Klasifikace grafů

  • Grafy lze klasifikovat podle různých hledisek:
    • dle souřadných soustav
    • dle počtu znázorněných proměnných
  • Podle grafického znázornění dále spadají grafy do tří skupin[2]
    • liniové
    • sloupcové
    • bodové
  • Dále se grafy dělí dle počtu znázorňovaných funkcí
    • jednoduché grafy
      • jedna funkce znázorněná přímkou nebo křivkou, pro diskrétní jevy pak sloupce nebo body[2]
    • složené grafy
      • dvě a více funkcí pomocí dvou nebo více přímek či křivek[2]
    • modifikace grafů
      • grafy zařaditelné mezi jednoduché a složené grafy, mají ovšem zavedené názvy v odborných komunitách[2]
        • Lorenzova křivka, věková pyramida – demografie
        • bilanční graf – hydrologie
        • větrná růžice – klimatologie
        • histogram – statistika

1. Dle počtu proměnných

Závislost dvou proměnných

  • Dělí se na jednoduché a složené grafy

Jednoduché grafy

  • Znázornění vztahu dvou proměnných pomocí jedné funkce
    • graf obsahuje jednu přímku nebo křivku[2]
      • diskrétní jevy zpravidla pomocí sloupců či bodů
      • spojité jevy zpravidla křivka
  • Používá se pravoúhlá nebo polární (kruhová) soustava
    • osa x obvykle pro hodnoty nezávislé proměnné
    • osa y obvykle pro hodnoty závislé proměnné
Polární vs. pravoúhlá soustava – zdroj
  • Pro lepší čitelnost a přehlednost se obvykle plocha grafu mezi výslednou křivkou a osou x vyplňuje nevýraznou barevnou plochou[2]

Složené grafy

  • Znázornění dvou a více funkcí za pomoci dvou a více křivek
    • ve zvláštních případech lze pro diskrétní jevy použít soustavu sloupců nebo bodů[2]
  • Pro pravoúhlou soustavu obvykle platí[2]:
    • osa x užívána pro hodnoty nezávislé proměnné
    • osa y užívána pro hodnoty závislé proměnné

Pravoúhlé liniové grafy

Jednoduché pravoúhlé liniové grafy

  • Vhodné pro funkční závislosti[1]
    • vznikají spojením bodů závislé proměnné
  • Průběh linie je závislý na měřítku grafu a zvolené stupnici[1]
    • stupnice mohou být na obou osách stejné, nebo různé
Jednoduchý pravoúhlý liniový graf, zdroj [2]
  • Používané stupnice:
    • aritmetická
      • = osy rozděleny na stejné dílky[1]
      • ukazuje absolutní změny[1]
    • logaritmická
      • = kombinace dvou logaritmických stupnic[2]
    • semilogaritmická
      • = použití logaritmické stupnice na jedné ose a logaritmické na druhé ose[1]
      • mění exponenciálu na přímku[1]
      • ukazuje tempo změn[1]
    • variační
      • = kombinace aritmetické a pravděpodobnostní stupnice[2]
Stejné data. Vlevo – graf s aritmetickými stupnicemi, vpravo – semilogaritmická kombinace stupnic.
Zdroj
  • Pro zvýraznění změn možné jednotkové úsečky na jedné ose zmenšit a na druhé zvětšit[2]
    • může ale dojít k mystifikaci čtenáře, viz obrázek[2]
Liniový graf s různými měřítky na osách
Zdroj [2]

Složené pravoúhlé liniové grafy

  • Vyjadřují vztahy mezi více soubory vyjádřené několika liniemi[2]
Příklady složených pravoúhlých liniových grafů
vlevo ekvivalentní (rovnocenný) – vpravo sumační (součtový)
Zdroj [2]
Příklady složených pravoúhlých liniových grafů
vlevo strukturní – vpravo vztahový (rovnocenný)
Zdroj [2]

Modifikace pravoúhlých liniových grafů

Příklady modifikací pravoúhlých liniových grafů
vlevo frekvenční graf (graf četnosti) – vpravo graf střední hladiny (indexové hladiny)
Zdroj [2]
Příklady modifikací pravoúhlých liniových grafů
vlevo Lorenzova křivka (koncentrační křivka) – vpravo bilanční graf
Zdroj [2]
Příklady modifikací pravoúhlých liniových grafů
vlevo vícestupnicový graf – vpravo amplitudový graf
Zdroj [2]
Příklady modifikací pravoúhlých liniových grafů
vlevo proudový součtový, symetrický – vpravo proudový součtový, osový
Zdroj [2]

Pravoúhlé sloupcové grafy

Jednoduché pravoúhlé sloupcové grafy

  • Zobrazují jevy nespojitě (diskrétně)
    • použití k vyjádření rozdílů v nespojité řadě a ke znázornění krátkých řad[1]
    • často ve spojení s liniovým grafem – k vyjádření rozdílů mezi spojitými a nespojitými daty[2]
  • Hojné použití na tematických mapách[1]
    • rozdíl čtyř jevů vyjádřen čtyřmi sloupci
Sloupcové grafy v kartodiagramu naměřených imisí na stanicích ČHMÚ, zdroj Grafická ročenka ČHMÚ 2020
  • Nevhodné pro srovnání více jak dvou časových řad nebo příliš dlouhých časových řad[1]
  • Konstrukce grafu:[1]
    • tvar sloupců – nemá zásadní význam, mohou být nahrazeny obrazcem, symbolem, zvýrazněny…
    • výška sloupce – zásadní, rozhoduje o velikosti jevu
    • šířka sloupce – musí být konstantní, nenese žádnou statistickou hodnotu
  • Hodnoty závislé proměnné jsou v grafu tvořeny sloupci kolmými k ose x
    • sloupce mohou být dle potřeby umístěny i na osu y, tedy vodorovně
Jednoduchý sloupcový graf, zdroj [2]

Složené pravoúhlé sloupcové grafy

Příklady složených pravoúhlých sloupcových grafů
vlevo skupinový – vpravo sumační (součtový)
Zdroj [2]
Příklady složených pravoúhlých sloupcových grafů
vlevo strukturní – vpravo vodorovný sumační
Zdroj [2]

Modifikace pravoúhlých sloupcových grafů

Příklady modifikací pravoúhlých sloupcových grafů
vlevo histogram (graf četností) – vpravo histogram párový
Zdroj [2]
Příklady modifikací pravoúhlých sloupcových grafů
vlevo amplitudové sloupce – vpravo sloupce párové součtové
Zdroj [2]
Příklady modifikací pravoúhlých sloupcových grafů
vlevo strukturálně dělené sloupce (osové) – vpravo obrázkové sloupce
Zdroj [2]

Pravoúhlé bodové grafy

  • Ke znázornění koncentrace nebo rozložení skupiny jevů[1]
    • každý bod v grafu je znázorněním závislosti dvou proměnných
    • skupina bodů znázorňuje korelaci dvou proměnných
      • kladná korelace – stoupající přímka
      • záporná korelace – klesající přímka
    • osa x a y musí mít stejnou délku
      • = poje grafu je čtvercové
  • Nejsou určeny do použití v mapě[1]
  • Časté použití časového úseku (rok, měsíc..) místo druhé proměnné[2]
Bodový graf, zdroj

Kruhové grafy

  • = sít radiálních polopřímek a soustředných kružnic
    • jedna polopřímka (zpravidla vertikální směrem nahoru) je základní, k ní se dále ve směru hodinových ručiček nanáší další přímky o stanovený úhel[1]
    • polopřímky nejčastěji znázorňují průběh času[1]
    • dělení 360° takřka neomezené
      • nejčastěji na 7 dílů (dny v týdnu), 8 dílů (hodiny ve směně), 12 dílů (měsíce) nebo 24 dílů (hodiny za den)

Kruhové liniové grafy

  • Pro cyklicky se opakující jevy
    • na základní polopřímce se potkává první a poslední hodnota jevu[2]
    • kruhová síť opticky vytváří představu nepřetržitého vývoje daného jevu[1]
    • automaticky se řadí odpovídající hodnoty příslušného cyklu vedle sebe[2]
  • Dvě řady hodnot s rovnoběžnými úsečkami = stejná sezónnost nebo stejné tempo růstu[2]
Kruhový graf průměrných teplot rozdělen na 12 měsíců, zdroj

Jednoduché kruhové liniové grafy

Jednoduchý kruhový liniový graf
vlevo otevřený – vpravo uzavřený
Zdroj [2]

Složené kruhové liniové grafy

Příklady složených kruhových liniových grafů
vlevo ekvivalentní (rovnocenný) otevřený – vpravo ekvivalentní (rovnocenný) uzavřený
Zdroj [2]
Příklady složených kruhových liniových grafů
vlevo sumační (součtový) – vpravo strukturní
Zdroj [2]

Modifikace kruhových liniových grafů

Příklady modifikací kruhových liniových grafů
vlevo graf střední hladiny (indexové hladiny) – vpravo amplitudový graf
Zdroj [2]

Kruhové sloupcové grafy

  • Obdoba sloupcových grafů
  • Dvojího typu:[2]
    • 1. použité sloupců stejné šířky
      • sloupce vybíhají jako paprsky z počátečních souřadnic (pólu)
      • délka sloupce vyjadřuje hodnotu jevu
        • aby nedocházelo v pólu ke slévání počátků sloupců, jsou počátky posunuty o určitou vzdálenost, čímž vznikne okolo pólu prázdný kruh
    • 2. použití kruhových výsečí
      • plocha výseče vyjadřuje hodnoty znázorňovaného jevu
        • délka není vhodná, plocha narůstá mnohem více, viz orázek
Ukázka správného a špatného použití stupnice kruhového výsečového grafu, zdroj [2]
nahoře – stupnice vytvořena na základě plochy
dole – stupnice vytvořena na základě délky

Jednoduché kruhové sloupcové grafy

Jednoduchý kruhový sloupcový graf
Zdroj [2]

Složené kruhové sloupcové grafy

Příklady složených kruhových sloupcových grafů
vlevo sumační (součtový) – vpravo strukturní
Zdroj [2]

Modifikace kruhových sloupcových grafů

Příklady modifikací kruhových sloupcových grafů
vlevo pohyblivé sloupce – vpravo výsečový jednoduchý
Zdroj [2]
Příklady modifikací kruhových sloupcových grafů
vlevo výsečový složený, srovnávací – vpravo výsečový složený součtový
Zdroj [2]
Příklady modifikací kruhových sloupcových grafů
vlevo výsečový složený strukturní – vpravo větrná růžice
Zdroj [2]

Závislost tří proměnných

  • Používají se grafy se třemi souřadnicemi
    • grafy trojúhelníkové a pseudoprostorové

Trojúhelníkové grafy

  • = rovnostranný trojúhelník, kde každá strana je jednou osou souřadnic[1]
  • Součet všech tří prvků daného jevu je 100 %[1]
    • každá osa je část třídílné struktury[1]
      • např. obyvatelstvo předproduktivní, produktivní a postproduktivní[1]
    • stupnice na grafu ve směru nebo proti směru hodinových ručiček
    • ve vrcholu trojúhelníka současně leží bod 0 % jedné stupnice a zároveň 100 % druhé stupnice[1]
Trojúhelníkový graf, zdroj
  • Větší koncentrace bodů u některého z vrcholů svědčí o nevyrovnanosti podílu složek ve sledovaném jevu[1]
    • trojúhelníkový graf je obměnou grafu koncentrace bodů[2]
Návod na konstrukci trojúhelníkového bodového grafu dle [2] a dělení plochy pro hledání výrazných typů
Zdroj [2]
Typizace pomocí trojúhelníkového grafu, zdroj [2]
  • Trojúhelníkovým grafem lze srovnat i časový vývoj struktury znázorňovaného jevu
    • tzv. trojúhelníkový liniový graf

Pseudoprostorové grafy

  • Zhotovovány v systému tří pravoúhlých souřadnic[1]
    • osy x a y tvoří základní plochu, osa z je vzdálenost od této plochy
  • Jejich používání se obecně nedoporučuje
    • na pohled působí zajímavě, snadno se ovšem znepřehlední a odečítání údajů může čtenáři působit obtíže
    • vhodné použití pouze pokud se nepožaduje odečítání přesných hodnot, ale jen srovnání a vytvoření představ o rozložení jevu[2]

2. Dle souřadných soustav

1. Grafy pravoúhlé

  • Zobrazení v pravoúhlé souřadné soustavě[2]
    • = dvě navzájem kolmé osy (rovina)
Pravoúhlé grafy podle způsobů grafického znázornění a použitých grafických prostředků, zdroj [2]

2. Grafy kruhové

  • Zobrazení v polární soustavě[2]
    • = soustava trsu polopřímek a soustředných kružnic v rovině
Kruhové grafy podle způsobů grafického znázornění a použitých grafických prostředků, zdroj [2]

3. Grafy trojúhelníkové

  • Zobrazení za pomocí tří stran rovnoramenného trojúhelníku jako tří os v rovině[2]
Trojúhelníkové grafy podle způsobů grafického znázornění a použitých grafických prostředků, zdroj [2]

4. Grafy pseudoprostorové

  • Zobrazení v soustavě tří kartézských os v pseudoprostoru[2]
    • = tři osy uspořádané tak, aby vytvářely dojem trojrozměrného prostoru
Pseudoprostorové grafy podle způsobů grafického znázornění a použitých grafických prostředků, zdroj [2]

–> Zpět na rozcestník kartografie

Zdroje

[1] Kaňok, Voženílek: Seriál Chyby v mapách. 10 – Grafy a diagramy. Geobusiness 1/2007 – 12/2008
[2] Voženílek, V., Kaňok, J., a kol.(2011): Metody tematické kartografie – Vizualizace prostorových jevů. Grafy. Univerzita Palackého v Olomouci, 216s. 9788024427904