Человеком всегда движет любопытство. Тысячи лет назад первооткрыватели, заходя все дальше и дальше в неизведанные земли, создавали первые подобия географических карт, пытаясь нанести увиденный рельеф на листки папируса или глиняные таблички.
Вероятно, древнейшей из найденных является карта из Египетского музея в Турине, сделанная на папирусе по приказу фараона Рамзеса IV в 1160 году до н. э. Этой картой пользовалась экспедиция, которая по приказу фараона искала камень для строительства. Карта, привычная для нашего глаза, появилась в древней Греции за полтысячи лет до нашей эры. Первым картографом, который создал карту известного к тому времени мира, считают Анаксимандра Милетского.
Оригиналы его карт не сохранились, но через 50 лет их восстановил и усовершенствовал другой ученый из Милета – Гекатей. Ученые воссоздали эту карту по описаниям Гекатея. На ней легко узнать Средиземное и Черное моря и близлежащие земли. Но можно ли по ней определить расстояния? Для этого нужен масштаб, которого на древних картах еще не было. За единицу измерения длины Гекатей использовал «дни плавания» по морю и «дни переходов» по суходолу, что, конечно же, не добавляло картам точности.
Древние географические карты имели и другие существенные недостатки. Они искривляли изображение, ведь шарообразную поверхность невозможно развернуть на плоскости без искажений. Попробуйте аккуратно снять кожуру апельсина и прижать ее к поверхности стола: без разрывов это сделать не получится. Кроме того, на них не было градусной сетки из параллелей и меридианов, без которой невозможно точно установить местонахождение объекта. Меридианы впервые появились на карте Эратосфена в III веке до н. э., правда, они были проведены через разные расстояния. «Отца географии» Эратосфена недаром называли математиком среди географов. Ученый не только измерил размеры Земли, но и использовал для изображения на карте цилиндрическую проекцию. В такой проекции искажения меньше, потому что изображение переносится с шара на цилиндр. Современные карты создают в разных проекциях – цилиндрической, конической, азимутальной и других.
Самыми совершенными картами античной эпохи считают географические карты Птолемея, который жил в ІІ веке н. э. в египетском городе Александрии. Клавдий Птолемей вошел в историю науки благодаря двум большим работам: «Руководству по астрономии» в 13 книгах и «Руководству по географии», которое насчитывало 8 книг. К «Руководству по географии» добавлялось 27 карт, среди них – подробная карта мира. Лучшей никто не создавал ни до Птолемея, ни через 12 столетий после него! На этой карте уже была градусная сетка. Для ее создания Птолемей определил географические координаты (широту и долготу) почти четырехсот объектов. Широту (расстояние от экватора в градусах) ученый определял по высоте Солнца в полдень с помощью гномона, долготу (градусное расстояние от начального меридиана) – по разнице во времени наблюдений лунного затмения из разных пунктов.
В средневековой Европе забыли работы античных ученых, но они сохранились в арабском мире. Там карты Птолемея издали в XV столетии и переиздавали еще почти 50 раз! Возможно, именно эти карты помогли Колумбу в его знаменитом плавании. Авторитет Птолемея так вырос, что даже сборники карт в течение продолжительного времени называли «Птолемеями». Только в XVI столетии после публикации «Атласа мира» Герарда Меркатора, на обложке которого был нарисован Атлант, держащий Землю, сборники карт назвали «атласами».
В Древнем Китае тоже создавали географические карты. Интересно, что первое письменное упоминание о географической карте не связано с географией. В ІІІ столетии до н. э. китайский трон занимала династия Цинь. Соперник в борьбе за власть наследный принц Дан подослал к правителю династии наемного убийцу с картой своих земель, нарисованной на шелковой ткани. В свертке шелка наемник спрятал кинжал. История рассказывает, что покушение не удалось.
В эпоху Великих Географических открытий на картах мира появились изображения Америки и Австралии, Атлантического и Тихого океанов. Ошибки на картах часто оборачивались трагедией для мореплавателей. Обследовав берега Аляски, большая Камчатская экспедиция Витуса Беринга в XVIII столетии не успела вернуться на Камчатку к началу осенних штормов. Мечтатель Беринг потратил три недели драгоценного времени в поисках обозначенной на карте, но несуществующей Земли Гамы. Его парусник «Святой Петр», разбитый, с умирающими от цинги моряками, пристал к безлюдному острову, где навсегда и почил знаменитый Командор. «Кровь закипает во мне каждый раз, – писал один из помощников Беринга, – когда я вспоминаю бессовестный обман, вызванный ошибкой на карте».
Сегодня картография полностью переносится в цифровой формат. Для создания подробнейших карт применяют не только наземные геодезические инструменты – теодолит, нивелир, но и воздушное лазерное сканирование, спутниковую навигацию, цифровую аэрофотосъемку.
Иллюстрация: depositphotos.com | Kuzmafoto
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Дайнерз клаб
В 1920-е годы в США появляются первые платежные карты, называемые "карты покупаетлей". Самой же первой платежной картой стала карта «Дайнерз клаб», выпущенная в 1950 году, первой кредитной картой стала «Бэнк Америкард» (1958 год), позднее переименованная в «Визу». Владельцы платёжных карт должны были рассчитываться с кредитной компанией по определённым числам, а владельцы кредитных карт – по мере возможности и по установленным расценкам.
В 1950 году нью-йорский бизнесмен Фрэнк Макнамара угощал нескольких гостей ужином, когда вдруг обнаружил, что забыл бумажник. К счастью, в этом ресторане он был постоянным клиентом, и ему позволили оставить визитку в качестве долговой расписки. Это навело бизнесмена на мысль о создании карты, которая подтверждала бы платежеспособность владельца. В этом же году он выпустил первые 200к карт «Diners Club». Тогда появились первые в мире платёжные карты.
Идея карт
Но к тому времени самая идея платежных карт была уже не нова: еще в 20-х годах 20 века сети американских отелей и заправочных станций, а позднее и магазины выпускали «карты покупателей», предназначенные для использования в филиалах и способствующие развитию покупательской лояльности. Карты «Дайнерз клаб» отличало то, что их принимали в разных заведениях, они давали владельца м возможность бывать в любом из 27 нью-йоркских ресторанах и расплачиваться вместо наличных платёжной картой.
Затем компания «Дайнерз клаб» платила ресторану, а владелец карты – компании «Дайнерз клаб», но позднее. Спустя полвека количество заведений, в которых принимались эти карты, превысило восемь миллионов, в более чем 200 странах насчитывается почти 200 млн. владельцев этих карт.
Банк Америки
Несмотря на то, что карты «Дайнерз клаб», а позднее «Американ Экспресс» давали владельцам возможность перекусить сейчас, а расплатиться позже, выдающие их компании требовали полностью расплачиваться по картам ежемесячно. В 1958 году Банк Америки стал первым банком, выпустившим карту «Бэнк Америкард», в 1976 году переименованную в «Визу». Владельцы такой карты могли выплачивать лишь часть суммы, а на остаток начислялись проценты – следовательно, эта карта была первой настоящей кредиткой.
В Великобритании карты «Американ Экспресс» были выпущены в 1963 году, хотя во многих местах уже принимали к оплате карты клиентов, выпущенные в США. Подобные выдачи карт в Великобритании оказались настолько успешными, что британские банки вскоре занялись выпуском собственных карт, а в 1966 году банк «Барклайз» ввел в обращение первую бпританскую кредитную карту – «Барклайкард». Вскоре после этого управляющий кредитным банком «Меркантайл» объявил: «К 2000 году кредитные карты прочно войдут в обращение, а наличные сохранятся только в виде мелочи».
Дмитрий Демьянов, Samogo.Net (
История создания первой карты Российской Империи датируется 1745 годом, свой вклад в создание и развитие сборника карт внес известный русский картограф Иван Кирилов совместно с великим астрономом Джозефом Никола де Лиль. Вся карта России представляет первое и полное национальное исследование европейской и азиатской части России. Алексей Постников, автор книги "Россия в Картах", утверждает, что этот первый атлас России "объединяет все географические открытия в начале 18 века, что дает нам представление о Российской империи того времени. Атлас включает в себя 20 карт = 17 карт + 2 страниц текста, в том числе план-схемы Санкт- Петербурга и Москвы. Карты имеют названия на немецком и латинском языках; географические названия на русском и латинском алфавите. Текст картуши полностью на латинском языке. Названия титульных страниц были выполнены на французском и русском языках под названиями Atlas Russicus и Атлас Российской. 13 карт европейской части России с масштабом 1:1,470,000 (35 верст в один дюйм, 1 верста равна 3500 футов), а 6 карт Сибири с масштабом 1:3,444,000 (82 верст в один дюйм). Также имеются дополнительные карты территории России, планы по русско-турецкой войны 1736 года, гравюры военных укреплений, карты Ладожского озера, окрестности Санкт-Петербурга, Кронштадт и Финского залива.
Общая карта Российской империи простирается от Балтийского моря до Тихого океана в масштабе 1: 9030000:
Каждая из 13 карт Европейской части России исполнена в масштабе 1:1,470,00 или 35 верст в дюйме. Многие из них имеют декоративные картуши:
Эта карта показывает протяженность реки Волги:
6 карт азиатской части России в масштабе 1: 3444000 или 82 версты в дюйме:
Легенда (на немецком) на последней странице текста описываются различные символы, используемые на картах:
План Санкт-Петербурга с 1737г.:
Также в комплект входит карта с указанием Финского залива между Санкт-Петербургом и островом Кронштадт, 1741г.:
И план Москвы с 1739г.:
Карта Каспийского моря с 1728 г.:
Составное изображение карты Европейской России:
А вот составное изображение карты Сибири:
Страницы атласа названий и текст страниц были напечатаны на трех языках: русский, французский, латинский и немецкий.
Для наших давних предков мир зачастую ограничивался землей, которая окружала и кормила их. Но даже самые ранние человеческие цивилизации все равно пытались измерить масштабы этого мира и делали первые попытки по составлению карт.
Считается, что первая такая карта была создана в Вавилоне более 2500 лет назад, и она показывает мир за пределами Вавилонского царства в виде ядовитых вод и опасных островов, где (как они считали) люди выжить не могли.
Со временем карты постепенно становились все более масштабными по мере роста знаний людей о том, что лежит за пределами Средиземноморья. С началом эпохи странствий и исследований в 15-м веке концепция видения мира менялась, на картах стал появляться Восток, на месте Америки появился огромный неизведанный океан. А с возвращением Колумба карты мира начали приобретать вид, уже понятный и нам, современным людям.
1. Самая древняя известная карта мира из Вавилона (6 век до н.э.). В центре мира само Вавилонское царство. Вокруг него «горькая река». Семь точек за рекой — это острова, куда невозможно добраться.
2. Карта мира Гекатея Милетского (5-6 век до н.э.). Гекатей делит мир на три части: Европу, Азию и Ливию, расположенные вокруг Средиземного моря. Его мир – это круглый диск, окруженный океаном.
3. Карта мира Посидония (2 век до н.э.). Эта карта расширяет раннее греческое видение мира, включая завоевания Александра Македонского.
4. Карта мира Помпония Мелы (43 год н.э.)
5. Карта мира Птолемея (150 год н.э.). Он первым добавил на карту мира линии широты и долготы.
6. Пейтингерова скрижаль, римская карта 4-го века, на которой изображена сеть дорог Римской империи. Полная карта очень длинная, она показывает земли от Иберии до Индии. В центре мира, конечно же, Рим.
7. Карта мира Козьмы Индикоплова (6 век н.э.). Мир изображен как плоский прямоугольник.
8. Более поздняя христианская карта в виде разноцветного листа клевера, составленная Генрихом Бантингом (Германия, 1581). Фактически мир она не описывает, а точнее по этой карте мир является продолжением христианской троицы, а Иерусалим – его центр.
9. Карта мира Махмуда аль-Кашгари (11 век). Мир сосредоточен вокруг древнего города Баласагуна, нынче территория Кыргызстана. Сюда же включены места (страны), которые по предсказаниям появятся к концу света, такие как Гог и Магог.
10. Карта «Книга Рожера» Аль-Идриси, составленная в 1154 году. Она была создана на основе информации, полученной от арабских торговцев, которые путешествовали по всему миру. В то время это была самая точная и обширная карта мира. Европа и Азия уже хорошо просматриваются, а вот от Африки пока есть только её северная часть.
11. Херефордская карта мира 14 века авторства некоего Ричарда из Халдингема. В центре Иерусалим, вверху Восток. Кружок в южной части карты – это Эдемский сад.
12. Китайская карта «Da Ming Hunyi Tu» конца 14 века. Мир глазами китайцев времен династии Мин. Китай, конечно же, доминирует, а вся Европа втиснута в небольшое пространство на западе.
13. Генуэзская карта, составленная в 1457 году на основе описаний Никколо да Конти. Так европейцы видят мир и Азию после открытия первых торговых маршрутов в Монголию и Китай.
14. Проекция глобуса Эрдапфель («Земляное яблоко») авторства Мартина Бегейма (Германия, 1492). Эрдапфель – самый старый известный глобус, показывающий мир как сферу, но без Америки – вместо неё еще огромный океан.
15. Карта мира Иоганна Рюйша, составленная в 1507 году. Одно из первых изображений Нового Света.
16. Карта Мартина Вальдземюллера и Маттиаса Рингманна 1507 года. Это была первая карта, на которой Новый мир назван «Америкой». Выглядит Америка как тонкая полоска восточного побережья.
17. Карта мира Герарда ван Шагена 1689 года. К этому времени большая часть мира уже нанесена на карту, и лишь небольшие части Америки остаются пока пустыми.
18. Карта мира Сэмюэла Данна 1794 года. Внеся на карту открытия капитана Джеймса Кука, Данн стал первым картографом, максимально правильно изобразившим наш мир.
Человечество нуждалось в картах всегда. Сотни лет назад мореплаватели и путешественники уже нанесли расположение материков, большинства островов, крупных рек и гор. К началу 20 века «белых» мест на карте мира практически не осталось, но все-таки точность местоположения большинства объектов оставляла желать лучшего.
Так выглядели карты в XVI веке: кругосветное путешествие Френсиса Дрейка, обратите внимание на очертания материков
Новый виток в развитии картографии появился благодаря возможности аэросъемки местности, а позже и спутниковых систем. Наконец-то люди смогли решить тысячелетнюю задачу - создание идеального объекта ориентирования с максимальной точностью. Но даже тогда все проблемы не закончились.
Требовалось создание инструмента, который бы мог обрабатывать не только спутниковые снимки, но и информацию, которую, например, могут знать только местные жители. Так появились сервисы OpenStreetMap (OSM) и Wikimapia. Давайте более подробно обсудим то, как оцифровывается и становится картой реальный мир.
Фиксация местности
Первые карты появились тысячи лет назад. Конечно, это были непривычные в современном понимании карты, а скорее схемы, где прямыми и волнистыми линиями изображались изгибы рек морей, вершины гор и т.д. Недавно была найдена похожая схематическая карта районов Мадрида возрастом около 14 тысяч лет.
Позже были изобретены компас, телескоп, секстант и другие навигационные приборы, которые в период Великих географических открытий позволили масштабно изучить и нанести на бумагу тысячи географических объектов. Ярким примером этому служит карта Хуана де ла Коса, датированная 1500 годом. Именно середину прошлого тысячелетия принято считать расцветом картографии. Примерно в то время были изобретены основные картографические проекции, математические методы и принципы построения карт. Но все равно этого было недостаточно, чтобы создавать точные карты.
Карта Хуана де ла Коса, 1500 год. На ней уже есть очертания Нового Света
Новый этап в картографии начался с топографической наземной съемки местности, а позже и аэросъемки. Первая снимки труднодоступных участков были сделаны с борта самолета в 1910 году. После аэросъемки местности следует сложный процесс дешифрования изображений. Каждый объект нужно распознать, выявить качественные и количественные характеристики и после зарегистрировать результаты. Проще говоря, нужно учесть три основополагающих фактора: оптику изображения, его геометрию и размещение в пространстве.
Далее идет этап создания рельефа местности. Для этого используются контурно-комбинированный и стереотопографический метод. При первом с помощью геодезических приборов определяются основные высоты местности и затем на снимки наносятся горизонтали географических объектов. При втором методе два снимка накладываются друг на друга таким образом, чтобы получить подобие трехмерного изображения местности, а далее с помощью приборов определяются контрольные высоты.
Появление аэрофотосъемки в XX веке позволило создавать более точные карты и учитывать рельеф местности
Спутниковая съемка
Сейчас наземной- и аэросъемкой занимаются все меньше, а на смену им пришли спутники дистанционного зондирования Земли. Спутниковые снимки открывают перед современными картографами намного более широкий спектр возможностей. Помимо данных о рельефе снимки спутников помогают строить стереоизображения, создавать цифровые модели местности, определять смещение и деформацию объектов и так далее.
Спутники условно можно разделить на обычные и сверхвысокого разрешения. Естественно для фотографирования тайги или океана не нужны очень качественные фотографии, а для определенных территорий или задач спутники, фотографирующие в сверхвысоком разрешении просто необходимы. К таким спутникам, например, относятся модели Landsat и Sentinel, отвечающие за глобальное изучение состояния окружающей среды и безопасности с точностью пространственного разрешения до 10 метров.
Эпоха спутниковой съемки довела точность карт до разрешения 10 метров
Спутники регулярно передают терабайты данных в нескольких спектрах: видимом, инфракрасном и некоторых других. Информация из невидимого для глаза человека спектра позволяет отслеживать изменение рельефа, состояние атмосферы, океана, появление пожаров и даже рост сельскохозяйственных культур.
Данные со спутников принимают и обрабатывают непосредственно их владельцы или официальные дистрибьюторы, такие как DigitalGlobe, Airbus Defence and Space и другие. На основе данных Global Land Survey (GLS), получаемых преимущественно от проекта Landsat было создано множество различных сервисов. Спутники Landsat создают снимки всего земного шара в реальном времени с 1972 года. Именно этот проект остается для всех картографических сервисов главным источником информации при проектировании карт мелкого масштаба.
Спутниковые снимки предлагают широкий спектр данных обо всей земной поверхности, но обычно компании закупают фотографии и данные опционально и для отдельных территорий. Для густонаселенных районов изображения детализируются, а для менее населенных - снимаются в низком разрешении и в общих чертах. В районах с облачностью спутники делают снимки несколько раз, пока не добиваются желаемого результата.
На основе спутниковых снимков и замеров местности создаются векторные карты, которые потом продаются компаниям, печатающим бумажные карты или создающим картографические сервисы (Google Maps, Яндекс.Карты). Самостоятельно составлять карты на основе данных со спутников очень сложное и дорогостоящее занятие, поэтому многие корпорации покупают готовые решения на основе Google Maps API или Mapbox SDK и затем доработать какие-то детали собственным штатом картографов.
Проблемы спутниковых снимков и OpenStreetMap
В теории для того, чтобы создать векторную карту достаточно снимка со спутника и графического редактора или сервиса, с помощью которого можно срисовать с изображения все объекты. Но на деле все не совсем так: практически всегда реальные объекты на поверхности земли не соответствуют цифровым данным на несколько метров.
Искажение происходит из-за того, что все спутники фотографируют под углом к Земле на большой скорости. Поэтому в последнее время для уточнения местоположения объектов стали использовать фото- и видеосъемку, и даже трекинг автомобилей. Также для создания точных карт крайне необходима ортокоррекция - преобразование снимков со спутника, сделанных под углом в строго вертикальные изображения.
Картографические данные, полученные со спутников, требуют коррекции в ручном режиме
И это только малая вершина айсберга. Построили новое здание, на реке появился брод, а часть леса вырубили - все это практически невозможно быстро и точно обнаружить с помощью спутниковых снимков. В таких случаях на помощь приходит проект OpenStreetMap и подобные, работающие по схожему принципу.
OSM - это некоммерческий проект созданный в 2004 году, который представляет собой открытую площадку для создания глобальной географической карты. Любой желающий может внести свой вклад в повышение точности карт, будь то фотоснимки, GPS-треки, видеозаписи или простые знания местных жителей. Комбинируя эту информацию и спутниковые снимки, создаются карты максимально приближенные к реальности. В какой-то степени проект OSM схож с Википедией, где люди со всего мира трудятся над созданием бесплатной базы знаний.
Любой пользователь может самостоятельно редактировать карты, а после проверки и одобрения этих изменений сотрудниами проекта, обновленная карта становится доступной для всех. В качестве основы для создания карт используются GPS-треки и спутниковые снимки компаний Bing, Mapbox, DigitalGlobe. Из-за коммерческих ограничений карты Google и Яндекс нельзя применять.
Открытые картографические проекты позволяют любому человеку присоединиться к созданию точных карт
Чтобы привязать или сместить объекты со спутникового снимка используются геоданные. С помощью GPS-приемника нужно записать как можно большее число точек треков вдоль линейных объектов (дорого, береговой черты, рельсовых путей и т.д.), а после нанести их на спутниковые снимки. Обновлением названий различных объектов с привязкой к геопозиции занимаются компании Yelp, TripAdvisor, Foursquare и др., которые самостоятельно вносят их на OpenStreetMap и Google Maps.
Итог
Прогресс не стоит на месте и картография не стала исключением. Уже сейчас создаются сервисы на основе машинного обучения и нейронных сетей, которые способны самостоятельно добавлять объекты, определять густонаселенные территории и делать анализ карт. Пока что, эта тенденция еще не сильно видна, но в ближайшем будущем, возможно, редактировать карты в OSM людям не придется совсем. Картографы считают, что будущее за автоматическим созданием карт, где машинное зрение будет использоваться для моделирования объектов с точностью до сантиметра.
