Когда картография стала наукой

картограф

В XVIII веке Франция заняла видное место в области картографии и топографии усилиями астронома Джованни Доменико Кассини (1625 — 1712), итальянца по происхождению, еще в предыдущем столетии начавшего работать во вновь созданной Парижской обсерватории. Именно благодаря Кассини и его наследникам Франция стала первой страной мира, где было создано точную и подробную карту всей ее территории, составленную из многих листов. Она, эта карта, основывалась на триангуляции; в ней использовались специальные символы для обозначения путей, поселений, лесов, рек, рельефа и тому подобное. Операция с целью создать карту началась близ Парижа и распространялась дальше, охватывая новые и новые градусы широты.

Труд Кассини после его смерти продолжил его сын Жак Кассини (1677 — 1756), который значительно расширил сеть триангуляции. От него эстафету принял внук основателя династии астрономов Сезар-Франсуа Кассини де Тюри (1714 — 1784): после смерти своего отца он практически завершил первую топографическую карту Франции. Последние листы к этому атласу добавил уже правнук астронома, граф Жак-Доминик де Кассини (1748 — 1845). Поэтому изготовление 182 листов карты Франции в масштабе 1:86400, составивших первую в истории страны национальную геометрическую карту, унесло более века упорного труда четырех поколений Кассини! (Хотя может если бы в то время уже существовал интернет и члены семейства Кассини знали как заработать в интернете, то вполне возможно, что французская картография или бы не получила такого развития, а может и наоборот, Кассини бы создали специальный сайт с первыми картами Франции).

В Великобритании топографические съемки начались в 1783 году; за ними присматривал генерал Вильям Рой (1726 — 1790). Необходимые для такой работы французские и английские сети триангуляции соединились через Ла-Манш в 1789 году. Государственные деятели и администрация сразу оценили преимущества такой системы и начали везде ее понемногу внедрять. Именно так начались топографические съемки в Бенгалии, что стали первыми ласточками больших тригонометрических съемок всей Индии.

ГЕОДЕЗИЯ И ТЕМАТИЧЕСКИЕ КАРТЫ

Создание точных карт планеты или континентов требовало определенных знаний о форме Земли. Исаак Ньютон (1642 — 1727), наблюдая движение маятника на разных широтах, пришел к выводу, что наша планета имеет форму сплюснутого на полюсах сфероида. Проведенные около 1740 года французскими учеными измерения на экваторе и вблизи Полярного круга подтвердили эту догадку.

В своих знаменитых «Началах» Ньютон рассмотрел немало фундаментальных проблем физики, среди них и много проблем, интересных для картографов. Его младший современник Эдмонд Галлей (1656 — 1742) пошел еще дальше, в том числе в разработке тематических карт. Прожив год на острове Святой Елены, Галлей создал карту неба южного полушария и то, что получило название первой метеорологической (а по сути, климатической) карты Земли с обозначениями пассатов и муссонов. После двухлетнего научного путешествия по Атлантике он также напечатал в 1701 году первую изогоничную карту (карту магнитных вариаций), а впоследствии — и первую карту высот приливов в Ла-Манше. В 1715 году он смог создать карту солнечной тени в Англии во время затмения. Заняв в 1720 году пост директора Гринвичской королевской обсерватории, он занялся подсчетам для определения долготы в море, исследованиями природы центра Земли и другими геофизическими проблемами.

ГИДРОГРАФИЯ, ДОЛГОТА И ХРОНОМЕТР

Французские картографы были лидерами и в области научных морских съемок. Для проведения точных съемок французского побережья в 1720 году была создана официальная служба гидрографии. На другой стороне Ла-Манша такие же работы проводили полуофициально, в частности на заказ Восточно-индийской компании, которая сделала весомый вклад в производство морских карт заморских территорий, пока в 1795 году не была создана Британская гидрографическая служба. В течение XVIII века все мощные морские государства провели съемки побережья в зонах своего влияния.

Определять с большой точностью широту, как на суше, так и на море научились очень давно, с помощью квадранта и секстанта, инструментов, чья эффективность повысилась благодаря изобретению телескопа. Измерять долготу на суше, прибегая к астрономическим вычислениям, тоже было не слишком сложно: наблюдатель располагал нужные таблицы и вел отсчет от постоянного меридиана. Но когда для широт является естественная отправная точка — 0° соответствующая экватору на равном расстоянии от полюсов, то выбор меридиана, который отвечал бы 0° долготы, зависел от людей.

После долгих колебаний в XVIII веке, наконец, согласились использовать как отправную точку или меридиан Парижской обсерватории, или Гринвичский меридиан. С тех пор определять долготу в определенной точке стало сравнительно просто, поскольку 15 градусов долготы равноценны одному часу. Поэтому нужно было знать только время на отчетном меридиане и местное время в точке пребывания. Однако на борту корабля стоит пользоваться маятниковыми часами, устанавливающими точное время с помощью астрономических наблюдений. По-настоящему решило эту проблему изобретение в середине XVIII века морского хронометра, сделанного английским ремесленником Джоном Харрисоном (1693 — 1776).

Профессиональный океанограф капитан Джеймс Кук (1728 — 1779), которому обязаны первыми картографическими съемками многих неисследованных земель, в свое второе путешествие по Тихому океану (1772 — 1775) взял два таких хронометра. Один из них показывал время Гринвичского меридиана, второй — текущее время, что позволяло с большой точностью определить долготу в море.

морской хронометр

Морской хронометр.

Путешествия Кука и его современников позволили также опровергнуть давние теории о равновесии континентов, по которым в обоих полушариях было одинаковое число земель, и, наоборот, доказать, что большая часть суши содержится в северном полушарии, в то время как южное полушарие покрыто преимущественно океанами.

Однако, за исключением отмелей, конфигурации океанского дна знали сравнительно мало, хотя Николас Крукиус (1678 — 1758) и опубликовал в 1729 году карту изобата (глубин) одного из притоков Рейна, а Филипп Буаше (1700 — 1773) через три года сделал это именно для Ла-Манша. В общем XVIII век был щедрым на изобретения в области картографических проекций.

Швейцарский математик Жан-Анри Ламбер (1728 — 1777) достиг особенно блестящих успехов, именно ему мы обязаны различными приемами конической и цилиндрической проекции, а также всемирной проекции Меркатора. Что касается начатых венецианцем Винченцо Коронелли (1650 — 1718) глобусов, то производство их в XVIII веке росло, появлялись земные и небесные сферы разных размеров, разного происхождения и разного назначения.

глобус

XIX ВЕК: РАСШИРЕНИЕ, КОНСОЛИДАЦИЯ, РАЗНООБРАЗИЕ

История картографии позапрошлого века начинается с прибытия в Южную Америку Александра фон Гумбольдта (1769 — 1859). Начиная с 1800 года, он сначала чертил, на основании собственных наблюдений, карту водораздела между бассейнами Ориноко и Амазонки, а затем углубился в Анды и пришел в Новую Испанию (Мексику). Через год он смог создать карту этой просторной страны, карту, которая стала образцом для всех других континентальных карт девственных пространств Африки, Австралии, Азии и Америки, создаваемых исследователями по горячим следам. Должны были пройти долгие годы, прежде чем эти карты пополнились новыми данными или уступили место другим.

Параллельно проводились съемки побережья континентов и островов (карта Австралии Мэтью Флиндерса (1744 — 1814). Назначение американца Мэтью Фонтена Маури (1806 — 1873) на пост руководителя Хранилища карт в Вашингтоне — с которого позже появятся Национальная обсерватория и Гидрографическая служба Соединенных Штатов — было важным событием (1842). Маури начал изготавливать карты с начертанными на них самыми надежными маршрутами между портами с учетом ветров, течений и т. д. Перед тем, как пароходы окончательно вытеснили парусники во второй половине XIX века, карты Маури спасли жизни множества людей.

Создание официальных метеорологических обсерваторий повлекло распространение климатических карт. Руководитель Британской гидрографической службы Фрэнсис Бофорт изобрел шкалу для измерения силы ветра, шкалу, названную его именем и используемую до сих пор. В течение нескольких лет на американских картах за нулевой меридиан брался меридиан города Вашингтона, округ Колумбия, однако международная конференция, которая состоялась в 1884 году именно в этом городе, окончательно приняла считать Гринвичский меридиан нулевым меридианом для всех. Выбор был тем логичный, что линия — антипод часового пояса 180° долготы — почти не проходит по суше.

КАДАСТР И ГЕОЛОГИЯ

Одним из древнейших видов картографии является кадастр, основное орудие для вычислений собственности и земельных налогов. Издавна люди разграничивали свои наделы по своему усмотрению с помощью пограничных столбов и других привычных средств. Однако при освоении американского Запада вошло в обиход разделение земель на геометрические отрезки, ориентированные по четырем сторонам света. С наплывом поселенцев, стремившихся завладеть землей, эта система, взятая на канадском Западе и на других нетронутых полеводческих угодьях, породила в XIX веке очень оживленную деятельность землемеров.

Научный подход к земледелию в XIX веке способствовал также геологическим исследованиям. «Отцом» геологических карт стал Уильям Смит (1769 — 1839). В 1815 году он опубликовал большую карту «Блюда Англии», плод его исследовательской работы в течение четверти века. Очень скоро настало время, когда европейские специалисты начали заниматься не только геологическими картами своих стран: спрос на такие карты был везде. В Соединенных Штатах разработка геологических карт начиналась на востоке страны, но наибольшее развитие получила, начиная с 1850 года, на новых землях американского Запада. Это подтверждается выбором названия первого официального картографического учреждения Соединенных Штатов, созданного в 1879 году, которое окрестили Службой геологических исследований. Знаменательное название, если учесть, что первые европейские картографические заведения были преимущественно географического и стратегического характера.

ПЕРЕПИСЬ И ДЕМОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ

Первые систематические переписи населения проведены в 1749 году в Швеции, в 1790 году в США и в 1801 году в Великобритании. Подобная практика в XIX веке стала повсеместной, в результате чего было получено множество демографических сведений, открывших перед картографами новые горизонты: общая информация о населении, а также о преступности, образовании, здравоохранении и тому подобное. Одним из пионеров этого направления был служащий Ирландской железнодорожной комиссии Генри Друри Гарнесс. В 1837 году он опубликовал серию весьма своеобразных тематических карт, где использовались многочисленные количественные методы, применяемые еще и в наши дни на мелкомасштабных картах для обозначения плотности населения и интенсивности транспортного движения. В 1885 году использованная врачом Джоном Сноу (1813 — 1858) четкая символика обозначений на карте мест вспышек холеры в Лондоне помогла ему «вычислить» фонтан, загрязненная вода которого вызвала эпидемию.

АТЛАС, ГЛОБУС И ПРОЕКЦИЯ

Это была также эпоха, когда распространению географических знаний способствовали атласы, а позже изобретения литографии, вытеснившие дороже способы гравировать по дереву или по меди. В XIX веке только в Соединенных Штатах было опубликовано где-то с 4000 кадастровых атласов графств. Печатаются также атласы государств и провинций, в 1899 году появился первый национальный атлас — атлас Финляндии.

Популярными оставались и глобусы, о чем свидетельствуют огромные сферы, сделанные для бесчисленных выставок, в которые были так любимы в XIX веке. Тогда же были изобретены и новые системы проекций, действующие до сих пор: коническая проекция Альберса, гомолографическая проекция Молвайда и поликоническая система Фердинанда Хасслера.

Автор: Норман Дж. Тревор.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *