Kartogram

Podstatou kartogramu (choropleth map) je znázornění jevu vyjádřeného relativními hodnotami, zachyceného za dílčí územní celky. Pro správné srovnání je klíčové, aby data byla relativní, tj. v ideálním případě přepočtená na plochu územní jednotky (tzv. pravý kartogram), akceptovatelné je i přepočítání s využitím jiné charakteristiky územní jednotky, např. na počet obyvatel (tzv. nepravý kartogram). Častou a zásadní chybou je použití této kartografické vyjadřovací metody na absolutní data. (Lysák, 2014)

Další zdroje:

GISKA
Kartogramy a pseudokartogramy Jaroš a Lysák (2014)
Kartogram Pravda (2004)
O aplikáciách kartogramovej metódy

Základní pojmy

Základní dělení kartogramů

Jednoduchý kartogram
1. Homogenní kartogram zobrazuje pouze jeden relativní jev, a to změnou barvy nebo rastru
  
  Jednoduchý homogenní pseudokartogram zobrazující míru nezaměstnanosti v obcích ORP
2. Klasifikační/kvalifikační kartogram znázorňuje rozdíl jevu od zvolené střední hodnoty S (např. průměr, medián, směrodatná odchylka, nula/, nulová změna, ...). Pro oblasti s hodnotou jevu větší než S se volí odstíny barvy opačného charakteru než pro jevy s hodnotu menší než S.
  
  Jednoduchý klasifikační/kvalifikační pseudokartogram zobrazující míru nezaměstnanosti v obcích ORP
Složený kartogram zobrazuje hodnoty dvou nebo více jevů, umožňuje jejich vzájemné srovnání, typicky je jeden jev vyjádřen barvou, druhý rastrem

Složený pseudokartogram zobrazující míru nezaměstnanosti a podíl obyvatel s VŠ vzděláním v obcích ORP s využitím kombinace dvou barevných stupnic

Složený pseudokartogram zobrazující míru nezaměstnanosti a podíl obyvatel s VŠ vzděláním v obcích ORP s využitím kombinace barevné a rastrové stupnice

Obecný postup tvorby kartogramu

Příprava dat (např. přepočet absolutních dat na plochu územní jednotky či počet obyvatel)
Rozdělení vstupních dat do intervalů (viz Klasifikace dat)
Vizualizace dat v mapě (např. s využitím barevné či rastrové stupnice)
Konstrukce legendy

Grafická podoba stupnic

Barevné stupnice

Při výběru nebo tvorbě barevných stupnic pro tematické mapy jsou klíčová data, která mapa zobrazuje: barevné schéma by mělo odpovídat povaze dat. Barevná schémata v kartografii v základu rozdělujeme na binární, kvalitativní, sekvenční (unipolární) a divergentní (bipolární) viz schéma níže. Pro složitější data (s kombinací více proměnných) vytváříme složitější kombinovaná barevná schémata. (Miklín, 2017)

Rastrové stupnice

Nejběžnějším způsobem vyjádřením kvantity rastrem je šrafování, příp. tečkování. Intenzita se znázorňuje dvěma způsoby:

zvyšováním hustoty čar (teček), přičemž tloušťka čar (velikost teček) zůstává stejná
zvětšováním tloušťky čar (velikosti teček), přičemž hustota čar (teček) zůstává stejná

Nejřidší šrafování odpovídá nejnižší intenzitě jevu, nejhustší pak nejvyšší.

Rastrové stupnice — Nejjednodušší řešení rastru pro kartogram (Kaňok, Voženílek, 2011)

Pro vyjádření narůstající intenzity jevu lze využít také odlišný směr linií. Nejvyšší kategorie intenzity jevu se pak obvykle znázorňují pomocí složeného/vícesměrného rastru. Z důvodu jednotnosti rastru zachování kolmosti linií u složeného rastru je u šikmých linií vhodné použít sklon ± 45°.

Názornost výše uvedeného způsobu pro uživatele mapy je však velmi diskutabilní. V praxi je proto vhodné změnu směru linií kombinovat se změnou jiného (pro uživatele mapy názornějšího) parametru linie, jako je např. rozestup linií či tloušťka linie.

V kartografické praxi se lze také setkat s rastrovou stupnicí, jež kombinuje jednoduchý/jednosměrný a složený/vícesměrný rastr s proměnným rozestupem linií, u nichž je zachován jednotný směr linií. Pro první interval je možné rastrovou výplň zcela vynechat.

Tvorba kartogramu v ArcGIS Pro

Rozdělení dat do intervalů

Jak na to?

Homogenní kartogram

zvolíme vhodnou metodu vizualizace pro kvantitativní data odpovídající definici jednoduchého kartogramu (Primary symbology-Graduated Colors)
zvolíme data, která chceme vizualizovat (Field)
prozkoumáme statistické rozdělení dat prostřednictvím histogramu (Symbology-Histogram)
zvolíme vhodný klasifikační algoritmus (Method) a počet intervalů (Classes)
v případě potřeby výslednou klasifikaci dodatečně manuálně upravíme (např. zaokrouhlení hraničních hodnot)

Klasifikační/kvalifikační kartogram

zvolíme vhodnou metodu vizualizace pro kvantitativní data odpovídající definici jednoduchého kartogramu (Primary symbology-Graduated Colors)
zvolíme data, která chceme vizualizovat (Field)
zjistíme střední hodnotu zobrazovaného jevu (More-Show statistics), kterou můžeme zahrnout do samostatného intervalu (lichý počet intervalů) nebo ji využít jako mezní hodnotu oddělující intervaly nad/pod zvolenou hodnotou (sudý počet intervalů)
prozkoumáme statistické rozdělení dat prostřednictvím histogramu (Symbology-Histogram)
zvolíme vhodný klasifikační algoritmus (Method) a počet intervalů (Classes)
v případě potřeby výslednou klasifikaci dodatečně manuálně upravíme (např. zaokrouhlení hraničních hodnot)

Kvalifikační kartogram - klasifikace dat v ArcGIS Pro

Využití duplicitní vrstvy

Alternativním řešením tvorby klasifikační/kvalifikační kartogramu v ArcGIS Pro je vytvoření kopie původní datové vrstvy, která bude zobrazovat pouze data nad/pod zvolenou střední hodnotou. Původní datová vrstva bude zobrazovat hodnoty pod/nad zvolenou střední hodnotou. Pro každou datovou vrstvu je pak nutné nastavit vhodnou konvergentní barevnou stupnici, aby územní jednotky s hodnotou jevu větší než S byly zobrazeny odstíny barvy opačného charakteru než územní jednotky s hodnotou jevu menší než S (např. odstíny zelené pro hodnoty nad S, resp. odstíny červené pro hodnoty pod S).

Možnosti tvorby klasifikačního/kvalifikačního kartogramu v ArcGIS Pro. Ukázka řešení s využitím jedné vrstvy (vlevo) vs. řešení s využitím duplicitní vrstvy (vpravo)

Složený kartogram

zvolíme vhodnou metodu vizualizace pro kvantitativní data odpovídající definici složeného kartogramu kombinující dvě barevné stupnice (Primary symbology-Bivariate Colors)
zvolíme data, která chceme vizualizovat (Field 1, Field 2)
prozkoumáme statistické rozdělení dat prostřednictvím histogramu (Symbology-Histogram)
zvolíme vhodný klasifikační algoritmus (Method) a počet intervalů (Grid Size)
v případě potřeby výslednou klasifikaci dodatečně manuálně upravíme (např. zaokrouhlení hraničních hodnot)

Vizualizace dat

Jak na to?

Barevná stupnice

1. jednoduchý kartogram

barvu můžeme postupně definovat pro jednotlivé intervaly (Classes-Symbol) či si zvolit jednu z předdefinovaných barevných stupnic (Color scheme), které je možné dodatečně formátovat (Format color scheme), což se hodí například pro tvorbu divergentní barevné stupnice, která není v nabídce barevných stupnic defaultně dostupná
pro návrh barevných stupnic je vhodné využít nástroj ColorBrewer

Barevná stupnice pro jednoduchý kartogram v ArcGIS Pro

2. složený kartogram (barva+barva)

lze zvolit jednu z předdefinovaných barevných stupnic (Color scheme), které je možné dodatečně formátovat (Format color scheme)
pro návrh barevných stupnic je vhodné využít nástroj Bivariate Choropleth Color Generator

Barevná stupnice pro složený kartogram kombinující dvě barevné stupnice

Rastrová stupnice

rastr musíme definovat manuálně pro jednotlivé intervaly (Classes-Symbol) (sw neumí automaticky generovat rastrové stupnice)
ve vlastnostech symbolu (Properties-Layers) je nutné změnit typ výplně na Hatched fill a vhodně nastavit vybrané parametry rastru, jako např. barvu linie (Color), tloušťku linie (Line width), sklon (Angle), rozestup (Separation)

Nastavení rastrové výplně ve vlastnostech symbolu

Uložení vlastního symbolu

pro usnadnění práce je vhodné symbol se základním nastavením uložit do stylu (horní menu-Save symbol to style) a následně jej aplikovat pro všechny ostatní intervaly (v Symbology-Classes zvolte More-Format all symbols, poté příslušný symbol vyberte z galerie symbolů (Gallery))
u dalších intervalů již postačí nastavit jen vhodnou hodnotu tloušťku linii (Line width) či jejich rozestupu (Separation) tak, aby s narůstající intenzitou jevu narůstala hustota rastru (v závislosti na zvoleném způsobu vykreslení rastru)

Složený/Vícesměrný rastr

narůstající hustotu můžeme vyjádřit i s využitím složeného/vícesměrného rastru (dva na sebe kolmé jednoduché/jednosměrné rastry)
ve vlastnostech symbolu (Properties-Structure) duplikujeme vrstvu výplně symbolu, pro kterou v části (Properties-Layers) nastavíme hodnotu rozestupu (Separation) tak, aby na sebe oba jednoduché/jednosměrné rastry byly kolmé (nejčastěji volíme sklonitost 45° a 135°)

Přidání vrstvy symbolu

Použité zdroje

Bláha, J, D.: Vybrané okruhy z geografické kartografie. Ústí nad Labem: UJEP, 2017. ISBN: 978-80-7561-092-8.
Jaroš, J., Lysák, J.: Kartogram. In: Moderní geoinformační metody ve výuce GIS, 2014. Dostupné z: https://drive.google.com/file/d/16PnDgYr6c1LGUuMTF45a0hFPHyf7rrLm/view
Miklín, J., R. Dušek, L. Krtička a O. Kaláb: Tvorba map. Ostrava: Ostravská univerzita, 2018. ISBN: 978-80-7599-017-4. Dostupné z: https://tvorbamap.osu.cz/ke-stazeni/
Voženílek V.: Aplikovaná kartografie I.: tematické mapy, 2. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2001. ISBN: 80-244-0270-X.
Voženílek, V. a kol.: Metody tematické kartografie – vizualizace prostorových jevů. Olomouc: Univerzita Palackého, 2011. ISBN: 978-80-244-2790-4.
GISKA – GIS a kartografie…: Kartografie [online]. Dostupné z: http://giska.cz/kartografie/ [cit. 14. 11. 2025].