Ilmu kartografi adalah geodesi, survei, fotogrametri, penginderaan jarak jauh, sistem informasi geografis (SIG), sistem penentuan posisi global (GPS) dan, tentu saja, matematika dan statistik. Dalam beberapa tahun terakhir, multimedia dan virtual reality menjadi bagian dari pengalaman kartografi. Ini semua terpisah, meski agak tumpang tindih, disiplin, dan mereka memiliki hubungan intim dengan kartografi; Memang beberapa memiliki komponen kartografi sendiri. Seorang kenalan yang bekerja dengan bidang ini adalah bagian penting dari pendidikan kartografer modern.
Geodesi
Geodesi adalah ilmu yang sangat khusus yang peduli dengan menentukan bentuk dan ukuran ('gambar') bumi - bukan tanah padat, tapi geoid, permukaan yang didefinisikan oleh permukaan laut rata-rata - dan membangun kerangka poin yang lokasinya dikenal sangat tepat dalam hal garis lintang dan bujur. Hal ini dicapai dengan dua cara, dengan mempelajari medan gravitasi bumi dan dengan melakukan operasi survei dengan akurasi tinggi. Pada suatu waktu, pekerjaan semacam itu sepenuhnya didasarkan pada tanah, namun pengamatan satelit sekarang rutin dilakukan. Geodesi memainkan peran mendasar dalam kartografi, karena untuk memetakan bumi, jelas perlu mengetahui seberapa besar dan bentuknya dan memiliki titik referensi lokasi yang diketahui di permukaannya.
Survei
Jika geodesi asing bagi kebanyakan orang, survei justru sebaliknya, karena hampir setiap orang melihat surveyor bekerja di jalan-jalan kota dengan transit, tingkat atau jarak meter. Ada banyak cabang survei, termasuk survei teknik (yang dilakukan sehubungan dengan proyek konstruksi), survei kadaster (terkait dengan batas-batas properti), survei hidrografi (menggambarkan badan air) dan survei ranjau (menguraikan apa yang berada di bawah tanah). Hubungan antara survei dan kartografi memang sangat dekat, dan produk akhir dari pekerjaan surveyor seringkali merupakan peta. Salah satu cabang survei - survei topografi - memiliki produksi peta sebagai tujuan utamanya. Survei, seperti kartografi, telah mengalami perubahan besar dalam beberapa tahun terakhir, namun tidak ada yang begitu dramatis seperti yang dilakukan oleh Global Positioning Systems (GPS).
Global Positioning Systems (GPS)
Konstelasi dua puluh empat satelit yang dioperasikan oleh Departemen Pertahanan A.S. terdiri dari GPS. Ini memungkinkan surveyor untuk menentukan lokasi tanah dengan sangat tepat di klik tombol pada penerima yang dipegang dengan kondisi cuaca apapun. GPS merevolusi praktik survei dengan kecepatan sangat cepat. Saat ini, posisi di permukaan bumi bisa ditentukan dalam jarak sentimeter. Informasi standar yang diberikan oleh penerima GPS adalah pembacaan garis lintang dan bujur yang dihitung dari posisi yang diberikan. Posisi lintang dan bujur yang diperoleh dari GPS dapat diplot pada bagan atau pada peta.
Fotogrametri
Fotogrametri berarti pengukuran secara harfiah dengan cahaya dan memiliki tujuan utama pembuatan peta topografi dari foto udara. Perubahan teknologi sebelumnya yang merevolusi survei topografi, fotogrametri muncul pada tahun 1930an. Sebelumnya peta topografi (peta berskala besar dalam bentuk lembaran yang menampilkan fitur alam dan budaya dalam lansekap) diproduksi dengan metode survei tanah tradisional, dan sementara survei darat masih diperlukan, sebagian besar rincian pada peta ini - sungai, garis pantai, jalan , bangunan, kontur, dan sebagainya - sekarang berasal dari airphotos. Pekerjaan dilakukan oleh operator plotter fotogrametri, satu mesin rumit yang memungkinkan seseorang untuk menelusuri fitur lansekap dari model 'tiga dimensi' permukaan bumi yang dibuat dengan melihat airphotos secara stereoscopically. Dalam fotogrametri modern, gerakan alat penelusuran, atau 'tanda mengambang', diterjemahkan langsung ke dalam bentuk digital dan peta diplot secara otomatis.
Penginderaan jauh
Disiplin yang lebih baru, yang berasal dari tahun 1960an, adalah penginderaan jauh, proses mendapatkan informasi tentang permukaan bumi menggunakan sensor yang dibawa di pesawat terbang dan satelit. Meskipun kedisiplinan itu baru, bentuk penginderaan jauh-fotografi udara asli - berasal dari abad kesembilan belas, dan teknik interpretasi airphoto sudah lama sangat berkembang. Semua jenis penginderaan jauh melibatkan pengukuran energi elektromagnetik yang tercermin dari atau dipancarkan oleh permukaan bumi, dan kamera fotografi (berdasarkan cahaya tampak) sekarang disertai oleh perangkat penginderaan lainnya yang beroperasi pada panjang gelombang yang lebih panjang. Contohnya adalah pemindai termal di sistem waveband inframerah dan radar di gelombang mikro. Informasi yang diperoleh mungkin dalam bentuk gambar (seperti foto) atau dalam bentuk digital, dan salah satu aplikasi penginderaan jauh yang paling menarik adalah pemrosesan komputer data multispektral digital (data diperoleh secara simultan di lebih dari satu waveband) untuk menghasilkan tutupan lahan. peta permukaan bumi. Aplikasi lain yang semakin penting adalah pemetaan gambar, penggabungan citra penginderaan jarak jauh, yang disempurnakan oleh pemrosesan komputer, ke dalam peta itu sendiri. Penginderaan jarak jauh, terutama penginderaan dari luar angkasa, merupakan sumber data mappable utama, dan dengan demikian memainkan peran kunci dalam kartografi modern.
Sistem Informasi Geografis (SIG)
Disiplin baru lainnya, mungkin yang paling menarik dari semuanya, GIS adalah sistem berbasis komputer untuk menangani data geografis, yaitu data yang berkaitan dengan permukaan bumi. Kata 'penanganan' menyembunyikan banyak operasi yang berbeda. Beberapa, seperti penyimpanan data dan pengambilan, cukup biasa, tapi yang lain, terutama operasi analitik seperti buffering, overlay, analisis jaringan dan pemodelan yang terpampang, benar-benar mengejutkan potensi mereka untuk memecahkan masalah dunia nyata. Peta merupakan bagian integral dari GIS. Data disimpan di komputer dalam bentuk 'lapisan', masing-masing pada dasarnya merupakan peta digital beberapa komponen lanskap (misalnya lapisan sungai, lapisan jalan, lapisan tanah) dan analisis dicapai dengan melakukan operasi pada lapisan ini. , kadang satu per satu, terkadang pada beberapa lapisan secara bersamaan. Setiap tahap dalam analisis ditampilkan dalam bentuk peta pada monitor komputer beresolusi tinggi, dan produk akhir biasanya merupakan peta sendiri. GIS telah menjadi bisnis miliaran dolar sejak awal tahun delapan puluhan, yang tidak mengejutkan mengingat berbagai aplikasi yang telah terbukti. Ini termasuk pengelolaan hutan, perencanaan kota, pengiriman kendaraan darurat, pencarian mineral, lokasi gerai ritel, pemeliharaan utilitas publik, dan perang meluas, serta sejumlah aplikasi dengan tujuan ilmiah murni.
Matematika dan Statistik
Matematika dan statistik sangat terlibat dalam proses pemetaan, tidak hanya karena aspek geometris dalam mendeskripsikan lokasi di ruang angkasa, namun juga karena kebutuhan yang jelas untuk menggambarkan dan merangkum karakteristik data spasial. Melalui pendekatan matematika kreatif, pembuat peta mungkin menemukan solusi baru untuk memecahkan masalah spasial.
Multimedia (MM)
Sistem komputer memungkinkan akses terpadu ke berbagai data melalui sarana stimulasi indera manusia dengan menggunakan teknologi digital. Ini termasuk integrasi gambar, video dan grafik, peta dan foto, teks dan suara dan mungkin di masa depan tercium dan terasa. Teknologi ini memiliki beragam aplikasi termasuk pendidikan, penelitian ilmiah, kegiatan militer dan, tentu saja, hiburan.
Virtual Reality (VR)
Sistem komputer yang mampu menggabungkan campuran pengalaman dunia nyata dan materi yang dihasilkan komputer untuk memungkinkan representasi dunia nyata yang disimulasikan menghasilkan "realitas maya." VR membahas pembangunan dunia buatan dengan dimensi spasial yang jelas. Film "Twister" adalah contoh bagus bagaimana VR bekerja. Jenis gambar yang sama ini bisa sangat berguna bagi ilmuwan untuk memodelkan atau menunjukkan kejadian seperti bahaya alam. Kartografer memiliki peran penting dalam identifikasi VR sebagai alat penelitian potensial.
Kartografi dan ilmu kartografi semuanya berkaitan dengan data yang berkaitan dengan permukaan bumi, apakah itu akuisisi data, manajemen, analisis atau tampilan, dan ada kecenderungan yang berkembang, didorong oleh ketergantungan yang sama pada teknologi komputer, untuk disiplin ilmu. dijelaskan di sini untuk bergerak lebih dekat bersama-sama. Mencerminkan tren ini, istilah geomatika digunakan di Kanada untuk menunjukkan pendekatan multi-disiplin terpadu untuk menangani data yang berkaitan dengan bumi. Dalam arti, geomatika adalah istilah umum untuk kartografi dan ilmu kartografi.