Стремление определить свое местоположение на суше, на море или среди звезд было одной из самых первых разумных потребностей человека. Примитивные чертежи первобытных мест обитания дали начало сложному и многозначному направлению человеческой деятельности. Исследования новых земель и описание их дали толчок интеллектуальному развитию всей цивилизации.
Картография - это не просто совокупность методов визуального отображения земной поверхности или звездного неба, - это эффективный инструмент познания, который совершенствовался на протяжении всей человеческой истории.
Греческие слова χάρτης - хартис (хартия, папирус, бумага) и γράφειν - графен (писать, царапать) стали основой термина, обозначающего обширную область особой профессиональной деятельности на стыке разных отраслей науки, связанных с описанием пространственной среды обитания человека. Картография - это и особая область визуального искусства.
Лучшие образцы рукописных карт из наследия прошлых лет - шедевры графики высокого художественного уровня. Сегодня при создании электронных карт, планов, схем также не обойтись без художников. В XXI веке картография - это изысканная компьютерная двухмерная и 3D-графика, стильный визуальный дизайн.
Самые ранние дошедшие до нас изображения, похожие на карты, относились не только к примитивным рисункам земной поверхности, но и к небу. Петроглифы (высеченные на камне) - изображения самых ярких созвездий, обнаружены во Франции и Испании, Наскальный рисунок, напоминающий план деревни, был сделан за 6000 лет до нашей эры в предгорьях Турции. История картографии говорит о том, что она появилась раньше письменности и повествует о сосредоточении всех передовых научных знаний для создания первых картографических изображений.
Воззрения античных философов на мироустройство отразились в первых географических картах, которые вычертил в VI веке до н. э. ученый Анаксимандр. Земля предстала на них плоским кругом, окруженным водой.
Знания о мире расширялись, увеличивалась территория планеты, изображенная на картах. Развитие картографии трудно представить без «Географии» Птолемея (II век до н. э.). На его картах уже есть обозначение широты и долготы, обозначены три части света: Европа, Азия и Ливия (Африка). Очень точное изображение имели самые исследованные районы Европы и Северной Африки, более условное - Азия. Большое место на картах Птолемея занимала Неизвестная земля.
Первые упоминания о китайских картах, содержащих кроме географических данных, сведения об экономике разных районов, о предлагаемых товарах, относятся к III веку до н. э. Основы картографии, как сплава различных научных знаний - физических, географических, исторических, экономических и политических, - были заложены именно тогда. Карты и топографические планы в первых веках нашего времени уже имели системы условных обозначений, прямоугольные системы координат и точные границы земель, относящихся к владениям разных правителей.
Достижения картографов Индии древнего времени нашли отражение в иллюстрациях к эпическим поэмам «Махабхарата» и «Рамаяна». В местах, где происходит действие этих поэм, присутствуют множество мифологических элементов - легендарных городов и выдуманных существ.
На средневековых картах восточных географов Аль-Хорезми, Пири-реиса и других много фантастических и нереальных объектов, но на них присутствуют и районы, неизвестные европейским ученым. Среди них - южные оконечности Америки и даже неизвестный южный континент - Антарктида.
История картографии состоит из нескольких важнейших, революционных этапов. Такими событиями была ознаменована эпоха Возрождения. Это было появление глобуса немецкого географа который назывался «Земное яблоко», и выход первых сборников географических карт, авторами которых были Герхарт Меркатор и Абрагам Ортелиус. Эти атласы обладали всеми признаками, определившими правильный подход к разработке и изготовлению карт. Доступными географические карты сделали успехи книгопечатания.
Эти события были и следствием, и причиной не оставивших на планете темных пятен. Появлению точных карт послужила своими успехами география, картография сделала возможным долгие океанские плавания и трансконтинентальные сухопутные переходы. Экспедиции Колумба и Магеллана, путешествия Васко да Гамы стали возможны благодаря изобретению средств навигации по Солнцу и звездам и широкому распространению точных и относительно полных изображений изученных участков земной поверхности.
Важность информации о том, где проходят границы, государства, о расположении крупных природных объектов, о залежах природных ископаемых, на Руси осознавали со времен княжеских междоусобиц. География, топография, картография попали в сферу особых государственных интересов в период образования централизованной власти Москвы. Результатом такого внимания стал «Большой Чертеж». Это был план российских территорий, выполненный на листе 2,5х2,5 м, созданный по одной из версий согласно распоряжения Ивана Грозного.
Это первое известное произведение российских картографов дошло только в виде подробного описания - «Книга Большому Чертежу», по которому была видна большая информативность и тщательность исполнения карты.
Со времени Петра I в России формируется государственная система геодезии и картографии. Составление и печать карт были отданы в ведение Академии наук. В результате была проделана огромная работа по государственному межеванию российской территории, выпущены несколько вариантов подробных атласов.
Среди специалистов и любителей большой известностью пользуется Атлас центральных российских губерний, составленный и изданный под руководством А. И. Менде.
На новой технический и организационный уровень отечественные картография и геоинформатика были подняты в советский период. К 1954 году было завершено картографирование всей территории страны в масштабе 1:100000. При налаженном активном международном сотрудничестве был издан «Большой советский атлас мира» - одно из самых полных картографических изданий мира.
Вычерченные вручную планы и карты прошлых веков представляют собой предмет восхищения для историков, коллекционеров и ценителей графического искусства. Современная картография - синтез передовых научных достижений и современных технологий. Прорывом стало активное использование дистанционных методов зонирования нашей планеты - сначала аэрофотосъёмки, а потом - сканирование земной поверхности с помощью спутников. Эти средства сделали сегодняшние карты и планы различного масштаба уникальными по полноте и точности.
Компьютерные и электронно-оптические печатные системы коренным образом изменили процесс печатания карт. 3D-моделирование, цифровая анализ и управление огромными базами данных - обычные методы работы современного картографа. При бумажных носителей стремительно снижается. Основным направлением сегодняшняя картография и геоинформатика сделали визуализирование информации о геосфере для электронных носителей, для просмотра на различных гаджетах.
Современная картографическая продукция может содержать информацию, относящуюся ко многим направлениям научной, общественной и культурной деятельности людей. Среди них общегеографическое - расположение объектов природного и искусственного происхождения, геологическое, почвенное, этнографическое. К новым направлениям относятся геоэкология, геополитика, электоральное.
Различается несколько направлений практического применения подобной продукции, имеющих специфические требования к подготовке и оформлению. Карты и атласы активно используются в учебном процессе разного уровня образования, в научной работе, они необходимы в морской и аэронавигации, карты - важная часть туристических путеводителей. Традиционно востребованы военные и инженерно-строительные карты и топографические планы.
Компьютерные технологии в картографии произвели настоящую революцию, породив одно из самых востребованных её направлений. Взаимодействие компьютерного моделирования и геоинформатики породило геоинформационное картографирование. Самым явным и отчетливым результатом его стало интернет-картографирование, позволяющее пользоваться необходимой и актуальной информацией об окружающей геосфере, огромному числу людей.
Основным достоинством интернет-картографии является актуальность информации, её высокая информативность и наглядность. Возможность обновления карты в режиме онлайн, различные варианты её отображения - плоскостное и трехмерное, дневное и ночное, дополнение карты панорамными фото и видеоизображениями - всё это средства недостижимые для картографов прошлого.
Без карт невозможно изучать мир. Они несут в себе информацию, собранную специалистами из разных что помогает в её анализе, обработке, появлении новых теорий и гипотез.
Например, геоморфология - наука о закономерностях образования земного рельефа - не может обойтись без точных топографических карт суши и морского дна. Изучать распространение и причины возникновения эпидемий невозможно без подробных природных и социально-экономических карт.
Даже далекие планеты становятся объектом для современной картографии. Сравнительная планетология устанавливает закономерности образования небесных тел, анализируя карты Земли и снимки, сделанные космическими аппаратами.
Иногда возникают суждения о предстоящей смерти традиционной картографии. Якобы развитие информационных технологий приведет к ненужности карт и планов в виде глобусов и бумажных атласов. Найти максимальную информацию о любой точке на нашей планете или в обозримом космическом пространстве становится все проще. Но это говорит лишь о способе публикации картографической информации.
Картография - это долгая история и большие традиции. Пусть качество печати и достоинства графического оформления карт теперь волнуют больше коллекционеров, - современные информационные и навигационные системы построены на принципах, выработанных многими поколениями картографов.
Постоянное изменение физического, общественно-политического облика Земли и её окружения делает картографию отраслью науки и техники, потребность в которой не исчезнет никогда.
) имеет конечную кривизну, её нельзя отобразить на плоскость с сохранением всех пространственных отношений одновременно: углов между направлениями, расстояний и площадей поверхностей. Можно сохранить только некоторые из этих соотношений. Важное понятие в математической картографии - картографическая проекция, то есть функция, задающая отображение точек на поверхности Земли на декартовы координаты на плоскости. Другой значительный раздел математической картографии - картометрия, которая позволяет по данным карты измерять расстояния, углы и площади на реальной поверхности Земли.
Составление и оформление карт - область картографии, область технического дизайна изучающая наиболее адекватные способы отображения картографической информации. Эта область картографии тесно взаимосвязана с , и т. п. гуманитарными аспектами.
Поскольку на картах отображается информация, относящаяся к самым различным наукам, выделяют также такие разделы картографии как историческая картография , геологическая картография , экономическая картография , почвоведческая картография и т. п. Эти разделы относятся к картографии лишь как к методу, по содержанию они относятся к соответствующим наукам.
Картография появилась, вероятно, ещё до появления в первобытном обществе. Об этом свидетельствует, например, то, что у народов, не имевших письменности в момент их открытия, имелись развитые картографические навыки. Путешественники, распрашивавшие о расположении окрестных и берегов, получали от них сравнительно внятные описания, в виде карт, нарисованых на кусочках коры, на песке или на бумаге (если она была). Сохранились карты в форме наскальных рисунков в итальянской долине Камоника относящиеся к .
Помимо наскальных изображений, до нас дошли и -вавилонские карты, относящиеся к –
Самые древние греки, например, философы (примерно 6 век до н. э.) считали Землю диском, или четырёхугольником. Однако, они уже сомневались в этом, например, философ из той же школы , считал Землю цилиндром.
Однако, уже в 4 веке до н. э. начало утверждаться учение о шарообразности Земли. Уже тогда появилось первые понятия о климатических зонах, а следовательно, и . Примерно в определил с помощью геометрических построений Земли с ошибкой не больше 15%. Он же ввёл линии широты и долготы на картах. Однако, на картах Эратосфена линии широты и долготы не были сколь-либо равноотстоящими - расстояние между ними варьировалось, для наиболее удобной передачи известных ему пунктов.
Древнегреческая методика определения широты - по максимальной высоте над .
Труды Птолемея были вершиной древнегреческого картографического знания. После этого сведения лишь обобщались, а в последующие эпохи картографическое знание пришло в упадок.
Весьма помогло развитию картографического дела изобретение .
Следующая революция в картографии - создание и Абрагамом Ортелиусом первых атласов Земного шара. При этом Меркатору пришлось создать картографию как науку: он разработал теорию картографических проекций и систему обозначений. Атлас Ортелиуса под названием Theatrum Orbis Terrarum был напечатан в , полностью атлас Меркатора был напечатан только после его смерти.
Увеличению точности карт содействуют более точные способы определения широт и долгот, открытие Снеллиусом в способа и усовершенствование инструментов - геодезических, астрономических и часов (хронометров).
Хотя некоторые довольно удачные попытки составления больших карт ( , и т. д. ) были сделаны ещё в конце и в , однако только в мы видим большой успех в этом отношении, а также существенное расширение более точных картографических сведений по отношению к Вост. и Сев. Азии, Сев. Америке и т. д.
Важное техническое достижение - разработка способов измерения высот над уровнем моря и способов изображения высот на картах. Таким образом, появилась возможность снимать . Первые топографические карты были сняты в во .
Уже в допетровскую эпоху в России было известно искусство составления географических чертежей, что доказывает «Большой Чертеж», начавший составляться ещё в (по-видимому, по приказу ) и значительно пополненный в , но который, к сожалению, до нас не дошёл (он имелся лишь в одном экземпляре); сохранился лишь комментарий к нему, «Книга Большому Чертежу». О старинных русских чертежах мы можем получить понятие из карты , составленной в по приказанию П. И. Годунова и копия с которой сохранилась в Стокгольмском государственном архиве, из сибирского чертежа Ремезова и из нескольких чертежей отдельных местностей конца 17 в., сохранившихся в русских архивах. Что касается «Большого Чертежа», то он послужил для составления карты, над которой трудился царевич и на основании которой были изданы в – карты Массы и Герарда в
История развития картографии зарубежных стран (Европы)
1. Представление картографии как науки
Картография - наука об отображении и познании природных и социально-экономических геосистем посредством карт как моделей. Развитие компьютеризации расширило представление о картографии, в её интересы входят также технологии создания электронных карт, баз и банков цифровой картографической информации .
В состав современной картографии включают:
) Теоретические основы науки, в том числе учение о предмете и методе картографии и учение о карте (в нём рассматриваются виды, типы и классификация карт, а также их анализ).
) Историю картографической науки и производства.
) Картографическое источниковедение (систематический обзор и анализ картографических источников и относящиеся сюда вопросы теории научной информации).
) Теорию и технологию проектирования и изготовления карт.
) Теорию и методы использования карт.
Эти проблемы картографии исторически возникали разновременно и находятся в своей разработке на разных стадиях зрелости, что отразилось в подразделении картографии на отдельные дисциплины: картоведение, математическую картографию, составление и редактирование (или проектирование) карт и оформление карт; иногда в качестве особой дисциплины фигурирует картометрия. Картоведение в его современном состоянии объединяет теоретические основы науки, её историю, источниковедение, а также методы использования карт. Ранее всего закрепилась как особая дисциплина математической картографии, или теория картографических проекций. Длительную историю имеет картометрия - учение об измерении и исчислении по картам координат, расстояний, длин, высот, площадей и т.п.; очевидно, она составляет лишь один из методов использования карт, но часто пользуется самостоятельностью благодаря практическому значению, давности и обилию исследований. В задачу оформления карт входит исследование и разработка изобразительных средств картографии .
2. История картографии
2.1 Первые картографические карты
Картография зародилась в глубокой древности, упоминания о картах есть даже в Библии.
Сохранились картографические изображения, высеченные на скалах в эпоху первобытного общества. Особенно замечательны относящиеся к бронзовому веку наскальные рисунки в долине Камоника (Северная Италия), и среди них план, показывающий возделанные поля, тропинки, ручьи и оросительные каналы. Этот план принадлежит к числу древнейших кадастровых планов (рис. 1).
Рис. 1. План местности в первобытности
Создателем первой географической карты считают древнегреческого ученого Анаксимандра. В VI в. до н.э. он начертил первую карту известного тогда мира, изобразив Землю в форме плоского круга, окруженного водой.
В III в. до н.э. древнегреческий ученый Эратосфен написал книгу «Географика», впервые применив термины «география», «широта» и «долгота». Книга состояла из трех частей. В первой части была изложена история географии; во второй описаны форма и величина Земли, границы суши и океаны, климаты Земли; в третьей проведено деление суши на части света и сфрагеды - прообразы зон природы, а также сделано описание отдельных стран. Им была составлена и географическая карта населенной части Земли .
2.2 Картография в начале нашей эры
Уже в начале нашей эры китайские ученые начали создавать искусственные магниты, намагничивая железную иглу. Только через тысячу лет намагниченную иглу для компаса стали применять европейцы. Предполагают, что итальянский мастер Флавио Жиойя скрепил магнитную стрелку с бумажным кругом (картушкой) и по краю этого круга нанес градусные деления, а к центру его провел лучи, соответствующие 32 направлениям - румбам, для более удобного наблюдения за показаниями прибора при определении направления ветра. На картушке мастер нанес так же рисунок, получивший название «роза ветров» и ставший эмблемой всего, что связано с далекими путешествиями .
Во II в. н.э. древнегреческий ученый Клавдий Птолемей обобщил и систематизировал знания античных ученых о Земле и Вселенной в своем восьмитомном сочинении «Руководство по географии», которое в течение столетий пользовалось такой большой популярностью среди ученых, путешественников, купцов, что было переиздано 42 раза.
«География» Птолемея содержала, все имеющиеся к тому времени сведения о Земле. Большой точностью отличались приложенные к ней карты. Они имеют градусную сетку. Птолемей составил подробную карту Земли, подобной которой никто до него еще не создавал. На ней были изображены три части света: Европа, Азия и Ливия (как тогда называли Африку), Атлантический (Западный) океан, Средиземное (Африканское) и Индийское моря. Довольно точно были изображены известные в то время реки, озера и полуострова Европы и Северной Африки (рис. 2).
Рис. 2. Карта К. Птолемея
2.3 Эпоха Возрождения и Великие географические открытия
Расцвет картографии приходится на эпоху Возрождения и Великих географических открытий.
Первый глобус был создан немецким ученым Мартином Бехаймом. Его модель Земли увидела свет в 1492 г., в год, когда Христофор Колумб отправился к берегам сказочной Индии западным путем. На глобусе были изображены Европа, Азия, Африка, которые занимают около половины всей поверхности Земли, и нет Северной и Южной Америки, Антарктиды, Австралии. Атлантический и Тихий океаны представлены как единый водный бассейн, а на месте Индийского океана расположены Восточный Индийский океан и Бурное Южное море, разделенное обширным архипелагом островов. Очертания океанов и материков далеки от действительных, поскольку в основу создания глобуса были положены сведения, основанные на представлениях античных географов и данных арабских и других путешественников, посетивших страны Востока, Индию и Китай. Христофор Колумб впервые предложил практически использовать шарообразность Земли, чтобы западным путем достичь берегов Индии .
Ввел название «атлас» картограф Герард Меркатор. Основной его деятельностью было составление и гравирование карт, изготовление глобусов и астрономических инструментов. Он опубликовал наставление по написанию итальянского курсива на картах. Слава Меркатора обязана его трем знаменитым трудам - карта Европы 1554 года, большая Карта мира «для мореплавателей» 1569 года и капитальный атлас 1595 года. На Карте мира Меркатор впервые применил равноугольную цилиндрическую проекцию, пояснил ее значение, удобства и способы применения для навигации, положив тем самым начало разработке научных методов использования карт. Атлас же Меркатора отличается новым порядком точности и богатством содержания, пониманием математических принципов построения карт, достоинств и несовершенств различных проекций .
2.4 Период XVII-XVIII вв. - появление градусных измерений и цепей триангуляции
Развитие капиталистических отношений в странах Западной Европы способствовало дальнейшему подъему картографии. Крупная промышленность создала мировой рынок, подготовленный открытием Америки. Мировой рынок вызвал энергичное развитие торговли, мореплавания и средств сообщения. Стало необходимым видеть весь мир, иметь его правдивую, научно обоснованную карту. Ремесленный путь изготовления карт и атласов, характерный для голландских картографических мануфактур XVII в. Задача не ограничивалась отражением на картах новых открытий. Возникла необходимость в новых видах карт, в новых проекциях, в систематических съемках больших территорий .
Особенно крупный вклад в науку внесли астрономические и геодезические работы французских ученых по определению формы и размеров Земли, которые принято называть градусными измерениями. Новый метод определения длины земного меридиана посредством триангуляции был применен голландцем Виллелбрордом Снеллиусом еще в 1615 г. Слабое место прежних определений - малая точность непосредственного измерения длины дуги меридиана - исключалось путем замены линейных измерений угловыми. Однако точность результатов, полученных Снеллиусом, по ряду причин, в частности из-за несовершенства угломерного инструмента, была невелика.
Главным событием в развитии картографических представлений во второй половине XVIII в. стало использование триангуляции для обоснования съемок и применение проекций для топографических карт.
Триангуляция - (позд.-лат., от лат. triangalus - треугольник.). Способ построения на местности системы опорных геодезических пунктов и определения их плановых координат. Пункты находятся в вершинах смежно расположенных треугольников, а система Т. состоит из рядов(цепей) и систем треугольников, в которых измерены все углы и длина хотя бы одной начальной стороны(базиса) с известными координатами вершин. Эти данные позволяют вычислить координаты всех других пунктов сети. Наивысшую точность определения координат и наибольшую длину сторон имеет сеть Т. 1-го класса, ее последовательно сгущают и заполняют сетями 2, 3, 4-го классов (рис. 3) .
Рис. 3. Триангуляция (в геодезии)
Эти нововведения позволили при съемке больших территорий работать одновременно и независимо любому количеству съемщиков, правильно и легко сводить результаты отдельных съемок в одно целое, исключить накопление ошибок и получить постоянный и надежный контроль на всех этапах съемочных операций.
Вслед за градусными измерениями в 1744 году под руководством директора Парижской обсерватории Цезаря Кассини была начата большая работа по «геометрической описи» Франции, состоявшая в распространении цепей триангуляции на всю территорию страны. К этой сети, состоявшей более чем из 2000 треугольников, привязывались крупные населенные пункты, для которых затем вычислялись географические координаты. Если градусные измерения имели главным образом научное значение, то «геометрическая опись» уже могла служить для обоснования и увязки топографических съемок.
Начало французских градусных измерений было положено Жаном Пикаром в 1669-1670 годы. Благодаря использованию инструмента с трубой, снабженной сеткой нитей, Пикар получил значение длины одноградусной дуги (111212 м). Это значение отличается от принятого в наши дни всего на 9 м. Немного позднее И. Ньютон выдвинул гипотезу, по которой Земля является не шаром, а эллипсоидом вращения, несколько сжатым в направлении ее полюсов. Для выяснения истины Парижская академия наук организовала и выполнила ряд градусных измерений, в частности в Перу и Лапландии, которые подтвердили сжатие и уточнили размеры Земли .
2.5 Картография и армия в 18-19 веках
На рубеже XVIII и XIX вв. армия стала ощущать острую потребность в топографических картах. До этого времени использование географических карт в военном деле ограничивалось сравнительно узкими рамками, которые определялись господствовавшей на протяжении XVIII в. линейной тактикой ведения боя. Линейное построение могло быть осуществлено только на ровной и открытой местности, где полководец имел возможность непосредственно наблюдать поле битвы и руководить сражением. Но карта оказывалась необходимой при движении и сосредоточении войск и при их расквартировании. В первом случае была достаточна дорожная карта сравнительно мелкого масштаба. Крупномасштабные карты снимались только для укрепленных районов и лагерей, т.е. для ограниченных участков местности .
Вначале XIX в. европейские страны спешно обучают свои армии по новому образцу и организуют специальные военно-топографические службы. Их главной обязанностью становится изготовление для возможных театров войны крупномасштабных топографических карт, основанных на жесткой опорной сети - триангуляции и на топографических съемках.
Новая задача возникла в отношении передачи рельефа. Крупномасштабные карты без изображения рельефа потеряли для армии всякую цену. Армия не только ждала от карты наглядного изображения местности, но и требовала также показа крутизны скатов, во многом определяющей возможность маневрирования войск. Решение задачи было предложено Леманом, разработавшим объективный метод изображения рельефа штрихами, которые вычерчивались вдоль линий наибольшей крутизны скатов так, что толщина штрихов находилась в определенном соотношении с крутизной ската .
Интерес к национальным атласам, в которых искали информации более подробной и разносторонней, чем простое указание размещения различных географических объектов, пробудился после окончания первой мировой войны. В этот период вышли атласы Финляндии, Чехословакии и Италии. Причины разработки таких атласов были различны. Они были необходимы для создания новых независимых государств, разработки ресурсов и хозяйственных возможностей собственных территорий, усиления эксплуатации колоний и др.
Вторая мировая война вызвала громадный спрос на географические карты. Она потребовала мобилизации картографического производства, способствовала его росту, внедрению новой техники и разработке новых типов карт.
2.6 Эволюция в развитии картографии (вторая половина 20 века)
С разгромом фашистской Германии отпала надобность в снабжении картами действующих армий, поглощавших львиную долю картографической продукции. Последовало естественное сокращение суммарного объема печатаемых для военного ведомства карт, но общий уровень картографического производства превосходил довоенный. Причины были различны. По началу карты были необходимы для обеспечения работ по восстановлению опустошенных войной территорий. Далее карты сыграли важную роль в исследовании и эксплуатации природных богатств, борьбе за рынки сбыта и сырья, в развитии автотранспорта и туризма.
Появляются различные виды карт - геологические, почвенные, экономические и др., и, соответственно, выделяются отдельные тематические разделы картографии - геологическая картография, почвенная картография, экономическая картография и т.д. .
Быстрое развитие автомобильного транспорта и туризма вызвало огромный спрос на дорожные и туристские карты, рассчитанные на многотысячные и даже миллионные тиражи и не требующие больших затрат на свою разработку.
Начиная с 60-х годов, появился и быстро усиливается новый стимул к развитию тематического и комплексного картографирования, вызванный техногенным загрязнением и порчей внешней среды. Исследования и картографирование природы, прежде направленные главным образом к возможно более энергичной и полной эксплуатации естественных богатств, приобретают и другую, возрастающую в своем значении цель - сохранение природы как среды жизни и деятельности человека.
Появление первых ЭВМ, автоматики и космические съемки открыли новые горизонты для технического перевооружения картографо-геодезического производства. Происходит разработка новых видов типов карт, расширяются направления картографической деятельности. Стало реальным автоматизированное изготовление карт, сначала простейших, затем более сложных, в традиционных и новых формах с привлечением разнообразной, в том числе космической информации, переведенной в цифровой вид.
Процесс создания и производства карт усложнялся от года в год, особенно остро стала ощущаться проблема подготовки высококвалифицированных картографов. В университетах Англии, Франции появляются целые факультеты, направленные на подготовку специалистов в этой области, но, по сравнению с СССР, организация высшего картографического образования на западе опаздывала на 25 и более лет.
3. Современное представление картографической информации
Наиболее существенные преобразования принципов представления географической информации произошли на рубеже XX-XXI столетий. Теоретико-методологические исследования в области геоинформатики и создания географических информационных систем (ГИС), развитие методов обработки данных дистанционного зондирования способствовали возникновению новой отрасли науки - геоинформационного картографирования (ГК) - программно-управляемого создания и использования карт на основе баз географических данных и знаний. Раньше карты рассматривались только как графические изображения, сейчас карты - это данные. Процесс создания карт в ГК начинается с создания картографической базы данных, к достоинствам которых можно отнести следующие свойства:
Непрерывность.
Возможность создания карт на любую территорию, задаваемого масштаба, с нужной нагрузкой.
Легкость пополнения новыми данными, быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.
Карта теперь предстает как образно-знаковая геоинформационная модель действительности. Аналоговые методы создания и использования карт уступают место новым электронным технологиям, основанием при разработке которых служат традиции атласного картографирования и опыт комплексных географических исследований. Основное назначение ГК - информационно-картографическое моделирование геосистем.
Базовым понятием для представления географических данных служит цифровая карта. Цифровые карты содержит не показатели моделируемых ими объектов реальности, а свойства картографических знаков, выражающих эти показатели графически. С точки зрения ГИС-технологий картографической визуализации пространственных данных их графические представления подразделяют на электронные и компьютерные карты. Электронные карты отображаются на экране монитора. Они предназначены они для использования в компьютерной среде. Электронные карты легко могут модифицироваться, совмещаться с другими слоями пространственных данных. В виде изображения они существуют временно, управляются с помощью программ, но могут быть сохранены внешних носителях. Компьютерные карты, представляемые в бумажной форме с помощью устройства печати, имеют традиционную форму карты, составленную по правилам картографии и предназначенную для использования человеком.
Заключение
История картографии изучает основные факты, этапы и закономерности в развитии картографии как отрасли деятельности и науки. Это развитие связано с потребностями материальной жизни общества. Возникающие потребности общества вызывают необходимость создания новых географических карт и в связи с этим ставят перед теорией определенные проблемы. Решение этих проблем укрепит позиции картографии как основной науки, гуманизирует ее, сможет сохранить самостоятельность, убережет от растворения в цифровом, электронном мире.
Картография, хотя зародилась в глубокой древности, она еще до конца не раскрыта и является мощным средством для научных исследований, приобретения новых знаний о мире, природе и человечестве.
Важную роль в развитии данной области играет информатика. Она дает широкие возможности для проектирования картографических данных, анализа и моделирования текущего состояния природы, а так же прогнозирования различных техногенных катастроф.
Список литературы
1.Географическая энциклопедия [Электронный ресурс]. / Определение картография. - Режим доступа #"justify">2.Большая Советская Энциклопедия [Электронный ресурс]./ Разделы картографии. - Режим доступа: #"justify">3.#"justify">.История развития картографической информации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: #"justify">5.История картографии. - Режим доступа: #"justify">.Географическая библиотека. [Электронный ресурс]./ Распространение «Географии» Птолемея. - Режим доступа: #"justify">7.Интернет библиотека. - Режим доступа: #"justify"> (прим: в картинках)./ (дата обращения: 10.12.2012).
.Интернет библиотека. - Режим доступа: #"justify">.Энциклопедия Кругосвет [Электронный ресурс]./ Герард Меркато. - Режим доступа: #"justify">.Географическая библиотека. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: #"justify">.Картографический словарь / А.М. Берлянт М.: Научный Мир, 2005. 750 с.
12.#"justify"> (прим: в картинках)./ (дата обращения: 17.12.2012).
.Энциклопедия Кругосвет./ Французские градусные измерения/ - Режим доступа: #"justify">.Интернет библиотека. - / Салищев К.А. - Военная картография/ - Режим доступа: #"justify">15.Интернет библиотека. - / Салищев К.А. - Военная картография/ - Режим доступа: #"justify">.История картографии. - Режим доступа: #"justify">.#"justify">.Атоян, Р.В., Атоян, Л.В. Основные направления развития современной картографии / Р.В. Атоян, Л.В. Атоян // Геодезия и картография. - 2002. - №3. - С. 70.
.История развития картографической информации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: #"justify">картография птолемей триангуляция географический
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Применительно к ГИС, основной интерес представляет картография. Картография это наука, которая рассматривает методы составления, издания и использования различных карт. Как наука, картография имеет богатую историю, первые рисунки напоминающие карты относятся к III тысячелетию до н.э. и найдены в районе Майкопа на вазе. Известна и египетская карта приисков, датирующаяся возрастом 1400 лет до н.э. В России первая известная карта, дошедшая до нас, это Чертеж украинским и черкасским городам от Москвы до Крыма от 1627 года. Самый большой вклад в развитие картографии внес Петр I. Впоследствии с 1758 г. Картографический департамент возглавил Ломоносов. Интересно, что понятие экономической географии введено им.
Разделы картографии
-Математическая картография:
Основная статья: изучает способы отображения поверхности Земли на плоскости. Поскольку поверхность Земли (приблизительно сферическая) имеет конечную кривизну, её нельзя отобразить на плоскость с сохранением всех пространственных отношений одновременно: углов между направлениями, расстояний и площадей поверхностей. Можно сохранить только некоторые из этих соотношений. Важное понятие в математической картографии - картографическая проекция, то есть функция, задающая отображение географических координат точек на поверхности Земли на декартовы координаты на плоскости. Другой значительный раздел математической картографии - картометрия , которая позволяет по данным карты измерять расстояния, углы и площади на реальной поверхности Земли.
-Составление и оформление карт:
Составление и оформление карт - область картографии, область технического дизайна, изучающая наиболее адекватные способы отображения картографической информации. Эта область картографии тесно взаимосвязана с психологией восприятия, семиотикой, и т. п. гуманитарными аспектами.
Поскольку на картах отображается информация, относящаяся к самым различным наукам, выделяют также такие разделы картографии как историческая картография, геологическая картография, экономическая картография, почвоведческая картография и т. д. Эти разделы относятся к картографии лишь как к методу, по содержанию они относятся к соответствующим наукам.
-Цифровая картография:
Относительно недавно появилась цифровая (компьютерная) картография, занимающаяся компьютерной обработкой картографических данных. Цифровая картография является не столько самостоятельным разделом картографии, сколько её инструментом, обусловленным современным уровнем развития технологии.
История картографии
Картография появилась, вероятно, в глубокой древности, ещё до появления письменности в первобытном обществе. Об этом свидетельствует, например, то, что у народов, не имевших письменности в момент их открытия, имелись развитые картографические навыки. Путешественники, распрашивавшие эскимосов северной Америки о расположении окрестных островов и берегов, получали от них сравнительно внятные описания, в виде карт, нарисованых на кусочках коры, на песке или на бумаге (если она была). Сохранились карты в форме наскальных рисунков в итальянской долине Камоника относящиеся к бронзовому веку.
Помимо наскальных изображений, до нас дошли древнеегипетские и вавилонские карты (3–1 тысячелетию до н. э.). Вавилонские карты на глиняных табличках, датируемые примерно 2500 до н.э., показывают различные по величине объекты, от отдельного землевладения до крупной речной долины. На крышке одного египетского саркофага изображена стилизованная карта дорог древнего Египта.
В 3 в. до н. э. в Египте греческий учёный Эратосфен произвёл первое определение радиуса земного шара на основании правильных геометрических принципов, получивших название градусных измерений. В это время в трудах Аристотеля впервые появилось название «геодезия» как отрасли человеческих знаний, связанной с астрономией, картографией и географией. Во 2 в. до н. э. астрономы и математики установили понятия о географической широте и долготе места, разработали первые картографические проекции, ввели сетку меридианов и параллелей на картах, предложили первые методы определения взаимного положения точек земной поверхности из астрономических наблюдений. В начале 9 в. по поручению багдадского халифа Мамуна было произведено одно из первых градусных измерений вблизи Мосула и достаточно точно определён радиус земного шара.
Китайская картография также восходит к глубокой древности. В Китае очень давно и независимо от Запада были разработаны некоторые очень важные технические приемы, в том числе прямоугольная картографическая сетка, использовавшаяся для определения местонахождения объекта. Самый старый из сохранившихся документов по официальной съемке страны и созданию карт относится к династии Чжоу (1027–221 гг. до н. э.). А самыми древними китайскими картами из сохранившихся считаются карты на бамбуковых пластинках, шелке и бумаге, обнаруженные в фанматанских могилах времен Циньской (221–207 гг. до н. э.) и Западной Ханьской (206 г. до н. э. – 25 г. н. э.) династий, а также в мавандуйских могилах Западной Ханьской династии. Эти карты по характеру изображения и детальности сравнимы с топографическими картами. По точности они существенно превосходили даже более поздние европейские карты. Основной же китайский вклад в создание карт заключался в изобретении не позднее II в. до н. э. бумаги, на которой стали составляться карты, и прямоугольной сетки координат, которую впервые применил великий китайский астроном и математик Чжан Хэн (78–139 гг. н. э.). В дальнейшем китайские картографы неизменно пользовались прямоугольной сеткой координат. Столетие спустя китайский картограф Пэй Сю (224–271 гг.) разработал принципы составления карт, основанные на использовании прямоугольной сетки координат, а также принципы измерения расстояний на основе законов геометрии. А выдающийся картограф своего времени Цзя Дан (730 - 805), воспользовавшись этим методом, составил карту всей империи за период с 785 по 801 год. Карта, которую он назвал «Карта китайских и варварских народов между четырьмя морями», имела 9 метров в длину и 10 метров в высоту и была составлена в масштабе 1 кан (2,94 см) к 100 ли (1 танский ли = 18.000 канов, то есть примерно 6 км). На карте была отражена территория площадью около 15.900 км с востока на запад и 17.750 км с севера на юг. Период династий Сун и Юань (960-1368) был золотым веком китайской картографии. Два самых удивительных памятника средневековой китайской картографии, сохранившиеся по сей день, были выгравированы на камне в 1136 году. Ныне они хранятся в «Лесу стел» в городе Сиань, административном центре провинции Шэнси. Первый называется «Карта Китая и варварских стран», второй - «Карта путей Ю». Обе карты имеют размер приблизительно 1 кв.м. Изобретение китайцами в VIII в. книгопечатания позволило им первыми в мировой истории приступить к печатанию карт. Первая из сохранившихся печатных китайских карт датируется 1155 г. Традиционная китайская картография своего пика достигла в рукописной карте Китая Чжу Сыбэня (1273–1333 гг.), изданной в виде атласа два века спустя.
Мы располагаем лишь немногими примерами карт этой эпохи, из литературных источников известно, что в этой области греки значительно превзошли другие народы. Уже в 4 в. до н.э. греки пришли к выводу о шарообразности Земли и разделяли ее на климатические пояса, из чего позднее возникла концепция широты. Эратосфен в 3 в. до н.э. с помощью простых геометрических построений поразительно точно определил размеры Земли. Ему принадлежит также карта мира, на которой были показаны линии широты и долготы (хотя и не в современном упорядоченном виде). Изображение географических координат в виде правильной сетки с равными интервалами, приписываемое греческому астроному Гиппарху, использовалось прославленным греческим картографом Птолемеем, жившим во 2 в. н.э. в Александрии. Птолемей составил географический справочник, включавший ок. 8000 пунктов с указанием их координат, и разработал руководство по составлению карт, по которому много веков спустя ученым удалось реконструировать некоторые из составленных им карт. Карты Птолемея до нас не дошли. Среди историков картографии существует также точка зрения, согласно которой сам Птолемей не составлял карт, а это сделали по его материалам только византийцы в XIII–XIV веках (данный картографический материал через век был усвоен и развит западноевропейским Возрождением). В последующие эпохи картографическое знание пришло в упадок, хотя римляне вели большие работы по съемке земель и составлению дорожных карт.
Карты в эпоху Средневековья
В раннем Средневековье в Европе картография пришла в упадок. В VI в. Косма Индикоплов создал свою «Христианскую типографию». Он отверг точку зрения, утвеждавшую, что Земля шар, и предпочел более старую концепцию плоской земли в форме диска, окруженного океаном. Отцы церкви не все приняли эту доктрину, но в целом в церковной картографии возобладала традиционная форма римской карты круг. Получили распространение так называемые Т и О карты, на которых поверхность Земли изображалась состоящей из дискообразной суши, окружённой океаном (буква О). Суша изображалась разделённой на три части Европу, Азию и Африку. Европу от Африки отделяло Средиземное море (нижняя часть буквы Т), Африку от Азии река Нил (правая часть перекладины Т), а Европу от Азии река Дон (Tanais) (левая часть перекладины Т). Эти карты отображают идею дохристианской эпохи, слегка адаптированные церковью.
В то же время, традиции Птолемея во многом сохранялись арабскими учёными. Арабы усовершенствовали методы определения широты Птолемея, они научились использовать наблюдения звёзд вместо Солнца. Это повысило точность. Весьма подробную карту тогдашнего мира составил в 1154 году арабский географ и путешественник Аль-Идриси. Его работа стоит особняком, он взял арабские и европейские материалы и переработал их по-своему. Вся работа заняла 15 лет. Карта представляла собой серебряную пластину размером, вероятно, 3,5 х 1,5 метра; позже, в 1160 г., эта пластина попала в руки разъяренной толпы и была разбита на куски. В 1154 г. было завершено составление книги на латинском и арабском языках, а также карты, нарисованной на 70 листах, и небольшой круглой карты мира. Согласно арабским источникам. в 1161 г. Идриси составил более подробные текст и карту. Интересная особенность карты Идриси, как, впрочем, и других карт, составленных арабами - юг изображался сверху карты.
В начале 14 в. в картографии появился новый тип карт. Это были морские карты – портоланы, служившие навигационным целям; их создание стало возможным благодаря появлению в Европе магнитного компаса. Первоначально эти карты, украшенные схематическим изображением компаса и отличавшиеся исключительно подробной проработкой береговых линий, составлялись только для Средиземноморья. Первый дошедший до нас портолан датируется 1296 годом. В некоторых отношениях вершиной средневековой картографии можно считать небольшой глобус, изготовленный Мартином Бехаймом в 1492 и показывающий мир таким, каким он представлялся перед открытием Америки. Это самый старый глобус. С XV в. развитие картографии пошло стремительными темпами, обусловленное тремя основными причинами – турецкой оккупацией Константинополя, изобретением книгопечатания в Европе и началом эры Великих географических открытий.
Эпоха Возрождения и Новое время
В середине XIV века началась эпоха Великих географических открытий. Из-за этого обострился и интерес к картографии. Важные достижения картографии доколумбовского периода - карта фра Мауро (1459 года, эта карта, в некотором смысле придерживалась концепции плоской Земли) и первый глобус, составленный немецким географом Мартином Бехаймом.
После открытия Америки Колумбом в 1492 году в картографии новые успехи - появился целый новый континент для исследования и изображения. Очертания американского континента стали ясны уже к 1530-м годам. Весьма помогло развитию картографического дела изобретение книгопечатания.
Развитие современной геодезии и геодезических работ началось в 17 в. В начале 17 в. была изобретена зрительная труба. Большим шагом в развитии геодезии явилось изобретение нидерландским учёным В. Снеллиусом в 1615-1617 гг. метода триангуляции, который до сих пор служит одним из основных методов определения опорных пунктов для топографических съёмок. Появление угломерного инструмента, называемого теодолитом, и сочетание его со зрительной трубой, снабженной сеткой нитей, повысило точность угловых измерений в триангуляции. В середине 17 в. был изобретён барометр, явившийся первым инструментом для определения высоты точек земной поверхности. Были разработаны также графические методы топографической съёмки, упростившие составление топографических карт.
Открытие английским учёным И. Ньютоном закона всемирного тяготения во 2-й половине 17 в. привело к возникновению идеи о сфероидичности Земли, т. е. сплюснутости её в направлении полюсов. Исходя из закона тяготения и гипотез о внутреннем строении Земли, И. Ньютон и нидерландский учёный X. Гюйгенс определили сжатие земного сфероида чисто теоретическим путём и получили сильно противоречивые результаты, вызвавшие сомнения в сплюснутости фигуры Земли и даже в обоснованности закона всемирного тяготения. В связи с этим в 1-й половине 18 в. Парижской Академией Наук были направлены в Перу и Лапландию геодезические экспедиции, которые произвели там градусные измерения, подтвердившие правильность идеи о сфероидичности Земли и доказавшие обоснованность закона всемирного тяготения. В середине 18 в. французский учёный А. Клеро разработал основы теории фигуры Земли и обосновал закон изменения силы тяжести на земном сфероиде в зависимости от географической широты. Эпоха открытия закона тяготения и упомянутых геодезических экспедиций явилась эпохой становления геодезии как самостоятельной науки о фигуре Земли и методах её изучения. В конце 18 в. во Франции П. Мешен и Ж. Деламбр измерили дугу меридиана от Дюнкерка до Барселоны для установления длины метра как 1:10000000 доли четверти меридиана и получили один из первых достоверных выводов о размерах земного эллипсоида.
Хотя некоторые довольно удачные попытки составления больших карт (Германии, Швейцарии и т. д.) были сделаны ещё в конце XIV и в XVII веках, однако только в XVIII в. мы видим большой успех в этом отношении, а также существенное расширение более точных картографических сведений по отношению к Вост. и Сев. Азии, Австралии, Сев. Америке и т. д. Лишь в конце XIX столетия стали производиться точные инструментальные съемки на больших пространствах и издаваться настоящие топографические карты различных государств в крупных масштабах. К началу XX столетия съёмка мелкомасштабных топографических карт большинства государств ещё не была закончена. Полностью задачу построения мелкомасштабной карты мира удалось решить только к середине XX века.
Древнейшие карты
Самые древние греки, например, философы милетской школы (примерно VI век до н. э.) считали Землю диском, или четырёхугольником. Однако, они уже сомневались в этом, например, философ из той же школы Анаксимандр, считал Землю цилиндром. Однако, уже в IV веке до н. э. начало утверждаться учение о шарообразности Земли. Уже тогда появилось первые понятия о климатических зонах, а следовательно, и географической широте. Примерно в 250 году до н. э. Эратосфен определил с помощью геометрических построений радиус Земли с ошибкой не больше 15 %. Он же ввёл линии широты и долготы на картах. Однако, на картах Эратосфена линии широты и долготы не были сколь-либо равноотстоящими - расстояние между ними варьировалось, для наиболее удобной передачи известных ему пунктов. Древнегреческая методика определения широты - по максимальной высоте Солнца над горизонтом. Гиппарх развил учение о широте и долготе и разработал первые картографические проекции. На основании сведений и методики Гиппарха, Клавдий Птолемей составил обширный справочник по координатам различных точек и учебник по составлению карт. Карты Птолемея до нас не дошли, однако их можно восстановить по данным его справочника и методикам. Среди историков картографии существует также точка зрения, согласно которой сам Птолемей не составлял карт, а это сделали по его материалам только византийцы в XIII-XIV веках (данный картографический материал через век был усвоен и развит западноевропейским Возрождением). Труды Птолемея были вершиной древнегреческого картографического знания. После этого сведения лишь обобщались, а в последующие эпохи картографическое знание пришло в упадок. В раннем Средневековье картография пришла в упадок. Вопрос о форме Земли перестал быть важным для философии того времени, многие снова начали считать Землю плоской. Получили распространение так называемые Т и О карты, на которых поверхность Земли изображалась состоящей из дискообразной суши, окружённой океаном (буква О). Суша изображалась разделённой на три части Европу, Азию и Африку. Европу от Африки отделяло Средиземное море (нижняя часть буквы Т), Африку от Азии река Нил (правая часть перекладины Т), а Европу от Азии река Дон (Tanais) (левая часть перекладины Т).
В то же время, традиции Птолемея во многом сохранялись арабскими учёными (вообще, греческая культура дошла до европейцев в основном благодаря арабам). Арабы усовершенствовали методы определения широты Птолемея, они научились использовать наблюдения звёзд вместо Солнца. Это повысило точность. Весьма подробную карту тогдашнего мира составил в 1154 году арабский географ и путешественник Аль-Идриси. Интересная особенность карты Идриси, как, впрочем, и других карт, составленных арабами - юг изображался сверху карты.
Некоторую революцию в европейской картографии устроило введение в пользование в конце XIII-начале XIV веков магнитного компаса. Появился новый тип карт - подробные компасные карты берегов портоланы (портуланы). Подробное изображение береговой линии на портоланах нередко совмещалось с простейшим делением на страны света Т и О карт. Первый дошедший до нас портолан датируется 1296 годом. Портоланы служили сугубо практическим целям, и как таковые мало заботились об учёте формы Земли.
Эпоха Возрождения и Новое время
В середине XIV века началась эпоха Великих географических открытий. Из-за этого обострился и интерес к картографии. Важные достижения картографии доколумбовского периода - карта фра Мауро (1459 года, эта карта, в некотором смысле придерживалась концепции плоской Земли) и «Земное яблоко» - первый глобус, составленный немецким географом Мартином Бехаймом.
После открытия Америки Колумбом в 1492 году в картографии новые успехи - появился целый новый континент для исследования и изображения. Очертания американского континента стали ясны уже к 1530-м годам. Весьма помогло развитию картографического дела изобретение книгопечатания. Детализированные трехмерные макеты (сохранилось очень мало археологических находок) и рисованные планы (не сохранились; только упоминаются) местностей - карты - широко применялись в Империи Инков в XV-XVI веках на основе системы направляющих секе, выходящих из столицы Куско. Измерение расстояний и площадей производилось с помощью универсальной единицы измерения - тупу.
Следующая революция в картографии - создание Герхардтом Меркатором и Абрагамом Ортелиусом первых атласов Земного шара. При этом Меркатору пришлось создать картографию как науку: он разработал теорию картографических проекций и систему обозначений. Атлас Ортелиуса под названием Theatrum Orbis Terrarum был напечатан в 1570 году, полностью атлас Меркатора был напечатан только после его смерти.
Увеличению точности карт содействуют более точные способы определения широт и долгот, открытие Снеллиусом в 1615 году способа триангуляции и усовершенствование инструментов - геодезических, астрономических и часов (хронометров).
Хотя некоторые довольно удачные попытки составления больших карт (Германии, Швейцарии и т. д.) были сделаны ещё в конце XIV и в XVII веках, однако только в XVIII в. мы видим большой успех в этом отношении, а также существенное расширение более точных картографических сведений по отношению к Вост. и Сев. Азии, Австралии, Сев. Америке и т. д.
Важное техническое достижение XVIII века - разработка способов измерения высот над уровнем моря и способов изображения высот на картах. Таким образом, появилась возможность снимать топографические карты. Первые топографические карты были сняты в XVIII веке во Франции.
Развитие картографии в конце XIX-начале XX веков
Лишь в конце XIX столетия стали производиться точные инструментальные съёмки на больших пространствах и издаваться настоящие топографические карты различных государств в крупных масштабах. К началу XX столетия съёмка мелкомасштабных топографических карт большинства государств ещё не была закончена. Полностью задачу построения мелкомасштабной карты мира удалось решить только к середине XX века.
История картографии в России
Уже в допетровскую эпоху в России было известно искусство составления географических чертежей, что доказывает «Большой Чертеж», начавший составляться ещё в XVI веке (по-видимому, по приказу Ивана Грозного) и значительно пополненный в XVII веке, но который, к сожалению, до нас не дошёл (он имелся лишь в одном экземпляре); сохранился лишь комментарий к нему, «Книга Большому Чертежу». О старинных русских чертежах мы можем получить понятие из карты Сибири, составленной в 1667 г. по приказанию воеводы П. И. Годунова и копия с которой сохранилась в Стокгольмском государственном архиве, из сибирского чертежа Ремезова 1701 г. и из нескольких чертежей отдельных местностей конца XVII в., сохранившихся в русских архивах. Что касается «Большого Чертежа», то он послужил для составления карты, над которой трудился царевич Фёдор Борисович Годунов и на основании которой были изданы в 1612-14 гг. карты 
Массы и Герарда в Голландии. Эти карты были первыми сколько-нибудь удовлетворительными генеральными картами России, хотя попытки к составлению таковых делались на Западе и ранее: известна, например, карта Бернардо Агнезе 1525 г. сохранившаяся в венецианском архиве и основанная на расспросных сведениях; карта Вида и особенно карта Герберштейна, который мог пользоваться отчасти и русским чертежом или, по крайней мере, русскими дорожниками. Некоторые добавления к картографическим сведениям о России, особенно Сибири, были сделаны в 18 ст. - Витзеном и Штраленбергом, но со времён Петра I начинается и история правильной русской картографии. Пётр I, интересуясь географией, посылал для съёмок геодезистов (Кожин, Никита) и морских офицеров и выписал из-за границы для издания карт граверов Шхонебека и Пикара. Картографические материалы в его время собирались в Сенат, секретарь которого И. Кирилов был большой любитель географии; благодаря ему был издан первый русский географический атлас из 19 карт, в 1745 г. Позже составление и издание карт перешло в Академию наук, которой при Екатерине II был издан более подробный атлас (в котором до 70 пунктов уже было определено астрономически). Множество картографических данных было собрано в эпоху Екатерины II путешественниками-академиками, а также благодаря начатому в это же время генеральному межеванию. При Павле I составление карт перешло в военное ведомство и при Александре I приурочено к Главному штабу, при котором в 1822 г. был учреждён корпус военных топографов. К эпохе Александра I относятся первые триангуляции в России, исполнявшиеся сперва под руководством генерала Теннера, затем генерала Шуберта. После основания Пулковской обсерватории, при Николае I, геодезия и картография в России сделали значительные успехи и заявили себя такими крупными работами, как измерение (под руководством Струве) дуги меридиана от Лапландии до устьев Дуная и составление (с 1846 г.) 3-хверстной топографической карты западных губерний. При Александре II листы этой карты стали поступать и в продажу, и в то же время была издана 10-верстная карта Европейской России, также ряд карт по Азиатской России (Кавказу, Средней Азии), многие специальные карты и т. д.; с этого же времени возникла у нас и частная картографическая деятельность.
Тема 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КАРТОГРАФИИ
План
1. Картография античного времени.
2. Картография Средневековья (V- середина XVII в.).
3. Картография Нового времени.
4. Картография Новейшего времени.
5. Исторический процесс в картографии.
1.1. КАРТОГРАФИЯ АНТИЧНОГО ВРЕМЕНИ
Истоки зарождения картографии относятся к глубокой древности. Еще в первобытном обществе, задолго до появления письменности появились схематические рисунки (чертежи) расположения участков охоты, рыбной ловли с указанием дорог к ним и др. Эти рисунки изображались на скалах, стенах пещер, берестяных, костяных или глиняных пластинах.
Рис. 1.1. Чукотская карта на коже
Рис. 1.2. «Рельефные» карты гренландских эскимосов
Рис. 1.3. План охотничьего угодья (3 в до н.э.)
В древнем Междуречье развитие ирригационного земледелия вызвало необходимость описания и изображения оросительных систем (древнейшие картографические изображения). Расширение государства вызвало необходимость строительства новых городов, крепостных сооружений, систем водоснабжения и прочего, требовавшего изготовления их планов. Расцвет государства в Междуречье привел к расширению торговых связей и завоевательным походам, способствующим расширению географического горизонта и изображения на планах и картах новых земель. Глиняные таблички Вавилона, папирусные изображения древнего Египта - исторические свидетельства развития способов картографического изображения в древнем мире.
Рис. 1.4. Глиняная вавилонская табличка с изображением карты мира (5 в до н.э.)
Рис. 1.5. Египетская «Карта золотых рудников»
Греческие мыслители, создавшие первые естественнонаучные теории о происхождении и строении мира, сначала представляли Землю в виде круглого или овального диска, плавающего на поверхности безграничного океана. Но уже в V в. до н. э. Парменид выдвинул чисто умозрительное предположение о шарообразности Земли. Убедительные доказательства этой гипотезы были приведены в сочинениях великого ученого древности Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), который отмечал, что математики, вычислявшие длину земной окружности, считают ее величину равной 400 тыс. стадиев (т. е. примерно в 60 тыс. км, что в полтора раза больше действительных разменов).
Наиболее близкое к действительности определение длины земного меридиана, выполненное в античное время, принадлежит Эратосфену (276-194 гг. до н. э.) - выдающемуся астроному и географу, главе Александрийской библиотеки. Он вычислил длину меридиана в 252 тыс. стадиев, что (при употребительной в его время длине стадия в 157,5 м) соответствует 39,7 тыс. км, т. е. очень близко к действительной величине меридиана (40 009 км).
В своем труде «География» (известном в отрывках) Эратосфен подробно рассмотрел вопрос о фигуре Земли, привел данные о размерах и форме ее обитаемой части - ойкумены и показал последнюю на карте.
На рисунке 1.6 показана карта Эратосфена. Он создал её по своим представлениям о населённой части суши вокруг Средиземного (Внутреннего) моря: Южная Европа, Северная Африка и западная часть Азии. Для составления своей карты Эратосфен использовал координаты десятка точек. Меридианы на ней проведены не через равные промежутки, а через определённые пункты, например через Александрию, Карфаген. Так же проведены и параллели. Тем не менее, сетка параллелей и меридианов позволила Эратосфену при помощи известных расстояний правильно показать взаимное расположение материков, гор, рек и городов.
Рис. 1.6. Карта Эратосфена
Вслед за Эратосфеном и другие ученые античного мира включали в задачи географии графическое изображение Земли. С того времени почти в течение двух тысячелетий география и картография (последний термин вошел в употребление только в середине XIX в.) развивались нераздельно, хотя соотношение двух компонентов - описательного и картографического - было у разных авторов неодинаковым.
Крупный шаг в дальнейшем совершенствовании изображений Земли был сделан крупнейшим астрономом древности Гиппархом (около 190-126 гг. до н. з.), предложившим строить карты на сетке меридианов и параллелей, определяя положение точек земной поверхности по широте и долготе; для их обозначения он стал использовать заимствованное у вавилонян деление круга на 360 градусов и далее на минуты и секунды.
Рис. 1.7. Карта Гиппарха (фрагмент), 150 год до н.э.
Научные основы картографии заложил знаменитый древнегреческий ученый-математик, астроном, картограф и географ Клавдий Птолемей (I-II вв. н.э.). Знаменитое его «Руководство по географии» было по существу руководством по составлению географических карт. Оно включало карту мира и 26 карт различных частей суши, описание известных тогда проекций карт, в том числе и разработанной им конической и псевдоконической проекций. Его карты считались самыми лучшими в то время. На них было нанесено столько наземных географических объектов, что можно было подумать, будто суша занимает почти всю земную поверхность. Тем не менее, подробные детальные изображения поверхности Земли у греков-мореходов ценились на вес золота. Точное изображение береговой линии для них было жизненно важно. Ведь корабли, уходившие в дальние плавания к неизвестным берегам, рисковали без правильной подробной карты разбиться о скалы и рифы.
Рис. 1.8. Карта мира, составленная Клавдием Птолемеем во II веке
На картах были и различные информативные рисунки, а также вплоть до 18 века прилагались и пояснительные тексты, где рассказывалось о том, какие на описываемой территории проживают народности, на каком языке говорят и каковы их обычаи. Старые карты очень интересны для различных исследований в области географии, т.к. на них обычно достаточно точно отмечались морские течения и направления ветра. Различные изображения на картах особенно интересно изучать. Помимо рассказов о путешествиях на картах можно видеть картинки, иллюстрирующие античные мифы, а позже - библейские сказания. Например, на многих картах изображены и божественные образы, и морские чудовища, и многорукие люди. Последние, например, часто встречаются на картах путешественников, сумевших добраться до Индии.
Одна из наиболее распространенных тем иллюстраций на средневековых картах - это изображение направлений ветра. На одних картах - это голова дующего в ту или иную сторону старика, на других - херувима. Зачастую по выражению лица изображенного «ветра» можно было сделать выводы не только о его направлении, но также о его силе и характере. По прошествии времени появились другие изображения направлений, и на смену головам ветров пришла роза ветров и компас.
На карте мира Клавдия Птолемея (рис. 1.9) представлены географические координаты в виде географической сетки с равными интервалами, исчисляемыми в градусах, где широты измерялись от экватора, а долготы - от самой западной точки известного тогда мира.
Рис. 1.9. Карта мира Клавдия Птолемея с параллелями и меридианами
Не меньше моряков в точных картах нуждались и купцы, отправлявшиеся в заморские страны по торговым делам. Им необходимо было точно знать, где стоят большие города с богатыми ярмарками и базарами. Населённые пункты были показаны на них условными знаками.
Древнегреческие географы различали только две части света - Европу и Азию. К Европе в то время относили страны, расположенные к северу и западу от Греции, к Азии - восточные территории. В период господства римлян на южном побережье Средиземного моря на картах появилось название третьей части света - Африка.
В Древнем Риме карты широко использовались в военных и экономических целях для транспортных связей с удаленными провинциями и странами. По решению сената при Юлии Цезаре были начаты измерения дорог, обозначавшихся через каждую милю каменными столбами с указанием расстояний. Результаты этих измерений, завершенных при Августе, позволили Марку Випсанию Агриппе (около 63-12 гг. до н. э.) подготовить материалы для создания карты известного римлянам мира, законченной после смерти Агриппы (не сохранилась).
Появились дорожные карты, предназначенные для пользования ими в пути. До нашего времени сохранилась копия с одной из таких карт, найденная в XVI в. немецким историком Пёйтингером и в литературе поэтому получила название «Пёйтингерова таблица».
Рис. 1.10. Часть Пёйтингеровой таблицы - римской дорожной карты IV в.
Карта изображает Римскую империю и другие известные в то время страны от Британских островов до устья Ганга включительно. С севера и юга материки омываются океаном. Ее содержание: населенные пункты - города, укрепления, стоянки римских легионов, дорожная сеть, реки, горы, озера и леса. Для населенных пунктов использованы перспективные условные знаки. Изломы на дорогах обозначают положение станций, расстояния между которыми подписаны вдоль дорог. Первоначальная карта в виде полосы кажется странной и примитивной; изображение намеренно сжато с севера на юг. Это как бы перспективный рисунок при взгляде на плоскую поверхность Земли с юга. Средиземное, Черное и другие моря вытянуты вдоль карты в виде узких лент. Реки и дороги принуждены следовать по тому же направлению. Но, учитывая особенность построения карты, справедливо дать ей самую высокую оценку - она замечательна по подробности изображения, обилию сведений и своему реализму.
Земельная политика Рима нуждалась в выполнении съемок при организации новых поселений и колоний, при наделении землей ветеранов (выбор места, планировка поселений, разбивка земельных участков, прокладка дорог и т. п.) и вообще в интересах землевладения. Возникает профессия землемеров, для которых разрабатываются инструкции и руководства, описывающие технику съемок и сопровождаемые чертежами; эти документы сохранились и по ним можно составить ясное представление о методике землемерия. В обязанности землемеров входило также составление карт, показывающих поселения, реки, горы, дороги, земельные участки и т. п. Предписывалось готовить карты военно-административных подразделений на бронзе в двух экземплярах, один из которых предназначался для архива в Риме.
1.2. КАРТОГРАФИЯ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ (V-XVII ВВ.)
После Птолемея развитие картографии не только остановилось, но даже пошло вспять. В начале средневековья, под влиянием господства религиозного миросозерцания, отвергается учение о шарообразности Земли; поэтому проекции становятся ненужными, и карты того времени имеют такой же примитивный вид, какой они имели у Анаксимандра, отличаясь от его карты только большим числом подробностей и внесением новых элементов (вроде «пуп земной» - Иерусалим, «Земной рай» на востоке, мифические народы Гог и Магог - народы, которые пойдут войной на народ Божий, но будут повержены огнём с неба и т. п.).
1.2.1. Раннее средневековье
Раннее средневековье (V-XIV вв.) в Европе характеризовалось господством церкви. Для этого периода характерны монастырские карты, которые составлялись монахами в монастырях и являлись в основном иллюстрациями к библии.
В это же время в странах Арабского Востока и Армении картография достигла определенных успехов, заключающихся, прежде всего в сохранении памятников античного времени, в переводе «Руководства по географии» К. Птолемея и др.. Долгое время мусульмане довольствовались текстовыми описаниями и дорожниками, первые известия о собственно географических картах у арабов датируются IX в. Но и после этого мусульманские картографы еще долго шли в фарватере, заданном античными и средневековыми европейскими шаблонами. Правда, вид их карт зачастую очень непривычен для европейского глаза. В качестве примера рассмотрим карту Истахри Х века (рис.1.11).
Рис. 1.11. Карта Истахри, Х в
На старинной карте слева, немного наискосок, в желтое поле вклинивается синяя овальная фигура с тремя красными кругами. Это Средиземное море с его островами. Снизу к овальной фигуре подходит синяя прямая линия - это Нил. Такая же линия подходит и сверху. Это, как нетрудно уже догадаться, устье р. Дон. Наше Северное Приазовье располагается где-то здесь... Можно заметить, что эта часть тупо передрана с европейской монастырской карты. А вот правая часть рисунка заполнялась уже, вероятно, по мусульманским данным. Им эти районы были весьма хорошо известны.
Справа от овальной фигуры нарисованы два синих кружка с "хвостиками". Это Каспийское море с Волгой и Арал с Сырдарьей или Амударьей. С правой стороны рисунка в сушу вклинивается еще один большой водный бассейн. Это Индийский океан. Его дугообразный залив, красующийся впритирку к Нилу - это Красное море. Круглый залив чуть правее, с двумя "антеннами" - это Персидский залив с впадающими в него Тигром и Евфратом. Еще одна полосочка поправее - это великая река Инд.
Постепенно у арабов стали понемногу накапливаться новые сведения об окружающем мире. Со временем значительно улучшились и их карты. Это видно, например, из карты Ибн-Саида XIII в. Зоны Средиземноморья и Причерноморья показаны вполне узнаваемыми. Хорошо видны Иберийский, Апеннинский и Балканский полуострова, Малая Азия. Но, все же, основное внимание уделено более интересным для арабов краям - Азии, Северо-Восточной Африке и Индийскому океану.
Рис. 1.12. Карта ибн Саида, 13 в.
Расцвет же арабской картографии связывается с именем арабского географа и картографа Идриси (1100- ок. 1165 гг.), создавшего карту известной в то время части мира на серебряной пластине размером 3,5 х 1,5 м, а также на 70 листах бумаги. Интересная особенность карты Идриси, как, впрочем, и других карт, составленных арабами - юг изображался сверху карты.
Рис. 1.13. Круглая карта мира аль-Идриси, 1154 г.
Позже, уже в ХХ веке Конрад Миллер склеил вместе все листы из "атласной" части сборника карт и переписал арабские надписи латиницей. Эта карта была издана в Штугарте в 1928 г. (рис. 1.14). Естественно, что с такой картой работать стало гораздо удобнее.
Рис. 1.14. Фрагмент "прямоугольной" карты мира аль-Идриси 1154 г. (публикация К. Мюллера)
1.2.2. Позднее средневековье
Подъем в развитии картографии в Европе относится к периоду позднего средневековья, когда возникла необходимость в географических картах для развития торговли по Средиземному и Черному морям. В связи с этим в XIV в. получили широкое распространение морские компасные карты-портуланы
Один из известнейших, если не самый известный образец портоланов майоркской картографической школы - Каталонский Атлас. Подготовлен в Пальма-де-Майорка около 1375 года евреем Авраамом Крескесом с сыном Иегудой Крескесом (англ.) русск. по заказу арагонского короля Хуана I. Атлас первоначально состоял из шести листов пергамента, которые впоследствии были разрезаны пополам и натянуты на деревянные щиты. В первых листах трактуется о вопросах космографии, астрономии и астрологии (в частности, отмечается сферическая форма Земли). Также приведены практические советы мореплавателям.
Четыре последних листа атласа (рис. 1.15) представляют собой развёрнутую карту-портулан с включением информации о заморских странах по Марко Поло и Джону Мандевилю.
Рис. 1.15. Развёрнутая карта-портулан
Рис. 1.16. Фрагмент развёрнутой карты-портулана
Карты-портуланы подробно изображали береговую линию, места стоянки судов. Для прокладки курса корабля на них вычерчивалась специальная сетка компасных линий (румбов).
Рис 1.17. Портулан Черного моря, 1559 г.
Для измерения расстояний на картах помещался линейный масштаб. Однако, компасные карты не были приспособлены для плавания по океанам, поэтому мореплаватели обратились к глобусам, которые с конца XV в. стали изготавливаться для целей мореплавания.
Первый глобус был создан немецким ученым Мартином Бехаймом. Его модель Земли увидела свет в I492 г., в год, когда Христофор Колумб отправился к берегам сказочной Индии западным путем. На глобусе были изображены Европа, Азия, Африка, которые занимают около половины всей поверхности Земли, и нет Северной и Южной Америки, Антарктиды, Австралии. Атлантический и Тихий океаны представлены как единый водный бассейн, а на месте Индийского океана расположены Восточный Индийский океан и Бурное Южное море, разделенное обширным архипелагом островов. Очертания океанов и материков далеки от действительных, поскольку в основу создания глобуса были положены сведения, основанные на представлениях античных географов и данных арабских и других путешественников, посетивших страны Востока, Индию и Китай.
Рис. 1.18. Глобус М. Бехайма
Развитие торговли, мореплавания и колонизации в эпоху Возрождения и Великих географических открытий (XV- XVI вв.) вызвало огромный спрос на географические карты, в частности мировые, что потребовало разработки новых географических проекций и повлекло за собой общее совершенствование картографии.
Начиная с XVI века, создание карт стало прерогативой ученых. При решении вопросов стали все чаще использовать научный подход, и в картографии ученые обращались к астрономии и различным способам измерения местности. К XVII веку с карт полностью исчез мифический элемент. Среди картографов XVI века необходимо отметить Герарда Меркатора и Абрахама Ортелия, благодаря стараниям которых при создании карт удалось полностью избавиться от устаревших методов. В 1570 году Ортелий выпустил первый атлас, который назывался “Театр мира”. Данный труд стал настолько популярен, что за последующие 50 лет его тираж составил 31 экземпляр, что по меркам того времени невероятная цифра!
Рис. 1.19. Карта мира из атласа Абрахама Ортелия 1584 г.
Рис. 1.20. Карта Азии из атласа Абрахама Ортелия, 1584 г.
Г. Меркатор стал первым человеком, который сделал четкие измерения неотъемлемой частью картографии. Он разработал несколько географических проекций, в том числе равноугольную цилиндрическую проекцию для целей мореплавания (в настоящее время проекция Меркатора применяется для составления морских навигационных и аэронавигационных карт), подготовил большое собрание карт, дав ему название «Атлас», изданный уже после его смерти в 1595 г. Однако в те времена заниматься наукой было опасно, и великого ученого обвинили в ереси, хотя насильственной смерти ему удалось избежать.
Рис. 1.21. Карта мира Г. Меркатора
Привычные знания европейцев о северных странах изменил в XVI веке католический священник Олаф Магнус. В результате реформирования церкви он был изгнан из родной Швеции, и теперь ему очень хотелось показать Папе, какую удивительную землю католическая церковь теряет в Швеции. Магнус создает свое знаменитое творение «Карта Марина», которое впоследствии надолго станет основной картой Северной Европы. Кроме того, Олаф Магнус написал и пояснения к своей карте, историю народов Северной Европы.
Рис. 1.22. Карта Марина (копия 1949)
Большое значение для развития картографии имело изобретение в XV в. гравирования и печатания карт. Большой спрос на карты привел к изданию объемистых атласов во многих томах большого формата. Среди них выделяется двухтомный атлас морских навигационных карт Вагенера, изданный впервые в Нидерландах в конце XVI в. и в последующем переизданный 18 раз на нескольких языках.
Рис. 1.23. Карта побережья Португалии Л. Вагенера
В начале XVII в. были сделаны большие успехи в астрономии и геодезии, что послужило основой дальнейшего развития картографии: изобретение Галилеем астрономической зрительной трубы, с помощью которой стали определять географические координаты пунктов по небесным светилам; в 1616 г. голландский ученый Снеллиус произвел первые градусные измерения на основе изобретенного им способа триангуляции. К этому времени была уже изобретена мензула. В конце XVII в. английский ученый И. Ньютон доказал, что Земля имеет форму не шара, а эллипсоида вращения. Все это дало возможность для проведения точных градусных измерений и создания карт на геодезической основе.
1.2.3. Картография в России в допетровскую эпоху
На Руси чертежи своих владений имели практически все собственники земель. Эти карты, сделанные на березовой коре, были довольно приблизительны и недолговечны. Из них невозможно было составить представление об устройстве территорий, их географических особенностях. При этом начавшееся объединение русских земель и их сплочение в великую и сильную державу требовало «наглядного пособия» в виде карты для изучения территории страны. В 1525 г. появилась первая печатная карта Руси, ее создали с помощью «Писцовой карты России», составленной путешественником Дмитрием Герасимовым.
Рис. 1.24. Чертёж, составленный по сведениям «посла Деметрия», 1525 г.
С образованием русского централизованного государства в конце XV в. возникла и необходимость в создании подробной карты страны. Многочисленные географические карты, или, как их тогда называли «чертежи», и описания к ним начали создаваться для различных территорий страны, а впоследствии послужили исходным материалом для составления сводных карт России.
После соединения русских земель Иван IV Грозный в 1552 г. «велел землю измерить и чертеж всему государству сделать». Это и стало началом глобальной по размаху работы сбора сведений и создания «чертежей». Информация была накоплена по территориям, охватывающим внутренние районы по Северной Двине, Каме, Волге, Печоре, Оке с их притоками, а также часть зауральских степей и земли к югу от низовьев Дона и в Прикаспии.
За несколько десятков лет было собрано множество картографической и описательной информации, и в промежутке 1595 и 1600 гг. появился «Чертеж всему Московскому государству», получивший название «Большого чертежа».
К сожалению, сам «Большой Чертеж...» не сохранился, но сохранилось описание к его второму изданию «Книга Большому Чертежу», представляющая собой обстоятельное географическое описание государства.
Присоединение Сибири требовало географического изучения ее территории. В связи с этим сибирским землепроходцам поручалось составлять описания и чертежи осваиваемых ими новых земель, на основании которых в 1667 г. при тобольском воеводе Петре Годунове была составлена первая сводная карта всей Сибири. По указу государя Алексея Михайловича стольник и тобольский воевода Петр Годунов подготовил чертеж «за свидетельством всяких чинов людей, которые... и городки, и остроги, и урочища, и дороги, и земли знают подлинно, и какие ходы от города до города да от слободы до слободы, и до которого места... сколько дней и сколько верст езду, и где меж слобод Тобольского уезда построить... воинских людей...,какие крепости и по сколько человек в которой крепости посадить драгун, к которой крепости сколько ходу дней и недель степью и водами ж до Китая...».
Рис. 1.25. Карта Петра Годунова
Карта отразила достаточно реальную схему рек Сибири и Дальнего Востока, а также городки и области расселения племён. Копия «Годуновской карты», тайно приобретённая и напечатанная шведским послом в Москве, стала ценным вкладом в европейскую географическую науку. Годунов составил также «Ведомость о Китайской земле и о глубокой Индеи», которая впоследствии была переведена на греческий язык и получила широкое распространение.
Так старинная рукопись рассказывает о первой карте Сибири, долгое время считавшейся безвозвратно утраченной. Кстати, именно ее составители ввели систему условных обозначений - «знаки, по чему узнавать в чертеже города и остроги, и слободы, и реки, и озера, и волости, и зимовья, и кочевья».
Особо следует отметить выдающегося картографа своего времени тобольца Семёна Ульяновича Ремезова, который обобщил в картах большой географический материал и в конце XVI в. составил «Чертежную книгу Сибири» - первый русский географический атлас из 23 карт большого формата, дающий разностороннюю характеристику природных условий, хозяйства и этнографии Сибири.
Рис. 1.26. Чертёж земли Нерчинскаго города С. Ремезова
Рис. 1.27. Этнографическая карта Сибири. С. Ремезова
1.3. КАРТОГРАФИЯ НОВОГО ВРЕМЕНИ
1.3.1. Развитие картографии в Европе (XVIII-XIX вв.)
Дальнейшее развитие капиталистических отношений в Западной Европе, расширение экономических связей, колонизация новых территорий увеличивало потребность в новых картах различных масштабов и назначения. Картографические работы заняли видное место в деятельности ряда академий наук (Парижской, Берлинской, Петербургской).
В конце XVIII в. большая работа по созданию геодезической основы топографических карт для территории Франции проведена астрономом Ц. Кассини. Благодаря использованию способа определения точек земной поверхности - триангуляции существенно повысилась точность карт. Данный способ позже получил широкое распространение во многих странах Европы. В XIX в. во многих странах были организованы специальные военно-топографические подразделения, которые затем приобрели статус государственных картографических служб. В результате работы картографических служб уже к середине XIX в. во многих европейских странах были издали топографические карты своих территорий с изображением рельефа способом штрихов.
Повышение требований к топокартам, в частности, в определении высот точек местности, углов наклона привело во второй половине XIX в. к применению способа горизонталей для изображения рельефа. В итоге, к концу XIX в. многие страны Европы, в том числе и Россия, составили обновленные, более точные и крупные по масштабу топографические карты с подробным изображением рельефа. Первая мировая война вызвала большую потребность в картах и явилась толчком к внедрению новых методов съемки, в частности аэрофотосъемки, позднее приведшей к коренному совершенствованию топографических съемок.
Кроме обеспечения армии, топографические карты стали широко использоваться и для гражданских целей при проведении различных научных исследований и составлении тематических карт. Тематические карты (климатические, геологические и др.) появились еще в XVII в, но они были немногочисленны. В XIX в. во всех крупных морских странах (в том числе и России) большое значение приобрело составление навигационных карт для целей мореплавания, были созданы специальные гидрографические службы. Уже к началу XX в. навигационные карты были составлены на все моря, по которым осуществлялось регулярное движение судов.
В XIX-начале XX вв. многие науки накопили большой фактический материал, который при отображении на картах давал возможность выявления связей исследуемых явлений между собой и с окружающей средой и устанавливать определенные закономерности в природе и обществе. Так, А. Гумбольт в 1817 г. на основе карт с изотермами установил закономерности распределения температур на земном шаре. Во второй половине XIX в. многие науки (геология, метеорология, почвоведение, океанография, экономическая география и др.) стали широко использовать тематические карты в своих исследованиях. Карты позволяли выявлять закономерности размещения и взаимосвязей исследуемых явлений, а также их развития и прогнозирования. Таким образом, начиная с XIX в. для картографии характерно широкое развитие тематического картографирования.
При составлении различных карт и атласов в XIX в. и в последующем широко использовались картографические и описательные материалы экспедиций, организованных географическими обществами, в том числе и Русским географическим обществом, организованным в 1845 г.
В XIX в. во многих странах для коммерческого издания карт и атласов были созданы наряду с небольшими картоиздательствами крупные специализированные картоиздательские фирмы, в том числе картографическое издательство А. Ильина в Петербурге (1859).
1.3.2. Развитие русской картографии в XVIII-XIX вв.
Русская картография при Петре I становится на путь научного развития. Главными достижениями картографии при Петре 1 явились: подготовка кадров для картографических съемок и составления карт; проведение планомерной государственной съемки для создания генеральной карты России, организация экспедиций для картографирования морей; издание карт.
Большой вклад в развитие картографии в России в начале XVIII в. внес выдающийся картограф того времени, оберсекретарь сената И.К. Кирилов - руководитель работ по картографированию страны. Он ратовал за развитие русской картографии независимой от иностранной, за отображение своей страны на картах во всей ее полноте, планировал создать большой «Атлас Всероссийской Империи» в трех томах по 120 листов каждый, но из-за ранней смерти успел напечатать и подготовить к печати лишь 37 карт.
После смерти И.К. Кирилова картографические работы в стране перешли в ведение Географического департамента Академии наук, в котором был подготовлен и издан в 1745 г. первый полный «Атлас Российской».
Рис. 1.28. Атлас Российской (фрагмент) 1745 г.
Департамент опубликовал более 250 географических карт, отразивших результаты государственных съемок и различных исследований. Большое влияние на развитие картографии в XVIII в. оказал великий русский ученый М.В. Ломоносов, возглавлявший Географический департамент с 1757 г. Он много сделал для подготовки картографо-геодезических кадров, для повышения точности съемок и картографических работ, обновления и совершенствования составления карт.
В конце XVIII в. по материалам генерального межевания были составлены и изданы атласы отдельных губерний и сводный атлас 42 губерний с генеральной картой России, а в начале XIX в. по этим же материалам была составлена многолистная карта России в масштабе 1:840 000. Выдающимся картографическим произведением середины XIX в. явилась трехверстная карта Европейской России (1:126 000), на которой рельеф изображен методом штрихов. Со второй половины XIX в. на крупномасштабных топокартах России для отображения рельефа вместо штрихов начали применять горизонтали.
В XIX в. в России, как и в странах Зарубежной Европы, все шире стало развиваться тематическое картографирование. Были созданы тематические карты по различным отраслям знаний. Особенно большое значение имели работы В.В. Докучаева по почвенному картографированию, А.А. Тилло по составлению гипсометрических карт Европейской России, П.П. Семенова-Тян-Шанского по картографированию экономики и населения.
Рис. 1.29. Созданная Докучаевым карта зонального распределения почв в Северном полушарии
Рис. 1.30. Фрагмент гипсометрической карты Европейской России, составленной
А. А. Тилло в 1889 г
1.4. КАРТОГРАФИЯ НОВЕЙШЕГО ВРЕМЕНИ
1.4.1. Зарождение и развитие советской картографии
В 1919 г было образовано Высшее геодезическое управление, преобразованное в дальнейшем в Главное управление геодезии и картографии (ГУГК) при Совете Министров СССР, которое возглавило все геодезические, топографические и картографические работы в стране.
Первоочередными мероприятиями были: переход на метрическую систему мер, разработка разграфки и номенклатуры карт и нового масштабного ряда, принятие единой для всех топографических карт проекции, введение системы плоских прямоугольных координат и единых условных знаков. С 1930 г. для создания топографических карт стали применять аэрофотосъемку, а несколько позже были внедрены способы создания карт в камеральных условиях с помощью разнообразных стереофотограмметрических приборов.
В послевоенный период проведены большие работы по изысканию картографических проекций (Ф.Н. Крассовским, В.В. Каврайским, М.Д. Соловьевым), завершена работа по вычислению земного эллипсоида, названного в честь руководителя работы эллипсоидом Красовского (1940 г.), создан ряд капитальных географических атласов СССР и мира, в том числе и Большой Советский атлас мира. В 1928 г. открыт Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии. В соответствии со специальным постановлением правительства с 1938 г. стали издаваться школьные атласы и стенные карты по географии и истории.
В послевоенные годы проведены большие работы по обновлению топографических карт, восстановлению геодезической опорной сети в Европейской части СССР, созданию для интенсивно развивающихся районов карт более крупного масштаба. Уже к середине 50-х годов было завершено картографирование СССР в масштабе 1:100 000, а к началу 90-х годов - в масштабе 1:25 000. Огромная роль в ускоренном картографировании страны принадлежит применению авиации, более совершенных приборов аэрофотосъемки и обработки материалов с помощью стереофотограмметрических приборов.
Значительные результаты были достигнуты в области тематического картографирования: созданы геологические карты масштабов 1:200 000 и 1:1 000 000, почвенная карта масштаба
1:1 000 000, гипсометрическая карта СССР масштаба 1:2 500 000 и др. Большое место в развитии картографии послевоенного периода занимает комплексное картографирование, заключающееся в создании серии стенных тематических карт СССР в масштабе 1:4 000 000 для высшей школы, а также уникальных атласов, среди которых выделяются: Географический атлас для учителей средней школы (первое издание в 1954 г.), трехтомный Морской атлас (1953-1958 гг), Физико-географический атлас мира (1964 г), Атлас Антарктики (1966-1969 гг), трехтомный атлас океанов (1974-1981 гг) и др., научно-справочные атласы отдельных союзных республик, областей, краев и АССР. Дальнейшее развитие в послевоенное время получило издание школьных карт (включая контурные) и атласов.
Успехи, достигнутые советской картографией, во многом обязаны выдающемуся советскому картографу К.А. Салищеву, основателю советской экономической картографии Н.Н. Баранскому и их ученикам.
1.4.2. Развитие картографии в новейшее время за рубежом
После первой мировой войны активизировалась работа над международной миллионной картой мира и созданием в ряде стран национальных атласов. После второй мировой войны произошли определенные изменения в организации картографо-геодезических работ. Если до второй мировой войны картографо-геодезические работы преимущественно выполнялись военными ведомствами в их интересах, то позже многие виды работ передавались в ведение гражданских учреждений. Во многих зарубежных странах все большее значение приобретает тематическое и комплексное картографирование, изучение ресурсов Мирового океана и его картографирование, создание карт охраны окружающей среды, издание национальных и региональных атласов. Развиваются международные связи по картографии, которые привели к созданию в 1961 г. Международной картографической ассоциации, председателем которой в течение ряда лет был К.А. Салищев. До этого научные связи в области картографии осуществлялись в рамках международных географических конгрессов, а с 1927 г. еще и Международного географического союза.
Современный этап развития картографии характеризуется большим спросом и соответственно большим объемом работ по созданию электронных (цифровых) карт. Одним из важных этапов создания цифровых карт является оцифровка картографической информации. При оцифровке использованы различные программные средства, такие как: Macrostation, AutoCAD, MapInfo, Геоинформационная система (ГИС) ARC/INFO, ГИС Object Land, Панорама и другие. Современные ГИС обладают широкими возможностями, что позволяет выполнять большой набор операций с графическими объектами.
В настоящее время создание цифровых карт диктуется необходимостью создания и ведения Государственного Земельного Кадастра и внедрением Автоматизированной Системы Государственного Земельного Кадастра на всей территории государства.
1.5. ИСТОРИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В КАРТОГРАФИИ
Исторический процесс в картографии охватывает историю создания конкретных произведений: карт, глобусов, атласов, а также этапы развития картографического инструментария, методов и технологий, идей и концепций. Ниже выделены основные вехи развития инструментария для съемок и измерений на местности, методов и технологий составления карт, ознаменовавшие поворотные моменты в истории картографии.
Таблица 1.1
Развитие инструментария для измерений и съемок на местности
Основные вехи технического прогресса |
Исторические периоды |
| Визуальные наблюдения и глазомерные оценки | С древнейших времен |
| Применение геодезических инструментов для измерения длин и углов | С X в. до н.э. |
| Появление астрономических приборов для определения широт и долгот | С III в. до н.э. |
| Внедрение оптических астрономо-геодезических приборов | С начала XII в. |
| Изобретение аэрофотоаппаратов и других средств дистанционного зондирования, применение аэрокосмических съемок | Со второй половины XIX в. |
| Создание электронной геодезической аппаратуры | С середины XX в. |
| Применение глобальных позиционирующих систем | С конца XX в. |
Главная тенденция развития приборов и инструментов для съемок и картографирования на местности всегда была направлена на расширение пространственного охвата, повышение точности и оперативности. Визуальные наблюдения и простейшие измерения на небольших участках местности постепенно уступали место высокоточным геодезическим методам и дистанционному зондированию глобального охвата. Следует отметить, что темпы технического прогресса стремительно нарастают в последние два столетия; средства съемки и полевого картографирования претерпевают кардинальные перемены за исторически короткие отрезки времени - 30-50 лет.
Аналогичные тенденции наблюдаются и в развитии методов составления карт - от примитивных картографических рисунков на камне и папирусе до современных технологий конструирования карт в компьютерных сетях (табл. 1.2). И в этом случае быстрые и кардинальные изменения, в корне меняющие картосоставление, приходятся на последние десятилетия XX в.
Развитие картосоставительских методов и технологий издания карт
Таблица 1.2
Основные вехи развития методов и технологий |
Исторические |
Рисование на камне, дереве, папирусе, ткани |
С древнейших времен |
Составление рукописных карт на бумаге |
С III в. до н.э. |
Гравирование карт на камне, металле, внедрение картопечатания |
С середины XV в. |
Применение фотохимических и фотокопировальных процессов |
Со второй половины XIX в. |
Фотограмметрические технологии составления карт |
С начала XX в. |
Цифровые и электронные методы и технологии составления карт, формирование баз и банков данных, геоинформационное картографирование |
С середины XX в. |
Составление карт в компьютерных сетях, виртуальное картографирование |
С конца XX в. |
Основные тенденции развития технологий картосоставления и издания карт связаны с совершенствованием методов создания, размножения и распространения картографических произведений среди пользователей. На современном этапе особое значение приобрели технологии быстрого (оперативного) картографирования. В конечном счете, экономическая эффективность картографической науки и производства зависит от того, насколько быстро создаваемые произведения дойдут до пользователя и будут применены для решения конкретных задач.
Технический и технологический прогресс непосредственно влиял на развитие методов использования карт (табл. 1.3).
Таблица 1.3
Развитие методов использования карт
Основные направления использования карт |
Исторические периоды |
Применение карт для ориентирования и передвижения на местности |
С древнейших времен |
Использование карт для путешествий и навигации |
|
Карты как средство укрепления государственности и военно-политической безопасности |
|
Карты как средство накопления и обобщения знаний |
|
Карты как инструмент моделирования и позна-ния окружающего мира |
С первой половины XX в. |
Карты как средство коммуникации |
Со второй половины XX в. |
Картографирование как основа системной организации пространственной информации и принятия управленческих решений |
С конца XX в. |
Эта линия всегда имела довольно четкую ориентацию на удовлетворение практических и научных запросов общества, превращение картографии из простого средства ориентирования в инструмент планирования и проектирования.
Таким образом, можно видеть, что по мере развития инструментария, методов и технологий картография все более расширяет пространственный охват (сегодня она уже вышла в космическое пространство), повышает качество, точность и - главное - оперативность создания картографических произведений. Она постепенно охватывает все более широкие слои пользователей, проникает во многие сферы политической, экономической, культурной жизни общества, и это означает повышение ценности картографических данных как информационных ресурсов.
Изучение исторического процесса приводит к важным выводам о перспективах развития картографии. Становится очевидным, что за многие века методы создания карт и их облик кардинально изменились, а назначение и функции остались практически теми же. Одним из ярких примеров может служить замечательная римская дорожная карта, известная как Пейтингерова таблица. Изображение на ней сильно деформировано по расстояниям и направлениям, но зато вполне точно в топологическом отношении. Такой принцип показа путей сообщения сохранился до настоящего времени; достаточно вспомнить карты-схемы метрополитена, которые не отражают истинных расстояний и направлений, но точно передают топологию подземных дорог.
Рисунок, снимок, полиграфический оттиск, электронное изображение - это всегда самый доступный человеку язык зрительных образов, самая удобная и привычная для него модель реальности. Поэтому на протяжении всей истории человечества карта остается одним из самых эффективных средств познания окружающего мира и передачи пространственной информации.
Контрольные вопросы и задания для самоподготовки студентов
1. Расскажите об зарождении картографии в античное время.
2. Кто привел первые научные доказательства шарообразности Земли?
3. Кто впервые определил размеры Земли?
4. Кто предложил при создании карт наносить градусную сетку?
5. Кто впервые применил термины «географическая широта» и «географическая долгота»?
6. Расскажите об особенностях развития картографии в средние века (V- середина XVII в.).
7. В чем состоит особенность монастырских карт?
8. Для каких целей использовались потоланы?
9. Кто автор первого глобуса?
10. Расскажите о вкладе Г. Меркатора в развитие картографии.
11. Расскажите о вкладе Галилея в развитие картографии.
12. Расскажите о вкладе Снеллиуса в развитие картографии.
13. Расскажите о вкладе Ньютона в развитие картографии.
14. В чем заслуга П. Годунова и С. Ремезова в развитии картографии.
15. Расскажите о развитии русской картографии в XVIII-XIX вв.
16. Расскажите о зарождении и развитии советской картографии.
17. Расскажите о развитии картографии в новейшее время за рубежом.
18. Расскажите о перспективах развития картографии.
1. Берлянт А.М. Картография: учебник для вузов / А.М. Берлянт. - М. : Аспект Пресс, 2002.-336 с. С. 26 - 29.
2. Берлянт А.М. Картоведение: учебник для вузов / А.М. Берлянт, А.В. Востокова, В.И. Кравцова. - М. : Аспект Пресс, 2003. - 477 с. С. 29 - 32.
3. Жмойдяк Р.А. Картография: Курс лекций / Р.А. Жмойдяк, Л.В. Атоян. : Минск 2006. С. 8 - 19.
4. Сайт преподавателя Ештокина А.Н..
