קלפים ראשונים
למפות גיאוגרפיות יש היסטוריה ארוכה.
פעם, למטיילים שיצאו למסע ארוך לא היו מפות או מכשירי ניווט - שום דבר שיאפשר להם לקבוע את מיקומם. הייתי צריך לסמוך על הזיכרון שלי, השמש, הירח והכוכבים. אנשים עשו סקיצות של המקומות שבהם ביקרו - כך הופיעו המפות הראשונות.
מאז ימי קדם, מפות היו אחד המסמכים החשובים ביותר עבור כל מדינה. שליטי מדינות רבות ארגנו משלחות לחקר ארצות לא ידועות, והמטרה העיקרית של כל המטיילים הייתה, קודם כל, לשרטט מפות גיאוגרפיות מפורטות עם ציוני הדרך החשובים ביותר מסומנים עליהן: נהרות, הרים, כפרים וערים.
השם המודרני "כרטיס" בא מהלטינית "charte", כלומר "אות". בתרגום, "צ'רטס" פירושו "גיליון או גליל פפירוס לכתיבה".
קשה לקבוע מתי הופיעו התמונות הקרטוגרפיות הראשונות. בין הממצאים הארכיאולוגיים בכל היבשות ניתן לראות רישומים פרימיטיביים של האזור שנעשו על גבי אבנים, לוחות עצמות, קליפת ליבנה, עץ, שגילם של המדענים הוא כ-15 אלף שנה.
הרישומים הקרטוגרפיים הפשוטים ביותר היו ידועים כבר בחברה הפרימיטיבית, עוד לפני הולדת הכתיבה (נספח). מעידים על כך דימויים קרטוגרפיים פרימיטיביים בקרב עמים שבעת גילוים או מחקרם עמדו ברמות נמוכות של התפתחות חברתית ולא הייתה להם שפה כתובה (האסקימוסים מצפון אמריקה, ננאי מאמור התחתון, צ'וקצ'י ואודולי של צפון מזרח אסיה, המיקרונזיים של אוקיאניה וכו').
רישומים אלה, מבוצעים על עץ, קליפות עץ וכו'. ולעתים קרובות נבדלו בסבירות רבה, הם שימשו לספק את הצרכים שנבעו מתנאי העבודה הכלליים של אנשים: לציין את דרכי הנדידה, מקומות הציד וכו'.
נשמרו תמונות קרטוגרפיות שנחצבו על סלעים בעידן החברה הפרימיטיבית. בולטים במיוחד הם ציורי הסלע מתקופת הברונזה בעמק קמוניקה (צפון איטליה), כולל תוכנית המציגה שדות מעובדים, שבילים, נחלים ותעלות השקיה. תוכנית זו היא אחת התכניות הקדסטרליות הוותיקות ביותר.
לפני הופעתם, מקור המידע העיקרי על מיקומו של חפץ מסוים היה סיפורים בעל פה. אבל כאשר אנשים החלו לנסוע לעתים קרובות על פני מרחקים גדולים יותר ויותר, התעורר הצורך באחסון לטווח ארוך של מידע.
התמונות הקרטוגרפיות העתיקות ביותר ששרדו כוללות, למשל, תוכנית עיר על חומת צ'טלהויוק (טורקיה), המתוארכת לשנת 6200 לפני הספירה לערך. לפני הספירה, תמונה דמוית מפה על אגרטל כסף ממאיקופ (בערך 3000 לפנה"ס), תמונות קרטוגרפיות על לוחות חימר ממסופוטמיה (בערך 2300 לפנה"ס), מפות פטרוגליפים רבות של ולקמוניקה באיטליה (1900 -1200 לפנה"ס), מפת זהב מצרית. מכרות (1400 לפני הספירה) וכו'. מבבל, דרך היוונים, ירש העולם המערבי את מערכת המספרים הסקסאז'סימלית, המבוססת על המספר 60, שבה מתבטאות קואורדינטות גיאוגרפיות כיום.
קרטוגרפים מוקדמים אספו בעצמם תיאורים של חלקים שונים בעולם הידועים באותה תקופה, ראיינו מלחים, חיילים והרפתקנים והציגו את הנתונים שהתקבלו על מפה אחת, ומילאו את המקומות החסרים בדמיונם או השאירו בכנות כתמים ריקים לא מצוירים.
המפות הראשונות הכילו מספר עצום של אי דיוקים: בתחילה איש לא חשב על קפדנות המדידות, הקשקשים או הסימנים הטופוגרפיים. אבל אפילו קלפים כאלה זכו להערכה רבה. בעזרתם ניתן היה לחזור על הדרך שעבר המגלה ולהימנע מהצרות שצפו למטיילים.
מאז המאה ה-6. לִפנֵי הַסְפִירָה התרומות העיקריות לטכנולוגיה של יצירת מפות בעולם העתיק נעשו על ידי היוונים, הרומאים והסינים.
למרבה הצער, לא שרדו מפות יווניות של אותה תקופה, ואת תרומתם של היוונים לפיתוח הקרטוגרפיה ניתן להעריך רק ממקורות טקסטואליים - יצירותיהם של הומרוס, הרודוטוס, אריסטו, סטרבו ויוונים קדומים אחרים - ושחזורים קרטוגרפיים שלאחר מכן.
התרומות היווניות לקרטוגרפיה כללו שימוש בגיאומטריה ליצירת מפות, פיתוח תחזיות מפות ומדידה של כדור הארץ.
הוא האמין כי היוצר של המפה הגיאוגרפית הראשונה הוא המדען היווני הקדום אנקסימנדר. במאה השישית. לִפנֵי הַסְפִירָה. הוא צייר את המפה הראשונה של העולם הידוע אז, המתאר את כדור הארץ כעיגול שטוח מוקף במים.
היוונים הקדמונים היו מודעים היטב לצורתו הכדורית של כדור הארץ, שכן הם צפו בצלו המעוגל בתקופות של ליקוי ירח וראו ספינות מופיעות מעל האופק ונעלמות מעבר לו.
האסטרונום היווני Eratosthenes (בערך 276–194 לפנה"ס) עוד במאה ה-3 לפנה"ס. ה. חישב די במדויק את גודל הגלובוס. ארטוסתנס כתב את הספר גיאוגרפיה, תוך שימוש במונחים "גיאוגרפיה", "קו רוחב" ו"קו אורך" בפעם הראשונה. הספר כלל שלושה חלקים. החלק הראשון התווה את ההיסטוריה של הגיאוגרפיה; השני מתאר את צורתו וגודלו של כדור הארץ, את גבולות היבשה והאוקיינוסים, את האקלים של כדור הארץ; בשלישית, הארץ מחולקת לחלקי עולם ומפוצלת - אבות טיפוס של אזורים טבעיים, וכן נעשה תיאור של מדינות בודדות. הוא גם הרכיב מפה גיאוגרפית של החלק המאוכלס של כדור הארץ.
כפי שצוין לעיל, ארוטוסטנס הוכיח את כדוריות כדור הארץ ומדד את רדיוס כדור הארץ, והיפרכוס (בערך 190-125 לפני הספירה) המציא והשתמש במערכת של מרידיאנים ומקבילות להקרנות קרטוגרפיות.
באימפריה הרומית, הקרטוגרפיה הועמדה לשירות הפרקטיקה. נוצרו מפות דרכים לצרכים צבאיים, מסחריים ומנהליים. המפורסם שבהם הוא מה שנקרא שולחן Peitinger (עותק של מפה של המאה ה-4), שהוא מגילה של 11 גיליונות מודבקים של קלף 6 מ' 75 ס"מ אורך ו-34 ס"מ רוחב זה מציג את רשת הדרכים של האימפריה הרומית מהאי הבריטי ועד לפתח הגנגס, בהיקף של כ-104,000 ק"מ, עם נהרות, הרים, יישובים.
גולת הכותרת של היצירות הקרטוגרפיות מהתקופה הרומית הייתה היצירה בת שמונה כרכים "המדריך לגיאוגרפיה" מאת קלאודיוס תלמי (90–168), שבה סיכם וסידר את הידע של מדענים קדומים על כדור הארץ והיקום; ציון הקואורדינטות של נקודות גיאוגרפיות רבות בקו רוחב ואורך; אשר מתאר את העקרונות הבסיסיים של יצירת מפות ומספק את הקואורדינטות הגיאוגרפיות של 8000 נקודות. וגם, שבמהלך המאות ה-14 נהנה מפופולריות כה גדולה בקרב מדענים, מטיילים וסוחרים עד שהודפס מחדש 42 פעמים.
ה"גיאוגרפיה" של תלמי הכילה, כאמור, את כל המידע על כדור הארץ שהיה זמין באותה תקופה. המפות שנכללו בו היו מדויקות מאוד. יש להם רשת מעלות.
תלמי חיבר מפה מפורטת של כדור הארץ, שכמותה איש לא יצר מעולם. הוא תיאר שלושה חלקים של העולם: אירופה, אסיה ולוב (כפי שכונתה אז אפריקה), האוקיינוס האטלנטי (המערבי), הים התיכון (אפריקאי) והים ההודי.
הנהרות, האגמים וחצי האיים של אירופה וצפון אפריקה הידועים באותה תקופה תוארו בצורה מדויקת למדי, מה שלא ניתן לומר על האזורים הפחות מוכרים של אסיה, אשר שוחזרו על סמך מידע ונתונים גיאוגרפיים מקוטעים, לעתים סותרים.
8000 (שמונה אלף) נקודות של האוקיינוס האטלנטי עד האוקיינוס ההודי שורטטו בקואורדינטות; מיקומם של חלקם נקבע אסטרונומית, ורובם שורטטו לאורך מסלולים.
המפה מורחבת לכיוון מזרח. מחצית מהמפה מוקדשת למדינות מפורסמות. בחלקו הדרומי ישנה יבשת ענקית הנקראת הארץ הלא נודעת.
הקרטוגרפיה התפתחה בסין ללא תלות במסורות האירופיות. המסמך העתיק ביותר ששרד על המדידה הרשמית של המדינה ויצירת מפות מתוארך לשושלת ג'ואו (1027–221 לפנה"ס). והמפות הסיניות העתיקות ביותר ששרדו נחשבות למפות על לוחות במבוק, משי ונייר, שהתגלו בקברי ה-Fanmatan של שושלות צ'ין (221-207 לפנה"ס) והן המערבית (206 לפנה"ס - 25 שנים). כמו גם בקברי מאוואנגדוי של שושלת האן המערבית.
מפות אלה דומות באיכות התמונה ובפירוט למפות טופוגרפיות. הם היו מדויקים יותר באופן משמעותי אפילו ממפות אירופאיות מאוחרות יותר.
התרומה הסינית העיקרית ליצירת מפות הייתה ההמצאה לא יאוחר מהמאה ה-2. לִפנֵי הַסְפִירָה ה. נייר שעליו החלו לצייר מפות, ורשת הקואורדינטות המלבנית ששימשה לראשונה את האסטרונום והמתמטיקאי הסיני הגדול ג'אנג הנג (78–139 לספירה). לאחר מכן, קרטוגרפים סיניים השתמשו תמיד ברשת קואורדינטות מלבנית.
מאה שנה לאחר מכן, פיתח הקרטוגרף הסיני Pei Xiu (224–271) עקרונות לציור מפות המבוססים על שימוש ברשת מלבנית, וכן עקרונות למדידת מרחקים המבוססים על חוקי הגיאומטריה.
הומצא על ידי הסינים במאה ה-8. ההדפסה אפשרה להם להיות הראשונים בהיסטוריה העולמית שהחלו להדפיס מפות. המפה הסינית המודפסת הראשונה ששרדה מתוארכת לשנת 1155.
מפות ימי הביניים
בימי הביניים המוקדמים ירדה הקרטוגרפיה.
לאחר ההתמוטטות במאה ה-4. בתקופת האימפריה הרומית, ההישגים המדעיים והקרטוגרפיים של יוון העתיקה ורומא נשכחו באירופה במשך כמה מאות שנים. עד המאה ה-10. התעוררות מסוימת ביצירת מפות נצפתה רק במנזרים, שם, כדי להמחיש עבודות תיאולוגיות, הוצבו מפות סכמטיות קטנות של העולם - mappae mundi, המתארות את כדור הארץ כמעגל המחולק לחמישה אזורים תרמיים.
שאלת צורת כדור הארץ חדלה להיות חשובה לפילוסופיה של אז, רבים שוב החלו להחשיב את כדור הארץ כשטוח. המפות המכונה T ו-O הפכו נפוצות, שעליהן תואר פני השטח של כדור הארץ כמורכב מאדמה בצורת דיסק מוקפת באוקיינוס (אות O).
הארץ תוארה כמחולקת לשלושה חלקים: אירופה, אסיה ואפריקה. אירופה הופרדה מאפריקה על ידי הים התיכון (החלק התחתון של ה-T), אפריקה מאסיה על ידי נהר הנילוס (החלק הימני של רצועת ה-T), ואירופה מאסיה על ידי נהר הדון (Tanais) (החלק השמאלי). של מוט הצלב T).
קרטוגרפים של אז, שהסתירו את בורותם הגיאוגרפית, מילאו את המפה במגוון רישומים אמנותיים: מדבריות ויערות "אוכלסו" בחיות בר, מקומות מיושבים התמלאו בדמויות של אנשים, הים עוטרו בציורים של ספינות וחיות ים. .
על רקע דעיכת הגיאוגרפיה והקרטוגרפיה באירופה במהלך ימי הביניים המוקדמים, התפתחה בהצלחה הקרטוגרפיה הערבית (בכלל התרבות היוונית הגיעה לאירופים בעיקר בזכות הערבים). הערבים שיפרו את שיטותיו של תלמי לקביעת קו הרוחב הם למדו להשתמש בתצפיות בכוכבים במקום בשמש. זה הגביר את הדיוק. כאן בבגדד, במאה ה-9. הגיאוגרפיה של תלמי תורגמה לארמית ולאחר מכן לערבית.
פריחת הקרטוגרפיה הערבית קשורה בשמו של הגיאוגרף והקרטוגרף הערבי אידריסי (1100–1165 לערך), שיצר מפה של חלק העולם הידוע באותה תקופה על לוח כסף בגודל 3.5X1.5 מ', כמו וכן על 70 גיליונות נייר. מאפיין מעניין של מפת אידריסי, כמו גם מפות אחרות שחוברות על ידי הערבים, הוא שהדרום צויר בראש המפה.
התפשטות המצפן בים התיכון מהמאות ה-10 עד ה-11 וצרכי הספנות המסחרית גרמו להופעה כאן בסוף המאה ה-13. תרשימי הניווט הראשונים - תרשימי פורטולן, או תרשימי מצפן. קטלוניה נחשבת למולדתם. המפות הפורטולניות תיארו בפירוט את קו החוף של הים התיכון והים השחור, שמות גיאוגרפיים רבים צוינו ורשתות מצפן שורטטו במספר נקודות, המציינות את מיקום הנקודות הקרדינליות וכיווני הביניים.
בנוסף, חלקם תיארו את החוף האטלנטי מדנמרק ועד מרוקו והאיים הבריטיים. במחצית השנייה של המאה ה-15. תמונות רבות של שושני מצפן החלו להציב על מפות פורטולן. מפת פורטולן העתיקה ביותר ששרדה היא מפת פיזה, המתוארכת לסביבות סוף המאה ה-13.
מהפכה מסוימת בקרטוגרפיה האירופית נגרמה בעקבות כניסתו לשימוש של המצפן המגנטי בסוף המאה ה-13 ותחילת המאה ה-14. סוג חדש של מפה הופיע - מפות מצפן מפורטות של קווי החוף של פורטולן (פורטולן). תמונה מפורטת של קו החוף על פורטולנים שולבה לעתים קרובות עם החלוקה הפשוטה ביותר לנקודות קרדינליות של מפות T ו-O. הפורטולאן הראשון שהגיע אלינו מתוארך לשנת 1296. פורטלנים שימשו מטרות מעשיות גרידא, וככאלה לא היה אכפת מלהביא בחשבון את צורת כדור הארץ.
באמצע המאה ה-14 החל עידן הגילויים הגיאוגרפיים הגדולים.
בשל כך התגבר העניין בקרטוגרפיה. הישגים חשובים של הקרטוגרפיה של התקופה הפרה-קולומביאנית הם מפת פרא מאורו (1459, מפה זו, במובן מסוים, דבקה במושג כדור הארץ שטוח) ו"תפוח האדמה" - הגלובוס הראשון שחיבר הגיאוגרף הגרמני מרטין בהיים.
לאחר גילוי אמריקה על ידי קולומבוס בשנת 1492, התפתחו התקדמות חדשות בתחום הקרטוגרפיה - נראה היה כי יבשת חדשה לגמרי נחקרה ומתוארת. קווי המתאר של יבשת אמריקה התבררו בשנות ה-30 של המאה ה-19.
המצאת הדפוס עזרה מאוד בפיתוח הקרטוגרפיה.
המהפכה הבאה בקרטוגרפיה הייתה יצירת האטלסים הראשונים של הגלובוס על ידי גרהרדט מרקטור ואברהם אורטליוס. במקביל, מרקטור היה צריך ליצור קרטוגרפיה כמדע: הוא פיתח את התיאוריה של הקרנות מפות ומערכת סימון. והשם "אטלס" הוצג עבור אוסף מפות על ידי הקרטוגרף הפלמי ג'רארדוס מרקטור, שפרסם את "אטלס" בשנת 1595.
האטלס של אורטליוס, שכותרתו Theatrum Orbis Terrarum, הודפס בשנת 1570. האטלס של מרקטור לא הודפס במלואו עד לאחר מותו. כל הנווטים של המאה ה-16 ותחילת המאה ה-17. השתמש באטלס זה, שהורכב מ-70 (שבעים) מפות בפורמט גדול, מלוות בטקסט הסבר.
כל מפה של האטלס שלו חקוקה בקפידה על נחושת ומצוידת ברשת מעלות. במפת ההמיספרות תוארו יבשות העולם הישן והחדש בכל הפרטים, אך קווי המתאר שלהם עדיין לא תאמו את המציאות. אחת המפות מוקדשת ליבשת הדרומית (מגלניה), שהשתרעה מהקוטב הדרומי ל-40-50° S, חצתה את אזור הגדי פעמיים והופרדה מדרום אמריקה על ידי מיצר מגלן. טיירה דל פואגו וגינאה החדשה תוארו כחצי האי שלה.
הגדלת דיוק המפות מתאפשרת על ידי שיטות מדויקות יותר לקביעת קווי רוחב וקווי אורך, גילוי הטריאנגולציה על ידי סנל ב-1615 ושיפור מכשירים - גיאודטי, אסטרונומי ושעונים (כרונומטרים). למרות שכמה ניסיונות מוצלחים למדי לרכז מפות גדולות (של גרמניה, שוויץ וכו') נעשו בסוף המאות ה-14 וה-17, זה היה רק במאה ה-18. אנו רואים הצלחה רבה בהקשר זה, כמו גם הרחבה משמעותית של מידע קרטוגרפי מדויק יותר ביחס למזרח. ו- Sev. אסיה, אוסטרליה, צפון. אמריקה וכו'.
הישג טכני חשוב של המאה ה-18 היה פיתוח שיטות למדידת גבהים מעל פני הים ודרכי תיאור גבהים במפות. כך, ניתן היה לקחת מפות טופוגרפיות. המפות הטופוגרפיות הראשונות צולמו במאה ה-18 בצרפת.
המפה הראשונה של רוסיה, שנקראה "הציור הגדול", חוברה, כפי שמציעים מדענים, במחצית השנייה של המאה ה-16. עם זאת, לא ה"ציור הגדול" ולא העותקים המשולמים והמשונים שלו לא הגיעו אלינו. רק הנספח למפה שרד - "ספר הציור הגדול". הוא הכיל מידע מעניין על הטבע והפעילות הכלכלית של האוכלוסייה, על הדרכים הראשיות והנהרות הראשיים כנתיבי תקשורת, על "ערים" ומבני הגנה שונים בגבולות המדינה הרוסית.
לפיכך, המפה הגיאוגרפית היא היצירה הגדולה ביותר של האנושות. הוא משמש כאמצעי נפלא להבנה ולשינוי של העולם סביבנו. פונים אליה מהנדסים וחוקרים, גיאולוגים ואגרונומים, מדענים ואנשי צבא, וכל אחד מוצא את התשובות הנדרשות לשאלותיו.
כשעובדים עם מפה, אפשר לראות בו זמנית שטח פנים משמעותי או את כל פני כדור הארץ.
רק מפה מאפשרת לך לראות וללמוד את המיקומים היחסיים של יבשות וגושי ערים, זרימות תחבורה בין מדינות ודרכי טיסת ציפורים.
באמצעות מפה, אתה יכול להסיק מסקנות לגבי תהליכים ודפוסים רבים של הפלנטה שלנו. במפות מסוימות ניתן לראות את קרקעית האוקיינוס, את מבנה קרום כדור הארץ, יריעות קרח של פעם, ואפילו הצצה לעתיד.
רישומים פרימיטיביים של האזור שמצאו ארכיאולוגים על אבנים, קליפת ליבנה, עץ ואפילו על פיסת חט ממותה, שגילם כ-15 אלף שנה, מצביעים על כך שמקורות המפה חוזרים לעבר הרחוק.
אז, מפה היא לא רק המקור החשוב ביותר לידע גיאוגרפי, אלא אמצעי מידע מיוחד, לא ניתן להחליף אותה בטקסט או במילה החיה.
ההיסטוריה של יצירת המפה הראשונה של האימפריה הרוסית מתחילה בשנת 1745. הקרטוגרף הרוסי המפורסם איוון קירילוב יחד עם האסטרונום הגדול ג'וזף ניקולה דה ליסל תרמו את תרומתו ליצירה ולפיתוח של אוסף המפות. המפה השלמה של רוסיה מייצגת את הסקר הלאומי הראשון והשלם של החלקים האירופיים והאסיאתיים של רוסיה. אלכסיי פוסטניקוב, מחבר הספר "רוסיה במפות", קובע כי האטלס הראשון הזה של רוסיה "מחבר את כל התגליות הגיאוגרפיות של תחילת המאה ה-18, מה שנותן לנו מושג על האימפריה הרוסית באותה תקופה. האטלס כולל 20 מפות = 17 מפות טקסט, כולל מפות של סנט פטרסבורג ומוסקבה יש שמות גיאוגרפיים ברוסית ולטינית הטקסט של הכותרות עמודי השער כתובים בצרפתית וברוסית תחת הכותרות Atlas Russicus ו-Atlas of the Russian 13 מפות של החלק האירופי של רוסיה בקנה מידה של 1: 1,470,000 (35 ווסט באינץ' אחד, 1 ווסט שווה ל-3500 רגל). , ו-6 מפות של סיביר בקנה מידה של 1: 3,444,000 (82 ווסט בסנטימטר אחד, תוכניות למלחמת רוסיה-טורקיה של 1736, תחריטים של ביצורים צבאיים, מפות של אגם לאדוגה, הסביבה). של סנט פטרסבורג, קרונשטדט ומפרץ פינלנד.
המפה הכללית של האימפריה הרוסית משתרעת מהים הבלטי ועד האוקיינוס השקט בקנה מידה של 1:9030000:
כל אחת מ-13 המפות של החלק האירופי של רוסיה עשויה בקנה מידה של 1: 1,470.00 או 35 ווסט לאינץ'. לרבים מהם יש קרטושים דקורטיביים:
מפה זו מציגה את אורכו של נהר הוולגה:
6 מפות של החלק האסייתי של רוסיה בקנה מידה של 1: 3444000 או 82 ווסט באינצ'ים:
אגדה (בגרמנית) בעמוד האחרון של הטקסט מתארת את הסמלים השונים המשמשים בכרטיסים:
תוכנית סנט פטרסבורג מאז 1737:
כלולה גם מפה המציגה את מפרץ פינלנד בין סנט פטרסבורג לאי קרונשטאדט, 1741:
והתוכנית של מוסקבה משנת 1739:
מפת הים הכספי מאז 1728:
תמונה מורכבת של מפת רוסיה האירופית:
והנה תמונה מורכבת של מפת סיביר:
דפי האטלס השער וטקסט הדפים הודפסו בשלוש שפות: רוסית, צרפתית, לטינית וגרמנית.
האנושות תמיד הייתה זקוקה למפות. לפני מאות שנים, מלחים ומטיילים כבר מיפו את מיקומם של היבשות, רוב האיים, הנהרות הגדולים וההרים. בתחילת המאה ה-20, כמעט ולא נותרו מקומות "לבנים" על מפת העולם, אך עדיין הדיוק של מיקומם של רוב העצמים הותיר הרבה לרצוי.
כך נראו מפות במאה ה-16: מסעו של פרנסיס דרייק מסביב לעולם, שימו לב לקווי המתאר של היבשות
סבב חדש בפיתוח הקרטוגרפיה הופיע הודות לאפשרות לצילום אווירי של האזור, ובהמשך מערכות לווייניות. לבסוף, אנשים הצליחו לפתור בעיה בת אלף שנים - יצירת אובייקט התמצאות אידיאלי בדיוק מרבי. אבל גם אז כל הבעיות לא הסתיימו.
היה צורך ליצור כלי שיוכל לעבד לא רק תמונות לוויין, אלא גם מידע שרק תושבים מקומיים יכולים לדעת, למשל. כך הופיעו שירותי OpenStreetMap (OSM) וויקימפיה. בואו נדון ביתר פירוט כיצד העולם האמיתי עובר דיגיטציה וממפה.
תיקון השטח
המפות הראשונות הופיעו לפני אלפי שנים. כמובן, אלו היו מפות יוצאות דופן במובן המודרני, אלא דיאגרמות שבהן קווים ישרים וגלים תיארו את עיקוליהם של נהרות, ימים, פסגות הרים וכו'. לאחרונה נמצאה מפה סכמטית דומה של מחוזות מדריד שראשיתה כ-14 אלף שנה.
מאוחר יותר הומצאו מצפן, טלסקופ, סקסטנט ומכשירי ניווט נוספים, אשר בתקופת התגליות הגיאוגרפיות הגדולות אפשרו לחקור ולשרטט אלפי עצמים גיאוגרפיים בקנה מידה גדול. דוגמה בולטת לכך היא מפת חואן דה לה קוס, מתוארכת 1500. זהו אמצע המילניום האחרון שנחשב לימי הזוהר של הקרטוגרפיה. בערך בתקופה זו הומצאו תחזיות מפות בסיסיות, שיטות מתמטיות ועקרונות לבניית מפות. אבל זה עדיין לא הספיק כדי ליצור מפות מדויקות.
מפת חואן דה לה קוס, 1500. יש לו כבר את קווי המתאר של העולם החדש
שלב חדש בקרטוגרפיה החל בסקרים קרקעיים טופוגרפיים של האזור, ובהמשך סקרים אוויריים. הצילומים הראשונים של אזורים שקשה להגיע אליהם צולמו ממטוס ב-1910. לאחר צילום אווירי של האזור, מתבצע תהליך מורכב של פענוח תמונה. יש לזהות כל אובייקט, לזהות מאפיינים איכותיים וכמותיים, ולאחר מכן לרשום את התוצאות. במילים פשוטות, אתה צריך לקחת בחשבון שלושה גורמים בסיסיים: האופטיקה של התמונה, הגיאומטריה והמיקום שלה בחלל.
לאחר מכן מגיע שלב יצירת השטח. לשם כך, נעשה שימוש בשיטה משולבת קווי מתאר וסטריאוטופוגרפית. בראשון, הגבהים העיקריים של האזור נקבעים באמצעות מכשירים גיאודטיים ולאחר מכן משרטטים קווי המתאר של עצמים גיאוגרפיים על התמונות. בשיטה השנייה, שני תצלומים מונחים זה על זה באופן שמקבל מראית עין של תמונה תלת מימדית של השטח, ולאחר מכן נקבעים גבהים בקרה באמצעות מכשירים.
הופעת צילומי האוויר במאה ה-20 אפשרה ליצור מפות מדויקות יותר ולקחת בחשבון את השטח
הדמיית לווין
כיום, צילום קרקע ואוויר נעשה פחות ופחות, והם הוחלפו בלווייני חישה מרחוק של כדור הארץ. צילומי לוויין פותחים מגוון רחב הרבה יותר של אפשרויות עבור קרטוגרפים מודרניים. בנוסף לנתוני תבליט, תמונות לוויין מסייעות בבניית תמונות סטריאו, יצירת מודלים דיגיטליים של שטח, קביעת תזוזה ועיוות של עצמים, וכן הלאה.
לוויינים ניתן לחלק באופן גס לרזולוציה קונבנציונלית ולרזולוציה גבוהה במיוחד. מטבע הדברים, צילום הטייגה או האוקיינוס אינו מצריך צילומים באיכות גבוהה במיוחד, ולטריטוריות או משימות מסוימות פשוט נחוצים צילום לוויינים ברזולוציה גבוהה במיוחד. לוויינים כאלה, למשל, כוללים את דגמי Landsat ו-Sentinel, שאחראים למחקרי סביבה ואבטחה גלובליים עם דיוק ברזולוציה מרחבית של עד 10 מטרים.
עידן הדמיית הלוויין הביא את הדיוק של מפות לרזולוציה של 10 מטרים
לוויינים משדרים באופן קבוע טרה-בייט של נתונים במספר ספקטרום: גלוי, אינפרא אדום ועוד כמה. מידע מהספקטרום הבלתי נראה לעין האנושית מאפשר לעקוב אחר שינויים בהקלה, מצב האטמוספירה, האוקיינוס, התרחשות שריפות ואפילו גידול גידולים חקלאיים.
נתונים מלוויינים מתקבלים ומעובדים ישירות על ידי בעליהם או מפיצים רשמיים, כגון DigitalGlobe, Airbus Defense and Space ואחרים. שירותים רבים ושונים נוצרו בהתבסס על נתוני סקר קרקע גלובלי (GLS) שהתקבלו בעיקר מפרויקט Landsat. לווייני Landsat מייצרים תמונות בזמן אמת של כל הגלובוס מאז 1972. פרויקט זה הוא שנותר מקור המידע העיקרי עבור כל שירותי המיפוי בעת תכנון מפות בקנה מידה קטן.
צילומי לוויין מציעים מגוון רחב של נתונים על פני כדור הארץ כולו, אך חברות בדרך כלל רוכשות תמונות ונתונים באופן אופציונלי ועבור אזורים ספציפיים. עבור אזורים מאוכלסים בצפיפות, התמונות נלכדות בפירוט, בעוד שבאזורים פחות מאוכלסים, הן נלכדות ברזולוציה נמוכה ובמונחים כלליים. באזורים מעוננים, לוויינים מצלמים מספר פעמים עד שהם מגיעים לתוצאה הרצויה.
בהתבסס על תמונות לוויין ומדידות שטח, נוצרות מפות וקטוריות, אשר נמכרות לאחר מכן לחברות המדפיסות מפות נייר או יוצרות שירותי מיפוי (גוגל מפות, Yandex.Maps). יצירת מפות בעצמכם על בסיס נתוני לווין היא משימה קשה ויקרה מאוד, ולכן תאגידים רבים קונים פתרונות מוכנים המבוססים על ה-API של מפות Google או Mapbox SDK ואז מסיימים כמה פרטים עם צוות הקרטוגרפים שלהם.
בעיות עם תמונות לוויין ו-OpenStreetMap
בתיאוריה, על מנת ליצור מפה וקטורית, כל מה שאתה צריך הוא תמונת לוויין ועורך גרפי או שירות שניתן להשתמש בהם כדי לצייר את כל האובייקטים מהתמונה. אבל במציאות, הכל לא ממש כך: כמעט תמיד, עצמים אמיתיים על פני כדור הארץ אינם תואמים לנתונים דיגיטליים בכמה מטרים.
העיוות מתרחש בשל העובדה שכל הלוויינים מצלמים בזווית לכדור הארץ במהירות גבוהה. לכן, לאחרונה, כדי להבהיר את מיקומם של חפצים, הם החלו להשתמש בצילום תמונות ווידאו, ואפילו מעקב אחר מכוניות. כמו כן, כדי ליצור מפות מדויקות, תיקון אורתו חיוני - המרת תמונות לוויין שצולמו בזווית לתמונות אנכיות לחלוטין.
נתונים קרטוגרפיים המתקבלים מלוויינים דורשים תיקון ידני
וזה רק קצה הקרחון הקטן. בניין חדש נבנה, פורד הופיע על הנהר וחלק מהיער נכרת - כל זה כמעט בלתי אפשרי לזיהוי מהיר ומדויק באמצעות תמונות לוויין. במקרים כאלה, פרויקט OpenStreetMap ודומיו, הפועלים על עיקרון דומה, באים להצלה.
OSM הוא פרויקט ללא מטרות רווח שנוצר בשנת 2004, המהווה פלטפורמה פתוחה ליצירת מפה גיאוגרפית גלובלית. כל אחד יכול לתרום לשיפור הדיוק של המפות, בין אם באמצעות צילומים, מסלולי GPS, סרטונים או ידע מקומי פשוט. על ידי שילוב המידע הזה ותמונות לוויין, נוצרות מפות הקרובות למציאות ככל האפשר. במובנים מסוימים, פרויקט OSM דומה לוויקיפדיה, שם אנשים מכל העולם עובדים ליצירת בסיס ידע חופשי.
כל משתמש יכול לערוך מפות באופן עצמאי, ולאחר בדיקה ואישור של שינויים אלו על ידי צוות הפרויקט, המפה המעודכנת הופכת לזמינה לכולם. מסלולי GPS ותמונות לוויין מ-Bing, Mapbox ו-DigitalGlobe משמשים כבסיס ליצירת מפות. בשל הגבלות מסחריות, לא ניתן להשתמש במפות Google ו-Yandex.
פרויקטי מיפוי פתוחים מאפשרים לכל אחד להצטרף ליצירת מפות מדויקות
גיאודטה משמשת לקישור או העברה של אובייקטים מתמונת לוויין. באמצעות מקלט GPS, עליך להקליט כמה שיותר נקודות מסלול לאורך עצמים ליניאריים (כבישים, קווי חוף, פסי רכבת וכו'), ולאחר מכן להחיל אותם על תמונות לוויין. Yelp, TripAdvisor, Foursquare ואחרים אחראים לעדכן את השמות של אובייקטים שונים המקושרים למיקום גיאוגרפי, ולהזין אותם באופן עצמאי ל-OpenStreetMap ול-Google Maps.
שורה תחתונה
ההתקדמות אינה עומדת במקום והקרטוגרפיה אינה יוצאת דופן. שירותים כבר נוצרים על בסיס למידת מכונה ורשתות עצביות שמסוגלות להוסיף אובייקטים באופן עצמאי, לזהות אזורים מאוכלסים בצפיפות ולנתח מפות. עד כה, המגמה הזו עדיין לא ממש גלויה, אבל בעתיד הקרוב, ייתכן שאנשים לא יצטרכו לערוך מפות ב-OSM בכלל. קרטוגרפים מאמינים שהעתיד טמון ביצירת מפות אוטומטית, שבה ראיית מכונה תשמש למודל של אובייקטים בדיוק של סנטימטר.
המפות העתיקות ביותר שנמצאו מתוארכות לתקופות שבהן לאנושות אפילו לא היה מושג לכתוב. אם חושבים על זה, יש לכך הסבר - ניווט בשטח היה חשוב הרבה יותר לקדמונים מאשר שמירה על דברי הימים וכתיבת משהו.
והכל התחיל בתמונות של שמים זרועי כוכבים על קירות המערות. בדרך מדהימה זו סימנו אנשים עתיקים את מיקומם לפני יותר מ-18,000 שנה. הידע הזה משמש עד היום כשיוצאים ממקומות לא מוכרים ומסתכלים על קבוצות כוכבים.
רק אלפי שנים מאוחר יותר הופיעו התמונות הראשונות של האזור על אבנים, עץ ועורות בעלי חיים, שיכול להינשא איתך או להעביר לאחרים. אבל מפות כאלה כיסו בדרך כלל שטח קטן יחסית: בדרך כלל בטווח של 100 קמ"ר.
הניסיונות הראשונים ליצור מפה של העולם כולו הופיעו בערך 5-3 אלפי שנים לפני הספירה. אבל רק לעתים רחוקות הם היו מובחנים על ידי דיוק כלשהו, מכיוון שהם לא לקחו בחשבון את העובדה שכדור הארץ עגול.
מי נחשב למייסד הקרטוגרפיה?
איקוני ומוכר אפילו לתלמידי בית ספר מרידיאנים והקבלות הופיעו רק במאה השלישית לפני הספירה. הם נוצרו והועלו על מפות על ידי המפורסמים המדען היווני ארוטוסטנס. הוא נחשב ל"אבא" של הקרטוגרפיה המודרנית. למרות שהיסטוריונים רבים אינם מסכימים עם עובדה זו ורואים אנקסימנדר מסוים ואפילו פיתגורס ככאלה.
עבודתו של ארטוסתנס נמשכה ושופרה במאה השנייה באלכסנדריה על ידי תלמי המפורסם לא פחות. זה הוא שהגה את הרעיון לחלק את המרידיאנים והמקבילים למעלות. המפות שלו היו ללא תחרות במשך 12 מאות שנים.
אבל האטלס המוכר לנו הופיעו רק בסוף המאה ה-18 ותחילת המאה ה-19. זה הוקל על ידי התפתחות תעשיית התעופה, הצילום וקביעת האורך.
כמה עובדות מעניינות על מפות גיאוגרפיות
ההיסטוריה של הופעתה והתפתחות הקרטוגרפיה ברחבי העולם לא הייתה אחידה:
- המפה העתיקה ביותר שנמצאה בסין צוירה על משי ונוצרה כדי לסמן את שביל המתנקש.
- בימי קדם, רוב האנשים יכלו בקלות לצייר דיאגרמה של האזור שמסביב.
- רוב שבטי הטוארג יוצרים מפות תבליט מחול רטוב.
- כמה שבטים אבוריג'ינים באוסטרליה חוצבים מפה של אדמותיהם על כלי נשק מעץ כטוטם.
- מדריכי הים של פולינזיה העתיקה היו מארג מורכב של חוטים, קונכיות רכיכות, זרדים ואפילו אבנים. במקביל, הם הציגו את כל הכיוונים הקרדינליים, את האטולים הקטנים ביותר, ואפילו את כיוון הזרמים.
זהו רק חלק זעיר מהעובדות יוצאות הדופן מההיסטוריה של הופעת אטלסים גיאוגרפיים. אבל גם מכאן ברור שמחבר המפה הראשונה לא יימצא לעולם.
אדם מונע תמיד על ידי סקרנות. לפני אלפי שנים, מגלים, שהלכו יותר ויותר לארצות לא ידועות, יצרו את המראות הראשונים של מפות גיאוגרפיות, וניסו לשים את התבליט שראו על גליונות של פפירוס או לוחות חרס.
ככל הנראה המפה העתיקה ביותר שנמצאה היא מהמוזיאון המצרי בטורינו, שנעשתה על פפירוס בפקודת פרעה רעמסס הרביעי בשנת 1160 לפני הספירה. ה. מפה זו שימשה משלחת שחיפשה בהוראת פרעה אבן לבנייה. המפה המוכרת לעינינו הופיעה ביוון העתיקה חצי אלף שנה לפני הספירה. אנקסימנדר ממילטוס נחשב לקרטוגרף הראשון שיצר מפת העולם הידועה באותה תקופה.
המקורות של המפות שלו לא שרדו, אבל 50 שנה מאוחר יותר הן שוחזרו ושופרו על ידי מדען אחר ממילטוס, Hecataeus. מדענים שיחזרו את המפה הזו על סמך התיאורים של Hecataeus. קל לזהות את הים התיכון והים השחור ואת אדמות הסמוכות. אך האם ניתן לקבוע ממנו מרחקים? זה דורש קנה מידה שעדיין לא היה זמין במפות עתיקות. ליחידת מדידה של אורך השתמש הקטאאוס ב"ימי הפלגה" בים וב"ימי צעדה" ביבשה, מה שכמובן לא הוסיף דיוק למפות.
למפות גיאוגרפיות עתיקות היו גם חסרונות משמעותיים נוספים. הם עיוותו את התמונה, כי לא ניתן להפוך משטח כדורי למישור ללא עיוות. נסו להסיר בזהירות את קליפת התפוז ולהצמיד אותה למשטח השולחן: לא תוכלו לעשות זאת מבלי להיקרע. בנוסף, לא הייתה להם רשת מעלות של מקבילים ומרידיאנים, שבלעדיו אי אפשר לקבוע במדויק את מיקומו של העצם. המרידיאנים הופיעו לראשונה על מפת ארטוסתנס במאה ה-3 לפני הספירה. אולם, הם בוצעו במרחקים שונים. לא בכדי כונה ארטוסתנס "אבי הגיאוגרפיה" כמתמטיקאי בקרב גיאוגרפים. המדען לא רק מדד את גודל כדור הארץ, אלא גם השתמש בהקרנה גלילית כדי לתאר אותו על המפה. בהקרנה זו יש פחות עיוות כי התמונה מועברת מהכדור לגליל. מפות מודרניות נוצרות בתחזיות שונות - גליליות, חרוטיות, אזימוטליות ואחרות.
המפות המושלמות ביותר של התקופה העתיקה נחשבות למפות הגיאוגרפיות של תלמי, שחי במאה ה-2 לספירה. ה. בעיר אלכסנדריה המצרית. קלאודיוס תלמי נכנס להיסטוריה של המדע הודות לשתי יצירות גדולות: "מדריך האסטרונומיה" ב-13 ספרים ו"המדריך לגיאוגרפיה", שהורכב מ-8 ספרים. למדריך הגיאוגרפיה נוספו 27 מפות, ביניהן מפה מפורטת של העולם. אף אחד לא יצר טוב יותר לפני תלמי או 12 מאות שנים אחריו! למפה הזו כבר הייתה רשת מעלות. כדי ליצור אותו, תלמי קבע את הקואורדינטות הגיאוגרפיות (קו רוחב ואורך) של כמעט ארבע מאות עצמים. המדען קבע קו רוחב (מרחק מקו המשווה במעלות) לפי גובה השמש בצהריים באמצעות גנומון, קו אורך (מרחק מעלות ממרידיאן ראשוני) לפי ההבדל בזמן התצפיות על ליקוי הירח מנקודות שונות.
באירופה של ימי הביניים, יצירותיהם של מדענים עתיקים נשכחו, אך הם נשמרו בעולם הערבי. שם פורסמו מפות תלמי במאה ה-15 והודפסו שוב כמעט 50 פעמים נוספות! אולי המפות הללו הן שעזרו לקולומבוס במסעו המפורסם. סמכותו של תלמי גדלה עד כדי כך שאפילו אוספי מפות כונו במשך זמן רב "תלמי". רק במאה ה-16, לאחר פרסום אטלס העולם של ז'ררדוס מרקטור, שעל כריכתו הוצג אטלס אוחז בכדור הארץ, נקראו אוספי מפות "אטלסים".
מפות גיאוגרפיות נוצרו גם בסין העתיקה. מעניין לציין שהאזכור הראשון בכתב של מפה גיאוגרפית אינו קשור לגיאוגרפיה. במאה ה-3 לפני הספירה. ה. כס המלכות הסיני נכבש על ידי שושלת צ'ין. יורש העצר דן, יריב במאבק על השלטון, שלח מתנקש לשליט השושלת עם מפת אדמותיו מצוירת על בד משי. שכיר החרב החביא פגיון בצרור משי. ההיסטוריה מספרת שניסיון ההתנקשות נכשל.
בעידן התגליות הגיאוגרפיות הגדולות, תמונות של אמריקה ואוסטרליה, האוקיינוס האטלנטי והאוקיינוס השקט הופיעו על מפות העולם. שגיאות במפות גרמו לעתים קרובות לטרגדיה עבור מלחים. לאחר שחקר את חופי אלסקה, משלחת קמצ'טקה הגדולה של ויטוס ברינג במאה ה-18 לא הספיקה לחזור לקמצ'טקה עם תחילת סופות הסתיו. החולם ברינג בילה שלושה שבועות של זמן יקר בחיפוש אחר ארץ גאמה הממופת אך הלא קיימת. ספינת המפרש שלו "פטר הקדוש", שבורה, עם מלחים שמתים מצפדינה, נחתה על אי בודד, שם נח המפקד המפורסם לנצח. "הדם שלי רותח בכל פעם", כתב אחד מעוזריו של ברינג, "כשאני זוכר את ההונאה חסרת הבושה שנגרמה משגיאה במפה".
כיום, הקרטוגרפיה מועברת לחלוטין לפורמט דיגיטלי. כדי ליצור מפות מפורטות, נעשה שימוש לא רק במכשירים גיאודטיים קרקעיים - תאודוליט, רמה, אלא גם סריקת לייזר מוטס, ניווט לווייני וצילום אוויר דיגיטלי.
איור: depositphotos.com | קוזמאפוטו
אם אתה מוצא שגיאה, אנא סמן קטע טקסט ולחץ Ctrl+Enter.