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.
История создания первой карты Российской Империи датируется 1745 годом, свой вклад в создание и развитие сборника карт внес известный русский картограф Иван Кирилов совместно с великим астрономом Джозефом Никола де Лиль. Вся карта России представляет первое и полное национальное исследование европейской и азиатской части России. Алексей Постников, автор книги "Россия в Картах", утверждает, что этот первый атлас России "объединяет все географические открытия в начале 18 века, что дает нам представление о Российской империи того времени. Атлас включает в себя 20 карт = 17 карт + 2 страниц текста, в том числе план-схемы Санкт- Петербурга и Москвы. Карты имеют названия на немецком и латинском языках; географические названия на русском и латинском алфавите. Текст картуши полностью на латинском языке. Названия титульных страниц были выполнены на французском и русском языках под названиями Atlas Russicus и Атлас Российской. 13 карт европейской части России с масштабом 1:1,470,000 (35 верст в один дюйм, 1 верста равна 3500 футов), а 6 карт Сибири с масштабом 1:3,444,000 (82 верст в один дюйм). Также имеются дополнительные карты территории России, планы по русско-турецкой войны 1736 года, гравюры военных укреплений, карты Ладожского озера, окрестности Санкт-Петербурга, Кронштадт и Финского залива.
Общая карта Российской империи простирается от Балтийского моря до Тихого океана в масштабе 1: 9030000:
Каждая из 13 карт Европейской части России исполнена в масштабе 1:1,470,00 или 35 верст в дюйме. Многие из них имеют декоративные картуши:
Эта карта показывает протяженность реки Волги:
6 карт азиатской части России в масштабе 1: 3444000 или 82 версты в дюйме:
Легенда (на немецком) на последней странице текста описываются различные символы, используемые на картах:
План Санкт-Петербурга с 1737г.:
Также в комплект входит карта с указанием Финского залива между Санкт-Петербургом и островом Кронштадт, 1741г.:
И план Москвы с 1739г.:
Карта Каспийского моря с 1728 г.:
Составное изображение карты Европейской России:
А вот составное изображение карты Сибири:
Страницы атласа названий и текст страниц были напечатаны на трех языках: русский, французский, латинский и немецкий.
Человечество нуждалось в картах всегда. Сотни лет назад мореплаватели и путешественники уже нанесли расположение материков, большинства островов, крупных рек и гор. К началу 20 века «белых» мест на карте мира практически не осталось, но все-таки точность местоположения большинства объектов оставляла желать лучшего.
Так выглядели карты в XVI веке: кругосветное путешествие Френсиса Дрейка, обратите внимание на очертания материков
Новый виток в развитии картографии появился благодаря возможности аэросъемки местности, а позже и спутниковых систем. Наконец-то люди смогли решить тысячелетнюю задачу - создание идеального объекта ориентирования с максимальной точностью. Но даже тогда все проблемы не закончились.
Требовалось создание инструмента, который бы мог обрабатывать не только спутниковые снимки, но и информацию, которую, например, могут знать только местные жители. Так появились сервисы OpenStreetMap (OSM) и Wikimapia. Давайте более подробно обсудим то, как оцифровывается и становится картой реальный мир.
Фиксация местности
Первые карты появились тысячи лет назад. Конечно, это были непривычные в современном понимании карты, а скорее схемы, где прямыми и волнистыми линиями изображались изгибы рек морей, вершины гор и т.д. Недавно была найдена похожая схематическая карта районов Мадрида возрастом около 14 тысяч лет.
Позже были изобретены компас, телескоп, секстант и другие навигационные приборы, которые в период Великих географических открытий позволили масштабно изучить и нанести на бумагу тысячи географических объектов. Ярким примером этому служит карта Хуана де ла Коса, датированная 1500 годом. Именно середину прошлого тысячелетия принято считать расцветом картографии. Примерно в то время были изобретены основные картографические проекции, математические методы и принципы построения карт. Но все равно этого было недостаточно, чтобы создавать точные карты.
Карта Хуана де ла Коса, 1500 год. На ней уже есть очертания Нового Света
Новый этап в картографии начался с топографической наземной съемки местности, а позже и аэросъемки. Первая снимки труднодоступных участков были сделаны с борта самолета в 1910 году. После аэросъемки местности следует сложный процесс дешифрования изображений. Каждый объект нужно распознать, выявить качественные и количественные характеристики и после зарегистрировать результаты. Проще говоря, нужно учесть три основополагающих фактора: оптику изображения, его геометрию и размещение в пространстве.
Далее идет этап создания рельефа местности. Для этого используются контурно-комбинированный и стереотопографический метод. При первом с помощью геодезических приборов определяются основные высоты местности и затем на снимки наносятся горизонтали географических объектов. При втором методе два снимка накладываются друг на друга таким образом, чтобы получить подобие трехмерного изображения местности, а далее с помощью приборов определяются контрольные высоты.
Появление аэрофотосъемки в XX веке позволило создавать более точные карты и учитывать рельеф местности
Спутниковая съемка
Сейчас наземной- и аэросъемкой занимаются все меньше, а на смену им пришли спутники дистанционного зондирования Земли. Спутниковые снимки открывают перед современными картографами намного более широкий спектр возможностей. Помимо данных о рельефе снимки спутников помогают строить стереоизображения, создавать цифровые модели местности, определять смещение и деформацию объектов и так далее.
Спутники условно можно разделить на обычные и сверхвысокого разрешения. Естественно для фотографирования тайги или океана не нужны очень качественные фотографии, а для определенных территорий или задач спутники, фотографирующие в сверхвысоком разрешении просто необходимы. К таким спутникам, например, относятся модели Landsat и Sentinel, отвечающие за глобальное изучение состояния окружающей среды и безопасности с точностью пространственного разрешения до 10 метров.
Эпоха спутниковой съемки довела точность карт до разрешения 10 метров
Спутники регулярно передают терабайты данных в нескольких спектрах: видимом, инфракрасном и некоторых других. Информация из невидимого для глаза человека спектра позволяет отслеживать изменение рельефа, состояние атмосферы, океана, появление пожаров и даже рост сельскохозяйственных культур.
Данные со спутников принимают и обрабатывают непосредственно их владельцы или официальные дистрибьюторы, такие как DigitalGlobe, Airbus Defence and Space и другие. На основе данных Global Land Survey (GLS), получаемых преимущественно от проекта Landsat было создано множество различных сервисов. Спутники Landsat создают снимки всего земного шара в реальном времени с 1972 года. Именно этот проект остается для всех картографических сервисов главным источником информации при проектировании карт мелкого масштаба.
Спутниковые снимки предлагают широкий спектр данных обо всей земной поверхности, но обычно компании закупают фотографии и данные опционально и для отдельных территорий. Для густонаселенных районов изображения детализируются, а для менее населенных - снимаются в низком разрешении и в общих чертах. В районах с облачностью спутники делают снимки несколько раз, пока не добиваются желаемого результата.
На основе спутниковых снимков и замеров местности создаются векторные карты, которые потом продаются компаниям, печатающим бумажные карты или создающим картографические сервисы (Google Maps, Яндекс.Карты). Самостоятельно составлять карты на основе данных со спутников очень сложное и дорогостоящее занятие, поэтому многие корпорации покупают готовые решения на основе Google Maps API или Mapbox SDK и затем доработать какие-то детали собственным штатом картографов.
Проблемы спутниковых снимков и OpenStreetMap
В теории для того, чтобы создать векторную карту достаточно снимка со спутника и графического редактора или сервиса, с помощью которого можно срисовать с изображения все объекты. Но на деле все не совсем так: практически всегда реальные объекты на поверхности земли не соответствуют цифровым данным на несколько метров.
Искажение происходит из-за того, что все спутники фотографируют под углом к Земле на большой скорости. Поэтому в последнее время для уточнения местоположения объектов стали использовать фото- и видеосъемку, и даже трекинг автомобилей. Также для создания точных карт крайне необходима ортокоррекция - преобразование снимков со спутника, сделанных под углом в строго вертикальные изображения.
Картографические данные, полученные со спутников, требуют коррекции в ручном режиме
И это только малая вершина айсберга. Построили новое здание, на реке появился брод, а часть леса вырубили - все это практически невозможно быстро и точно обнаружить с помощью спутниковых снимков. В таких случаях на помощь приходит проект OpenStreetMap и подобные, работающие по схожему принципу.
OSM - это некоммерческий проект созданный в 2004 году, который представляет собой открытую площадку для создания глобальной географической карты. Любой желающий может внести свой вклад в повышение точности карт, будь то фотоснимки, GPS-треки, видеозаписи или простые знания местных жителей. Комбинируя эту информацию и спутниковые снимки, создаются карты максимально приближенные к реальности. В какой-то степени проект OSM схож с Википедией, где люди со всего мира трудятся над созданием бесплатной базы знаний.
Любой пользователь может самостоятельно редактировать карты, а после проверки и одобрения этих изменений сотрудниами проекта, обновленная карта становится доступной для всех. В качестве основы для создания карт используются GPS-треки и спутниковые снимки компаний Bing, Mapbox, DigitalGlobe. Из-за коммерческих ограничений карты Google и Яндекс нельзя применять.
Открытые картографические проекты позволяют любому человеку присоединиться к созданию точных карт
Чтобы привязать или сместить объекты со спутникового снимка используются геоданные. С помощью GPS-приемника нужно записать как можно большее число точек треков вдоль линейных объектов (дорого, береговой черты, рельсовых путей и т.д.), а после нанести их на спутниковые снимки. Обновлением названий различных объектов с привязкой к геопозиции занимаются компании Yelp, TripAdvisor, Foursquare и др., которые самостоятельно вносят их на OpenStreetMap и Google Maps.
Итог
Прогресс не стоит на месте и картография не стала исключением. Уже сейчас создаются сервисы на основе машинного обучения и нейронных сетей, которые способны самостоятельно добавлять объекты, определять густонаселенные территории и делать анализ карт. Пока что, эта тенденция еще не сильно видна, но в ближайшем будущем, возможно, редактировать карты в OSM людям не придется совсем. Картографы считают, что будущее за автоматическим созданием карт, где машинное зрение будет использоваться для моделирования объектов с точностью до сантиметра.
Самые древние из найденных карт датируются теми временами, когда человечество еще даже не имело представления о письменности. Если вдуматься, то этому есть объяснение – ориентироваться на местности древним было куда важнее, чем вести летописи и что-то записывать.
А начиналось все с изображений звездного неба на стенах пещер. Именно таким удивительным способом древние люди отмечали свое местоположение более 18 000 лет назад. Эти знания используют и сейчас, выходя из незнакомых мест, глядя на звездные созвездия.
Только спустя тысячелетия появились первые изображения местности на камнях, дереве и шкурах животных , которые можно было носить с собой или передавать другим. Но такие карты обычно охватывали относительно небольшой участок: обычно в пределах 100 квадратных километров.
Первые попытки создать карту всего мира появились приблизительно в 5-3 тысячелетиях до нашей эры. Но они редко отличались какой-либо точностью, поскольку не учитывали то, что Земля круглая.
Кого принято считать родоначальником картографии
Знаковые и привычные даже школьнику меридианы и параллели появились только в третьем столетии до нашей эры. Их создал и нанес на карты знаменитый греческий ученый Эратосфен . Его принято считать «отцом» современной картографии. Хотя многие историки не согласны с этим фактом и считают таковым некоего Анаксимандра и даже Пифагора.
Работа Эратосфена была продолжена и усовершенствована уже во втором веке в Александрии не менее известным Птолемеем. Именно ему принадлежит идея разбить меридианы и параллели на градусы. Его карты не имели себе равных на протяжении 12 веков.
А вот привычные нам атласы появились только в конце 18, в начале 19 веков. Этому способствовали развитие аэропромышленности, фотографии и определение нулевого меридиана.
Несколько интересных фактов о географических картах
История возникновения и развития картографии во всем мире происходила не однообразно:
- Самая давняя из найденных карт в Китае была нарисована на шелке и создана, чтобы обозначить путь для наемного убийцы.
- В древности большинство людей могли с легкостью нарисовать схему ближайшей местности.
- Большинство племен туарегов создают рельефные карты из мокрого песка.
- Некоторые племена аборигенов в Австралии высекают карту своих владений на деревянном оружии, в качестве тотема.
- Морские путеводители древней Полинезии представляли собой сложное плетение из нитей, раковин моллюсков, веточек и даже камней. При этом они отображали все стороны света, самые маленькие атоллы и даже направление течений.
Это лишь крохотная часть необычных фактов из истории появления географических атласов. Но даже по ней понятно, что автор самой первой карты не буден найден никогда.
Человеком всегда движет любопытство. Тысячи лет назад первооткрыватели, заходя все дальше и дальше в неизведанные земли, создавали первые подобия географических карт, пытаясь нанести увиденный рельеф на листки папируса или глиняные таблички.
Вероятно, древнейшей из найденных является карта из Египетского музея в Турине, сделанная на папирусе по приказу фараона Рамзеса IV в 1160 году до н. э. Этой картой пользовалась экспедиция, которая по приказу фараона искала камень для строительства. Карта, привычная для нашего глаза, появилась в древней Греции за полтысячи лет до нашей эры. Первым картографом, который создал карту известного к тому времени мира, считают Анаксимандра Милетского.
Оригиналы его карт не сохранились, но через 50 лет их восстановил и усовершенствовал другой ученый из Милета – Гекатей. Ученые воссоздали эту карту по описаниям Гекатея. На ней легко узнать Средиземное и Черное моря и близлежащие земли. Но можно ли по ней определить расстояния? Для этого нужен масштаб, которого на древних картах еще не было. За единицу измерения длины Гекатей использовал «дни плавания» по морю и «дни переходов» по суходолу, что, конечно же, не добавляло картам точности.
Древние географические карты имели и другие существенные недостатки. Они искривляли изображение, ведь шарообразную поверхность невозможно развернуть на плоскости без искажений. Попробуйте аккуратно снять кожуру апельсина и прижать ее к поверхности стола: без разрывов это сделать не получится. Кроме того, на них не было градусной сетки из параллелей и меридианов, без которой невозможно точно установить местонахождение объекта. Меридианы впервые появились на карте Эратосфена в III веке до н. э., правда, они были проведены через разные расстояния. «Отца географии» Эратосфена недаром называли математиком среди географов. Ученый не только измерил размеры Земли, но и использовал для изображения на карте цилиндрическую проекцию. В такой проекции искажения меньше, потому что изображение переносится с шара на цилиндр. Современные карты создают в разных проекциях – цилиндрической, конической, азимутальной и других.
Самыми совершенными картами античной эпохи считают географические карты Птолемея, который жил в ІІ веке н. э. в египетском городе Александрии. Клавдий Птолемей вошел в историю науки благодаря двум большим работам: «Руководству по астрономии» в 13 книгах и «Руководству по географии», которое насчитывало 8 книг. К «Руководству по географии» добавлялось 27 карт, среди них – подробная карта мира. Лучшей никто не создавал ни до Птолемея, ни через 12 столетий после него! На этой карте уже была градусная сетка. Для ее создания Птолемей определил географические координаты (широту и долготу) почти четырехсот объектов. Широту (расстояние от экватора в градусах) ученый определял по высоте Солнца в полдень с помощью гномона, долготу (градусное расстояние от начального меридиана) – по разнице во времени наблюдений лунного затмения из разных пунктов.
В средневековой Европе забыли работы античных ученых, но они сохранились в арабском мире. Там карты Птолемея издали в XV столетии и переиздавали еще почти 50 раз! Возможно, именно эти карты помогли Колумбу в его знаменитом плавании. Авторитет Птолемея так вырос, что даже сборники карт в течение продолжительного времени называли «Птолемеями». Только в XVI столетии после публикации «Атласа мира» Герарда Меркатора, на обложке которого был нарисован Атлант, держащий Землю, сборники карт назвали «атласами».
В Древнем Китае тоже создавали географические карты. Интересно, что первое письменное упоминание о географической карте не связано с географией. В ІІІ столетии до н. э. китайский трон занимала династия Цинь. Соперник в борьбе за власть наследный принц Дан подослал к правителю династии наемного убийцу с картой своих земель, нарисованной на шелковой ткани. В свертке шелка наемник спрятал кинжал. История рассказывает, что покушение не удалось.
В эпоху Великих Географических открытий на картах мира появились изображения Америки и Австралии, Атлантического и Тихого океанов. Ошибки на картах часто оборачивались трагедией для мореплавателей. Обследовав берега Аляски, большая Камчатская экспедиция Витуса Беринга в XVIII столетии не успела вернуться на Камчатку к началу осенних штормов. Мечтатель Беринг потратил три недели драгоценного времени в поисках обозначенной на карте, но несуществующей Земли Гамы. Его парусник «Святой Петр», разбитый, с умирающими от цинги моряками, пристал к безлюдному острову, где навсегда и почил знаменитый Командор. «Кровь закипает во мне каждый раз, – писал один из помощников Беринга, – когда я вспоминаю бессовестный обман, вызванный ошибкой на карте».
Сегодня картография полностью переносится в цифровой формат. Для создания подробнейших карт применяют не только наземные геодезические инструменты – теодолит, нивелир, но и воздушное лазерное сканирование, спутниковую навигацию, цифровую аэрофотосъемку.
Иллюстрация: depositphotos.com | Kuzmafoto
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .