Картография новейшего времени

Первоочередными мероприятиями явились: переход на метрическую систему мер, разработка разграфки и номенклатуры карт и нового масштабного ряда, принятие единой для всех топографических карт проекции, введение системы плоских прямоугольных координат и единых условных знаков. С 1930 г. для создания топографических карт стали применять аэрофотосъемку, а несколько позже были внедрены способы создания карт в камеральных условиях с помощью разнообразных стериофотограмметрических приборов.

В послевоенный период проведены большие работы по изысканию картографических проекций (Ф.Н.Крассовским, Огромная роль в ускоренном картографировании страны принадлежит применению аэрометодов, более совершенных приборов аэрофотосъемки и обработки материалов с помощью стереофотограмметрических приборов.

развитие в послевоенное время получило издание школьных карт (включая контурные) и атласов. Актуальной задачей картографии является обеспечение картами массового туризма.

Успехи, достигнутые советской картографией, во многом обязаны выдающемуся советскому картографу К.А.Салищеву, основателю советской экономической картографии Н.Н.Баранскому и их ученикам.

Развитие картографии в Беларуси. Первые картографические сведения о территории Белоруссии появились во II в. (карта Европейской Сарматии К.Птолемея). Уроженец белорусской земли Тадеуш Маковский в XVI в. по инициативе Радзивилла Сиротки составил первую среднемасштабную карту на территорию Беларуси (1:300 000). Истоки начала тематического картографирования в Беларуси приходятся на начало XVII в. Об этом свидетельствуют сохранившаяся в архивах Литвы карта Великого Княжества Литовского (1613). В период генерального межевания (2я половина XVIII 1я половина XIX в.) были составлены генеральные планы уездов, карты и атласы губерний. На основе съемок, выполненных Корпусом военных топографов, в1865-1871 гг. на всю территорию Беларуси были составлены карты масштаба 1:84 000 и 1:42 000, которые послужили топографической основой для создания тематических карт.

Начало комплексного картографирования Беларуси относится ко 2ой половине XIX в., когда начали проводиться гипсометрические почвенные и гидрологические съемки, на основе которых были составлены общегеографические и тематические карты Европейской России, в том числе и Беларуси. Из выпущенных до Iй мировой войны атласах России, имеющих комплексный характер, на которых отображена территория Беларуси, следует выделить «Хозяйственностатистический атлас Европейской России» (1851), Впервые подробное изображение рельефа Беларуси дано русским картографом А.А.Тилло на гипсометрической карте Европейской России масштаба 1:2 520 000 (1889). Первым отраслевым комплексным атласом Беларуси был «Клiматычны атлас Беларусi» (автор А.И.Кайгородов, 1927. В довоенные годы было издано ряд общегеографических и тематических карт БССР: физическая карта БССР масштаба 1:500 000 (1908, 1933), физическая карта БССР масштаба 1:600 000 (1940), карта четвертичных отложений Беларуси масштаба 1:1 500 000 (1936, 1941). Большое влияние на развитие картографирования в Беларуси оказало открытие в 1934 г. в Новобелице (теперь Гомель) картографической фабрики, которая с 1936 г. была переведена в Минск. С переводом фабрики начались работы над комплексным атласом Беларуси. Нападение фашистской Германии на СССР в 1941 г. прервало работы над атласом и он не был издан. Уже в первые послевоенные годы в результате комплексных геологических и гидрологических съемок составлены среднемасштабные карты: геологолитологические, гидрогеологические, геоморфологические, полезных ископаемых и четвертичных отложений. В 1948 г. издана почвенная карта масштаба 1:2 000 000 и за тем масштаба 1:200 000. В 1957 г. М.М.Цапенко составила карту четвертичных отложений БССР масштаба 1:1 000 000, В.А.Дементьев – геоморфологическую карту масштаба 1:2 500 000. В этот период начались почвенные исследования хозяйств республики, составлялись крупномасштабные почвенные карты и агрохимические картограммы колхозов и совхозов, и на их основе – почвенные карты областей. Изучаются экономические карты промышленности и сельского хозяйства республики. Итоги развития картографии в Беларуси за 40 лет советской власти подвел вышедший в 1958 г. «Атлас БССР» первый комплексный атлас союзной республики СССР, где дана характеристика природы, населения, хозяйства и сферы обслуживания.

В 1963 г. Институтом языкознания АН Беларуси составлен «Деалектологический атлас белорусского языка», а в 1969 г. «Лингвистическая география и группировка белорусских говоров», составителям которых присуждена Государственная премия СССР 1971 г. Издаются карты для средней школы, а также для широкого круга читателей, в том числе «Атлас автомобильных дорог Белорусской ССР» (1й выпуск 1971 г), туристические схемы Белорусской ССР (1973,1974 и др.), Минская область (1976г.), «Охраняемые объекты природы Белорусской ССР» (1973, 1975). В 19701980 гг. издана серия карт природы Белариси в средних масштабах: тектоническая карта масштаба 1:500 000 под ред. Р.Г.Горецкого (1974), за которую ее авторы удостоены Государственной премии БССР; почвенная карта масштаба 1:600 000 под ред. Т.Н.Кулаковской и П.П.Рогового (1977), карта растительности масштаба 1:1 000 000 под ред. И.Д.Юркевича (1979), геологические карты масштабов 1:500 000 дочетвертичных отлдожений под ред. А.С.Махнача и четвертичных отложений под ред. Г.И.Горецкого (1983), ландшафтная карта масштаба 1:600 000 под ред. Г.И.Марцинкевич (1984) и геоморфологическая карта масштаба 1:500 000 под ред. Б.Н.Гурского (1990).

Большим вкладом в развитие мелкомасштабного тематического картографирования являются карты (гл. образом масштабов 1:2 500 000 и 1:4 000 000), которые были помещены начиная с 1960х годов в энциклопедических изданиях, среди которых следует выделить «Беларускую савецкую энцыклапедыю» в 12ти томах, 5ти томную «Энцыклапедыю прыроды Беларусi», 18ти томную «Беларускую энцыклапедыю». В 6070 гг. XX в. в традиционную картографию Беларуси при подготовке карт к изданию стало внедряться черчение и гравирование на пластиках, в 8090 гг. – использование новых компьюторных технологий (нетрадиционная картография), появились карты совмещенные с космическим отображением местности.

С объявлением независимости республики белорусская картографическая школа поднялась на новый, более высокий уровень развития, связанный с внедрением производства компьюторных технологий. После аврии на Чернобыльской АЭС изданы карты радиационного загрязнения территории Беларуси масштаба 1:1 000 000 и 1:500 000 (1993, 1995) и масштаба 1:100 000 для отдельных районов. В 1996 г. вышел атлас «Беларусы» под ред. С.А.Польского, на картах которого показано развитие белорусского этноса, начиная с периписи населения 1897 г. и до 1995 г. В 1998 г. вышел в свет на белорусском языке «Атлас Республики Беларусь» под ред. Р.А.Жмойдяка (1е издание 1990 г.), в качестве учебного пособия по географии для общеобразовательной школы. В 2004 г. вышло новое издание атласа под названием «Геаграфiя Беларусi». Карты атласа характеризуют природу, население, экономику, социальнокультурную сферу республики.

Знаменательным событием в отечественной картографии явился выхов в свет в 2002 г. «Нацыянальнага атласа Беларусi», подготовленного по Укау Президента РБ РУП «Белкартография», входящего в структуру Комитета по земельным ресурсам, геодезии и картографии при Совете Министров РБ. Атлас как бы подытожил развитие картографии в Беларуси в XX в. Содержание атласа отображает совокупность современных знаний о территории, природе, населении, экономике, культуре, внешних связях и истории Республики Беларусь. Атлас выпускается и в электронном варианте и является составной частью информационной системы Республики Беларусь, он создает необходимое научное, методическое и информационное обеспечение государственного управления и развития.

В настоящее время РУП «Белкартография», частными издательствами «Тривиум», «Евроферлаг», «Квадрограф» издается большое количество различной картографической продукции: учебные карты и атласы для общеобразовательной школы, карты для вузов, атласы автомобильных дорог Беларуси и различных регионов Европы и Азии, туристическоэкскурсионные, справочные карты и планы областей, районов, городов Беларуси и др.

Развитие картографии в новейшее время за рубежом. После первой мировой войны активизировалась работа над международной миллионной картой мира и созданием в ряде стран национальных атласов. После второй мировой войны произошли определенные изменения в организации картографогеодезических работ. Если до второй мировой войны картографогеодезические работы преимущественно выполнялись военными ведомствами в их интересах, то позже многие виды работ передавались в ведение гражданских учреждений. Во многих зарубежных странах все большее значение приобретает тематическое и комплексное картографирование, изучение ресурсов Мирового океана и его картографирование, создание карт охраны окружающей среды, издание национальных и региональных атласов. Развиваются международные связи по картографии, которые привели к созданию в 1961 г. Международной картографической ассоциации, председателем которой в течение ряда лет был К.А.Салищев. До этого научные связи в области картографии осуществлялись в рамках международных географических конгрессов, а с 1927 г. еще и Международного географического союза.

Компас

Компас- прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир. Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.

Картушка компаса.

Для определения направлений в компасе имеется картушка – круговая шкала с 360 делениями (соответствующими одному угловому градусу каждое), размеченными так, что отсчет ведется от нуля по часовой стрелке. Направлению на север (норд, N, или С) обычно соответствует 0, на восток (ост, O, E, или В) – 90, на юг (зюйд, S, или Ю) – 180, на запад (вест, W, или З) – 270. Это главные компасные румбы (страны света). Между ними расположены «четвертные» румбы: норд-ост, или С-В (45), зюйд-ост, или Ю-В (135), зюйд-вест, или Ю-З (225) и норд-вест, или С-З (315). Между главными и четвертными расположены 16 «основных» румбов, таких, как норд-норд-ост и норд-норд-вест (некогда было еще 16 румбов, таких, как «норд-тень-вест», называвшихся просто румбами).

Магнитный компас

Принцип действия.

В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.

Стрелочный компас.

Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе (рис. 2) имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка. При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.

Жидкостный компас.

Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, – это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью «котелок» (рис. 3), в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. По разные стороны от оси к картушке снизу прикреплены пара или две пары магнитов. В центре картушки имеется полый полусферический выступ – поплавок, ослабляющий нажим на опору оси (когда котелок наполнен компасной жидкостью). Ось картушки, пропущенная через центр поплавка, опирается на каменный подпятник, изготовляемый обычно из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с «курсовой чертой». В нижней части котелка имеются два отверстия, через которые жидкость может переливаться в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры.

Картушка плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, успокаивает колебания картушки, вызываемые качкой. Вода не годится для судового компаса, так как она замерзает. Используется смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной воды, смесь глицерина с дистиллированной водой либо высокочистый нефтяной дистиллят.

Котелок компаса отлит из бронзы и снабжен стеклянным колпаком с уплотнением, исключающим возможность протечки. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо. Оно позволяет определять направление на различные объекты относительно курса судна. Котелок компаса закреплен в своем подвесе на внутреннем кольце универсального (карданного) шарнира, в котором он может свободно поворачиваться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки.

Котелок компаса закрепляется так, что его специальная стрелка или метка, называемая курсовой, либо черная линия, называемая курсовой чертой, указывает на нос судна. При изменении курса судна картушка компаса удерживается на месте магнитами, неизменно сохраняющими свое направление север – юг. По смещению курсовой метки или черты относительно картушки можно контролировать изменения курса.

Поправка компаса

Поправкой компаса называется отклонение его показаний от истинного норда (севера). Ее причины – девиация магнитной стрелки и магнитное склонение.

Девиация.

Компас показывает на т.н. компасный, а не на магнитный норд (северный магнитный полюс), и соответствующая угловая разность направлений называется девиацией. Она обусловлена наличием местных магнитных полей, налагающихся на магнитное поле Земли. Местное магнитное поле могут создавать корпус судна, груз, крупные массы железных руд, расположенные неподалеку от компаса, и другие объекты. Правильное направление получают, учитывая в показаниях компаса поправку на девиацию.

Судовой магнетизм.

Местные магнитные поля, создаваемые корпусом судна и охватываемые понятием судового магнетизма, делятся на переменные и постоянные. Переменный судовой магнетизм наводится в стальном корпусе судна магнитным полем Земли. Напряженность переменного судового магнетизма изменяется в зависимости от курса судна и от географической широты. Постоянный судовой магнетизм наводится в процессе постройки судна, когда под влиянием вибрации, вызываемой, например, операциями клепки, стальная обшивка становится постоянным магнитом. Напряженность и полярность (направление) постоянного судового магнетизма зависят от местоположения (широты) и ориентации корпуса судна в период его сборки. Постоянный магнетизм частично теряется после спуска судна на воду и после того, как оно побывает в бурном море. Кроме того, он несколько изменяется в процессе «старения» корпуса, но его изменения существенно уменьшаются после эксплуатации судна в течение года.

Судовой магнетизм можно разложить на три взаимно перпендикулярные компоненты: продольную (относительно судна), поперечную горизонтальную и поперечную вертикальную. Отклонения магнитной стрелки, обусловленные судовым магнетизмом, корректируют, помещая возле компаса постоянные магниты, параллельные этим компонентам.

Нактоуз.

Судовой компас обычно устанавливается в универсальном шарнире на специальной подставке, называемой нактоузом (рис. 4). Нактоуз жестко и надежно прикрепляется к палубе судна, обычно на средней линии последнего. На нактоузе устанавливаются также магниты, компенсирующие влияние судового магнетизма, и закрепляется защитный колпак для компаса с внутренним осветителем картушки. Ранее нактоуз выполнялся в виде резной фигуры из дерева, но на современных судах это просто цилиндрический стенд.

Магнитное склонение.

Магнитное склонение – это угловая разница между магнитным и истинным нордом, обусловленная тем, что магнитный северный полюс Земли смещен на 2100 км относительно истинного, географического.

Карта склонений.

Магнитное склонение изменяется по времени и от точки к точке на земной поверхности. В результате измерений магнитного поля Земли получены карты склонения, которые дают величину магнитного склонения и скорость его изменения в разных районах. Контуры нулевого магнитного склонения на таких картах, исходящие из северного магнитного полюса, называются агоническими линиями или агонами, а контуры равного магнитного склонения – изогоническими или изогонами.

Учет поправки компаса.

В настоящее время находит применение целый ряд разных способов учета поправки компаса. Все они одинаково хороши, а потому достаточно привести для примера лишь один, принятый в ВМС США. Девиации и магнитные склонения к востоку считаются положительными, а к западу – отрицательными. Вычисления производят по следующим формулам:

Магн. напр.  Комп. напр.  Девиация,

Комп. напр.  Магн. напр.  Склонение.