Первым создателем географической карты стали считать древнегреческого ученого Анаксимандра. Еще в VI в. до н. э. была начерчена первая карта известного ему мира. На ней он изобразил Землю в форме плоского круга, который со всех сторон окружен водой.
Когда Эратосфен измерил диаметр Земли, у картографов появилась возможность рассчитывать расстояние между объектами, находящимися на одном меридиане, то есть строго в направлении с севера на юг. для этого достаточно было определить географическую широту нужных объектов. Примерно тогда же Гиппарх предложил поделить карту мира на одинаковые части по парралелям и меридианам.
Во II в. н. э. Клавдий Птолемей объединил знания античных ученых о Земле в восьми томах «Руководства по географии», которое в течение многих столетий пользовалось огромной популярностью среди ученых, путешественников и купцов. В этом труде имелись географические карты, которые отличались большой точностью и имели градусную сетку.
На подробной карте Земли изображены были три части света: Европа, Азия и Ливия, Западный (Атлантический) океан, Африканское (Средиземное) и Индийское моря. Достаточно точно были нанесены на карту известные в те времена реки, озера и полуострова Европы и Северной Африки. Менее известные восточные районы Азии были воссозданы на основании отрывочных сведений арабских купцов, посещавших страны Центральной Азии, Индию и Китай.
На карту было нанесено около 8000 объектов по их координатам. В некоторых случаях координаты были получены благодаря достаточно точным астрономическим измерениям. Положение других объектов было определено по известным маршрутам движения.
Полученная карта оказалась вытянутой в восточном направлении. Известные страны была занимали половину карты. В южной ее части был изображен огромный континент, названный Тепа Iпсопiiа (Неизвестная земля).
Эпоха великих географических открытий существенно изменила представления человечества о Земле. Появилась потребность в большем количестве точных географических карт. В 1570 году Авраам Ортелиус издал в г. Антверпене первый сборник таких карт. Каждая карта его атласа была кропотливо выгравирована на медном листе и снабжена градусной сеткой.
Первый глобус создан был немецким картографом Мартином Бехаймом. Его модель Земли вышла в свет в 1492 году, когда Христофор Колумб еще только искал западный путь к берегам сказочной Индии. На этой модели Земли были изображены Европа, Азия, Африка, которые занимали около половины всей земной поверхности. Естественно, что на глобусе не было Северной и Южной Америки, Антарктиды, Австралии. Атлантический и Тихий океаны были изображены как единый водный бассейн. Очертания океанов и материков были далеки от действительности.
Карты - это продукт, над созданием которого бесчисленное множество людей работало более шести тысяч лет. Картография появилась раньше письменности, а методы начертания земной и морской поверхности менялись вместе со всей человеческой цивилизацией: от первых наскальных рисунков до цифровых онлайн и офлайновых карт, содержащих этнографические, экономические, социальные сведения о жителях.
С первого дня, когда карты стали использоваться для ориентации в мире, в них были выявлены недостатки: реки меняли русла, пожары уничтожали леса, поселения людей кочевали с места на место, затрудняя фиксацию объектов на карте. Так что история карт - это еще и древнейшая история исправления багов в попытках создать идеальный продукт.
Сегодня решим, получилось ли спустя столетия приблизиться к канонической схеме отражения мира.
Древнейшие карты мира
На рисунке выше вы видите точную копию оригинального куска бивня мамонта, найденного в окрестностях города Павлов (Чехия). После многолетних исследований орнамент на бивне был признан древнейшей из известных на сегодняшний день карт. Ее возраст оценивается в 25–27 тысяч лет. На бивне изображены изгибы реки, гребни, овраги рыхлых лёссовых склонов, скалистые пики и дом охотников.
Такая карта даже для ее создателей не могла прослужить долго. Необходимо было каждый раз менять рисунок, изготавливать новую карту либо найти принципиально другой способ ориентации на местности.
Слева бронзовый Небесный диск из Небры. Справа золотой диск Мурдорфа (возможно, подделка). Оба диска содержат карты расположения небесных тел
Как зафиксировать изображение местности, если территория претерпевает постоянные трансформации?
Возможно, стоит ориентироваться по неменяющимся объектам - звездам. Полярная звезда, входящая в созвездие Малой Медведицы, всегда указывает на север, отклоняясь в течение ночи всего на полтора градуса (из-за прецессии роль полярной звезды в разное время отводилась различным звездам). Зная, где находится Полярная звезда, легко определить стороны света: когда вы смотрите прямо на звезду, с правой стороны будет восток, с левой - запад, а за спиной - юг.
Первые созвездия были выделены около 16 тысячелетий тому назад и попали в различные рисунки палеолитического искусства. При этом следует иметь в виду, что картографическая особенность рисунков ночного неба использовалась как побочный эффект. Небесный диск из Небры (≈ 3000 лет до н.э.), на котором изображены Солнце, Луна и 32 звезды, предположительно применялся для измерения угла между точками восхода и захода солнца во время солнцестояний.
Выбор перспективы
Более 6000 лет назад появились первые карты с видом сверху. Фреску в древнейшем поселении Чатал-Хююке расценивают как детальный план поселка. Улицы в поселке обозначены не были - вероятно, обособленность каждого дома показывали светлыми линиями.
Современная реконструкция карты в Чатал-Хююке. Оранжевым цветом обозначен, предположительно, реально существующий вулкан. Белые прямоугольники - дома, перекрытые плоскими крышами
Копия карты «Carta Marina », сделанная в 1949 году
Карта «Carta Marina» 1539 года примечательна тем, что на ней, возможно, впервые, изображения жутких морских существ стали нести практическую пользу - они соответствуют течениям, штормовым фронтам, опасным подводным скалам и мелям.
Карта Венеции 1565 года выполнена в стиле, который до сих пор используют в туристических справочниках
Равноугольная проекция Меркатора , благодаря которой можно строить морские карты, на которых курс корабля изображается прямой линией
В 1569 году картограф Герард Меркатор, стремясь сделать отображение мира на картах «правильно выглядящим», разработал новую проекцию с использованием математических формул. С проекцией Меркатора карты принимают привычный для нас вид.
«Карта Мира, помещенная в голову Дурака», 1590 г. Карта изображает мир «одетым» в традиционный антураж придворного шута: двурогий колпак с бубенчиками и с шутовским посохом
Карта Класа Янсона Вишера «Leo Belgicus», 1611 год. Leo Belgicus - это латинское название голландского льва. С 1583 года Нидерланды часто изображались в виде льва. Карта показывает период перемирия между Испанией и Семью Соединенными Провинциями Нидерландов.
В 1675 году Джон Огилби изобразил на карте дороги в виде узких полосок, исключив все остальное окружающее пространство, оставив лишь объекты, необходимые для ориентирования. Эта старинная карта стала прообразом карт в современных автомобильных навигаторах.
Моду на аксонометрическую проекцию в картах установили французы в подробном плане Парижа , составленном в 1734–1736 годах. На изображении выше виден Луврский дворец. Чтобы оценить масштаб работ, откройте весь план города. Почти триста лет спустя нечто подобное сделали китайцы для поисковика Baidu.
Слышали о «карте путешествий»? На такой карте нужно закрашивать / стирать кусок территории, на которой вы побывали, открывая название и полные географические сведения. Первую подобную карту создал в 1761 году Джон Спилсбери, придумавший «разрезанную географическую карту». Каждый отдельный кусок карты содержал немного географической информации. Собирая нужны участки, можно было изучить весь известный на тот момент мир.
К 19 веку создатели карт стали пытаться визуально оформить экономическую, социальную, политическую информацию. Однако вплоть до массового внедрения цифровых карт в 21 веке дополнительные сведения на картах быстро устаревали.
Сверхсовременность
В 20 веке карты стали невероятно подробными благодаря сначала аэрофотосъемке, затем космической съемке. Однако снимки со спутника, быстро набрав популярность, также быстро превратились лишь в инструмент создания схем. На масштабе города они практически бесполезны. Над территорией лесов - бесполезны полностью. Тогда на помощь пришли проекты, в которых люди стали самостоятельно отмечать на картах недоступные для съемки объекты.
В наше время появляются карты, отражающие интересы самых разных людей. Так, греческие исследователи разработали систему, которая конвертирует изображения традиционных бумажных карт в трехмерные планы городов. С помощью перчаток виртуальной реальности слепой может буквально пощупать карту и считать с нее данные (либо включить голосовой движок, озвучивающий названия улиц).
В Airbnb экспериментируют с созданием карт, чьи границы очерчены по культурно-контекстному принципу. На карте выше зеленым выделены традиционные «туристические» места проживания, красным - жилье из базы Airbnb. Любая шаблонная карта советуют жилье в «зеленой» зоне, однако более полные впечатления о реальной жизни в городе можно почерпнуть с «красной» территории.
Когда окончательно исчезли белые пятна, быстро завоевали популярность карты с дополнительной ценностью. Например, на карте Нью-Йорка можно увидеть самые криминальные районы и районы, где можно почувствовать себя в безопасности.
Вторым проектом с открытым исходным кодом в Mail.Ru Group (после базы данных Tarantool) не случайно стали офлайновые карты MAPS.ME , основанные на данных OpenStreetMap. Суть проекта OSM (как и MAPS.ME) - дать каждому человеку в мире бесплатную карту, с которой можно делать что угодно. За тысячи лет истории карт трудно было такое вообразить, а уж сами карманные карты появились лишь в 19 веке. Теперь вместо карманов - смартфон, но картам уже хотя бы не нужен интернет. Еще одно отличие OSM от картографии прошлого - доступность. Каждый может самостоятельно вносить дополнения в карту почти так же просто, как делать правки в статью Википедии. Одним из самых громких обновлений MAPS.ME в этом году стала возможность редактирования карт самими пользователями. Благодаря в том числе этому мы сможем находить на картах лавочки, фонтаны, лучшие места для того, чтобы сделать фото.
Преимущества открытых (во всех смыслах) карт перед коммерческими решениями - в их универсальности. Одну и ту же схему местности с разным набором данных используют в огромном количестве ситуаций. С помощью OSM отмечают тропы в лесу и грунтовки, пункты раздачи еды в беднейших регионах, лесные пожары… Да что угодно!
Недостатки эпохи
Сравнивая карты прошлого - не только из Средневековья, но и двухтысячелетней давности - с современными, невольно делаешь вывод, что карты эволюционировали в утилитарно-информационный продукт. Дизайн стал намного проще, а сами карты, как ни странно, менее детальными. Окидывая взором трехметровое полотно эпохи Возрождения, вы могли увидеть десятки, если не сотни дополнительных объектов по вашему маршруту. Смартфон предлагает отразить лишь то, что отражает UX-логику создателей карт: то есть минимум доступной информации на единицу площади.
Цифровой карте и не нужно поражать дизайном, ведь она, кажется, только надстройка над строкой поиска - ищем банкоматы, отели, кратчайший путь, ближайшую достопримечательность. Карта стала не проводником по миру, а инструментом экономии времени. Лишняя информация на ней только расходует временной ресурс человека. «Народные карты» этот вопрос решают по мере сил, вводя фильтры - пока еще есть возможность увидеть город со всем многообразием его объектов.
К чему приводит минимизация данных? . Это не значит, что какие-то объекты с карты исчезают: просто нужно уменьшить масштаб. У такого метода есть как сторонники (карты выглядят понятнее на мобильном устройстве), так и противники (незнакомую местность нужно масштабировать и искать по квадратам, если не знаешь точное название объекта). Карта, на первый взгляд не перегруженная информацией, подскажет только кратчайший маршрут, а не тот, где открывается самый красивый, безопасный, тихий путь.
Современные карты делают не художники / дизайнеры, даже не картографы, а программисты. Таково требование эпохи, потому что если не адаптировать карту под любое мобильное устройство, ей просто никто не будет пользоваться. Карта перестала быть произведением искусства, лишилась ужасных монстров, проглатывающих корабли, став при этом удивительно однообразной.
Впрочем, по сравнению с античными картами у современных есть одно существенное преимущество - они очень быстро меняются. Недалек тот день, когда карта станет полностью персонализированной. Одним она даст подробности, требующие осмысления всех деталей и нюансов, другим - только сжатый концентрированный факт о местности.
Один из интересных примеров движения в сторону «персонализации» - карта (с открытыми исходниками) мест реальной шаговой доступности Galton , построенных на основе OSM. Карта названа в честь Фрэнсиса Гальтона - английского исследователя и географа, который в 1881 году составил карту «Isochronic passage chart », указывавшую количество дней для путешествия от Великобритании до различных мест.
Фрагмент карты «тихих» районов Нью-Йорка, полученной на основе анализа данных о жалобах на шум
Что дает такая карта? Помимо очевидного решения (куда можно добраться за определенное время, если вы не умеете ходить по воде и проходить сквозь стены), можно подсчитывать рейтинг места с учетом множества параметров расположенных в зоне пешей доступности объектов.
Рано или поздно единая карта мира перестанет существовать, потому что для разных групп людей мир будет наполнен разными событиями. Метаморфозы не коснутся базовых понятий, вроде общепринятых границ государств или расстояний между городами, но автомобилист, пешеход, велосипедист и любитель баров смогут найти в географии окружающего пространства именно то, что их заинтересует.
И карта снова станет источником открытий.
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..
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.
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 I4 столетий пользовалось такой большой популярностью среди ученых, путешественников, купцов, что было переиздано 42 раза.
"География" Птолемея содержала, как уже говорилось 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 никто 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, чего нельзя сказать о менее известных районах Азии, воссозданных сна основании отрывочных, нередко противоречивых географических сведений и данных. 8000 (восемь тысяч) точеко Атлантического до Индийского океана были нанесеныпо координатам; положение некоторых из них было определено астрономически, а большинство нанесено по маршрутам. Карта вытянута в восточном направлении. На известные страны отведена половина карты. В южной ее части изображен огромный континент, названный Неизвестной землей.
Первая карта России под названием "Большой чертеж" была составлена, как предполагают ученые, во второй половине XVI в. Однако ни "Большой чертеж", и последующие его дополненные и измененные экземпляры до нас не дошли. Сохранилось только приложение к карте - "Книга Большому чертежу". В нем содержались интересные сведения о природе и хозяйственной деятельности населения, б основных дорогах и главных реках как путях сообщения, о "городах" и различных оборонительных сооружениях на границах Русского государства.
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 всее 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 архиелагом 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.
Первый географический атлас был создан в I570 г. Все мореплаватели XVI и начала XVII в. пользовались этим атласом, который насчитывал 7о (семьдесят) карт большого формата, сопровождаемых объяснительным текстом.
Его создатеь - знаменитый голландский картограф Абрахам Ортелий. Каждая карта его атласа тщательно выгравирована на меди и снабжена градусной сеткой. На карте полушарий материки Старого и Нового Света были изображены со всеми подробностями, но их очертания еще не соответствовали действительности. Одна из карт посвящена Южному материку (Магелании)
Первые карты
Географические карты имеют долгую историю.
Когда-то путешественники, отправлявшиеся в дальнюю дорогу, не имели ни карт, ни навигационных приборов - ничего, что позволяло бы определять местоположение. Приходилось рассчитывать на свою память, Солнце, Луну и звезды. Люди делали зарисовки мест, в которых им удалось побывать, - так появились первые карты.
С древнейших времен карты являлись одним из важнейших документов для любого государства. Правители многих стран организовывали экспедиции по исследованию неизвестных земель и главнейшей целью всех путешественников являлось, прежде всего, составление подробных географических карт с нанесением на них важнейших ориентиров: рек, гор, селений и городов.
Современное название «Карта» происходит от латинского «charte», означающее «письмо». В переводе «chartes» означает «лист или свиток папируса для письма».
Трудно определить, когда появились первые картографические изображения. Среди археологических находок на всех континентах можно увидеть примитивные рисунки местности, сделанные на камнях, костяных пластинках, бересте, дереве, возраст которых ученые определяют примерно в 15 тысяч лет.
Простейшие картографические рисунки были известны уже в условиях первобытного общества, ещё до зарождения письменности (приложение). Об этом свидетельствуют примитивные картографические изображения у народностей, которые ко времени их открытия или изучения стояли на низких ступенях общественного развития и не имели письменности (эскимосы Северной Америки, нанайцы Нижнего Амура, чукчи и одулы северо-восточной Азии, микронезийцы Океании и т.д.).
Эти рисунки, исполненные на дереве, коре и т.п. и нередко отличавшиеся большим правдоподобием, служили для удовлетворения потребностей, возникавших из условий общего труда людей: для указания путей кочевок, мест охоты и т.п.
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.
До их появление основным источником информации о местоположении того или иного объекта были устные рассказы. Но по мере того как люди начали часто путешествовать на все более далекие расстояния, появилась необходимость долговременного хранения информации.
К наиболее древним из уцелевших картографических изображений относятся, например, план города на стене Чатал-Хююк (Турция), датируемый примерно 6200 г. до н. э., картоподобное изображение на серебряной вазе из Майкопа (около 3000 г. до н. э.), картографические изображения на глиняных табличках из Месопотамии (около 2300 г. до н. э.), многочисленные карты-петроглифы Валькамоники в Италии (1900–1200 годы до н. э.), египетская карта золотых приисков (1400 г. до н. э.) и др. Из Вавилона через греков западный мир унаследовал шестидесятеричную систему счисления, основывающую на числе 60, в которой сегодня выражаются географические координаты.
Ранние картографы сами занимались сбором описаний различных частей известного к тому времени мира, опрашивая моряков, солдат и искателей приключений и отображая полученные данные на единой карте, а недостающие места заполняли своей фантазией или честно оставляли незарисованные белые пятна.
Первые карты содержали огромное количество неточностей: поначалу никто и не помышлял о строгости измерений, масштабах, топографических знаках. Но даже такие карты ценились очень высоко. С их помощью можно было повторить путь, пройденный первооткрывателем, и избежать неприятностей, которые во множестве подстерегали путешественников.
Начиная с VI в. до н. э., основной вклад в технологию создания карт в Древнем мире внесли греки, римляне и китайцы.
К сожалению, греческих карт того времени не сохранилось, и вклад греков в развитие картографии можно оценить только по текстовым источникам – трудам Гомера, Геродота, Аристотеля, Страбона и других древних греков – и последующим картографическим реконструкциям.
Греческий вклад в картографию заключался в использовании геометрии для создания карт, в разработке картографических проекций и в измерении Земли.
Считается, что 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.
Древние греки были хорошо осведомлены о сферической форме Земли, поскольку наблюдали ее округлую тень в периоды лунных затмений, видели, как корабли появляются из-за горизонта и исчезают за ним.
Греческий астроном Эратосфен (около 276–194 гг. до н. э.) еще в III веке до н. э. довольно точно вычислил размеры земного шара. 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.
Как уже отмечено выше, Эратосфеном была доказана сферичность Земли и измерен радиус земного шара, а Гиппархом (около 190–125 гг. до н. э.) придумана и использована для картографических проекций система меридианов и параллелей.
В Римской империи картография была поставлена на службу практики. Для военных, торговых и административных надобностей создавались дорожные карты. Самая известная из них так называемая Пейтингерова таблица (копия карты IV в.), представляющая собой свиток из 11 склеенных листов пергамента длиной 6 м 75 см и шириной 34 см. На ней показана дорожная сеть Римской империи от Британских островов до устья Ганга, составляющая около 104 000 км, с реками, горами, населенными пунктами.
Венцом же картографических работ римского времени стало восьмитомное сочинение «Руководство по географии» Клавдия Птолемея (90–168 гг.), где он обобщил и систематизировал знания античных ученых о Земле и Вселенной; с указанием координат множества географических пунктов по широте и долготе; где излагаются основные принципы создания карт и приводятся географические координаты 8000 пунктов. И, которое в течение I4 столетий пользовалось такой большой популярностью среди ученых, путешественников, купцов, что было переиздано 42 раза.
«География» Птолемея содержала, как уже говорилось 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 никто 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, чего нельзя сказать о менее известных районах Азии, воссозданных сна основании отрывочных, нередко противоречивых географических сведений и данных.
8000 (восемь тысяч) точек Атлантического до Индийского океана были нанесены по координатам; положение некоторых из них было определено астрономически, а большинство нанесено по маршрутам.
Карта вытянута в восточном направлении. На известные страны отведена половина карты. В южной ее части изображен огромный континент, названный Неизвестной землей.
Независимо от европейских традиций развивалась картография в Китае. 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.
Изобретение китайцами в VIII в. книгопечатания позволило им первыми в мировой истории приступить к печатанию карт. Первая из сохранившихся печатных китайских карт датируется 1155 годом.
Карты Средневековья
В раннем Средневековье картография пришла в упадок.
После распада в IV в. Римской империи научные и картографические достижения Античной Греции и Рима были забыты в Европе на несколько веков. Вплоть до X в. некоторое оживление в создании карт наблюдалось лишь в монастырях, где для иллюстрации богословских трудов помещались небольшие по размеру схематичные карты мира – mappae mundi, изображавшие Землю в виде круга, поделенного на пять тепловых поясов.
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).
Картографы того времени, скрывая свое географическое неведение, заполняли карту разнообразными художественными рисунками: пустыни и леса «заселялись» дикими зверями, обжитые места заполнялись фигурками людей, моря украшались рисунками кораблей и морских животных.
На фоне упадка географии и картографии в Европе в период раннего средневековья успешно развивалась арабская картография (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. Здесь, в Багдаде, в IX в. была переведена на арамейский, а затем на арабский язык «География» Птолемея.
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.
Распространение с X–XI веков в Средиземноморье компаса и потребности торгового мореплавания вызвали здесь появление в конце XIII в. первых навигационных карт – карт-портоланов, или компасных карт. Их родиной считается Каталония. На картах-портоланах подробно изображалась береговая линия Средиземного и Черного морей, указывалось много географических названий, а в ряде точек наносились компасные сетки, указывавшие положение стран света и промежуточные направления.
Кроме того, на некоторых из них изображалось побережье Атлантического океана от Дании до Морокко и Британских островов. Во второй половине XV в. на картах-портоланах стали помещать многочисленные изображения компасных роз. Самая древняя из сохранившихся карт-портоланов – Пизанская карта, датируемая примерно концом XIII в.
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.
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.
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. А название «атлас» ввел для сборника карт фламандский картограф Герард Меркатор, издавший в I595 г. «Атлас».
Атлас Ортелиуса под названием Theatrum Orbis Terrarum был напечатан в 1570 году, полностью атлас Меркатора был напечатан только после его смерти. Все мореплаватели XVI и начала XVII в. пользовались этим атласом, который насчитывал 70 (семьдесят) карт большого формата, сопровождаемых объяснительным текстом.
Каждая карта его атласа тщательно выгравирована на меди и снабжена градусной сеткой. На карте полушарий материки Старого и Нового Света были изображены со всеми подробностями, но их очертания еще не соответствовали действительности. Одна из карт посвящена Южному материку (Магелании), который простирался от Южного полюса до 40-50° ю.ш., дважды пересекал тропик Козерога и был отдален от Южной Америки проливом Магеллана. Огненная Земля и Новая Гвинея были изображены ее полуостровами.
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.
Первая карта России под названием «Большой чертеж» была составлена, как предполагают ученые, во второй половине XVI в. Однако ни «Большой чертеж», и последующие его дополненные и измененные экземпляры до нас не дошли. Сохранилось только приложение к карте – «Книга Большому чертежу». В нем содержались интересные сведения о природе и хозяйственной деятельности населения, об основных дорогах и главных реках как путях сообщения, о «городах» и различных оборонительных сооружениях на границах Русского государства.
Таким образом, географическая карта - величайшее творение человечества. Она служит замечательным средством познания и преобразования окружающего мира. К ней обращаются инженеры и исследователи, геологи и агрономы, ученые и военные, и каждый находит нужные ответы на свои вопросы.
При работе с картой есть возможность одновременно обозревать значительную площадь поверхности или всю поверхность Земли.
Только карта позволяет видеть и изучать взаимное расположение материков и кварталы городов, транспортные потоки между странами и маршруты перелета птиц.
С помощью карты можно делать выводы о многих процессах процессах и и закономерностях нашей планеты. На некоторых картах можно увидеть дно океана, строение земной коры, ледниковые покровы прошлого и даже заглянуть в будущее.
Найденные археологами примитивные рисунки местности на камнях, бересте, дереве и даже на куске бивня мамонта, возраст которых достигает около 15 тысячелетий, свидетельствуют о том, что зарождение карты уходит в далекое прошлое.
Итак, карта не просто важнейший источник географических знаний, а особое средство информации, её нельзя заменить ни текстом, ни живым словом.