История развития картографии зарубежных стран (Европы)

Размещено на http://www.allbest.ru/

История развития картографии зарубежных стран (Европы)

1. Представление картографии как науки

Картография - наука об отображении и познании природных и социально-экономических геосистем посредством карт как моделей. Развитие компьютеризации расширило представление о картографии, в её интересы входят также технологии создания электронных карт, баз и банков цифровой картографической информации [1].

В состав современной картографии включают:

1) Теоретические основы науки, в том числе учение о предмете и методе картографии и учение о карте (в нём рассматриваются виды, типы и классификация карт, а также их анализ).

2) Историю картографической науки и производства.

3) Картографическое источниковедение (систематический обзор и анализ картографических источников и относящиеся сюда вопросы теории научной информации).

4) Теорию и технологию проектирования и изготовления карт.

5) Теорию и методы использования карт.

Эти проблемы картографии исторически возникали разновременно и находятся в своей разработке на разных стадиях зрелости, что отразилось в подразделении картографии на отдельные дисциплины: картоведение, математическую картографию, составление и редактирование (или проектирование) карт и оформление карт; иногда в качестве особой дисциплины фигурирует картометрия. Картоведение в его современном состоянии объединяет теоретические основы науки, её историю, источниковедение, а также методы использования карт. Ранее всего закрепилась как особая дисциплина математической картографии, или теория картографических проекций. Длительную историю имеет картометрия - учение об измерении и исчислении по картам координат, расстояний, длин, высот, площадей и т.п.; очевидно, она составляет лишь один из методов использования карт, но часто пользуется самостоятельностью благодаря практическому значению, давности и обилию исследований. В задачу оформления карт входит исследование и разработка изобразительных средств картографии [2].

2. История картографии

2.1 Первые картографические карты

Картография зародилась в глубокой древности, упоминания о картах есть даже в Библии.

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 (рис. 1).

Рис. 1. План местности в первобытности

Создателем первой географической карты считают древнегреческого ученого Анаксимандра. В VI в. до н.э. он начертил первую карту известного тогда мира, изобразив Землю в форме плоского круга, окруженного водой.

В III в. до н.э. древнегреческий ученый Эратосфен написал книгу «Географика», впервые применив термины «география», «широта» и «долгота». Книга состояла из трех частей. В первой части была изложена история географии; во второй описаны форма и величина Земли, границы суши и океаны, климаты Земли; в третьей проведено деление суши на части света и сфрагеды - прообразы зон природы, а также сделано описание отдельных стран. Им была составлена и географическая карта населенной части Земли [4].

2.2 Картография в начале нашей эры

Уже в начале нашей эры китайские ученые начали создавать искусственные магниты, намагничивая железную иглу. Только через тысячу лет намагниченную иглу для компаса стали применять европейцы. Предполагают, что итальянский мастер Флавио Жиойя скрепил магнитную стрелку с бумажным кругом (картушкой) и по краю этого круга нанес градусные деления, а к центру его провел лучи, соответствующие 32 направлениям - румбам, для более удобного наблюдения за показаниями прибора при определении направления ветра. На картушке мастер нанес так же рисунок, получивший название «роза ветров» и ставший эмблемой всего, что связано с далекими путешествиями [5].

Во II в. н.э. древнегреческий ученый Клавдий Птолемей обобщил и систематизировал знания античных ученых о Земле и Вселенной в своем восьмитомном сочинении «Руководство по географии», которое в течение столетий пользовалось такой большой популярностью среди ученых, путешественников, купцов, что было переиздано 42 раза.

«География» Птолемея содержала, 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 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 [6] (рис. 2).

Рис. 2. Карта К. Птолемея

2.3 Эпоха Возрождения и Великие географические открытия

Расцвет картографии приходится на эпоху Возрождения и Великих географических открытий.

Первый глобус был создан немецким ученым Мартином Бехаймом. Его модель Земли увидела свет в 1492 г., в год, когда Христофор Колумб отправился к берегам сказочной Индии западным путем. На глобусе были изображены Европа, Азия, Африка, которые занимают около половины всей поверхности Земли, и нет Северной и Южной Америки, Антарктиды, Австралии. Атлантический и Тихий океаны представлены как единый водный бассейн, а на месте Индийского океана расположены Восточный Индийский океан и Бурное Южное море, разделенное обширным архипелагом островов. Очертания океанов и материков далеки от действительных, поскольку в основу создания глобуса были положены сведения, основанные на представлениях античных географов и данных арабских и других путешественников, посетивших страны Востока, Индию и Китай. Христофор Колумб впервые предложил практически использовать шарообразность Земли, чтобы западным путем достичь берегов Индии [8].

Ввел название «атлас» картограф Герард Меркатор. Основной его деятельностью было составление и гравирование карт, изготовление глобусов и астрономических инструментов. Он опубликовал наставление по написанию итальянского курсива на картах. Слава Меркатора обязана его трем знаменитым трудам - карта Европы 1554 года, большая Карта мира «для мореплавателей» 1569 года и капитальный атлас 1595 года. На Карте мира Меркатор впервые применил равноугольную цилиндрическую проекцию, пояснил ее значение, удобства и способы применения для навигации, положив тем самым начало разработке научных методов использования карт. Атлас же Меркатора отличается новым порядком точности и богатством содержания, пониманием математических принципов построения карт, достоинств и несовершенств различных проекций [9].

2.4 Период XVII-XVIII вв. - появление градусных измерений и цепей триангуляции

Развитие капиталистических отношений в странах Западной Европы способствовало дальнейшему подъему картографии. Крупная промышленность создала мировой рынок, подготовленный открытием Америки. Мировой рынок вызвал энергичное развитие торговли, мореплавания и средств сообщения. Стало необходимым видеть весь мир, иметь его правдивую, научно обоснованную карту. Ремесленный путь изготовления карт и атласов, характерный для голландских картографических мануфактур XVII в. Задача не ограничивалась отражением на картах новых открытий. Возникла необходимость в новых видах карт, в новых проекциях, в систематических съемках больших территорий [10].

Особенно крупный вклад в науку внесли астрономические и геодезические работы французских ученых по определению формы и размеров Земли, которые принято называть градусными измерениями. Новый метод определения длины земного меридиана посредством триангуляции был применен голландцем Виллелбрордом Снеллиусом еще в 1615 г. Слабое место прежних определений - малая точность непосредственного измерения длины дуги меридиана - исключалось путем замены линейных измерений угловыми. Однако точность результатов, полученных Снеллиусом, по ряду причин, в частности из-за несовершенства угломерного инструмента, была невелика.

Главным событием в развитии картографических представлений во второй половине XVIII в. стало использование триангуляции для обоснования съемок и применение проекций для топографических карт.

Триангуляция - (позд.-лат., от лат. triangalus - треугольник.). Способ построения на местности системы опорных геодезических пунктов и определения их плановых координат. Пункты находятся в вершинах смежно расположенных треугольников, а система Т. состоит из рядов(цепей) и систем треугольников, в которых измерены все углы и длина хотя бы одной начальной стороны(базиса) с известными координатами вершин. Эти данные позволяют вычислить координаты всех других пунктов сети. Наивысшую точность определения координат и наибольшую длину сторон имеет сеть Т. 1-го класса, ее последовательно сгущают и заполняют сетями 2, 3, 4-го классов (рис. 3) [11].

Рис. 3. Триангуляция (в геодезии) [12]

Эти нововведения позволили при съемке больших территорий работать одновременно и независимо любому количеству съемщиков, правильно и легко сводить результаты отдельных съемок в одно целое, исключить накопление ошибок и получить постоянный и надежный контроль на всех этапах съемочных операций.

Вслед за градусными измерениями в 1744 году под руководством директора Парижской обсерватории Цезаря Кассини была начата большая работа по «геометрической описи» Франции, состоявшая в распространении цепей триангуляции на всю территорию страны. К этой сети, состоявшей более чем из 2000 треугольников, привязывались крупные населенные пункты, для которых затем вычислялись географические координаты. Если градусные измерения имели главным образом научное значение, то «геометрическая опись» уже могла служить для обоснования и увязки топографических съемок.

Начало французских градусных измерений было положено Жаном Пикаром в 1669-1670 годы. Благодаря использованию инструмента с трубой, снабженной сеткой нитей, Пикар получил значение длины одноградусной дуги (111212 м). Это значение отличается от принятого в наши дни всего на 9 м. Немного позднее И. Ньютон выдвинул гипотезу, по которой Земля является не шаром, а эллипсоидом вращения, несколько сжатым в направлении ее полюсов. Для выяснения истины Парижская академия наук организовала и выполнила ряд градусных измерений, в частности в Перу и Лапландии, которые подтвердили сжатие и уточнили размеры Земли [13].

2.5 Картография и армия в 18-19 веках

На рубеже XVIII и XIX вв. армия стала ощущать острую потребность в топографических картах. До этого времени использование географических карт в военном деле ограничивалось сравнительно узкими рамками, которые определялись господствовавшей на протяжении XVIII в. линейной тактикой ведения боя. Линейное построение могло быть осуществлено только на ровной и открытой местности, где полководец имел возможность непосредственно наблюдать поле битвы и руководить сражением. Но карта оказывалась необходимой при движении и сосредоточении войск и при их расквартировании. В первом случае была достаточна дорожная карта сравнительно мелкого масштаба. Крупномасштабные карты снимались только для укрепленных районов и лагерей, т.е. для ограниченных участков местности [14].

Вначале XIX в. европейские страны спешно обучают свои армии по новому образцу и организуют специальные военно-топографические службы. Их главной обязанностью становится изготовление для возможных театров войны крупномасштабных топографических карт, основанных на жесткой опорной сети - триангуляции и на топографических съемках.

Новая задача возникла в отношении передачи рельефа. Крупномасштабные карты без изображения рельефа потеряли для армии всякую цену. Армия не только ждала от карты наглядного изображения местности, но и требовала также показа крутизны скатов, во многом определяющей возможность маневрирования войск. Решение задачи было предложено Леманом, разработавшим объективный метод изображения рельефа штрихами, которые вычерчивались вдоль линий наибольшей крутизны скатов так, что толщина штрихов находилась в определенном соотношении с крутизной ската [15].

Интерес к национальным атласам, в которых искали информации более подробной и разносторонней, чем простое указание размещения различных географических объектов, пробудился после окончания первой мировой войны. В этот период вышли атласы Финляндии, Чехословакии и Италии. Причины разработки таких атласов были различны. Они были необходимы для создания новых независимых государств, разработки ресурсов и хозяйственных возможностей собственных территорий, усиления эксплуатации колоний и др.

Вторая мировая война вызвала громадный спрос на географические карты. Она потребовала мобилизации картографического производства, способствовала его росту, внедрению новой техники и разработке новых типов карт.

2.6 Эволюция в развитии картографии (вторая половина 20 века)

С разгромом фашистской Германии отпала надобность в снабжении картами действующих армий, поглощавших львиную долю картографической продукции. Последовало естественное сокращение суммарного объема печатаемых для военного ведомства карт, но общий уровень картографического производства превосходил довоенный. Причины были различны. По началу карты были необходимы для обеспечения работ по восстановлению опустошенных войной территорий. Далее карты сыграли важную роль в исследовании и эксплуатации природных богатств, борьбе за рынки сбыта и сырья, в развитии автотранспорта и туризма.

Появляются различные виды карт - геологические, почвенные, экономические и др., и, соответственно, выделяются отдельные тематические разделы картографии - геологическая картография, почвенная картография, экономическая картография и т.д. [16].

Быстрое развитие автомобильного транспорта и туризма вызвало огромный спрос на дорожные и туристские карты, рассчитанные на многотысячные и даже миллионные тиражи и не требующие больших затрат на свою разработку.

Начиная с 60-х годов, появился и быстро усиливается новый стимул к развитию тематического и комплексного картографирования, вызванный техногенным загрязнением и порчей внешней среды. Исследования и картографирование природы, прежде направленные главным образом к возможно более энергичной и полной эксплуатации естественных богатств, приобретают и другую, возрастающую в своем значении цель - сохранение природы как среды жизни и деятельности человека.

Появление первых ЭВМ, автоматики и космические съемки открыли новые горизонты для технического перевооружения картографо-геодезического производства. Происходит разработка новых видов типов карт, расширяются направления картографической деятельности. Стало реальным автоматизированное изготовление карт, сначала простейших, затем более сложных, в традиционных и новых формах с привлечением разнообразной, в том числе космической информации, переведенной в цифровой вид[17].

Процесс создания и производства карт усложнялся от года в год, особенно остро стала ощущаться проблема подготовки высококвалифицированных картографов. В университетах Англии, Франции появляются целые факультеты, направленные на подготовку специалистов в этой области, но, по сравнению с СССР, организация высшего картографического образования на западе опаздывала на 25 и более лет.

3. Современное представление картографической информации

Наиболее существенные преобразования принципов представления географической информации произошли на рубеже XX-XXI столетий. Теоретико-методологические исследования в области геоинформатики и создания географических информационных систем (ГИС), развитие методов обработки данных дистанционного зондирования способствовали возникновению новой отрасли науки - геоинформационного картографирования (ГК) - программно-управляемого создания и использования карт на основе баз географических данных и знаний. Раньше карты рассматривались только как графические изображения, сейчас карты - это данные[18]. Процесс создания карт в ГК начинается с создания картографической базы данных, к достоинствам которых можно отнести следующие свойства:

1. непрерывность.

2. возможность создания карт на любую территорию, задаваемого масштаба, с нужной нагрузкой.

3. легкость пополнения новыми данными, быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.

Карта теперь предстает как образно-знаковая геоинформационная модель действительности. Аналоговые методы создания и использования карт уступают место новым электронным технологиям, основанием при разработке которых служат традиции атласного картографирования и опыт комплексных географических исследований. Основное назначение ГК - информационно-картографическое моделирование геосистем.

Базовым понятием для представления географических данных служит цифровая карта. Цифровые карты содержит не показатели моделируемых ими объектов реальности, а свойства картографических знаков, выражающих эти показатели графически. С точки зрения ГИС-технологий картографической визуализации пространственных данных их графические представления подразделяют на электронные и компьютерные карты. Электронные карты отображаются на экране монитора. Они предназначены они для использования в компьютерной среде. Электронные карты легко могут модифицироваться, совмещаться с другими слоями пространственных данных. В виде изображения они существуют временно, управляются с помощью программ, но могут быть сохранены внешних носителях. Компьютерные карты, представляемые в бумажной форме с помощью устройства печати, имеют традиционную форму карты, составленную по правилам картографии и предназначенную для использования человеком.

Заключение

История картографии изучает основные факты, этапы и закономерности в развитии картографии как отрасли деятельности и науки. Это развитие связано с потребностями материальной жизни общества. Возникающие потребности общества вызывают необходимость создания новых географических карт и в связи с этим ставят перед теорией определенные проблемы. Решение этих проблем укрепит позиции картографии как основной науки, гуманизирует ее, сможет сохранить самостоятельность, убережет от растворения в цифровом, электронном мире.

Картография, хотя зародилась в глубокой древности, она еще до конца не раскрыта и является мощным средством для научных исследований, приобретения новых знаний о мире, природе и человечестве.

Важную роль в развитии данной области играет информатика. Она дает широкие возможности для проектирования картографических данных, анализа и моделирования текущего состояния природы, а так же прогнозирования различных техногенных катастроф.

Список литературы

1. Географическая энциклопедия [Электронный ресурс]. / Определение картография. - Режим доступа http://dic.academic.ru (дата обращения 2.12.2012).

2. Большая Советская Энциклопедия [Электронный ресурс]./ Разделы картографии. - Режим доступа: http://bsi.sci-lib.com (дата обращения: 2.12.2012).

3. http://www.geographyofrussia.ru (дата обращения: 6.12.2012). / (прим: в картинках).

4. История развития картографической информации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://wiki.ailab.ifmo.ru (дата обращения: 3.12.2012).

5. История картографии. - Режим доступа: http://www.wikipedia.ru (дата обращения: 17.12.2012).

6. Географическая библиотека. [Электронный ресурс]./ Распространение «Географии» Птолемея. - Режим доступа: http://wikiversity.org.ru (дата обращения: 4.12.2012).

7. Интернет библиотека. - Режим доступа: http://geoman.ru (прим: в картинках)./ (дата обращения: 10.12.2012).

8. Интернет библиотека. - Режим доступа: http://www.xliby.ru./ Картография эпохи Возрождения./ (дата обращения: 6.12.2012).

9. Энциклопедия Кругосвет [Электронный ресурс]./ Герард Меркато. - Режим доступа: http://www.krugosvet.ru (дата обащения: 17.12.2012).

10. Географическая библиотека. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://wikiversity.org.ru (дата обращения: 4.12.2012).

11. Картографический словарь / А.М. Берлянт М.: Научный Мир, 2005. 750 с.

12. http://www.bse.sci-lib.com (прим: в картинках)./ (дата обращения: 17.12.2012).

13. Энциклопедия Кругосвет./ Французские градусные измерения/ - Режим доступа: http://wikiversity.org.ru (дата обращения: 4.12.2012).

14. Интернет библиотека. - / Салищев К.А. - Военная картография/ - Режим доступа: http://www.geoman.ru (дата обращения: 6.12.2012).

15. Интернет библиотека. - / Салищев К.А. - Военная картография/ - Режим доступа: http://www.geoman.ru (дата обращения: 6.12.2012).

16. История картографии. - Режим доступа: http://www.wikipedia.ru (дата обращения: 17.12.2012).

17. http://dic.academic.ru (дата обращения 15.12.2012)

18. Атоян, Р.В., Атоян, Л.В. Основные направления развития современной картографии / Р.В. Атоян, Л.В. Атоян // Геодезия и картография. - 2002. - №3. - С. 70.

19. История развития картографической информации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://wiki.ailab.ifmo.ru (дата обращения: 15.12.2012).

картография птолемей триангуляция географический

Размещено на Allbest.ru