Kartografia ( kreikan sanasta χάρτης "papyruspaperi " + γράφειν "piirtää") on tiede , joka tutkii, mallintaa ja esittää esineiden, luonnonilmiöiden ja yhteiskunnan tilajärjestelyjä, yhdistelmiä ja yhteenliittymiä [1] . Laajemmassa tulkinnassa kartografia sisältää teknologian ja tuotantotoiminnan.
Kartografian kohteita ovat maa , taivaankappaleet , tähtitaivas ja maailmankaikkeus . Kartografian suosituimpia hedelmiä ovat avaruuden figuratiiviset merkkimallit: litteät kartat, kohokuvio- ja tilavuuskartat, maapallot . Ne voidaan esittää kiinteillä, litteillä tai suurikokoisilla materiaaleilla ( paperi , muovi) tai kuvana videonäytöllä.
Matemaattinen kartografia tutkii tapoja näyttää Maan pinta tasossa. Koska Maan pinnalla (suunnilleen pallomainen , jonka kuvaamiseen käytetään usein maapallon sferoidin käsitettä) on tietty kaarevuus, joka ei ole yhtä suuri kuin ääretön, sitä ei voida näyttää tasossa, jossa kaikki spatiaaliset suhteet säilyvät samanaikaisesti: suuntien, etäisyyksien ja alueiden väliset kulmat. Voit tallentaa vain osan näistä suhteista. Tärkeä käsite matemaattisessa kartografiassa on kartografinen projektio , funktio, joka määrittää pisteen pallokoordinaattien (eli maan sferoidin koordinaatit, ilmaistuna kulmamittana) muuntamisen litteiksi suorakaiteen muotoisiksi koordinaatteiksi yhdessä tai toisessa kartografisessa projektiossa (in toisin sanoen karttasivuksi, joka voidaan levittää eteesi taulukon pinnalle). Toinen merkittävä matemaattisen kartografian haara on kartometria, joka mahdollistaa etäisyyksien, kulmien ja pinta-alojen mittaamisen Maan todellisella pinnalla karttatietojen avulla.
Karttojen laatiminen ja suunnittelu on kartografian ala, teknisen suunnittelun ala, joka tutkii sopivimpia tapoja kartografisen tiedon esittämiseen. Tämä kartografian alue on tiiviisti kietoutunut havaintopsykologiaan , semiotiikkaan ja vastaaviin humanistisiin tieteisiin.
Koska karttojen osoittavat monenlaisia tieteitä koskevia tietoja, on myös sellaisia kartografia -osia kuin historiallinen kartografia , geologinen kartografia , taloudellinen kartografia , maaperän kartografia ja muut. Nämä osiot koskevat kartografiaa vain menetelmänä, sisällöltään ne liittyvät vastaaviin tieteisiin.
Digitaalinen (tietokone)kartografia ei ole niinkään itsenäinen kartografian osa kuin sen työkalu nykyisen teknologian kehitystason vuoksi. Esimerkiksi peruuttamatta menetelmiä koordinaattien uudelleenlaskentaan näytettäessä Maan pintaa tasossa (jota on tutkittu sellaisella perustavanlaatuisella osuudella kuin matemaattinen kartografia ), digitaalinen kartografia on muuttanut tapoja visualisoida kartografisia töitä (tutkittu osiossa "Koottaminen ja suunnittelu kartat").
Joten jos aiemmin kirjoittajan alkuperäinen kartta piirrettiin musteella , nykyään se piirretään tietokoneen näytön näytölle. Käytä tätä varten automaattisia kartografisia järjestelmiä (ACS), jotka on luotu erityisen ohjelmistoluokan (SW) perusteella. Esimerkiksi GeoMedia , Intergraph MGE , ESRI ArcGIS , EasyTrace , Panorama , Mapinfo jne.
Samaan aikaan ACS:tä ja paikkatietojärjestelmiä (GIS) ei pidä sekoittaa keskenään, koska niiden tehtävät ovat erilaisia. Käytännössä sama ohjelmistosarja on kuitenkin integroitu paketti, jota käytetään sekä ACS:n että GIS:n rakentamiseen (valoisia esimerkkejä ovat ArcGIS , QGIS , GeoMedia ja MGE ).
Kartografia ilmestyi luultavasti jo ennen kirjoittamisen ilmestymistä primitiiviseen yhteiskuntaan. Tästä on osoituksena esimerkiksi se, että kansoilla, joilla ei löytöhetkellä ollut kirjallista kieltä, oli kehittynyt kartografisia taitoja. Matkailijat, jotka kysyivät Pohjois-Amerikan eskimoilta ympäröivien saarten ja rannikoiden sijaintia, saivat heiltä suhteellisen ymmärrettäviä kuvauksia kuorenpaloihin, hiekkaan tai paperille (jos sellaisia on) piirrettyjen karttojen muodossa. Kartat ovat säilyneet kalliomaalausten muodossa Italian Camonican laaksossa, ja ne ovat peräisin pronssikaudelta . Jo ennen eurooppalaisten tuloa Marshallinsaarten alkuperäisasukkaat loivat bambutikkuista, kookospalmun lehdistä ja kuorista merikarttoja, jotka osoittivat saariston saarten väliset polut, merivirrat ja kuolleet turvotusvyöhykkeet [2] . On olemassa kiistanalainen teoria, jonka mukaan maalaus, joka löydettiin Catal Huyukin asutuksen kaivauksissa nykyisen Turkin alueelta (8. ja 6. vuosituhannen välillä eKr.), on vanhin kartta [3] .
Kalliokaiverrusten lisäksi meille on tullut muinaisia Egyptin ja Babylonian karttoja, jotka ovat peräisin 3.-1. vuosituhannelta eKr.. e. - esimerkiksi Babylonian maailmankartta .
Muinaiset kreikkalaiset - esimerkiksi Milesian -koulun filosofit (noin 6. vuosisadan eKr.) Pitivät maata levynä tai nelikulmaisena. He kuitenkin epäilivät tätä jo, esimerkiksi saman koulukunnan filosofi Anaximander piti Maata sylinterinä.
IV vuosisadalla eKr. e. oppia maan pallomaisuudesta alettiin puolustaa. Jo silloin ilmestyivät ensimmäiset ilmastovyöhykkeiden käsitteet ja siten myös maantieteellinen leveysaste . Noin 250 eaa. e. Eratosthenes määritti geometristen rakenteiden avulla maan säteen enintään 15% virheellä. Leveys- ja pituusasteen käsitteet mainittiin ensimmäisen kerran Ptolemaioksen maantieteessä [4] . Eratosthenesin kartoilla leveys- ja pituuspiirit eivät kuitenkaan olleet millään tavalla tasaisin välimatkoin - niiden välinen etäisyys vaihteli kätevimmän hänelle tiedossa olevien pisteiden siirtämiseksi.
Antiikin kreikkalainen menetelmä leveysasteen määrittämiseksi on auringon enimmäiskorkeus horisontin yläpuolella .
Hipparkhos kehitti leveys- ja pituusasteen opin ja kehitti ensimmäiset karttaprojektiot . Claudius Ptolemaios kokosi Hipparchoksen tietojen ja metodologian pohjalta laajan hakuteoksen eri pisteiden koordinaateista ja kartoitusoppikirjan. Ptolemaioksen kartat eivät ole tulleet meille, mutta ne voidaan palauttaa hänen hakuteoksensa ja menetelmiensä mukaan. Kartografian historioitsijoilla on myös näkemys, jonka mukaan Ptolemaios itse ei piirtänyt karttoja, ja vain bysanttilaiset 1200-1300-luvuilla tekivät sen hänen materiaaliensa perusteella (tämän kartografisen materiaalin omaksuivat ja kehittivät länsieurooppalaiset Renessanssi sata vuotta myöhemmin ).
Ptolemaioksen teokset olivat antiikin Kreikan kartografisen tiedon huippu. Sen jälkeen tietoa vain yleistettiin, ja seuraavina aikakausina kartografinen tieto romahti.
Varhaisella keskiajalla kartografia laski. Kysymys Maan muodosta lakkasi olemasta tärkeä sen ajan filosofialle, monet alkoivat jälleen pitää maata litteänä. Ns. T-O-kartat tulivat laajalle levinneiksi , joihin maan pinta kuvattiin koostuvan levynmuotoisesta maasta, jota ympäröivät valtameri (kirjain O). Maa kuvattiin jaettuna kolmeen osaan Eurooppaan , Aasiaan ja Afrikkaan . Euroopan erotti Afrikasta Välimeri , Afrikan Aasiasta Niilijoki ja Euroopan Aasiasta Don (Tanais) -joki.
Samanaikaisesti arabitutkijat säilyttivät suurelta osin Ptolemaioksen perinteet (yleensä kreikkalainen kulttuuri saavutti eurooppalaiset pääasiassa arabien ansiosta). Arabit kehittivät Ptolemaioksen menetelmiä leveysasteen määrittämiseen, he oppivat käyttämään tähtien havaintoja Auringon sijasta. Tämä paransi tarkkuutta. Arabian maantieteilijä ja matkailija Al-Idrisi laati vuonna 1154 erittäin yksityiskohtaisen kartan silloisesta maailmasta . Mielenkiintoinen piirre Idrisi-kartassa, kuten myös muissa arabien laatimissa kartoissa, on, että etelä oli kuvattu kartan päällä.
Tietynlainen vallankumous eurooppalaisessa kartografiassa järjesti magneettisen kompassin käyttöönoton myötä 1200-luvun lopulla - 1300-luvun alussa . Uudenlainen kartta on ilmestynyt - yksityiskohtaiset kompassikartat portolaanin (portolaan) rannoilta . Yksityiskohtainen rantaviivan esitys portolaaneissa yhdistettiin usein yksinkertaisimpaan jakoon T-O-karttojen pääpisteisiin. Ensimmäinen portolan, joka on tullut meille, on peräisin vuodelta 1296. Portolanit palvelivat puhtaasti käytännöllisiä tarkoituksia eivätkä juurikaan välittäneet maan muodon huomioon ottamisesta.
XIV-luvun puolivälissä alkoi suurten maantieteellisten löytöjen aikakausi . Esikolumbiaanisen kartografian tärkeitä saavutuksia ovat Fra Mauron kartta (1459) ja " Maan omena " - ensimmäinen saksalaisen maantieteilijän Martin Behaimin kokoama maapallo .
Sen jälkeen kun Kolumbus löysi Amerikan vuonna 1492, kartografiassa saavutettiin uusia edistysaskeleita – tutkimusta ja kuvantamista varten ilmestyi kokonaan uusi maanosa . Amerikan mantereen ääriviivat selvisivät jo 1530 -luvulle mennessä.
Painokoneen keksintö auttoi suuresti kartografian kehitystä .
Yksityiskohtaisia kolmiulotteisia pohjapiirroksia (arkeologisia löytöjä on säilynyt hyvin vähän) ja piirrettyjä aluesuunnitelmia (ei säilynyt; vain mainittu) - karttoja - käytettiin laajasti Inka-imperiumissa 1400-1500-luvuilla, jotka perustuivat seke -opasjärjestelmään [5 ] [6] , nousemassa pääkaupungista Cuzcosta . Etäisyydet ja pinta-alat mitattiin yleismittayksiköllä - tupulla .
Seuraava vallankumous kartografiassa oli Gerhardt Mercatorin ja Abraham Orteliuksen ensimmäisten maapallon kartastojen luominen. Samaan aikaan Mercator joutui luomaan kartografian tieteenä: hän kehitti kartografisten projektioiden teorian ja merkintäjärjestelmän. Orteliuksen atlas nimeltä " Theatrum Orbis Terrarum " painettiin vuonna 1570, Mercatorin koko atlas painettiin vasta hänen kuolemansa jälkeen.
Karttojen tarkkuuden lisääntymistä helpottavat tarkemmat menetelmät leveys- ja pituusasteiden määrittämiseen, Snellin vuonna 1615 löytämä kolmiomittausmenetelmä ja työkalujen - geodeettiset, tähtitieteelliset ja kellot (kronometrit) - parantaminen.
Vaikka joitain melko onnistuneita yrityksiä koota suuria karttoja ( Saksa , Sveitsi jne. ) tehtiin jo 1300-luvun lopulla ja 1600-luvulla, vasta 1700-luvulla näemme tässä suhteessa suurta menestystä, sekä tarkemman kartografisen tiedon merkittävä laajentaminen suhteessa Itä- ja Pohjois-Aasiaan , Australiaan , Pohjois-Amerikkaan jne.
Tärkeä 1700-luvun tekninen saavutus oli merenpinnan yläpuolella olevien korkeuksien mittausmenetelmien ja karttojen näyttämisen menetelmien kehittäminen. Siten tuli mahdolliseksi kuvata topografisia karttoja . Ensimmäiset topografiset kartat otettiin 1700-luvulla Ranskassa .
Vasta 1800-luvun lopulla alettiin tehdä tarkkoja instrumentaalimittauksia laajoilta alueilta ja julkaistiin laajassa mittakaavassa todellisia topografisia karttoja eri valtioista. 1900-luvun alkuun mennessä useimpien osavaltioiden pienimuotoisten topografisten karttojen kuvaaminen ei ollut vielä valmis. Pienen mittakaavan maailmankartan rakentamistehtävä ratkesi täysin vasta 1900-luvun puolivälissä.
Jo Venäjällä petriiniä edeltävällä aikakaudella tunnettiin maantieteellisten piirustusten laatimisen taito, minkä todistaa "Big Drawing", jota alettiin koota jo 1500-luvulla (ilmeisesti Ivan Julman käskystä ). täydennettiin merkittävästi 1600-luvulla, mutta ei saapunut meille; siitä on säilynyt vain kommentti, " The Book of the Great Drawing ". Ensimmäiset säilyneet Venäjän kartat ovat Moskovassa vierailleiden ulkomaalaisten luomia ja myöhemmin Euroopassa julkaistuja karttoja, kuten Battista Agnesen , Antonio Jenkinsonin , Sigismund Herbersteinin , Isaac Massan , Hessel Gerritsin , Nikolos Piscatorin ja muiden karttoja 1500-luvulta. [9]
Vanhojen venäläisten piirustusten käsitteen saamme Siperian kartasta , joka on laadittu vuonna 1667 kuvernööri P. I. Godunovin määräyksestä (tästä kartasta on säilynyt kopio Tukholman valtionarkistossa), Remezovin vuonna 1701 tekemästä Siperian piirroksesta ja useista yksittäisistä alueista 1600-luvun lopun piirustuksista, jotka ovat säilyneet Venäjän arkistoissa. Mitä tulee "Isoon piirustukseen", se luultavasti toimi perustana Gessel Geritsin vuonna 1613 julkaiseman Tsarevitš Fedor Borisovich Godunovin kartan ja Feodor Borisovichin puolesta laatiman kartan laatimiselle, joka on omistettu tsaari Mihail Fedorovitš Nikolai Ioann Piskatorille. 1634. Nämä kartat olivat ensimmäiset jokseenkin tyydyttävät Venäjän yleiskartat, vaikka sellaisia karttoja on yritetty laatia lännessä aiemminkin.
N. Witsen ja I. Shtralenberg tekivät 1700-luvulla joitain lisäyksiä Venäjää, erityisesti Siperiaa koskeviin kartografisiin tietoihin , mutta Pietari I :n ajoilta lähtien kotimaisen kartografian nopean kehityksen historia alkaa. Peter I: n Azov -kampanjoiden yhteydessä on vuodesta 1696 lähtien toteutettu perusteellinen tutkimus ja suunnitelmien valmistelu. Vuonna 1704 ilmestyi vara-amiraali Cornelius Kruysin [10] ensimmäinen Don-joen navigointikartasto eli "Ahkera kuvaus Don- tai Tanais-joesta, Azovinmerestä tai Ezer Meotskagosta, Pontus Euksinskysta tai Mustastamerestä" . Azovin ja mustan meren lisäksi Kaspianmeren, valkoisen ja Itämeren meren lisäksi. Rannikkoinventoinnissa ovat mukana pääasiassa laivaston upseerit ja katsastajat, kuten A. Kozhin , F. Luzhin , Prokopiy Nagibin ja muut; kaivertajat Adrian Shkhonebek ja Peter Pikart kutsutaan julkaisemaan karttoja ulkomailta .
V. Kipriyanovin kirjapainon ensimmäisten , venäjäksi laadittuja maailmankarttoja kuvaavien kartografisten teosten ytimessä on "Maantieteellinen maapallo, eli maakuvaus, joka ilmaisee myös neljää maan osaa: Afrikka, Aasia, Amerikka ja Eurooppa" vuodelta 1707 ja "Koko pöydän maallinen ympyrä" vuodelta 1713 - on 1600-luvun eurooppalaisia karttoja, jotka ovat julkaisseet Frederic de Wit [11] [12] .
Kartografiset materiaalit toimitettiin senaattiin, jonka sihteeri Ivan Kirilov oli suuri maantieteen ystävä; hänen ansiostaan aloitettiin työ Koko-Venäjän imperiumin atlasin luomiseksi . Myöhemmin karttojen kokoaminen ja julkaiseminen siirtyi Keisarilliseen tiedeakatemiaan , jonka suojeluksessa julkaistiin koko sarja Venäjän valtakunnan kartastot ja yleiskartat, joista ensimmäinen oli "nuorten ja nuorten hyödyksi ja käyttöön laadittu atlas. kaikki lausuntojen ja historiallisten kirjojen lukijat" vuonna 1737. [13] Paljon kartografisia tietoja kerättiin naparetkien tuloksena Katariina II:n aikakaudella ja myös samaan aikaan alkaneen yleisen tutkimuksen ansiosta .
Paavali I : n aikana kartoitus siirrettiin sotilasosastolle. 6. marraskuuta 1796 Pavel perusti henkilökohtaisella asetuksellaan "Hänen Keisarillisen Majesteettinsa luonnoksen", majuri Karl Ivanovich Opperman nimitettiin ensimmäiseksi johtajaksi , ja 8. elokuuta 1797 tämä organisaatio muutettiin "Hänen Keisarillisen Majesteettinsa Oma karttavarasto".
Alexander I : n johdolla Venäjän valtakunnan yksityiskohtainen stolistikartta julkaistiin Map Depotissa , ja vuonna 1812 instituutio järjestettiin uudelleen sotilaalliseen topografiseen varastoon , jonka mukaan sotilaallisten topografien joukko perustettiin vuonna 1822 . Alexander I: n aikakaudella topografiset tutkimukset tehdään Venäjällä triangulaatiolla ensin kenraali Tennerin ja sitten kenraali Schubertin johdolla .
Nikolai I :n johtaman Pulkovon observatorion perustamisen jälkeen perustettiin Venäjän keisarillinen maantieteellinen seura , geodesia ja kartografia Venäjällä edistyivät merkittävästi ja ilmoittivat sellaisilla suurilla töillä kuin mittaamalla ( Struven johdolla ) pituuspiirin kaaren Lapista Tonavan suulle ja laatimalla (vuodesta 1846) kolmivertaisen topografisen kartan läntisistä provinsseista. Aleksanteri II : n aikana tämän kartan levyt alkoivat tulla myyntiin, ja samaan aikaan julkaistiin 10 verstainen Euroopan Venäjän kartta. Vuonna 1884 100 verstainen Aasian Venäjän kartta ilmestyi kahdeksalle A. A. Bolshevin arkille, ja vuonna 1895 julkaistiin E. A. Koverskin kokoama Aasian Venäjän kartta , mittakaavassa 200 mailia tuumaa kohti, monia erikoiskarttoja jne . [ 14]
Vuosina 1705-1723 V. Kiprijanovin kirjapaino , vuodesta 1727 Tiedeakatemian painotalo , vuonna 1859 perustettu A. Iljinin kartografinen laitos ja vuodesta 1896 A. F. Marxin kustantamon , monia karttoja ulkomaisilta kustantajilta 1700-luvulta lähtien se on hankittu säilytettäväksi Venäjän tiedeakatemian kirjaston rahastoissa. [15] [16]
Sanakirjat ja tietosanakirjat | ||||
---|---|---|---|---|
|
Teknisten tietojen visualisointi | |
---|---|
Alueet |
|
Kuvatyypit _ |
|
Persoonallisuudet |
|
Liittyvät alueet |
|
Geodesia | |
---|---|
|
Fyysisen maantieteen osiot | |
---|---|
Sovellukset: |
Kuuluisia karttoja ja maapalloja | ||
---|---|---|
Muinainen maailma | ||
Keskiaika ( mappa mundi , portolans ) |
| |
Suuret maantieteelliset löytöt | ||
uusi aika | ||
Kaukoidän kartat |
| |
maapalloja |
|