinkt is inmiddels algemeen bekend (fig. 22). Maar in totaal bestuderen de veertigtal onderzoekers van Prothego meer dan 400 Europese monumenten en sites op de UNESCOwerelderfgoedlijst.

Oorspronkelijk ging de aandacht vooral naar UNESCOerfgoed dat in de heel nabije toekomst onder druk stond van massatoerisme of conflicten, zoals Palmyra. Naast natuurlijke bedreigingen gaat men zich in de toekomst ook richten op gevolgen van menselijke activiteiten. In Londen heeft het graven van tunnels voor ondergrondse metrolijnen en nutsvoorzieningen bijvoorbeeld heel wat gebouwen doen verschuiven (fig. 23). En ook het ophalen van grondwater kan op veel plaatsen obstructies veroorzaken.

Het hele project levert een gids op om het erfgoed te kunnen behouden. Zo kunnen de autoriteiten beter prioriteiten stellen als de subsidies of fondsen verdeeld en besteed moeten worden.

De Morgen, 07/05/2016

Uit het Prothegoproject leid je af dat aardobservatie vanuit wetenschappelijk perspectief vooral loont als verschijnselen evolueren. Voor de meeste van de volgende domeinen kun je hieronder ongetwijfeld concrete voorbeelden verwoorden en er via opzoekingswerk op het internet specifieke ruimteprogramma’s voor terugvinden: de weerkunde, klimaatwijzigingen, natuur- en milieurampen, bewegingen op zee, oorlogsvoering, enz.:

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 17

17 22/09/17 14:43

Zoek op www.buienradar.be hoe in het huidig seizoen neerslagbuien over het land trekken.

Registreer jouw bevindingen en ga achteraf na hoe accuraat de voorspellingen bleken:

2.4 Satellietnavigatie De erfenis van klassieke plaatsbepaling

24

25

Nog steeds drukken we onze positie op aarde op een relatieve wijze uit: we bevinden ons rechts of links van een bepaald referentiepunt (bijvoorbeeld een brug, een monument of een rivier) of we staan honderd meter ten zuiden van een kruispunt. Je weet dat een absolute plaatsbepaling vroeger ten opzichte van de nulmeridiaan en de evenaar gebeurde. Nog steeds leveren die twee grote cirkels op aarde het referentiepunt tussen halfronden op (fig. 1). Op zee kon met een sextant de hoogte ten opzichte van de sterren gemeten worden (fig. 24).

Een eerste belangrijke verandering kwam er door het gebruik van vliegtuigen als platforms voor luchtfotografie. Systematisch overlappende luchtfoto’s stelden kaartmakers in staat om van moeilijk toegankelijke gebieden juistere kaarten te maken (fig. 25). Het ‘lezen’ van de foto’s leverde via de luchtfoto-interpretatie nieuwe kennis over de aarde op.

Superprecisie via satellietnavigatie Door ruimtetuigen met opname- en zendapparatuur uit te rusten, werd een volgende fase ingeluid.

De positiebepaling verloopt nu dus omgekeerd. Vanuit ‘kunstmanen’ (satellieten) kunnen we afstanden van duizenden kilometers met grote precisie vastleggen. Er wordt daarbij gebruikgemaakt van de fasemeting: door op verschillende satellieten te mikken, stelt men de nodige vergelijkingen op waarmee de drie coördinaten en de tijd worden berekend. Door gebruik te maken van de radiogolven van een viertal satellieten bepaalt men de afstand tussen twee grond­stations. Omdat onder meer wijzigingen in de zwaartekracht tot baanverstoringen van de satellieten kunnen leiden, past men correcties toe zodat er centimeternauwkeurigheid ontstaat.

26

18

Al in 1967 werd in de Verenigde Staten een Global Positioning System (gps) ontwikkeld voor militair gebruik. Vanaf 1993 werden er daarvoor minimaal 24 actieve satellieten gebruikt die op 20 200 km hoogte in zes omloopbanen rond de aarde cirkelen (fig. 26). Ondertussen is er een minder precieze versie wereldwijd beschikbaar voor burgerlijke toepassingen. Het is

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 18

22/09/17 14:43

niet alleen mogelijk om een plaats tot op een aantal meters, zelfs decimeter (naar gelang van de plaats) te bepalen, maar ook tijd kan er nauwkeurig mee bepaald worden. Daarvoor is er een ontvanger nodig om de door de satelliet uitgezonden straling te registreren. Ondertussen hebben ook Rusland (met Glonass) en China (met Beidou) een eigen satellietnavigatiesysteem.

We spreken dus beter van GNSS (Global Navigation Satellite Systems) dan van gps.

2.5 De juiste weg dankzij Galileo In 1999 besliste Europa om via satellieten een eigen navigatiesysteem de ruimte in te sturen.

De eerste Galileosatelliet werd gelanceerd in 2011. Eind 2016 waren er al 18 satellieten in een baan om de aarde gebracht, voldoende om te starten met die Europese ‘gps’. Vanaf 2020 cirkelen een dertigtal satellieten op een hoogte van 23 000 km. Ze kunnen de positie van autobestuurders tot op een meter nauwkeurig bepalen. Daardoor is de Europese burger niet meer afhankelijk van het Amerikaans gps-systeem. Bij een politiek of militair conflict is dat belangrijk, want steeds meer economische activiteiten zijn afhankelijk van een goed werkend navigatiesysteem.

Het krantenartikel hieronder toont aan waarom er veel testjaren en miljardeninvesteringen noodzakelijk zijn om betrouwbaarheid te garanderen.

Belgen beschermen Europees gps tegen hacking Leuvense beveiligingsspecialisten hebben een manier ontwikkeld om Galileo te beschermen tegen hacking.

Het Europese navigatiesysteem probeert zich zo te onderscheiden van zijn Amerikaanse tegenhanger.

Wetenschappers van de universiteit van Austin, Texas, zijn er in 2013 in geslaagd een jacht van 64 meter van koers te doen wijzigen zonder dat de bemanning daar erg in had. De onderzoekers hadden een toestel gebouwd dat signalen uitzond die sterker waren dan de signalen van de gps-satellieten. De gps-ontvanger aan boord liet zich leiden door de foute signalen in plaats van door het officiële gps-signaal.

Leuvense onderzoekers hebben een methode ontwikkeld om via herkenning dat probleem te voorkomen bij Galileo. Die methode moet garanderen dat de navigatiesignalen niet zomaar te vervalsen zijn en nagemaakte signalen de officiële niet overstemmen. Centraal in de beveiliging staat een elektronische handtekening met een geheime sleutel. Omdat de structuur van het satellietsignaal – opgebouwd uit bits of informatiedeeltjes – al vast lag toen het beveiligingsproject werd opgestart, werkte men met een methode die met een beperkter aantal bits operationeel werd, zonder dat elektronische handtekeningen voortdurend moeten vernieuwd worden.

De Tijd, 14/02/2017

Oorspronkelijk deed alleen Galileo een beroep op de gps-technologie, maar sinds 2017 zijn er ook smartphones op de markt die daarmee werken. Vanaf 2018 zijn alle nieuwe auto’s uitgerust met een navigatiesysteem op basis van Galileo. Het Europese systeem is belangrijk voor zelfrijdende auto’s. Er zouden ook meer treinen kunnen rijden omdat een nauwkeurigere planning mogelijk is, en ook vrachtschepen en vliegtuigen kunnen hun routes preciezer plannen en uitvoeren. Bovendien kunnen vermiste personen er beter mee opgespoord worden.

27

Met gps-toestellen kan al eens iets fout gaan (fig. 27). Heb je ook zo’n ervaring? Vergelijk hieronder een aantal toestellen, onderzoek enkele apps met navigatiesystemen en formuleer een besluit.

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 19

19 22/09/17 14:43

Nauwkeuriger positiebepaling met FLEPOS

28

29

Nog steeds meet men in de landmeetkunde hoeken en afstanden met precisiewerktuigen zoals een micrometertheodoliet (fig. 28). Dat gebeurde vroeger ook voor het opstellen van een geodetisch net om systematisch basiskaarten van een grondgebied te maken. Nieuwe technologieĂŤn stellen het NGI (Nationaal Geografisch Instituut) in staat om verfijningen aan te brengen. De overheid controleert trouwens de juistheid van uitgevoerde bouwwerken met GNSS (fig. 29).

Met FLEPOS (Flemish Positioning Service) ontwikkelde men in Vlaanderen verdichtingspunten waardoor er voor de landmeetkunde ook centimeternauwkeurigheden mogelijk zijn die niet alleen voor een plat vlak gelden, maar ook rekening houden met de kromming van de aarde. Die grote precisie is haalbaar door de informatie van 37 referentiestations te combineren (fig. 30a). Wie op terrein een positie bepaalt, kan die meteen corrigeren.

Dat kan door de meting in realtime te vergelijken met metingen die op hetzelfde moment gedaan worden vanuit de FLEPOS-referentiestations (fig. 30b).

30a

30b

Bron: AGIV

20

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 20

22/09/17 14:43

2.6 Aan de slag met beelden uit de ruimte De PROBA’s als voorbeeld Het Belgisch bedrijf QinetiQ Space uit Kruibeke is belangrijk voor de realisatie van het ESA-ruimteprogramma (European Space Agency). Al tientallen jaren bouwt het platforms als laadruim voor hoogtechnologische instrumenten die zelfstandig de aarde observeren.

Ook andere Belgische bedrijven zijn betrokken bij de ontwikkeling van het 33 kg wegende tuig (fig. 31). De verschillende PROBA-ruimtevaarttuigen zijn trouwens genoemd naar hun functie: PRoject for On-Board Autonomy.

0,7 0,6 amplitude

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

amplitude

-0,1 400

31

500

600

700 800 golflengte (nm)

900

1000

1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1500 1520 1540 1560 1580 1600 1620 1640 1660 1680 1700 golflengte (nm)

32

Sinds mei 2013 cirkelt PROBA-V (de ‘V’ staat voor vegetatie) in een nagenoeg polaire baan op 820 km hoogte rond de aarde. De volledige aarde komt om de twee dagen in beeld. Dat gebeurt met een multispectrale scanner op vier afzonderlijke golflengtes van het spectrum (rood, blauw, nabij-infrarood en ver-infrarood (fig. 32)). Dat niet alleen de verschillen in plantengroei vastgesteld worden, maar ook andere verschijnselen van het ecosysteem aarde, blijkt uit fig. 33. Hier zie je hetzelfde gebied op drie verschillende tijdstippen. Leg uit wat er aan de hand is met het Poopomeer. Zoek niet alleen bijkomende gegevens op het internet, maar vergelijk de beelden ook met atlaskaarten.

33

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 21

21 22/09/17 14:43

2.7 Beelden gebruiken in de aardwetenschappen Precisielandbouw dankzij teledetectie De atmosfeer van de aarde houdt een deel van de zonnestraling tegen. Het licht komt er wel door en bereikt het aardoppervlak. De kleuren van objecten op aarde worden zo veroorzaakt door de terugkaatsing van verschillende golflengten (fig. 14). Zo ziet vegetatie groen omdat er meer van de straling wordt teruggekaatst in het groene deel van het spectrum en minder in het blauwe en rode deel. Die straling wordt door planten gebruikt voor fotosynthese. De spectrale curve met de terugkaatsingswaarden (reflectantiecurve) van groene vegetatie laat je toe een dicht plantenkleed te herkennen in het nabij-infrarood.

De hoeveelheid chlorofyl (bladgroen) in een gewas verraadt de gezondheidstoestand van de planten. Met teledetectie (afstandswaarneming) kan men vaststellen welke planten gestresseerd zijn. In het kortegolfinfrarood ziet men door de verschillende concentraties van cellulose, stikstof, water en suikers andere roodtinten. Daardoor geeft een dergelijke valse kleurenfoto meer informatie dan een foto met ware kleuren (vergelijk fig. 16 en 18).

34

Aanvallen van ongedierte en ziektes zorgen voor een afbraak van het chlorofyl. Door teledetectie worden de aantastingen op een bepaalde akker zichtbaar. Als de landbouwer die informatie gebruikt wanneer hij zijn sproeituig inzet, kan hij selectief ingrijpen. Dat spaart niet alleen geld en sproeistof, maar stelt hem ook in staat een raming te maken van de opbrengst (fig. 34). Het is zelfs mogelijk werktuigen navigatiegestuurd aan het werk te laten (fig. 35).

35

Bewaking van het ecosysteem aarde GNSS helpt niet alleen om aan duurzame landbouw te doen, het brengt ook klimaatwijzigingen in beeld. Dat weersituaties vanuit de ruimte gevolgd en voorspeld worden, weet je al door de weerbeelden op televisie. Maar ook de oorzaken van de weers- en klimaatsveranderingen worden duidelijk vanuit de ruimte. Op basis van die vaststellingen kunnen er dan maatregelen getroffen worden om problemen te vermijden. Ook nieuwe industrielanden zoals China en India lanceren satellieten die kunnen bijdragen tot een verbetering van de eigen en mondiale leefruimte.

22

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 22

22/09/17 14:43

Hieronder vind je een aantal persknipsels en mediaberichten over dat thema. Ga zelf op het internet op zoek naar een aantal actuele berichten.

36a

36b 36c

ische noordwesten van La CoruĂąa werd vooral de Galic Door de olieramp op de Atlantische Oceaan ten het tot ber novem 13 op al ongev het tanker Prestige vanaf kust getroffen. Linksboven zie je het traject van de gende treini veron lange km 150 de van e een radaropnam doorbreken en zinken van de tanker. Rechts zie je doorgebroken schip. (Bron: AP) het : onder Links .

ESA) at, Envis zone (17 nov 2002,

NASA stuurt nieuwe weersatelliet de ruimte in

De GOES-R-satelliet zal niet alleen orkanen en sneeuwstormen, maar ook bosbranden, vulkanische aswolken, overstromingen en zonnevlammen nauwkeurig registreren. De scans maken het mogelijk om sneller zware stormen te voorspellen waardoor er veel mensenlevens gespaard zullen blijven.

De satelliet sluit immers aan bij een internationaal netwerk van satellieten dat gegevens deelt met bijna 200 landen. De investeringen zullen in totaal tien miljard euro bedragen.

Metro, 21/11/2016

Groen licht voor lancerin g Vegadraagraket met aardobservatiesatelliet Se ntinel-2B

De 1,13 ton wegende Sen tinel-2B zal vanop een pol aire baan op ongeveer 800 km hoogte heel gedetailleerd in dertien spectrale banden, gaande van zichtb aar licht tot kortegolfinfrar oodlicht, het aardoppervlak in bee ld brengen. De satelliet sta at ten dienste van onder andere lan d- en bosbouw, ruimtelij ke ordening, milieubescherming, onder zoek van de biodiversiteit en rampenbestrijding (overstrominge n, bosbranden, aardversc huivingen en bodemerosie).

Belga, 5/03/2017

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 23

23 22/09/17 14:43

3 Van beeld naar kaart en scherm

3.1 De kaart: een gecodeerde voorstelling van de werkelijkheid Een kaart is een afbeelding van de geografische realiteit. Omdat het aardoppervlak sferisch is, maakt de voorstelling op een plat vlak gebruik van projecties. Dat kan door een louter meetkundige operatie, maar ook door een wiskundige formule toe te passen. Vervormingen zijn er sowieso. Een kaart kan wel conform (hoekgetrouw) zijn, of equivalent (oppervlaktegetrouw), of equidistant (afstandsgetrouw in één richting). Maar wanneer een kaart een van die eigenschappen bezit, dan wijkt ze heel sterk af van de andere twee eigenschappen. Daarom wordt vaak naar een compromis gezocht, waarbij de kaart geen van de drie eigenschappen bezit, maar er ook relatief weinig van afwijkt.

Niet alleen de constructiewijze op een vlak maar ook de wijze waarop dat vlak ten opzichte van de aardbol ligt, verklaart de naamgeving van projecties. Zo spreekt men van azimutale projecties als een plat vlak de aardbol raakt. Bij een kegelprojectie wordt eerst geprojecteerd op een kegel, die daarna wordt uitgerold. Bij een cilinderprojectie projecteert men eerst op een cilinder, die daarna wordt opengerold.

Bekijk de overzichtsplaten in je atlas. Plaats de letters van de volgende benamingen van de vijf azimutale kaartprojecties waarvan een polaire sector werd afgebeeld in fig. 37: A zenitale equivalente B stereografische C gnomonische D zenitale equidistante E orthografische projectie

37

3.2 Een keuze aan wereldkaarten Op de overzichtsplaten van wereldkaarten in je atlas valt meteen op dat kaarten waarop de hele wereld staat sterk verschillen. Het komt erop aan te beslissen welke soort van vervorming de minste problemen oplevert voor de aard van de voorstelling. Enkele voorbeelden:

De Mercatorprojectie

38

24

Mercator bedacht in 1569 een kaart voor de zeevaarders. Daarop konden zij een constante koersrichting door een rechte lijn (de loxodroom) op de kaart uitzetten. Dat is echter niet de orthodroom – de lijn die de kortste afstand aangeeft. Omdat de parallellen en meridianen ook naar de polen toe elkaar onder een rechte hoek blijven snijden, levert dat sterke oost-westvervormingen op. Om de hoekgetrouwheid te behouden, wordt dat gecompenseerd met een noordzuiduitrekking naar de polen toe. Dat leidt tot een enorme oppervlaktevergroting (fig. 38).

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 24

22/09/17 14:43

De aarde kan worden versneden in 60 aparte lengtestroken van elk 6° lengtebereik (60 × 6° = 360°). Verder laat men iedere strook aan de centrale meridiaan raken. Een afbeelding volgens een transversale Mercatorprojectie zorgt ervoor dat de vervorming van die universele Mercatorprojectie binnen elke strook beperkt blijft (fig. 39). Door de cilinder aan een meridiaan de aarde te laten raken, ontstaat een kaart die gunstig is voor het volgen van een polaire vliegroute (fig. 40).

39

40

De Cantersprojectie Door ca. 5 000 afstanden tot de kust zo correct mogelijk digitaal te verwerken, wist Frank Canters in 1993 een kaart met minimale oppervlaktevertekening te construeren (fig. 41 en 42). Bijkomende randvoorwaarden waren een verhouding tussen evenaar en nulmeridiaan van 2 : 1, een rechtlijnige evenaar en gelijke onderlinge afstanden tussen de parallellen.

Daardoor ontstond er een esthetisch ogende kaart die door diverse ngo’s wordt gebruikt.

41

42

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 25

25 22/09/17 14:43

Uit fig. 38, 41 en 42 leid je af dat de aard van het gebruik de keuze van de contactplaatsen en de oriëntatie van de kaart bepaalt. Vul hieronder in welke soort kaartprojectie je verkiest voor de aangegeven onderwerpen: Kaartprojectie

Onderwerp Bevolkingsdichtheid Europa Vaarroute Dakar – New York Verlicht gedeelte maan

Cartogrammen INDONESIË

JAPAN

BRAZILIË

INDIA EGYPTE CHINA FRANKRIJK

VS

VK

1 miljoen 25 miljoen

43

Een down-under anamorfosekaart met bevolkingskenmerken als basiscriterium en de scheidingslijn ‘rijk/arm’.

Duitsland

China Rusland

België

Verenigde Staten Mexico

Italië Turkije Marokko Nigeria

Vietnam

Iran

Thailand India

Pakistan

Indonesië

Filipijnen

Bangladesh Noord-Amerika Midden-Amerika Zuid-Amerika

Egypte

D. R. Congo Brazilië

Zoek op het internet een ander voorbeeld van een dergelijke anamorfosekaart of cartogram van de wereld en bespreek hieronder jouw vaststellingen.

Japan

Irak

Canada

Op fig. 43 zie je dat de voor te stellen gegevens extra geaccentueerd worden door ze de omvang van het voorgestelde gebied te laten bepalen. Dat kan door per eenheid een geometrische vorm, zoals een vierkantje, als maatstaf te nemen en dan een tint volgens de evolutie te gebruiken, zoals bij de omvang van de wereldbevolking (fig. 44), maar ook door een vloeiende omvang via software te berekenen, zoals bij het aantal internetaansluitingen (fig. 45).

Europa Afrika Azië

Australië

44

De bevolkingsaantallen bepalen de grootte van het voorgestelde land. Een vierkantje geeft 500 000 inwoners weer.

45

Het aantal internetaansluitingen vertekent het wereldbeeld.

26

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 26

22/09/17 14:43

3.3 Onderweg met Belgische basiskaarten

46

Grasduin op de website van het Nationaal Geografisch Instituut (www.ngi.be). Eeuwenlange ervaring en gedetailleerd veld- en vliegwerk leverden voor het hele grondgebied op verschillende schalen basiskaarten op. Op grootschalige topografische kaarten zijn niet alleen de voornaamste landschapselementen op hun juiste plaats getekend, maar ook andere verschijnselen krijgen een symbool of een naam. Zoek een drietal voorbeelden op fig. 46, een uittreksel van kaartblad 29/7 op schaal 1/10 000, en vergelijk met fig. 9.

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 27

27 22/09/17 14:43

Van de basiskaarten zoals fig. 46 worden kaarten met een grotere / kleinere schaal afgeleid. Dan kan er per kaartblad een groter / kleiner gebied voorgesteld worden. In dat geval moeten de dichtheid van de voorgestelde landschapselementen, de symboliek en de namen op de kaart aangepast worden. Dat de eindproducten ook door het Nationaal Geografisch Instituut geleverd worden, kun je vaststellen in de catalogus van het NGI, maar ook andere ondernemingen en diensten brengen ze voor welbepaalde doelgroepen op de markt (fig. 47, 48 en 49). Leg uit wat een automobilist van een kaart verwacht.

47

Gedeelte van de topografische kaart van de Antwerpse Kempen op 1/50 000

28

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 28

22/09/17 14:44

48

Uittreksel van de wegenkaart van Vlaanderen

49

Uittreksel van de mountainbikekaart van zuidelijk Oost-BelgiĂŤ

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 29

29 22/09/17 14:44

4 Geografische informatiesystemen

4.1 Weg met de kaart Een kaart is slechts een eindproduct van digitale brondatabanken. Door gegevens in lagen ter beschikking van andere gebruikers te stellen, kunnen nieuwe eindproducten vooral digitaal beschikbaar worden. Ze bevatten bijvoorbeeld bijkomende gegevens over nutsvoorzieningen, energieverlies, verontreiniging, consumentengedrag, verkeersproblemen, bodemtoestand, toerisme, enz. In de volgende thema’s zul je meer diepgaand kaartmateriaal van verschillende wetenschappen of deeldisciplines analyseren.

Vergelijk met behulp van het internet een website van een overheidsinstelling (bv. AGIV) met een commercieel aanbod:

Bij de verzameling van gegevens om een basiskaart te maken, wordt al duidelijk dat het digitaal vastleggen de meest efficiënte verdere verwerking garandeert. Als een bepaald landschapselement verandert (bv. ander bodemgebruik, nieuw wegtracé, herinrichting van een bedrijvenpark …) moet er niet meteen een hele kaart hertekend worden, maar volstaat een kleine ingreep met de cursor.

4.2 GIS-werk Een geografisch informatiesysteem (GIS) is een computersysteem waarmee gekoppelde ruimtelijke en niet-ruimtelijke gegevens geautomatiseerd behandeld worden. Die data worden gestructureerd opgeslagen voor verdere bewerking. Uiteindelijk worden ze aan locaties op aarde gepresenteerd zodat ze voor verder onderzoek bruikbaar zijn.

Het beheren van dergelijke grote databanken vergt een goede organisatie. Daarom is er een geoportaal of geoloket voor informatie. Om een idee te hebben van de webinformatie die er aangeboden wordt, zoek je de dienstverlening op van AGIV, het geoloket van Vlaanderen (www.agiv.be) en vat je het aanbod hieronder samen:

30

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 30

22/09/17 14:44

bewoning

bodemgebruik

Vaak wordt eerdere analoge informatie, zoals beschrijvingen, aantallen, enz. zo snel mogelijk gedigitaliseerd en uniform aan locaties gekoppeld. Dat is georeferencing.

Opdat alle gegevens onderling combineerbaar zouden zijn, ondergaan ze geocoding.

Daarbij wordt een onderscheid gemaakt tussen drie basistypes. Geef van elk basistype een drietal voorbeelden met behulp van fig.

50, waarop geocodes zijn toegewezen aan elementen op kaartlagen: • Punten:

wegennet

• Lijnen:

rivieren

• Veelhoeken:

bronnen geologie

Zet in de cirkeltjes naast iedere laag op fig.

50 de juiste letter: P (punten) – L (lijnen) – V (veelhoeken).

Omdat verschillende eindgebruikers, zoals watermaatschappijen, marketingbureaus en belastingdiensten, die gegevens op een 50 andere manier gebruiken door ze bijvoorbeeld anders te koppelen, worden ze in afzonderlijke lagen ondergebracht. Er worden wel­bepaalde uitvoerkarakteristieken aan toegekend (bv. een blauwe lijn van 2 mm dikte, een groen punt met een getal rechtsboven …). Zo ontstaat er een kaartlaag met het reliëf, een andere met bewoning, enz. Een eindgebruiker kan daar eigen data aan toevoegen.

Het volstaat om een rekenblad te maken met cijfermateriaal of aan locatienamen referentiecoördinaten mee te geven om een bestaande kaart met indelingen in te kleuren. Dat gebeurde onder andere bij de opmaak van de wereldkaartjes achteraan in je atlas (fig. 51).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Land Afganistan Albanië Algerije Andorra Angola Anguilla Antigua Argentinië Armenië Aruba Australië Azerbeidzjan Bahamas

bbp per inwoner (2016) 2 000 11900 15 000 49 900 6 800 12 200 24 100 20 900 8 900 25 300 48 800 17 700 24 600 bbp per inwoner (2016) geen gegevens 0 - 1 000 1 000 - 5 000 5 000 - 10 000 10 000 - 20 000 20 000 - 40 000 40 000 - 100 000

51

Via GIS ontstaat een kaart omdat welvaartsgegevens per land vanuit een rekenblad gekoppeld worden aan een lege staatkundige wereldkaart.

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 31

31 22/09/17 14:44

Heb je zelf een geografisch onderzoekje op het oog? Dan kun je via een eenvoudig GIS-programma zelf verworven data aan gemeenten of landen toekennen. Je kunt aan Google Earth nieuwe lagen toevoegen of je vraagt aan je leraar of hij bepaalde software ter beschikking heeft. Je kunt ook op het internet speuren naar open sources en apps.

Ook routeplanners zijn gemaakt op basis van GIS. Vergelijk een paar voorbeelden van routeplanners voor de meest efficiĂŤnte route tussen twee plaatsen. Kies vooraf of je per auto, per fiets of te voet de afstand wil afleggen en geef dezelfde voorwaarden voor de route op:

4.3 Stratenplannen In onze verstedelijkte samenleving verandert het stratenplan voortdurend. Aanpassingen aan kruispunten, ontsluitingen van verkavelingen, veranderingen in de toegankelijkheid van bedrijvenparken enz. zijn een voortdurende zorg voor uitgeverijen van kaarten. Weliswaar kunnen verkeersborden aangeven dat een bepaalde verkeerssituatie veranderd is, maar dan zijn automobilisten vaak reeds een eind verkeerd aan het rijden (fig. 52).

52

53

identificatie codes

2

1

digitaliseren van kaarten

+ aa

t

J. Kn

at

an

finaliseren kaartredactie

M

straatnaam

an

Ascii-tabel

straatnamen situeren

A1, C2 D2, A3 A3, B5 E1, B6 D3, G4 C5, C6, G6

rasterpatroon ontwikkelen

enla Berk

at

nstra

Statio

Kapelstraat Molenstraat J. Knopslaan Kernstraat Stationstraat Berkenlaan

Kapelstraat Molenstraat J. Knopslaan Kernstraat Stationstraat Berkenlaan

t

straa

aat

785K 215L 356M 568N 456H 685K

an

M

Kern

str Kern

invoer van gedigitaliseerde kaarten

straatindex opstellen

6

opsla

ole

t

opsla

tra

ns

ole

aa

5

J. Kn

an

lstr

tr ns

enla Berk

Ka pe

4

t

aa

lstr

traat

ID: jku 2135 naam: Kernstraat klas: hoofdstraat

3

Ka pe

ns Statio

straatnamen invoegen cartografische redactie

A B C D E F G

1

2

3

Ka pe

lstr

t

n ole

4

5

J. Kn

t

aa

str

aa

6

opsla

an

zwart geel

M

t

straa

Kern

cyaan magenta

enla Berk an

at

nstra

Statio

A B C D E F G

kleurscheiding en afdrukken 54

32

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 32

22/09/17 14:44

Aan de hand van de bestaande gemeentelijke informatie, luchtfoto’s en terreincontrole kunnen er basisgegevens voor een digitaal stratenplan worden opgesteld. Vooral als de op terrein vastgestelde gegevens rechtstreeks digitaal in GIS verwerkt worden, is dat enorm tijdbesparend (fig. 53). Uit fig. 54, waarop we het productieproces van een stratenplan met behulp van GIS-software zien, blijkt dat er zelfs dan nog voldoende werk is vooraleer er een stratenplan beschikbaar is.

Het dichtslibben van de binnenstad en de bekommernis omtrent de luchtkwaliteit van de binnensteden zijn redenen om mobiliteitsplannen in de steden uit te werken. Een beperkte toegankelijkheid van steden zoals Londen, Stockholm, Antwerpen en Gent vergt een grondige voorbereiding en bewustmaking van de weggebruikers. Zoek commentaar op het autoluw maken van binnensteden door argumenten pro en contra in onderstaande tabel op te lijsten, en trek een besluit na een gedachtewisseling in de klas: Pro

Contra

Besluit:

4.4 Digitale terreinmodellen Stratenplannen zijn tweedimensionaal, maar voor de fietsers zou ook een derde dimensie, de hoogte, een meerwaarde kunnen betekenen. Door de topografie van een gebied gecodeerd voor te stellen, krijg je een digitaal terreinmodel (DTM). Een dergelijk drie­ dimensionaal blokdiagram levert sprekende informatie over de toestand van een gebied.

De hoogtegegevens kunnen met LIDAR (LIght Detection And Ranging) opgespoord worden vanuit vliegtuigen of drones. Het is een technologie die de afstand tot een oppervlak of een landschapselement bepaalt door gebruik te maken van lichtpulsen. Daarbij wordt de tijd gemeten die verstrijkt tussen het uitzenden van de puls en het opvangen van de teruggekaatste puls (fig. 55).

55

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 33

33 22/09/17 14:44

AGIV geeft gradueel de DTM’s van 43 opdrachtzones van het grondgebied van Vlaanderen vrij (fig. 56). Ga na voor welke NGI-kaartbladen de terreinmodellen met een grondresolutie van 1 m en 5 m al als open data van het Digitaal Hoogtemodel Vlaanderen II beschikbaar zijn.

56

Door hierop andere gegevens te plaatsen, kan bijkomende informatie ook in de hoogte voorgesteld worden. Dat is bv. nuttig voor het warmteverlies van gebouwen, de aantasting van een bladerdek, het opsporen van lekken, het berekenen van voorraadvolumes, waterbouwkundige werken, enz.

Door beeldmateriaal en andere registraties samen te voegen, kan men DTM’s van grotere gebieden sprekend voorstellen. Op die manier kunnen wetenschappelijke studies van moeilijk toegankelijke gebieden met een goed synthesebeeld geïllustreerd worden (fig. 57).

57

34

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 34

22/09/17 14:44

4.5 De meest geschikte kaartvoorstelling kiezen In je atlas vind je veel meer kaarten dan uittreksels van topografische kaarten, stadsplannen en digitale terreinmodellen. Thematische kaarten zijn nodig om de meest geschikte voorstelling van geografische verschijnselen en gegevens weer te geven.

Een chorochromatische kaart Dundas 

Klimaat

Irkoetsk





Kopenhagen 

Aralsk 

Eureka

Sapporo

Algiers 



Bilma



Ho Chi Minhstad

Tororo

evenaar



Rio de Janeiro 

Alice Springs



Tucuman

Sydney 

58

Op een chorochromatische kaart wordt de spreiding van een kwalitatief kenmerk voorgesteld zoals op fig. 58. Zoek een drietal andere voorbeelden in je atlas:

Een choropletenkaart 20°W

0°

20°O

40°

60°O

59

23° 27' N

23° 27' N

0°

0°

Periode: 1950 - 2000

< 25 mm 25 – 50 50 – 100 100 – 200 200 – 300 300 – 400 > 400 mm

23° 27' Z

0°

20°O

40°

60°O

60

Met evoluerende tinten van een kleur wordt de spreiding van de omvang of het aandeel van een gegeven weergegeven zoals in fig. 59 en 60. Zoek ook daarvan een drietal voorbeelden in je atlas:

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 35

35 22/09/17 14:44

Een isolijnenkaart Isolijnen verbinden punten met eenzelfde waarde, zoals hoogtelijnen, isobaren en isothermen. Geef opnieuw drie voorbeelden:

Een figuratieve kaart

a ink Sh

ns en

sp o

ak Ar

lijn or

a aw Ed o

Funabashi

CBD

Tokio Chiba

5

Tokio Disneyland

containerhaven

10

Tam

ag aw a

5

int. luchthaven

Noteer ook van die complexere weergave

tu

Pet rol eu m ha ve

20

Kawasaki

n

drie voorbeelden:

Ichibara

nn

el

10

20

br

ug

30

Yokohama 30

Obitsu 20

20 40

Kisarazu 10

10

V.S. vlootbasis

50

Yokosuka

Schaal 1 : 610 000

bos- en struikbegroeiing of park landbouwgebied CBD bebouwde zone voor WO II bebouwde zone na WO II 20

l

ne

tun

isobathen aanlegsteigers woonuitbreidingspolder

Door het plaatsen van symbolen, al dan niet met een verschillende grootte, wordt het voorkomen van verschillende soorten elementen weergegeven (fig. 61). Een choro­ pletenkaart of een chorochromatische kaart kan daarvoor als basis dienen.

Satellietopname: 24 September 2001

expresweg Shinkansen spoorlijn stadsgrens Tokio

Landwinning voor industrie van 1900 tot 1955 van 1956 tot 1975 van 1975 tot nu gepland

p107r035_7t20010924, Courtesy of the University of Maryland, Global Land Cover Facility

61

Een bewegingskaart

West-Europa

Strategische zee- en landengten 1 Deense zee-engten 2 Dardanellen/Bosporus 3 Suezkanaal en Sumedpijpleiding 4 Straat van Hormuz 5 Bab el Mandeb 6 Straat Malakka

1

2

3 4

5 13

6 12 7

14

13 12 11

62

Periode 2010 - 2013

De ruimtelijke wijziging van een gegeven op aarde wordt met pijlen, al dan niet met een verschillende dikte en kleur, gesymboliseerd (fig. 62). Geef opnieuw drie voorbeelden:

36

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 36

22/09/17 14:44

4.6 Is er geodesign in de cartografie?

Je weet al dat cartogrammen met hun spectactulaire voorstelling van de gegevens de aandacht van de kaartlezer trekken (fig. 38). Dergelijke vervormingen richten misschien terecht de aandacht op een opmerkelijk spreidingsverschil in de wereld, maar een kritische kaartlezer moet zich van eventuele manipulaties bij het voorstellen van de locatie van data bewust zijn.

Laten we nog even terugkomen op de keuze van de meest verantwoorde kaartprojectie. Zo bedacht Arno Peters in 1973 een equivalente wereldkaart door de cilindermantel te snijden op 45 °C. Om ook parallellen en meridianen rechtlijnig te laten verlopen, ontstonden grote oost-westvervormingen. Dat in zijn projectie de ontwikkelingslanden beter voorgesteld zijn, is een ondertussen verlaten gedachte wegens de vele andere vervormingen (fig. 63).

63

Met schematische kaarten is er nog meer aan de hand: de kaarten respecteren de onderlinge en absolute ligging van plaatsen niet. De schaal is niet gelijk in alle richtingen, maar door het opvallend voorstellen van plaatsen beantwoordt de â&#x20AC;&#x2DC;kaartâ&#x20AC;&#x2122; aan de doelstellingen en is de gebruiker tevreden. Een voorbeeld is een schematische kaart van het openbaar vervoer in een stad.

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 37

37 22/09/17 14:44

Vergelijk fig. 64 met de echte metrokaart van Londen. Je kan er verder creatief mee aan de slag: haal de metrokaart van Brussel van het internet en herbenoem de metrostations met namen die jezelf bedenkt en die iets te maken hebben met de locatie (bv. namen van kunstenaars, van sportlui, van buurtkenmerken, enz.). Modellenkaarten, zoals de structuurplannen van Vlaanderen in je atlas, vormen een overgangstype naar schematische kaarten.

64

Used by permission of Mark Ovenden from his book Transit Maps of The World

Voorstelling van de â&#x20AC;&#x2DC;eigenâ&#x20AC;&#x2122; metrokaart van Brussel

38

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 38

22/09/17 14:44

Mentale kaarten zijn eigenlijk schetskaarten waarmee de ontwerper de eigen visie op een omgeving weergeeft. Bepaalde kenmerken worden uitvergroot, andere weggelaten en details beĂŻnvloeden de schaal in een bepaalde richting, niet zelden de richtingen die de ontwerper veel gebruikt. Schets zo een kaart van de gemeente waarin je school ligt.

Voorstelling van de mentale kaart van je schoolgemeente

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 39

39 22/09/17 14:44

5 Kaartvaardigheden voor geografisch onderzoek Om goed met kaarten te kunnen omgaan, moet je over enkele vaardigheden beschikken. Door ze te beheersen, kun je op een passende manier kaarten verwerken in een aardrijkskundig onderzoek. Pas na het beantwoorden van een heel aantal vragen kun je denken aan het zelf ontwerpen van kaarten die passen bij jouw project. Daarbij ga je best systematisch te werk.

5.1 Kaartlezen Wat er op de kaart staat, moet gemakkelijk herkend worden. Allereerst dient de titel de lading te dekken: beantwoordt de inhoud van de kaart de samenvatting van het onderwerp in de titel? Staat het hele gebied op de kaart en kun je dat gebied op de wereldkaart lokaliseren? De legende moet de kaart vlot leesbaar maken. Daarom zijn de symbolen of kleuren in de legende belangrijk. Heb je een goede indruk van de grootte van het gebied?

Daarvoor is de schaal – een lijnschaal of een breukschaal – belangrijk.

5.2 Kaartanalyse Eenmaal de voorstelling van de gegevens op een kaart duidelijk is, richt je de aandacht op de kaartinhoud. Is het voorgestelde gegeven voldoende betekenisvol? Een gegeven kan immers zowel absoluut als relatief worden voorgesteld. Misschien is de vergelijking met andere kaarten van belang voor de eenheid of waarde waarin een gegeven wordt voorgesteld. Als het over een in de tijd evoluerend gegeven gaat, kan het tijdstip, het jaartal of de periode betekenisvol zijn.

In de legende worden ofwel grootteklassen ofwel verschillende soorten verschijnselen opgenomen. Zijn de klassen groot genoeg om cartografisch een goed onderscheid te kunnen zien of om later oordeelkundig besluiten te kunnen trekken? Dat wordt duidelijk door een aantal bijkomende vragen over het onderwerp te stellen: • Waar zijn de items gelokaliseerd? Zijn er overgangen, concentraties of leegtegebieden?

• Zijn er relaties tussen voorgestelde data, eventueel met ingekleurde gegevens op de achtergrond?

• Nodigt het voorgestelde uit om bijkomende kaarten of data te onderzoeken?

• Stelt de kaart je in staat om een patroon of een conclusie te trekken?

5.3 Kaartinterpretatie Het verklaren van de spreiding van gegevens moet mogelijk zijn op basis van de wijze waarop een verschijnsel is voorgesteld. Dat betekent dat er een algemeen patroon herkenbaar moet zijn. Het patroon steunt op relaties: zijn er horizontale verbanden? Dat zijn kenmerken van de lokalisatie van de gegevens op verschillende plaatsen van het voorgestelde gebied. En zijn er verticale relaties? Kunnen er op andere kaarten of via andere bronnen gegevens gevonden worden die het voorkomen van verschijnselen op de kaart helpen verklaren? Dat is niet eenvoudig want dan moeten die andere voorstellingswijzen (in kaarten, tabellen, grafieken of teksten) ook bestudeerd worden. Daarvoor is misschien bijkomend studiewerk nodig.

Een kaart interpreteren kan daarom een goed onderwerp zijn voor een beperkt geografisch onderzoek. In de volgende thema’s kun je daarvoor meer informatie vergaren.

40

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 40

22/09/17 14:44

Even samenvatten Satellieten

Satellietnavigatie

Teledetectie

GNSS

Drones

Luchtfotografie

Routeplanners

Luchtfoto’s

Terrestrische foto’s

Beeldmateriaal

Terreinobservatie

Scans

Databestanden

GIS

Projecties DTM’s Basiskaarten

Kaartredactie

Schematische kaart Stadsplannen

Cartogrammen

Thematische kaarten

Isolijnenkaart

Choropletenkaart Figuratieve kaart

Bewegingskaart

Stippenkaart Chorochromatische kaart

Atlas

Andere bronnen Kaartlezen

Kaartanalyse

Kaartinterpretatie Vakkennis

Oriëntatie op het onderwerp

Spreidingspatronen

Verklaringen

Thema Navigatie

Terranova 5 cursus.indb 41

41 22/09/17 14:44