Картография (начало и развитие).
Ориентация по звёздам.
Если ваше местоположение находится на юге, важно понимать что все правила нахождения сторон горизонта, пригодные для северного полушария здесь так работать не будут. И чтобы понять, как происходит ориентация по звездам, где какая сторона горизонта расположена, найдите созвездие Южного креста. Оно включает в себя пять звезд, сами по себе они очень яркие. Четыре звезды этого созвездия имеют форму креста, таково их расположение, и чтобы определить стороны горизонта просто мысленно соедините их и представьте себе крестик.
В получившейся фигуре, одна линия будет длиннее другой, поэтому эта звезда будет находиться дальше, формируя своеобразную ручку для держания крестика. Именно ее нужно представить более длинной, примерно раза в четыре, и положить вертикально на линию горизонта, именно это и будет южная сторона. Если у вас есть время, и нет желания проделывать все вышеописанные мысленные манипуляции, просто дождитесь, чтобы крест стал в вертикальное положение, и тогда ручка будет смотреть в южную сторону.
Еще один способ — ориентирование на местности с помощью полярной звезды. Дождитесь ночного времени суток. Ночь должна быть ясной, а небо безоблачным. Найдите созвездие большой медведицы, который послужит вам хорошим ориентиром в поиске ковша малой медведицы, если вы мысленно проведете черту между первыми звездами большой медведицы, то конец черты окажется у полярной звезды. Повернитесь к ней лицом и расставьте руки в стороны, тогда перед вами будет север, сзади юг, слева запад и справа восток. Подробнее о том, как найти полярную звезду, можно прочитать у нас на сайте.
|
|
|
Третьим способом ориентирования является созвездие Орион, хотя пользоваться эти методом сложно! Вообще, оно похоже на три яркие созвездия Орион, которые расположены на середине созвездия. Оно всегда направлено на восточную сторону света в момент рассвета, и в западную на закате, потому что располагается на экваторе.
Ориентирование по полярной звезде.
Чтобы прибегнуть к этому способу ориентирования необходимо дождаться ночного времени суток. Ночь должна быть ясной а небо безоблачным. Найдите созвездие большой медведицы. Как оно выглядит довольно известно и почти каждый житель страны может отыскать его на небе.
Его нахождение послужит вам хорошим ориентиром в поиске ковша малой медведицы, если вы мысленно проведете черту между первыми звездами большой медведицы, то конец черты окажется у полярной звезды. Повернитесь к ней лицом и расставьте руки в стороны, тогда перед вами будет север, сзади юг, слева запад и справа восток.
|
|
|
По солнцу и звездам.
Солнце и звезды всегда считались лучшими природными компасами и позволяли с помощью некоторых знаний и приемов определить стороны горизонта.
Один из способов отследить, с какой стороны находилось, святило при начале пути. Когда маршрут будет закончен, вспомните эту точку и продолжайте движение в определенную сторону.
Если вам нужно определить стороны горизонта летом, то в 12:00 встаньте спиной к солнцу и тогда впереди будет север, сзади юг, справа восток, а слева запад. Кроме этого, помочь определить стороны горизонта могут также часы и солнце. Наведите стрелку часов прямо на солнце.
Проверьте получившийся угол, который находится посередине: направления стрелки часов и числом 1 (или же тринадцати часов). Именно этот угол вам нужно мысленно разделить на две части.
Линия, которая у вас получится, будет служить своеобразной стрелкой получившегося природного компаса. Стрела, указывающая вперед, показывает южную сторону местности, соответственно сзади будет северная сторона. Ориентироваться на местности по луне приходится, если вдруг вы потерялись в ночное время суток, солнце уже село и определить по нему направление движения не получится. Не всегда это случается в полнолуние. Что же делать, если луна растущая или убывающая?
|
|
|
Для начала разбейте диаметр ночного светила на воображаемые 12 частей, одинаковых по размеру, а после этого сосчитайте количество этих частей, находящихся на освещенной части луны. Если луна убывающая (то есть, когда вы подставляете палец, буква «р» не получается) сложите части луны со временем наблюдения, если луна растущая то соответственно вычитайте.
Число, которое у вас получится в результате вычислений и будет часом, в котором направление луны соответствует направлению солнца. Подробнее о том, как ориентироваться по луне и звездам, читайте в нашей статье.
По звездам и местности.
Ориентирование на местности с помощью звезд не такая простая вещь, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что звезд, на небе бесчисленное количество, и определить, какая именно из них вам нужна и какое созвездие поможет в решении таких вопросов, как определение своего местонахождения, к примеру, сложно.
При ориентировании по звездам, учитывайте еще и окружающую вас местность, например, птичьи гнезда и муравейники на южной стороне, количество талого снега зимой и спелость ягод летом. При ориентировании на местности, особенно важно использовать все способы, которые вы знаете, сопоставить их результаты, выбрать верное направление и двигаться по заданному пути.
|
|
|
Картография (начало и развитие).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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».
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.
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.).
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. 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.
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.
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. Естественно, что с такой картой работать стало гораздо удобнее.
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.
Карты-портуланы подробно изображали береговую линию, места стоянки судов. Для прокладки курса корабля на них вычерчивалась специальная сетка компасных линий (румбов). 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.
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!
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.
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. 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.
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.
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.
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...».
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.
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).
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».
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.
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.
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.
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.
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 . И в этом случае быстрые и кардинальные изменения, в корне меняющие картосоставление, приходятся на последние десятилетия 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 .
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.
Компас.
Ко́мпас (итал. compassio; от compassare — «измерять шагами»); на профессиональном жаргоне моряков — компа́с — устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света.
Компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням (подробнее см. четыре великих изобретения).
В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII векам, однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укреплённая на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV века итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI веке ввели деление картушки на 32 румба, и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII веке компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укреплённой своим центром на крышке коробки над стрелкой.
По имеющимся данным, изобретен в Китае примерно в 200 году до н.э., Александр Неккам рассказывает о магнитном компасе и его употреблении в навигации в трактате «О природе вещей»
Официально считается, что использование магнитного компаса в Европе для навигации началось приблизительно в XII веке нашей эры, тем не менее, судя по косвенным указаниям античных историков средиземноморья, магнитный компас использовался для ориентации в пространстве различными народами Средиземноморья и Европы ещё во втором тысячелетии до нашей эры. То, что для этого прибора не было определенного общепринятого названия в те годы, и авторы вынуждены были описывать этот прибор по-разному, говорит о том, что действительно секрет навигации по компасу хранился в строгой тайне и передавался только избранным. Широкому распространению использования компаса, наверное, мешало и то, что намагниченный материал был большой редкостью в то время.
Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец (обычно красного цвета) устанавливается приблизительно в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделённая на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0—50). Шкала имеет двойную оцифровку. Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы). Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) 4 и указатель отсчетов 5.
Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.
На магнитном полюсе Земли силовые магнитные линии перпендикулярны поверхности. Из-за этого вблизи от магнитных полюсов Земли (в пределах 200 км) магнитный компас бесполезен для определения направления. На бо́льших расстояниях необходимо учитывать поправку на разницу координат географического и магнитного полюсов.
Магнитный компас начинает давать неверные показания вблизи магнитов, месторождений железа и других ферромагнитных минералов, а также предметов из ферромагнитных материалов (железных, стальных и пр.).
Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.
Преимущество электромагнитного компаса перед обычным магнитным — в отсутствии девиации от ферромагнитных деталей транспортного средства, так как они неподвижны относительно обмоток и не наводят в них токов.
Для работы простого варианта электромагнитного компаса с индикатором в виде гальванометра требуется быстрое движение, поэтому первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году. См. Earth inductor compass.
Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс. Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство в судовых рулевых системах с ручным или автоматическим управлением, а также при решении различных задач иного рода, например, для определения точного направления при наводке орудия боевого корабля. Морской гирокомпас, как правило, очень тяжёл; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг. Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причём скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте.
Прототип современного гирокомпаса первым создал Герман Аншютц-Кэмпфе (запатентован в 1908), вскоре подобный прибор построил Э. Сперри (запатентован в 1911 году). В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри[5]. Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надёжностью и удобнее в эксплуатации.
Простейший гирокомпас состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.
Предположим, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад — восток; она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки. Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец (E) оси гироскопа поднимается, а западный (W) опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх (позиция б). Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате её воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, то есть с направлением север — юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией). Когда ось гироскопа совпадет с направлением север — юг (N — S, позиция в), центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надёжный компас. В реальном гирокомпасе предусмотрены компенсация девиации компаса и поправка на широту места. Действие гирокомпаса зависит от вращения Земли и особенностей взаимодействия ротора гироскопа с его подвесом.
Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный её конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север. Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой, и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные. В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа — восток, а слева — запад.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!