Prve karte
Geografski zemljevidi imajo dolgo zgodovino.
Nekoč popotniki, ki so se odpravljali na dolgo pot, niso imeli ne zemljevidov ne navigacijskih naprav – ničesar, kar bi jim omogočalo določiti svojo lokacijo. Zanesti sem se moral na svoj spomin, Sonce, Luno in zvezde. Ljudje so naredili skice krajev, ki so jih obiskali - tako so se pojavili prvi zemljevidi.
Od antičnih časov so zemljevidi eden najpomembnejših dokumentov za vsako državo. Vladarji mnogih držav so organizirali odprave za raziskovanje neznanih dežel, glavni cilj vseh popotnikov pa je bil najprej sestaviti podrobne geografske zemljevide z označenimi najpomembnejšimi znamenitostmi: rekami, gorami, vasmi in mesti.
Sodobno ime "kartica" izhaja iz latinskega "charte", kar pomeni "črka". V prevodu »chartes« pomeni »list ali zvitek papirusa za pisanje«.
Težko je ugotoviti, kdaj so se pojavile prve kartografske slike. Med arheološkimi najdbami na vseh celinah je mogoče videti primitivne risbe območja na kamnih, kostnih ploščah, brezovem lubju, lesu, katerih starost znanstveniki ocenjujejo na približno 15 tisoč let.
Najenostavnejše kartografske risbe so poznali že v primitivni družbi, še pred rojstvom pisave (priloga). To dokazujejo primitivne kartografske podobe ljudstev, ki so bila v času svojega odkritja ali študija na nizki stopnji družbenega razvoja in niso imela pisnega jezika (Eskimi v Severni Ameriki, Nanai v Spodnjem Amurju, Čukči in Oduli v severovzhodna Azija, Mikronezijci Oceanije itd.).
Te risbe, narejene na lesu, lubju itd. in so se pogosto odlikovale z veliko verodostojnostjo, služile so za zadovoljevanje potreb, ki so izhajale iz pogojev skupnega dela ljudi: za označevanje selitvenih poti, krajev lova itd.
Ohranjene so kartografske podobe, vklesane v skale v dobi primitivne družbe. Posebej izjemne so bronastodobne skalne slike v dolini Camonica (severna Italija), vključno z načrtom, ki prikazuje obdelana polja, poti, potoke in namakalne kanale. Ta načrt je eden najstarejših katastrskih načrtov.
Pred njihovim pojavom so bili glavni vir informacij o lokaciji določenega predmeta ustne zgodbe. Ko pa so ljudje začeli pogosto potovati na vse večje razdalje, se je pojavila potreba po dolgoročnem shranjevanju informacij.
Najstarejše ohranjene kartografske slike vključujejo na primer načrt mesta na obzidju Çatalhöyüka (Turčija), ki sega približno v leto 6200 pr. pr. n. št., zemljevidu podobna podoba na srebrni vazi iz Majkopa (okoli 3000 pr. n. št.), kartografske podobe na glinenih tablicah iz Mezopotamije (okoli 2300 pr. n. št.), številni petroglifi zemljevidov Valcamonice v Italiji (1900–1200 pr. n. št.), egipčanska karta zlata rudniki (1400 pr. n. št.) itd. Od Babilona je prek Grkov zahodni svet podedoval šestdeseti številski sistem, ki temelji na številu 60, v katerem se danes izražajo geografske koordinate.
Prvi kartografi so sami zbirali opise različnih takrat znanih delov sveta, anketirali pomorščake, vojake in pustolovce ter prejete podatke prikazali na enem zemljevidu, manjkajoča mesta pa zapolnili s svojo domišljijo ali pa pošteno pustili nepobarvane prazne lise.
Prvi zemljevidi so vsebovali ogromno netočnosti: sprva nihče ni razmišljal o strogosti meritev, lestvic ali topografskih znakov. Toda tudi takšne karte so bile zelo cenjene. Z njihovo pomočjo je bilo mogoče ponoviti pot, ki jo je opravil odkritelj, in se izogniti težavam, ki so čakale na popotnike.
Od 6. stol. pr. n. št Kr. so glavni prispevki k tehnologiji ustvarjanja zemljevidov v starem svetu prispevali Grki, Rimljani in Kitajci.
Na žalost grški zemljevidi tistega časa niso ohranjeni, prispevek Grkov k razvoju kartografije pa je mogoče oceniti le iz besedilnih virov - del Homerja, Herodota, Aristotela, Strabona in drugih starih Grkov - in poznejših kartografskih rekonstrukcij.
Grški prispevki k kartografiji so vključevali uporabo geometrije za ustvarjanje zemljevidov, razvoj kartografskih projekcij in merjenje Zemlje.
Menijo, da je ustvarjalec prvega geografskega zemljevida starogrški znanstvenik Anaksimander. V VI stoletju. pr. n. št je narisal prvi zemljevid takrat znanega sveta, na katerem je Zemljo upodobil kot ploščat krog, obdan z vodo.
Stari Grki so dobro poznali sferično obliko Zemlje, saj so opazovali njeno zaobljeno senco v obdobjih luninih mrkov in videli ladje, ki so se pojavljale nad obzorjem in izginjale za njim.
Grški astronom Eratosten (okoli 276–194 pr. n. št.) je že v 3. stoletju pr. e. precej natančno izračunal velikost globusa. Eratosten je napisal knjigo Geografija, v kateri je prvič uporabil izraze "geografija", "geografska širina" in "dolžina". Knjiga je bila sestavljena iz treh delov. Prvi del je orisal zgodovino geografije; drugi opisuje obliko in velikost Zemlje, meje kopnega in oceanov, podnebje na Zemlji; v tretjem je dežela razdeljena na dele sveta in sfrage - prototipe naravnih con, narejen pa je tudi opis posameznih držav. Sestavil je tudi zemljepisni zemljevid poseljenega dela Zemlje.
Kot je navedeno zgoraj, je Eratosten dokazal sferičnost Zemlje in izmeril polmer zemeljske oble, Hiparh (približno 190–125 pr. n. št.) pa je izumil in uporabil sistem meridianov in vzporednikov za kartografske projekcije.
V Rimskem imperiju je bila kartografija postavljena v službo prakse. Cestni zemljevidi so bili ustvarjeni za vojaške, trgovinske in upravne potrebe. Najbolj znana med njimi je tako imenovana Peitingerjeva tabela (kopija zemljevida iz 4. stoletja), ki je zvitek 11 zlepljenih listov pergamenta dolžine 6 m 75 cm in širine 34 cm rimski imperij od Britanskega otočja do izliva Gangesa v obsegu okoli 104.000 km, z rekami, gorami, naselji.
Krona kartografskega dela rimskega časa je bilo osemdelno delo »Vodnik po geografiji« Klavdija Ptolomeja (90–168), kjer je povzel in sistematiziral spoznanja starih znanstvenikov o Zemlji in vesolju; označevanje koordinat številnih geografskih točk glede zemljepisne širine in dolžine; ki oriše osnovne principe izdelave kart in poda geografske koordinate 8000 točk. In ki je v 14. stoletju užival tako veliko popularnost med znanstveniki, popotniki in trgovci, da je bil ponatisnjen 42-krat.
Ptolomejeva "Geografija" je vsebovala, kot je bilo že omenjeno, vse podatke o Zemlji, ki so bili takrat na voljo. Priloženi zemljevidi so bili zelo natančni. Imajo stopinjsko mrežo.
Ptolemej je sestavil podroben zemljevid Zemlje, kakršnega še nihče ni ustvaril. Upodabljal je tri dele sveta: Evropo, Azijo in Libijo (kot se je takrat imenovala Afrika), Atlantski (zahodni) ocean, Sredozemsko (Afriško) in Indijsko morje.
Takrat znane reke, jezera in polotoki Evrope in Severne Afrike so bili upodobljeni precej natančno, česar pa ne moremo reči za manj znana območja Azije, ki so bila rekonstruirana na podlagi fragmentarnih, pogosto nasprotujočih si geografskih informacij in podatkov.
Po koordinatah je bilo vrisanih 8000 (osem tisoč) točk od Atlantika do Indijskega oceana; položaj nekaterih od njih je bil določen astronomsko, večina pa je bila vrisana vzdolž poti.
Zemljevid je razširjen v smeri vzhoda. Polovica zemljevida je namenjena slavnim državam. V njenem južnem delu je ogromna celina, imenovana Neznana dežela.
Kartografija se je na Kitajskem razvila neodvisno od evropske tradicije. Najstarejši ohranjeni dokument o uradnem merjenju države in izdelavi zemljevidov sega v dinastijo Zhou (1027–221 pr. n. št.). Za najstarejše ohranjene kitajske zemljevide veljajo zemljevidi na bambusovih ploščah, svili in papirju, odkriti v grobnicah Fanmatan (221–207 pr. n. št.) in zahodni Han (206 pr. n. št. – 25 let pr. n. št.). tudi v grobovih Mawangdui dinastije Zahodni Han.
Ti zemljevidi so po kakovosti slike in podrobnostih primerljivi s topografskimi zemljevidi. Bili so bistveno natančnejši od celo kasnejših evropskih zemljevidov.
Glavni kitajski prispevek k ustvarjanju zemljevidov je bil izum najpozneje v 2. stoletju. pr. n. št e. papir, na katerega so začeli risati zemljevide, in pravokotno koordinatno mrežo, ki jo je prvi uporabil veliki kitajski astronom in matematik Zhang Heng (78–139 n. št.). Kasneje so kitajski kartografi vedno uporabljali pravokotno koordinatno mrežo.
Stoletje pozneje je kitajski kartograf Pei Xiu (224–271) razvil principe za izdelavo zemljevidov, ki temeljijo na uporabi pravokotne mreže, ter principe za merjenje razdalj, ki temeljijo na zakonih geometrije.
Izumili Kitajci v 8. stoletju. tiskanje jim je omogočilo, da so prvi v svetovni zgodovini začeli tiskati zemljevide. Prvi ohranjeni tiskani kitajski zemljevid sega v leto 1155.
Srednjeveški zemljevidi
V zgodnjem srednjem veku je kartografija nazadovala.
Po propadu v 4. st. V času Rimskega imperija so bili znanstveni in kartografski dosežki stare Grčije in Rima v Evropi za nekaj stoletij pozabljeni. Do 10. stoletja. Nekaj oživitve pri ustvarjanju zemljevidov je bilo opaziti le v samostanih, kjer so za ponazoritev teoloških del postavili majhne shematske zemljevide sveta - mappae mundi, ki prikazujejo Zemljo kot krog, razdeljen na pet toplotnih območij.
Vprašanje oblike Zemlje ni več pomembno za filozofijo tistega časa, mnogi so spet začeli šteti Zemljo za ravno. Tako imenovani zemljevidi T in O so postali razširjeni, na katerih je bila površina Zemlje prikazana kot sestavljena iz kopnega v obliki diska, obdanega z oceanom (črka O).
Dežela je bila prikazana kot razdeljena na tri dele: Evropo, Azijo in Afriko. Evropo je od Afrike ločilo Sredozemsko morje (spodnji del T), Afriko od Azije reka Nil (desni del T prečnice), Evropo od Azije pa reka Don (Tanais) (levi del T prečke).
Takratni kartografi so, prikrivajoč svojo geografsko nevednost, napolnili zemljevid z najrazličnejšimi umetniškimi risbami: puščave in gozdove so »naselili« z divjimi živalmi, naseljena mesta so bila napolnjena s podobami ljudi, morja so bila okrašena z risbami ladij in morskih živali. .
V ozadju zatona geografije in kartografije v Evropi v zgodnjem srednjem veku se je arabska kartografija uspešno razvijala (na splošno je grška kultura dosegla Evropejce predvsem po zaslugi Arabcev). Arabci so izboljšali Ptolemejeve metode določanja zemljepisne širine; naučili so se uporabljati opazovanja zvezd namesto Sonca. To je povečalo natančnost. Tukaj v Bagdadu, v 9. stoletju. Ptolemejeva Geografija je bila prevedena v aramejščino in nato v arabščino.
Razcvet arabske kartografije je povezan z imenom arabskega geografa in kartografa Idrisija (1100–ok. 1165), ki je na srebrni plošči velikosti 3,5 x 1,5 m izdelal karto takrat znanega dela sveta, kot tudi na 70 listih papirja. Zanimiva značilnost Idrisijevega zemljevida, pa tudi drugih zemljevidov, ki so jih sestavili Arabci, je, da je bil jug upodobljen na vrhu zemljevida.
Širjenje kompasa v Sredozemlju od 10. do 11. stoletja in potrebe trgovskega ladijskega prometa so povzročile, da se je tukaj pojavil konec 13. stoletja. prve navigacijske karte - portolanske karte ali kompasne karte. Katalonija velja za njihovo domovino. Portolanski zemljevidi so podrobno upodabljali obalo Sredozemskega in Črnega morja, navedena so bila številna geografska imena, na več točkah pa so bile vrisane kompasne mreže, ki so označevale položaj kardinalnih točk in vmesnih smeri.
Poleg tega so nekateri upodabljali atlantsko obalo od Danske do Maroka in Britanskega otočja. V drugi polovici 15. stol. Številne podobe vrtnic kompasa so začele postavljati na zemljevide portolanov. Najstarejši ohranjeni portolanski zemljevid je zemljevid Pise, ki izvira iz konca 13. stoletja.
Nekaj revolucije v evropski kartografiji je povzročila uvedba magnetnega kompasa konec 13. in v začetku 14. stoletja. Pojavila se je nova vrsta zemljevidov - podrobni kompasni zemljevidi portolanskih (portolanskih) obal. Podrobna podoba obale na portolanih je bila pogosto kombinirana z najpreprostejšo delitvijo na kardinalne točke zemljevidov T in O. Prvi portolan, ki je prišel do nas, sega v leto 1296. Portolanci so služili izključno praktičnim namenom in kot taki jim je bilo malo mar za upoštevanje oblike Zemlje.
Sredi 14. stoletja se je začela doba velikih geografskih odkritij.
Zaradi tega se je zanimanje za kartografijo okrepilo. Pomembna dosežka kartografije predkolumbovskega obdobja sta zemljevid Fra Maura (1459, ta zemljevid se je v nekem smislu držal koncepta ravne Zemlje) in "zemeljsko jabolko" - prvi globus, ki ga je sestavil nemški geograf Martin Beheim. .
Po Kolumbovem odkritju Amerike leta 1492 je prišlo do novega napredka v kartografiji - videti je bilo, da je bila raziskana in upodobljena povsem nova celina. Obrisi ameriške celine so postali jasni do leta 1530.
Iznajdba tiska je veliko pripomogla k razvoju kartografije.
Naslednja revolucija v kartografiji je bila izdelava prvih atlasov zemeljske oble, ki sta jih ustvarila Gerhardt Mercator in Abraham Ortelius. Obenem je moral Mercator oblikovati kartografijo kot znanost: razvil je teorijo kartografskih projekcij in notni sistem. In ime "atlas" je za zbirko zemljevidov uvedel flamski kartograf Gerardus Mercator, ki je izdal "Atlas" leta 1595.
Orteliusov atlas z naslovom Theatrum Orbis Terrarum je bil natisnjen leta 1570; Mercatorjev atlas je bil v celoti natisnjen šele po njegovi smrti. Vsi pomorščaki 16. in začetka 17. stoletja. uporabljal ta atlas, ki je obsegal 70 (sedemdeset) kart velikega formata, opremljenih s pojasnilom.
Vsak zemljevid njegovega atlasa je skrbno vgraviran na baker in opremljen s stopinjsko mrežo. Na zemljevidu hemisfer so bile celine starega in novega sveta prikazane v vseh podrobnostih, vendar njihovi obrisi še niso ustrezali resničnosti. Eden od zemljevidov je posvečen južni celini (Magelaniji), ki je segala od južnega tečaja do 40-50° J, dvakrat prečkala Kozorogov trop in jo od Južne Amerike ločuje Magellanova ožina. Kot polotoka sta bila upodobljena Ognjena zemlja in Nova Gvineja.
K povečanju natančnosti zemljevidov prispevajo natančnejši načini določanja zemljepisnih širin in dolžin, odkritje triangulacije Snella leta 1615 in izboljšanje instrumentov - geodetskih, astronomskih in ur (kronometrov). Čeprav je bilo ob koncu 14. in v 17. stoletju narejenih nekaj dokaj uspešnih poskusov sestavljanja velikih zemljevidov (Nemčije, Švice itd.), je šele v 18. st. v tem pogledu vidimo velik uspeh, pa tudi znatno razširitev natančnejših kartografskih informacij v zvezi z vzhodom. in Sev. Azija, Avstralija, sev. Amerika itd.
Pomemben tehnični dosežek 18. stoletja je bil razvoj metod za merjenje višin nad morsko gladino in načinov upodabljanja višin na zemljevidih. Tako je postalo mogoče jemati topografske karte. Prve topografske karte so bile posnete v 18. stoletju v Franciji.
Prvi zemljevid Rusije, imenovan "Velika risba", je bil sestavljen, kot domnevajo znanstveniki, v drugi polovici 16. stoletja. Vendar niti »Velika risba« niti njene poznejše dopolnjene in spremenjene kopije niso dosegle nas. Ohranil se je samo dodatek k zemljevidu - "Knjiga velike risbe." Vseboval je zanimive podatke o naravi in gospodarskih dejavnostih prebivalstva, o glavnih cestah in glavnih rekah kot komunikacijskih poteh, o »mestih« in različnih obrambnih strukturah na mejah ruske države.
Tako je geografski zemljevid največja stvaritev človeštva. Služi kot čudovito sredstvo za razumevanje in preoblikovanje sveta okoli nas. Inženirji in raziskovalci, geologi in agronomi, znanstveniki in vojaško osebje se obračajo nanj in vsak najde potrebne odgovore na svoja vprašanja.
Pri delu z zemljevidom si je mogoče hkrati ogledati pomembno površino ali celotno površino Zemlje.
Samo zemljevid vam omogoča ogled in preučevanje relativnih položajev celin in mestnih blokov, prometnih tokov med državami in poti ptic.
Z uporabo zemljevida lahko sklepate o številnih procesih in vzorcih našega planeta. Na nekaterih zemljevidih lahko vidite oceansko dno, strukturo zemeljske skorje, ledene plošče preteklosti in celo pogled v prihodnost.
Primitivne risbe območja, ki so jih arheologi našli na kamnih, brezovem lubju, lesu in celo na kosu mamutovega okla, stare okoli 15 tisoč let, kažejo, da izvor zemljevida sega v daljno preteklost.
Zemljevid torej ni le najpomembnejši vir geografskega znanja, ampak posebno sredstvo obveščanja, ki ga ne more nadomestiti ne besedilo ne živa beseda.
Zgodovina nastanka prvega zemljevida Ruskega imperija sega v leto 1745. Slavni ruski kartograf Ivan Kirilov je skupaj z velikim astronomom Josephom Nicola de Lislom prispeval k ustvarjanju in razvoju zbirke zemljevidov. Celoten zemljevid Rusije predstavlja prvo in popolno nacionalno raziskavo evropskega in azijskega dela Rusije. Aleksej Postnikov, avtor knjige »Rusija v zemljevidih«, navaja, da ta prvi atlas Rusije »združuje vsa geografska odkritja zgodnjega 18. stoletja, kar nam daje predstavo o takratnem Ruskem imperiju. Atlas vsebuje 20 zemljevidov + 2 strani besedila, vključno z zemljevidi v nemščini in latinici, naslovi kartuš so v celoti v latinici naslovne strani so napisane v francoskem in ruskem jeziku pod naslovoma Atlas Russicus in Atlas of Russia v merilu 1: 1470 000 (35 verst na palec, 1 verst je enaka 3500 čevljev) in 6 zemljevidov. Sibirije v merilu 1: 3.444.000 (82 verstov na palec, zemljevidi ruskega ozemlja, načrti za rusko-turško vojno 1736, gravure vojaških utrdb, zemljevidi Ladoškega jezera, okolice Sankt Peterburga). Kronstadt in Finski zaliv.
Splošni zemljevid Ruskega cesarstva se razteza od Baltskega morja do Tihega oceana v merilu 1:9030000:
Vsak od 13 zemljevidov evropskega dela Rusije je narejen v merilu 1:1470,00 ali 35 verstov na palec. Mnogi od njih imajo okrasne kartuše:
Ta zemljevid prikazuje dolžino reke Volge:
6 zemljevidov azijskega dela Rusije v merilu 1: 3444000 ali 82 verstov v palcih:
Legenda (v nemščini) na zadnji strani besedila opisuje različne simbole, uporabljene na kartah:
Načrt Sankt Peterburga od leta 1737:
Vključen je tudi zemljevid, ki prikazuje Finski zaliv med Sankt Peterburgom in otokom Kronstadt, 1741:
In načrt Moskve iz leta 1739:
Zemljevid Kaspijskega morja od leta 1728:
Sestavljena slika zemljevida evropske Rusije:
In tukaj je sestavljena slika zemljevida Sibirije:
Naslovne strani atlasa in besedilo strani so bili natisnjeni v treh jezikih: ruskem, francoskem, latinskem in nemškem.
Človeštvo je vedno potrebovalo zemljevide. Že pred več sto leti so pomorščaki in popotniki kartografirali lego celin, večine otokov, velikih rek in gora. Do začetka 20. stoletja na zemljevidu sveta praktično ni bilo več "belih" mest, vendar je natančnost lokacije večine predmetov še vedno pustila veliko želenega.
Tako so izgledali zemljevidi v 16. stoletju: potovanje Francisa Draka okoli sveta, bodite pozorni na obrise celin
Nov krog v razvoju kartografije se je pojavil zaradi možnosti aerofotografiranja območja in kasneje satelitskih sistemov. Končno je ljudem uspelo rešiti tisoč let star problem - ustvariti idealen orientacijski objekt z največjo natančnostjo. A tudi takrat vseh težav še ni bilo konec.
Treba je bilo ustvariti orodje, ki bi lahko obdelovalo ne le satelitske slike, ampak tudi informacije, ki bi jih na primer lahko poznali samo lokalni prebivalci. Tako sta se pojavili storitvi OpenStreetMap (OSM) in Wikimapia. Oglejmo si podrobneje, kako se resnični svet digitalizira in kartira.
Urejanje terena
Prvi zemljevidi so se pojavili pred več tisoč leti. Seveda so bili to nenavadni zemljevidi v sodobnem smislu, temveč diagrami, kjer so ravne in valovite črte upodabljale ovinke rek, morij, gorskih vrhov itd. Pred kratkim je bil najden podoben shematski zemljevid madridskih okrožij, star približno 14 tisoč let.
Kasneje so bili izumljeni kompas, teleskop, sekstant in drugi navigacijski instrumenti, ki so v času velikih geografskih odkritij omogočili preučevanje in risanje na tisoče geografskih objektov v velikem merilu. Osupljiv primer tega je zemljevid Juana de la Cosa iz leta 1500. Za razcvet kartografije velja sredina prejšnjega tisočletja. Približno v tem času so bile izumljene osnovne projekcije zemljevidov, matematične metode in načela za izdelavo zemljevidov. Toda to še vedno ni bilo dovolj za izdelavo natančnih zemljevidov.
Zemljevid Juan de la Cos, 1500. Že ima obrise Novega sveta
Nova stopnja v kartografiji se je začela s topografskimi zemeljskimi posnetki območja, kasneje pa tudi z aerofotografijami. Prve fotografije težko dostopnih območij so bile posnete z letala leta 1910. Po aerofotografiranju območja sledi kompleksen proces dekodiranja slike. Vsak predmet je treba prepoznati, identificirati kvalitativne in kvantitativne značilnosti ter nato zabeležiti rezultate. Preprosto povedano, upoštevati je treba tri temeljne dejavnike: optiko slike, njeno geometrijo in umestitev v prostor.
Sledi faza ustvarjanja terena. V ta namen se uporablja konturno kombinirana in stereotopografska metoda. V prvem se s pomočjo geodetskih instrumentov določijo glavne višine območja in nato na posnetke vrišejo plastnice geografskih objektov. Pri drugi metodi dve fotografiji nanesemo eno na drugo tako, da dobimo podobo tridimenzionalne slike območja, nato pa z instrumenti določimo kontrolne višine.
Pojav aerofotografije v 20. stoletju je omogočil ustvarjanje natančnejših zemljevidov in upoštevanje reliefa
Satelitski posnetki
Dandanes se vedno manj izvaja zemeljsko in letalsko fotografiranje, ki so ju nadomestili sateliti za daljinsko zaznavanje Zemlje. Satelitski posnetki sodobnim kartografom odpirajo mnogo širše možnosti. Poleg podatkov o reliefu satelitske slike pomagajo sestaviti stereo slike, ustvariti digitalne modele reliefa, določiti premike in deformacije objektov itd.
Satelite lahko v grobem razdelimo na konvencionalne in ultravisoke ločljivosti. Seveda fotografiranje tajge ali oceana ne zahteva zelo kakovostnih fotografij, za določena ozemlja ali naloge pa je preprosto potrebno satelitsko fotografiranje v ultra visoki ločljivosti. Takšni sateliti na primer vključujejo modela Landsat in Sentinel, ki sta odgovorna za globalne okoljske in varnostne študije z natančnostjo prostorske ločljivosti do 10 metrov.
Obdobje satelitskega slikanja je prineslo natančnost zemljevidov na ločljivost 10 metrov
Sateliti redno prenašajo terabajte podatkov v več spektrih: vidnem, infrardečem in nekaterih drugih. Informacije iz človeškemu očesu nevidnega spektra omogočajo spremljanje sprememb v reliefu, stanja atmosfere, oceana, pojavljanja požarov in celo rasti kmetijskih pridelkov.
Podatke s satelitov sprejemajo in obdelujejo neposredno njihovi lastniki ali uradni distributerji, kot so DigitalGlobe, Airbus Defence and Space in drugi. Veliko različnih storitev je bilo ustvarjenih na podlagi podatkov Global Land Survey (GLS), pridobljenih predvsem iz projekta Landsat. Sateliti Landsat že od leta 1972 ustvarjajo slike celotnega sveta v realnem času. Prav ta projekt ostaja glavni vir informacij za vse kartografske storitve pri oblikovanju zemljevidov malega merila.
Satelitski posnetki ponujajo široko paleto podatkov o celotnem zemeljskem površju, vendar podjetja običajno kupujejo fotografije in podatke po želji in za določena območja. Za gosto poseljena območja so posnetki zajeti v podrobnostih, za manj poseljena območja pa zajeti v nizki ločljivosti in na splošno. V oblačnih območjih sateliti večkrat fotografirajo, dokler ne dosežejo želenega rezultata.
Na podlagi satelitskih posnetkov in meritev terena nastanejo vektorski zemljevidi, ki se nato prodajo podjetjem, ki tiskajo papirnate zemljevide ali ustvarjajo kartografske storitve (Google Maps, Yandex.Maps). Samostojno ustvarjanje zemljevidov na podlagi satelitskih podatkov je zelo težka in draga naloga, zato mnoge korporacije kupijo že pripravljene rešitve, ki temeljijo na Google Maps API ali Mapbox SDK in nato z lastnim kadrom kartografov dodelajo nekatere podrobnosti.
Težave s satelitskimi posnetki in OpenStreetMap
Teoretično je za ustvarjanje vektorskega zemljevida potrebna le satelitska slika in grafični urejevalnik ali storitev, s katero lahko narišete vse predmete s slike. Toda v resnici vse ni tako: skoraj vedno se resnični predmeti na površini zemlje ne ujemajo z digitalnimi podatki za nekaj metrov.
Popačenje nastane zaradi dejstva, da vsi sateliti z veliko hitrostjo fotografirajo pod kotom na Zemljo. Zato so pred kratkim za razjasnitev lokacije predmetov začeli uporabljati foto in video snemanje ter celo sledenje avtomobilom. Tudi za ustvarjanje natančnih zemljevidov je zelo potrebna ortokorekcija - pretvorba satelitskih slik, posnetih pod kotom, v strogo navpične slike.
Kartografske podatke, prejete s satelitov, je treba ročno popraviti
In to je le majhen vrh ledene gore. Zgrajena je bila nova stavba, na reki se je pojavil gaz, del gozda je bil posekan - vse to je skoraj nemogoče hitro in natančno zaznati s pomočjo satelitskih posnetkov. V takih primerih na pomoč priskoči projekt OpenStreetMap in podobni, ki delujejo po podobnem principu.
OSM je neprofitni projekt, ustvarjen leta 2004, ki je odprta platforma za izdelavo globalnega geografskega zemljevida. Vsakdo lahko prispeva k izboljšanju natančnosti zemljevidov, bodisi s fotografijami, GPS sledmi, videoposnetki ali preprostim lokalnim znanjem. S kombiniranjem teh informacij in satelitskih posnetkov se ustvarijo zemljevidi, ki so čim bližje realnosti. Na nek način je projekt OSM podoben Wikipediji, kjer si ljudje z vsega sveta prizadevajo ustvariti brezplačno bazo znanja.
Vsak uporabnik lahko samostojno ureja zemljevide in po tem, ko te spremembe preveri in odobri osebje projekta, postane posodobljeni zemljevid na voljo vsem. Kot osnova za izdelavo zemljevidov so uporabljene GPS sledi in satelitske slike iz Bing, Mapbox in DigitalGlobe. Zaradi komercialnih omejitev ni mogoče uporabljati zemljevidov Google in Yandex.
Projekti odprtega kartiranja omogočajo vsakomur, da se pridruži ustvarjanju natančnih zemljevidov
Geopodatki se uporabljajo za povezovanje ali premikanje objektov iz satelitske slike. S sprejemnikom GPS morate posneti čim več točk sledi vzdolž linearnih objektov (ceste, obale, tiri itd.) in jih nato uporabiti na satelitskih slikah. Yelp, TripAdvisor, Foursquare in drugi skrbijo za posodabljanje imen različnih objektov, povezanih z geolokacijo, in jih samostojno vnašajo v OpenStreetMap in Google Maps.
Bottom line
Napredek ne miruje in kartografija ni izjema. Na osnovi strojnega učenja in nevronskih mrež že nastajajo storitve, ki so sposobne neodvisno dodajati objekte, identificirati gosto poseljena območja in analizirati zemljevide. Zaenkrat ta trend še ni zelo viden, a v bližnji prihodnosti ljudem morda sploh ne bo treba urejati zemljevidov v OSM. Kartografi verjamejo, da je prihodnost v avtomatiziranem ustvarjanju zemljevidov, kjer bo strojni vid uporabljen za modeliranje objektov s centimetrsko natančnostjo.
Najstarejši najdeni zemljevidi segajo v tiste čase, ko človeštvo sploh ni imelo pojma o pisanju. Če dobro pomislite, za to obstaja razlaga – navigacija po terenu je bila za stare ljudi veliko pomembnejša od vodenja kronik in zapisovanja.
In vse se je začelo s slikami zvezdnega neba na stenah jam. Na ta neverjeten način so starodavni ljudje označevali svojo lokacijo pred več kot 18.000 leti. To znanje uporabljamo še danes, ko zapuščamo neznane kraje in gledamo zvezdna ozvezdja.
Šele tisočletja pozneje so se pojavile prve slike tega območja na kamnih, lesu in živalskih kožah, ki jih lahko nosite s seboj ali jih posredujete drugim. Toda takšni zemljevidi so običajno pokrivali razmeroma majhno območje: običajno znotraj 100 kvadratnih kilometrov.
Prvi poskusi ustvarjanja zemljevida celotnega sveta so se pojavili približno 5-3 tisočletja pred našim štetjem. Le redkokdaj pa so se odlikovali s kakšno natančnostjo, saj niso upoštevali dejstva, da je Zemlja okrogla.
Kdo velja za utemeljitelja kartografije?
Ikonični in celo šolarjem znani meridiani in vzporedniki so se pojavili šele v tretjem stoletju pred našim štetjem. Ustvarili in postavili so jih na zemljevide slavni Grški znanstvenik Eratosten. Velja za »očeta« sodobne kartografije. Čeprav se mnogi zgodovinarji s tem dejstvom ne strinjajo in za takega štejejo nekega Anaksimandra in celo Pitagoro.
Eratostenovo delo je v drugem stoletju v Aleksandriji nadaljeval in izboljšal prav tako slavni Ptolomej. On je prišel na idejo o razdelitvi meridianov in vzporednikov na stopinje. Njegovim zemljevidom ni bilo para 12 stoletij.
Toda atlasi, ki jih poznamo, so se pojavili šele konec 18. in v začetku 19. stoletja. K temu je prispeval razvoj letalske industrije, fotografije in določitev začetnega poldnevnika.
Nekaj zanimivih dejstev o geografskih zemljevidih
Zgodovina nastanka in razvoja kartografije po vsem svetu ni bila enotna:
- Najstarejši zemljevid, najden na Kitajskem, je bil narisan na svilo in ustvarjen tako, da označuje pot za morilca.
- V starih časih je večina ljudi zlahka narisala diagram okolice.
- Večina plemen Tuaregov ustvarja reliefne zemljevide iz mokrega peska.
- Nekatera aboriginska plemena v Avstraliji vrezujejo zemljevid svojih dežel na leseno orožje kot totem.
- Morski vodniki starodavne Polinezije so bili zapleteno prepletanje niti, lupin mehkužcev, vejic in celo kamnov. Hkrati so prikazali vse kardinalne smeri, najmanjše atole in celo smer tokov.
To je le majhen del nenavadnih dejstev iz zgodovine nastanka geografskih atlasov. Toda tudi iz tega je jasno, da avtorja prvega zemljevida ne bomo nikoli našli.
Človeka vedno žene radovednost. Pred tisočletji so odkritelji, ki so šli vedno dlje v neznane dežele, ustvarili prve podobe geografskih zemljevidov in poskušali relief, ki so ga videli, postaviti na liste papirusa ali glinene plošče.
Verjetno najstarejši najdeni zemljevid je iz Egipčanskega muzeja v Torinu, narejen na papirusu po naročilu faraona Ramzesa IV leta 1160 pr. e. Ta zemljevid je uporabila ekspedicija, ki je po ukazu faraona iskala kamen za gradnjo. Zemljevid, ki ga poznamo naše oči, se je pojavil v stari Grčiji pol tisoč let pred našim štetjem. Anaksimander iz Mileta velja za prvega kartografa, ki je ustvaril zemljevid takrat znanega sveta.
Izvirniki njegovih zemljevidov se niso ohranili, vendar jih je 50 let kasneje obnovil in izboljšal drug znanstvenik iz Mileta, Hecataeus. Znanstveniki so ta zemljevid poustvarili na podlagi Hecataeusovih opisov. Z lahkoto je prepoznati Sredozemsko in Črno morje ter bližnje dežele. Toda ali je mogoče iz njega določiti razdalje? To zahteva merilo, ki še ni bilo na voljo na starih zemljevidih. Za mersko enoto dolžine je Hecataeus uporabil "dneve plovbe" na morju in "dneve marširanja" na kopnem, kar seveda ni dodalo natančnosti zemljevidov.
Starodavni geografski zemljevidi so imeli tudi druge pomembne pomanjkljivosti. Popačili so sliko, saj sferične ploskve ni mogoče obrniti na ravnino brez popačenja. Poskusite previdno odstraniti pomarančno lupino in jo pritisniti na površino mize: tega ne boste mogli storiti brez trganja. Poleg tega niso imeli stopinjske mreže vzporednikov in meridianov, brez katerih ni mogoče natančno določiti lokacije predmeta. Meridiani so se prvič pojavili na zemljevidu Eratostena v 3. stoletju pr. e., vendar so bili izvedeni na različne razdalje. Eratostena kot matematika med geografi niso zaman imenovali »oče geografije«. Znanstvenik ni le izmeril velikosti Zemlje, temveč je uporabil tudi cilindrično projekcijo, da jo je upodobil na zemljevidu. Pri tej projekciji je manj popačenja, ker se slika prenese iz krogle v valj. Sodobni zemljevidi so ustvarjeni v različnih projekcijah - cilindrični, stožčasti, azimutni in drugi.
Za najbolj popolne zemljevide stare dobe veljajo geografski zemljevidi Ptolomeja, ki je živel v 2. stoletju našega štetja. e. v egiptovskem mestu Aleksandrija. Klavdij Ptolemej se je vpisal v zgodovino znanosti z dvema velikima deloma: »Priročnik za astronomijo« v 13 knjigah in »Priročnik za geografijo«, ki je bil sestavljen iz 8 knjig. Geografskemu priročniku je bilo dodanih 27 zemljevidov, med njimi tudi podroben zemljevid sveta. Nihče ni ustvaril boljšega ne pred Ptolemejem ne 12 stoletij za njim! Ta zemljevid je že imel stopinjsko mrežo. Da bi ga ustvaril, je Ptolomej določil geografske koordinate (širino in dolžino) skoraj štiristo predmetov. Znanstvenik je določil zemljepisno širino (oddaljenost od ekvatorja v stopinjah) z nadmorsko višino Sonca opoldne z uporabo gnomona, zemljepisno dolžino (stopinjska razdalja od glavnega poldnevnika) z razliko v času opazovanja luninega mrka z različnih točk.
V srednjeveški Evropi so bila dela starih znanstvenikov pozabljena, v arabskem svetu pa so se ohranila. Tam so v 15. stoletju izšli Ptolemajevi zemljevidi in še skoraj 50-krat ponatisnjeni! Morda so prav ti zemljevidi pomagali Kolumbu na njegovem slavnem potovanju. Ptolemajeva avtoriteta je tako narasla, da so celo zbirke zemljevidov dolgo časa imenovali »ptolemajske«. Šele v 16. stoletju, po izidu Atlasa sveta Gerardusa Mercatorja, na naslovnici katerega je bil upodobljen Atlas, ki drži Zemljo, so zbirke zemljevidov poimenovali »atlasi«.
Geografski zemljevidi so bili ustvarjeni tudi v stari Kitajski. Zanimivo je, da prva pisna omemba geografskega zemljevida ni povezana z geografijo. V 3. stoletju pr. e. Kitajski prestol je zasedla dinastija Qin. Tekmec v boju za oblast, prestolonaslednik Dan je k vladarju dinastije poslal morilca z zemljevidom njegovih dežel, narisanim na svileno tkanino. Plačanec je skril bodalo v šop svile. Zgodovina pravi, da je poskus atentata spodletel.
V dobi Velikih geografskih odkritij so se na zemljevidih sveta pojavile slike Amerike in Avstralije, Atlantskega in Tihega oceana. Napake na zemljevidih so pogosto povzročile tragedijo za mornarje. Velika kamčatska odprava Vitusa Beringa v 18. stoletju po raziskovanju obal Aljaske ni imela časa, da bi se vrnila na Kamčatko do začetka jesenskih neviht. Sanjač Bering je porabil tri tedne dragocenega časa za iskanje označene, a neobstoječe dežele Gama. Njegova jadrnica "Sv. Peter", polomljena, z mornarji, ki so umirali zaradi skorbuta, je pristala na zapuščenem otoku, kjer je slavni poveljnik počival za vedno. "Vsakič mi zavre kri," je zapisal eden od Beringovih pomočnikov, "ko se spomnim nesramne prevare, ki jo je povzročila napaka na zemljevidu."
Danes je kartografija v celoti prešla v digitalno obliko. Za izdelavo podrobnih zemljevidov se ne uporabljajo samo zemeljski geodetski instrumenti - teodolit, nivo, ampak tudi lasersko skeniranje v zraku, satelitska navigacija in digitalna fotografija iz zraka.
Ilustracija: depositphotos.com | Kuzmafoto
Če najdete napako, označite del besedila in kliknite Ctrl+Enter.