Что такое геодезия и картография определение

1 Предмет геодезии и картографии, их задачи

Слово «геодезия» образовано из греческих слов «ge» — земля и «dazomai» — разделяю, делю на части; если перевести его дословно, то получится «землеразделение». Это название соответствовало содержанию геодезии во времена ее зарождения и начального развития. Так, в Египте задолго до нашей эры измерялись размеры земельных участков, строились оросительные системы; все это выполнялось с участием геодезистов.

С развитием человеческого общества, повышением роли науки и техники расширялось содержание геодезии, усложнялись задачи, которые ставила перед ней жизнь.

В настоящее время геодезия — это наука о методах определения фигуры и размеров Земли и изображения ее поверхности на картах и планах, а также о способах проведения различных измерений на поверхности Земли (на суше и акваториях), под землей, в околоземном пространстве и на других планетах.

Известный ученый-геодезист В.В.Витковский так охарактеризовал геодезию: «Геодезия представляет одну из полезнейших отраслей знания; все наше земное существование ограничено пределами Земли, и изучать ее вид и размеры человечеству так же необходимо, как отдельному человеку — ознакомиться с подробностями своего жилья».

Среди многих задач геодезии можно выделить долговременные задачи и задачи на ближайшие годы.

К первым относятся:

* определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли,

* распространение единой системы координат на территорию отдельного государства, континента и всей земли в целом,

* изображение участков поверхности земли на топографических картах и планах,

* изучение глобальных смещений блоков земной коры.

Ко вторым в настоящее время относятся:

* создание и внедрение ГИС — геоинформационных систем,

* создание государственных и локальных кадастров: земельного, водного, лесного, городского и т.д.,

* топографо-геодезическое обеспечение делимитации (определения) и демаркации (обозначения) государственной границы России,

* разработка и внедрение стандартов в области цифрового картографирования,

* создание цифровых и электронных карт и их банков данных,

* разработка концепции и государственной программы повсеместного перехода на спутниковые методы автономного определения координат,

* создание комплексного национального атласа России и другие.

Эти задачи записаны в Постановлении коллегии Федеральной службы геодезии и картографии России от 20 февраля 1995 года.

Усложнение и развитие геодезии привело к разделению ее на несколько научных дисциплин.

Высшая геодезия изучает фигуру Земли, ее раз меры и гравитацонное поле, обеспечивает распространение принятых систем координат в пределах государства, континента или всей поверхности Земли, занимается исследованием древних и современных движений земной коры, а также изучает фигуру, размеры и гравитационное поле других планет Солнеч ной системы.

Топография («топос» — место, «графо» — пишу; дословно — описание местности) изучает методы топографической съемки мест ности с целью изображения ее на планах и картах.

Картография изучает методы и процессы создания и использования карт, планов, атласов и другой картографической продукции.

Фотограмметрия (фототопография и аэрофототопо графия) изучает методы создания карт и планов по фото- и аэрофотоснимкам.

Инженерная геодезия изучает методы и средства проведения геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительст ве и эксплуатации различных инженерных сооружений.

Маркшейдерия (подземная геодезия) изучает мето ды проведения геодезических работ в подземных горных выработках.

Понятно, что четко обозначенных границ между перечисленными дисциплинами нет. Так, топография включает в себя элементы высшей геодезии и картографии, инженерная геодезия использует разделы практически всех остальных геодезических дисциплин и т.д.

Уже из этого неполного перечня геодезических дисциплин видно, какие разнообразные задачи — и теоретического, и практического характера, — приходится решать геодезистам, чтобы удовлетворить требования государственных и частных учреждений, компаний и фирм. Для государственного планирования и развития производительных сил страны необходимо изучать ее территорию в топографическом отношении. Топографические карта и планы, создаваемые геодезистами, нужны всем, кто работает или передвигается по Земле: геологам, морякам, летчикам, проектировщикам, строителям, земледельцам, лесоводам, туристам, школьникам и т.д. Особенно нужны карты армии: строительство оборонительных сооружений, стрельба по невидимым целям, использование ракетной техники, планирование военных операций, — все это без карт и других геодезических материалов просто невозможно.

Геодезия занимается изучением Земли в содружестве с другими «геонауками», то-есть, науками о Земле. Физические свойства Земли в целом изучает наука «физика Земли», строение верхней оболочки нашей планеты изучают геология и геофизика, строение и характеристики океанов и морей — гидрология, океанография. Атмосфера — воздушная оболочка Земли — и процессы, происходящие в ней, являются предметом изучения метеорологии и климатологии. Растительный мир изучает геоботаника, животный мир — зоология. Кроме этого, есть еще география, геоморфология и другие. Среди всех наук о Земле геодезия занимает свое место: она изучает геометрию Земли в целом и отдельных участков ее поверхности, а также геометрию любых объектов (и естественного, и искусственного происхождения) на поверхности Земли и вблизи нее.

Геодезия, как и другие науки, постоянно впитывает в себя достижения математики, физики, астрономии, радиоэлектроники, автоматики и других фундаментальных и прикладных наук. Изобретение лазера привело к появлению лазерных геодезических приборов — лазерных нивелиров и светодальномеров; кодовые измерительные приборы с автоматической фиксацией отсчетов могли появиться только на определенном уровне развития микроэлектроники и автоматики. Что же касается информатики, то ее достижения вызвали в геодезии подлинную революцию, которая происходит сейчас на наших глазах.

В последние годы строительство так называемых уникальных инженерных сооружений потребовало от геодезии резкого повышения точности измерений. Так, при монтаже оборудования мощных ускорителей прихо дится учитывать десятые и даже сотые доли миллиметра. По результатам геодезических измерений изучают деформации и осадки действующего промышленного оборудования, обнаруживают движение земной коры в сейсмоактивных зонах, наблюдают за уровнями воды в реках, морях и океанах и уровнем грунтовых вод.

Возможность использования искусственных спутников Земли для решения геодезических задач привела к появлению новых разделов геодезии — космической геодезии и геодезии планет. Подтверждаются слова К.Э. Циолковского: «Земля — колыбель человечества, но нельзя вечно жить в колыбел

Геодезия и картография

Картография – (от греческого χάρτης — « карта» и γράφειν – «рисовать») область науки, техники и производства, охватывающая создание, изучение и использование географических карт и других картографических произведений (в том числе карт внеземных объектов).

Содержание

Такое определение картографии дается в Государственных нормативных изданиях. Традиционное, закрепленное Международной картографической ассоциацией, определение картографии – наука о картах как особом способе изображения действительности, их создании и использовании.

Предмет картографии – отображение и познание природных и социально-экономических, экологических геосистем посредством карт как образно-знаковых моделей пространства, а также техника и технология их создания и использования. В основе картографии лежит особый картографический метод познания, основанный на научном подходе к картам, как промежуточному звену между реальностью и исследователем. Принципиально важно, что карта не просто иллюстрация, не только средство передачи информации или текст, написанный на языке условных знаков, но средство получения новой информации, именно модель, инструмент познания структуры, взаимных связей, динамики и эволюции объектов и явлений, что и позволяет относить картографии к области наук о Земле.

С развитием компьютеризации картография стала заниматься технологиями создания электронных карт и формированием баз и банков цифровой картографической информации. Сегодня картографию невозможно представить без интеграции с геоинформатикой, аэрокосмическим зондированием и телекоммуникацией.

↑Cистема картографических дисциплин

Современная картография включает систему научных дисциплин и практических отраслей[1]. Основные из них:

теоретическая картография (картоведение), развивающая общее учение о картографических произведениях их элементах, свойствах, видах;
история картографии – развитие ее идей, методов, технологий и история отдельных картографических произведений;
математическая картография или теория и методы изыскания картографических проекций, в которой анализируется распределение искажений в них, построение картографических сеток;
проектирование и составление карт (в том числе, карт общегеографических, природы, населения, хозяйства) – раздел, где разрабатываются методы и технологии полевого и камерального изготовления и редактирования карт; и оформление карт (картографический дизайн)– дисциплина, изучающая язык карты, теорию и правила построения систем картографических знаков, а также художественное проектирование картографических произведений, их штриховое и красочное оформления, в том числе, средствами компьютерной графики;
издание карт – техническая отрасль, занимающаяся подготовкой картографических произведений к изданию, их размножением, полиграфическим оформлением;
использование карт, включающее теорию и методы применения карт, атласов, глобусов в практической, научной, культурной, образовательной деятельности для изучения, структуры, динамики, взаимосвязей изображенных на них явлений.

Система картографии развивается в тесном взаимодействии с комплексом географических, геолого-геофизических и планетологических, экологических, исторических, социально-политических, экономических и демографических наук, для которых картография служит единым языком, средством систематизации данных, а главное – одним из основных методов исследования. Соответственно в системе картографии сложилось множество тематических отраслей (общегеографическое, геологическое и др. виды картографирования). Все они принадлежат картографии по методу, а конкретным наукам по предмету. По назначению и практической ориентации выделяются отрасли картографии: военно-топографическая, навигационная (морская, аэронавигационная, автомобильная), инженерная, учебная, научная, туристская и др. С развитием науки и общественных потребностей постоянно возникают новые разделы тематической картографии, например, геоэкологическое, природоохранное, геополитическое картографирование и т. п.

Во всем мире картография тесно связана с геоинформатикой на уровне государственных служб, геоинформационных центров, научных и производственных учреждений, университетов. В результате взаимодействия наук сформировалось особое направление – геоинформационное картографирование, включающее оперативное анимационное, трехмерное, виртуальное, мультимедийное, Интернет-картографирование.

↑История картографии

История картографии — неотрывная часть развития цивилизации. Картография зародилась в глубокой древности, упоминания о картах есть в Библии (Иез. 4:1). Главным фактором прогресса картографии как науки и производства всегда была потребность общества в картах, как средстве познания окружающего мира, управления им, фиксации, визуализации и передачи пространственной информации. Внутренние причины развития картографии на разных исторических этапах, ее поворотные моменты определяли три главных фактора:

развитие инструментария для съемок и измерений на местности, методов и технологий составления карт;
совершенствование методов составления и технологий издания карт;
совершенствование методов использования карт.

Древние карты-петроглифы, найденные археологами на юге Европы, на Ближнем Востоке, на севере Африки датируются V-IV вв. до н.э. Первые методические руководства по картографии составили греческие ученые Эратосфен (III–II вв. до н. э.), Гиппарх (II в. до н. э.), Клавдий Птолемей (II в. н.э.). Античные картографы создавали карты, снабжённые градусной сеткой и учитывавшие шарообразность Земли.

В средние века развитие торговли и парусного судоходства в Средиземном, Черном морях, восточной Атлантике, повсеместное использование компаса потребовали новых карт, и в XIII – XIV вв. появились и быстро распространились первые морские навигационные карты (подробные компасные карты берегов) – портоланы (или портуоланы). Родина их – торговые порты Италии (Венеция, Генуя и др.) и Каталонии (Барселона).

Расцвет картографии приходится на эпоху Возрождения и Великих географических открытий; он также связан с изобретением печатного станка. Выдающихся достижений добились фламандские картографы XVI-XVII вв. Абрахам Ортелий, «король картографов» Герард Меркатор, Виллем Блау и др. Эта эпоха, названная «Золотым веком картографии», отмечена созданием многих фундаментальных атласов и первых земных глобусов – выдающихся достижений картографической науки и искусства. В XVII – XVIII вв. в Европе, а затем в Америке были поставлены топографо-геодезические работы, положившие начало планомерному военно-топографическому картографированию ( работы Гийома Делиля, династии геодезистов Кассини, математиков Гаусса, Эйлера и др.).

В России, в формировавшемся Московском государстве было создано много земельных чертежей, в особенности, для порубежных территорий и городов, а в конце XVI в. был изготовлен подробный Большой Чертеж всему Московскому Государству, в масштабе, около 1:1 800 000. Он, к сожалению, утрачен, однако, сохранилось его детальное описание – «Книга Большому Чертежу» (1627). В 1699 -1701 г. тобольским картографом, зодчим и художником Семеном Ремезовым был создан первый российский атлас – «Чертежная Книга Сибири».

«Чертежная книга Сибири».

Подъем российской картографии в период Петровских преобразований связан с внешнеполитической активностью государства, борьбой за превращение России в морскую державу. С самого начала эта эпоха ознаменовалась повышенным вниманием к топографическим съемкам, созданию точных карт и атласов, основанных на экспедиционных материалах и астрономо-геодезических измерениях. Для обеспечения картопечатания в Москве еще в 1705 г. была учреждена типография. В особом государевом указе от 1720 г. было объявлено о создании Генеральной карты России.

Генеральная карта России.

Научное картографирование в России связано с деятельностью Географического департамента АН, который в 1758 возглавил М. В. Ломоносов. Он считал необходимым «обширность наших стран измерить» и показать их, «собрав на малы чертежи». В 1758 г. он возглавил Географический департамент Академии наук и разослал «географические запросы» для сбора сведений о природе и экономике губерний, провинций, каждого поселения. Развитие отечественной картографии связано также с именами В. Н. Татищева, А. И. Менде, И. А. Стрельбицкого, А. М. Ильина. Использование карт в России началось с картометрии – с исчисления площади государства Российского (В. Л. Крафт, Ф. И. Шуберт, Н. Е. Зернов, Г. Швейцер и др.). Больший вклад в методику использования карт внёс А.А. Тилло, установивший по картам связи рельефа с геологическим строением территории, измеривший по картам длины и бассейны свыше 3 тысяч рек России. Его работы продолжены Ю.М. Шокальским и удостоены золотых медалей Петербургской и Парижской АН.

Советский период отечественной картографии отмечен значительными достижениями. Было начато планомерное топографическое картографирование для развития производительных сил страны, изданы учебные карты природы и экономики, завершено создание на всю страну карт масштаба 1:100 000 (середина 1950-х гг.), а потом – огромного массива топографических карт масштаба 1:25 000. Получило развитие комплексное тематическое картографирование регионов (Нечерноземная зона РСФСР, 1:1 500 000, 1976–1984, Байкало-Амурская магистраль, 1:3 000 000, 1974–1988 и др.), составлены многотомные научно-справочные атласы, уникальные по тематическому разнообразию серии карты для Высшей школы (1-я серия – 1950-1954 гг, 2-я серия – начата в 1974 г.) и др.

Значительный вклад в развитие отечественной картографии внесли труды Ф. Н. Красовского, В. В. Каврайского, Н. А. Урмаева по математической картографии, К.А. Салищева и А. В. Гедымина по картоведению и общей теории картография, А. Ф. Асланикашвили по теории и философии картографии, Ю.М. Шокальского по морской картографии, Н.Н. Баранского и А.И. Преображенского по экономико-географическому картографированию, М.И. Никишова по сельскохозяйственному картографированию, И.П. Заруцкой и Т.Г. Сватковой по тематической картографии природы, А. М. Берлянта по теории картографии и картографическому методу исследования, А. А. Лютого по теории картографии и языку карты, А.В. Постникова по истории картографии и др.

↑Географические карты

Основной продукт картографии – географические карты – построенные в определенной проекции и масштабе, генерализованные изображения ( модели) поверхности Земли, показывающие расположенные или спроецированные на нее объекты в принятой системе условных знаков. Данные о математических моделях картографируемых тел картография заимствует из геодезии, а математическую определенность построения карт обеспечивает математическая картография.

Содержание географических карт составляет показ размещения, качественных и количественных характеристик, взаимосвязей природных, социально-экономических, природно-общественных геосистем, их компонентов и происходящих в них динамических процессов.

Карты делят на 3 большие группы:

общегеографические, передающие основные элементы местности (рельеф, гидрографию, леса, болота, пески, населенные пункты, социально-культурные объекты, пути сообщения, границы);
тематические, посвященные какой-либо определенной теме ( карты природы, населения и обслуживания, хозяйства и инфраструктуры, экологические);
специальные, предназначенные для решения конкретных технических задач (навигационные, кадастровые, технические, проектные).

Различают крупномасштабные (1:100 000 и крупнее), среднемасштабные (1:200 000 – 1:500 000) и мелкомасштабные (1:1 000 000 и мельче) карты, а по пространственному охвату – карты Мира, полушарий, материков и океанов, стран, районов и т.д. По уровню анализа-синтеза выделяют аналитические карты, на которых представлено одно явление или даже одно его свойство (например, средние температуры января); комплексные, совмещающие показ нескольких взаимосвязанных явлений (давление, ветры и осадки); синтетические, дающие интегральную характеристику объекта или явления (например, типов климата).

↑Географическое картографирование

Составлением карт и атласов разных уровней обобщения и пространственного охвата, как моделей геосистем и их компонентов, занимается особое направление картографии – географическое картографирование. На тематических картах отображаются 7 сфер (оболочек планеты):

литосфера – карты верхней оболочки «твердой» Земли, включая мантию, земную кору и рельеф ее поверхности на суше и дне океана (тектонические, геологические, рельефа др.
атмосфера – карты воздушной оболочки Земли (климатические, метеорологические)
гидросфера – карты водной оболочки Земли, в которой различают воды суши и океан (гидрологические, океанологческие, гляциологические)
биосфера – карты сферы деятельности живых организмов (биогеографические, зоогеографические, почвенные)
социосфера – карты человеческого общества и общественных отношений (населения, исторические, социальные, конфесиональные)
техносфера – карты геотехнических объектов и систем, созданных человеком ( промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, тороговли и др.)

Однако значительное множество современных карт выходит за пределы этих сфер, они находятся на их пересечении и характеризуют их взаимодействие. Такие карты отражают интеграционные тенденции междисциплинарных исследований, характерные для современной науки.

Особое место занимают общегеографические (топографические) карты, по сути, охватывающие элементы всех сфер.

По функциональному типу различают следующие основные типы карт: инвентаризационно-ресурсные, регистрирующие наличие, местоположение и состояние объектов и явлений без указания отношений и связей между ними; оценочные, дающие целенаправленную оценку объектов, явлений или процессов для конкретной прикладной задачи; прогнозно-рекомендательные, представляющие неизвестные, не существующие в настоящее время или недоступные для непосредственного изучения явления и процессы; районирования, отражающие деление территории по избранному признаку (или совокупности признаков) на участки (районы, таксоны); историко-палеогеографические, показывающие объекты, явления и процессы прошлого; средо-экологические, отражающие отношения в системе «живой организм – среда»; геотехнические (инженерно-технические, характеризующие объекты и ситуации с позиций создания, функционирования и развития геотехнических систем и сооружений.

Все карты в зависимости от отображаемого состояния могут быть статическими, т.е. передавать состояние объектов, их структуру и связи в данный момент времени (временной срез), либо динамическими, показывающими изменения структуры и связей объектов и процессов, их движение во времени и пространстве, внутреннее развитие, эволюцию и функционирование.

↑Геоинформационное картографирование

Наиболее существенные преобразования принципов географической картографии 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 картографии — геоинформационного картографирования (ГК) — программно управляемого создания и использования карт на основе баз географических данных и знаний. 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[2] .

ГК, как и любой другой вид картографирования, может различаться по тематике, быть отраслевым и комплексным, аналитическим и синтетическим. Его дифференцируют по пространственному охвату, масштабу, назначению, степени синтеза и иным основаниям. Наследуя достижения традиционного географического картографирования, геоинформационное картографирование обладает характерными особенностями, основные из которых:

многовариантность создания карт для специфических проблемно-практических потребностей пользователей с оперативностью, приближающейся к реальному времени, на основе цифровых данных из разных источников;
интерактивность картографирования, которая позволяет сочетать компьютерные методы создания и использования карт с опытом и знаниями картографа;
предоставление новых средств анализа данных, основанных на взаимодействии методов математического, статистического анализа и картографирования;
разработка новых видов и типов карт, которую трудно осуществить вручную, например, трехмерных (3D-карт) или стереоскопических изображений, динамических карт;
снижение временных и экономических затрат на создание карт; минимизация использования бумажных карт как средств хранения картографической информации.

Главное проявление изменений заключается в том, что раньше карты рассматривались только как графические изображения (рисунки), сейчас карты – это данные. Процесс создания карт в ГК начинается с создания картографической базы данных, к достоинствам которых можно отнести следующие свойства :

непрерывность (без деления на отдельные листы и регионы как карты);
возможность создания карт (в электронной или бумажной форме) на любую территорию, задаваемого масштаба, с нужной нагрузкой, с ее отображением требуемыми символами;
легкость пополнения новыми данными, быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.

Базовым понятием ГК 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. С такими картами пользователь ГИС чаще имеет дело, но предназначены они для использования в компьютерной среде. Электронные карты легко могут модифицироваться, совмещаться с другими слоями пространственных данных, могут быть переданы для использования в другой БД или ГИС. В виде изображения они существуют временно, управляются с помощью программ (картографических браузеров), но могут быть сохранены в БД или на магнитном носителе.

Компьютерные карты, представляемые в бумажной форме с помощью устройства печати, имеют традиционную форму карты, составленную по правилам картографии и предназначенную для использования человеком.

↑Географические атласы

Атласы – вершина картографии. Это систематические собрания карт, выполненные по единой программе и изданные в виде книги, комплекта листов в папке в одном или нескольких томах или в электронной форме. Считается, что первый атлас составлен во II в. н. э. К. Птолемеем. В 1570 г. гравер и издатель А. Ортелий опубликовал в Амстердаме собрание карт, назвав его «Зрелище круга земного» («Theatrum orbis terrarium»). В нем было 53 листа карт мира и частей света с подробными географическими описаниями. Термин «Атлас» впервые употребил Г. Меркатор, назвав так свое собрание карт (1595 г) в честь Атласа — мифического короля Ливии, согласно легенде впервые изготовившего небесный глобус.

Атлас Меркатора. «Зрелище круга земного».

Атласы различают по пространственному охвату (атласы планет, континентов и океанов, государств, регионов, областей, городов, городских районов и т.п.), по содержанию (атласы общегеографические и тематические, в т. ч. физико-географические, социально-экономические, экологические, исторические и комплексные), по назначению (справочные, научно-справочные, учебно-краеведческие, школьные, военные, туристские, дорожные), по формату (большие или настольные, книжного формата и малые или карманные), по способу создания(традиционные в полиграфическом исполнении или электронные). Среди электронных выделяют так называемые «вьюерные» атласы, предназначенные только для просмотра («перелистывания»); интерактивные атласы, снабженные удобным интерфейсом и справочно-поисковыми системами; аналитические атласы, позволяющие сопоставлять и анализировать карты; Интернет-атласы, размещаемые в компьютерной сети. В большинстве стран мира созданы национальные атласы (часто, многотомные), отражающие природу, население, экономику, экологическое состояние страны, а также уровень ее изученности. Обычно они имеют постоянно обновляемые электронные версии, размещенные в Интернете.

Единство, взаимодополняемость и согласование карт в атласах достигается благодаря общей географической основе, сопоставимости проекций и масштабов, согласованию легенд, условных знаков, шкал, а также уровней генерализации.

Среди современных фундаментальных отечественных атласов выделятся «Большой Советский Атлас Мира» (1937, 1940), «Атлас командира РККА» (1938), «Атлас Мира» (1952 и 1968), 3-х томный «Морской атлас» (1950 – 1958), «Климатический атлас СССР» (в 2-х т. – 1960,1962), «Физико-географический атлас мира» (1964), «Атлас Антарктики» (1969), 5-и томный «Атлас Океанов» (1974 – 1995). В конце ХХ в. изданы капитальные «Атлас снежно-ледовых ресурсов мира» (1997), «Природа и ресурсы мира» в 2-х т. (1999), «Атлас Мира» (3-е изд., 1999 г.), Национальный Атлас России в 4-х т. (2005 – 2009).

Национальный атлас России.

↑Глобусы

Традиционные картографические произведения – глобусы. Это вращающиеся шарообразные модели Земли, других планет или небесной сферы. В настоящее время глобусы приобрели большое значение благодаря созданию электронных глобальных информационно-картографических систем, а также в связи с тенденциями глобализации мировой экономики и научных исследований.

Глобусы имеют масштаб, сеть меридианов и параллелей, систему условных знаков, но при этом не содержат искажений, присущих картографическим проекциям. Глобусы различают по объекту (земные, планетные, небесные), тематике (общегеографические – ландшафтные, зоогеографические и т.п., политические, геологические и т. п.), назначению (учебные, навигационные, для слепых и др.), размерам (большие кабинетные, настольные, малые, миниатюрные). Небесные глобусы изображают звездное небо, созвездия и светила.

Ландшафтный глобус. Зоогеографический глобус.

Первые земные глобусы были созданы в Европе в XV – XVI вв. и имели навигационное или декоративное назначение (например, художественно выполненные небесные глобусы с часовыми механизмами). В 1492 г. картограф и астроном Мартин Бехайм в соавторстве с художником Георгом Хольцшуером изготовил первый 20-дюймовый глобус Земли, получивший название «земное яблоко» («Erdapfel»). С тех пор создано много других глобусов, от миниатюрных, диаметром в несколько см., до гигантских трехметровых и более. В Российской Академии Наук хранится глобус диаметром 3,1 м, сконструированный из листовой меди немецким картографом и путешественником Адамом Олеарием в 1714 году.

Рубеж XX – XXI вв. ознаменован вторым рождением глобусов: в научный обиход вошли виртуальные электронные геоизображения, размещаемые на экранах компьютеров, на компакт-дисках или в телекоммуникационных сетях. Сохраняя прекрасную обзорность и геометрическое подобие планеты, электронные модели приобрели многие полезные свойства, сняли ряд ограничений, связанных с их изготовлением и использованием, тем самым, расширили сферу применения. Глобусы перестали быть громоздкими и мало транспортабельными, не ограничиваются исключительно мелкими масштабами – любой их фрагмент можно увеличить на экране до среднего и даже крупного масштаба. Появилась также возможность управлять картографическим покрытием глобуса, заменять традиционное картографическое оформление «фотографическим» изображением, например, нанося на снимок границы государств и топонимы (такие изображения получили называние «гибридных»), строить 3-х мерные и перспективные модели рельефа местности и сооружений на ней. Главное достоинство электронного глобуса, созданного в компьютерной среде, – это его программное управление, возможность использования в интерактивном режиме. Таким образом, в начале XXI века в развитии картографии сделан важный шаг: создана глобальная информационно-справочная система планеты Земля, допускающая дальнейшее ее наполнение и постоянное обновление. По значению это техническое достижение сравнимо с такими глобальными изобретениями, как телефонная и компьютерная сети, которые охватили всю планету. Наиболее известна глобальная информационная система Google, разработанная в 90-е годы ХХ века в университете Стэнфорда (США) С. Брином и Л. Пейджем. Сегодня это один из самых популярных и эффективных поисковых сервисов в Интернете, обслуживающий до 200 млн. запросов ежедневно. Бесплатная система Google Earth дополнена коммерческими версиями – Plus и Pro, данные которых обладают более высоким (субметровым) разрешением и обеспечивают синхронизацию с глобальными системами позиционирования. Постепенно Google выходит за рамки земного картографирования. Уже созданы системы для Марса, Луны, подготавливаются глобальные справочные системы Венеры и Меркурия.

В перспективе вслед за «общегеографическим» электронным глобусом должны последовать его тематические варианты: геологические, гидрологические, метеорологические, эколого-геоботанические и другие справочные системы, в т. ч. глобусы, отражающие результаты оперативного мониторинга.

↑Рекомендуемая литература

Берлянт А.М. Образ пространства – карта и информация. М., 1986

Берлянт А.М. Картографический метод исследования. 2-е изд. М., 1988

Берлянт А.М. Картографический словарь. М., 2005

Берлянт А.М. Картография. 2-е изд. М., 2010

Верещака А.В. Топографические карты. Научные основы содержания. М., 2002

Лурье И.К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков. М.: Изд-во. КДУ, 2010

Геодезия и картография: определение и современное значение

Геодезия и картография — это незаменимые помощники в современном проектировании и строительстве.

Компания «Гарант-Кадастр» предлагает комплекс услуг по инженерным изысканиям: даем гарантии качества решений, работаем с применением актуальнейших геодезических и картографических методов. И вот здесь давайте сразу же остановимся и поговорим более подробно и предметно, ведь у многих клиентов на этом этапе возникают вопросы. Заказчики интересуются, что такое геодезия и картография, зачем их учитывать, какова их важность. Спешим ответить:

Эти науки известны очень давно, они пришли к нам еще от древних греков, но до сих пор остаются актуальными, активно развиваемыми и тесно связанными с другими дисциплинами. Так каково же современное значение геодезии и картографии, зачем они нужны? Давайте ответим на этот вопрос, начиная с определений.

Геодезия — это наука, посвященная измерению размеров и форм планеты Земля, а также расположенных на ее поверхности объектов и ее гравитационного поля. Полученная в результате информация является исходными данными для составления расчетов, планов, схем, проектов.

Картография — это наука, посвященная исследованию, моделированию, графическому отображению объектов и природных явлений в пространстве, а также изучению их взаимосвязи и влияния на окружающую среду. По полученным результатам составляются плоские, рельефные и объемные карты. Но кроме этого наука изучает и анализирует и уже существующие карты, их знаковые системы, источники и теории их построения.

Как видите, геодезия и картография тесно связаны между собой, особенно в современном мире. Первая наука собирает данные, а вторая помогает превратить полученную информацию в образно-знаковые модели. Естественно, в этом процессе задействованы и другие дисциплины, часто производные от рассматриваемых. Так, во многих случаях сегодня неотделимы геодезия и топография — наука, посвященная съемке поверхности планеты Земля и представлению полученных данных на планах. Но эту взаимосвязь стоит рассматривать в разрезе современного значения наук. Так что давайте не откладывать вопрос важности дисциплин — предлагаем перейти прямо к нему.

Современное значение геодезии и картографии: зачем они нужны?

Роль этих наук сложно переоценить, особенно если говорить о строительной сфере и инженерных изысканиях. Любой объект недвижимости, тем более масштабный, просто опасно возводить по старым картам. А они реально могут устареть за несколько лет и тем более десятилетий, ведь в природе все постоянно меняется. Поэтому в рамках инженерных изысканий при подготовке к строительству объекта часто уделяют внимание этой стороне и топографии, и геодезии, и картографии: корректируют карты, планы, расчеты в соответствии с актуальными размерами, формами и условиями ландшафта.

Более того, в ряде случаев природные условия района, участка, площади строительства нужно изучить. В таких ситуациях специалисты прибегают к инструментам и возможностям геодезии и картографии: они анализируют ландшафт, диагностируют подземные условия, принимают во внимание водотоки и водоемы, состояние грунта, уже существующие сооружения, коммуникации, элементы планировки. На основе полученных данных и актуальных карт дается комплексная оценка района, участка, площади, составляются математические модели местности, предлагаются инженерно-технические решения.

Востребованность геодезии и картографии очевидна — это науки, дающие информацию для проектирования и поэтому постоянно развиваемые. В мире этих двух дисциплин тоже появляются и улучшаются решения, инструменты, методы, и об одном из них мы хотим немного рассказать вам напоследок.

Геодезия и аэрофотосъемка: удобно и точно

Для получения необходимых данных о рельефе и особенностях местности сегодня достаточно подняться в воздух на самолете. Все нужные участки можно сфотографировать, а после изучить и проанализировать. Конечно, метод известен уже очень давно, но в последнее время он стал более доступным. Сейчас не проблема подняться на самолете над Московской или другой областью и сделать нужные кадры: аэрофотосъемка уже активно осуществляется в рамках подготовки к проектированию частных объектов недвижимости. И вести ее можно с высоты от 10 м и до нескольких км — технология и результаты стали более точными.

Геодезия и картография, с их «младшими братьями» вроде топографии и такими эффективными инструментами, как аэрофотосъемка, — это незаменимые помощники в современном проектировании и строительстве. И возможности этих наук будут работать на вашу пользу в проведенных нами инженерных изысканиях. Поручите заботы по землеустройству и подготовке к строительству «Гарант-Кадастр» и будьте уверены в качестве наших решений.

Картография и геодезия

Как и астрономия, геодезия считается одной из древнейших наук. Однако если об астрономических открытиях знает каждый школьник, то о таком научном разделе, как геодезия, большинство людей даже не догадываются. А в то же время без применения геодезических знаний становление современного общества невозможно представить.

Геодезия – это наука о том, как правильно осуществлять измерения на земной поверхности с целью исследования форм и размеров планеты, а также для точного изображения Земли и всех ее частей на картах и схемах.

Кроме того, указанное направление в астрономии занимается способами специальных замеров, которые важны для решения сложных инженерных и экономических задач. В целом, геодезия тесно связана с картографией, так как эти науки изучают процессы и пути разработки и использования различных карт.

Картография – учение, отображающее явления природы и общества на графических схемах и других картографических планах, свойства данных изображений, способах их создания и применения.

В более широкой интерпретации картография включает активную производственную деятельность и технологию. Достижения этой научной отрасли материализованы в атласах, рельефных схемах, глобусах, которые составляют продукцию геодезической промышленности.

Рисунок 1. Пример картографической продукции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Развитие отечественной картографии

Свою уникальную историю имеет русская картография. Первая сводный атлас на территории Руси был составлена еще в начале ХVI столетия. В конце 1701 года Петр I открыл школу русских геодезистов, а уже через 40 лет обществу был представлен «Атлас Российской империи». Он включал в себя 20 карт, в числе которых генеральный план всей России и детальное описание всех ее частей. В середине ХVII века учебное заведение возглавил академик М.В. Ломоносов, который существенно улучшил постановку картографических работ.

В начале прошлого столетия огромное значение и популярность приобрели тематические графики. Были разработаны почвенные, климатические, геологические, экономические и другие схемы. Например, в становлении почвенной картографии значимую роль сыграли научные работы В.В. Докучаева.

К концу ХХ века стремительному развитию картографических карт способствовал технический прогресс. Использование аэрофотосъемки имело большое значение в создании крупномасштабных схем.

В 1989 году был подписан документ об организации Высшего геодезического управления, которые переименовали в дальнейшем в Университет геодезии и картографии. Интересно, что перед войной выпускались необычные настенные школьные планы и атласы. Во время Великой Отечественной войны ключевая задача советской картографии заключалась в обеспечении войск всеми необходимыми графиками.

В 90-х годах было официально завершено изготовление топографической карты, масштаб которой составлял 1:25 000. На сегодняшний день по всем основным курсам школьных программ по географии разработаны стенные атласы, которые систематически переиздаются с необходимыми поправками.

Задачи картографии и геодезии

Рисунок 2. Предмет и задачи геодезии. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

К основным задачам картографии относится:

картографическая организация охраны природы и рационального применения ресурсов;
постепенное освоения новых акваторий и земель гражданского и промышленного строительства;
развитие и толкование принципов энергетики.

Существует несколько центральных концепций, по-разному определяющих предмет и метод картографии. Например, познавательная система рассматривает картографию как научное направление о познании действительности с помощью геодезического моделирования, а саму схему – как модель реальность. Согласно коммуникативной теории, картография является звеном для передачи пространственных данных.

Среди многих задач геодезии специалисты выделяют долговременные цели и ориентиры на ближайшие годы.

К первым относятся:

установление размеров, фигуры и гравитационного поля планеты;
распространение единой, комплексной концепции координат на территорию отдельной страны или целого континента;
точное изображение земной поверхности на топографических планах и схемах;
исследование масштабных сдвигов блоков земной коры.

Ко вторым на данный момент причисляют:

разработку и внедрение геоинформационных систем;
создание локальных и государственных кадастров;
топографо-геодезическое обеспечение и конкретные обозначения государственной границы любого государства;
укоренение стандартов в сфере цифрового картографирования;
конструирование государственной программы путем постепенного перехода на спутниковые способы автономного определения важных координат.

Связь геодезии и картографии с другими науками

Указанные научные направления тесно взаимосвязаны со многими социально-экономическими, философскими, техническими и естественными дисциплинами. Практически картография и геодезия взаимодействует со всеми сферами знаний. Трудно определить какую-либо науку, которая не нуждается на сегодняшний день в картографическом методе изображения различных идей.

С одной стороны, картография и геодезия применяют научные знания других научных направлений для определения корректного содержания всех карт, а с другой стороны – использование их методов исследования благоприятно влияет на дальнейшее развитие всех наук. Становление многих отраслей науки началось благодаря картографическому анализу, например, медицинская геодезия.

Наиболее тесные связи картографии наблюдаются с учениями о Земле и планетах – геолого-географические, географические и экологические методы вооружают картографа навыками, необходимыми для объективного отражения на схеме характерных особенностей природных явлений. Геодезия имеет непосредственное отношение к геоинформатике. Карты и атласы – один из основных источников получения временной и пространственной информации для компьютерного моделирования.

Современные технологии

Нарисованные вручную схемы и графики прошлых столетий представляют собой предмет обожания для коллекционеров, историков и ценителей уникального графического искусства. Современная картография представляет собой синтез передовых научных достижений и открытий.

Существенным прорывом стало активное применение дистанционных способов зонирования Земли – сначала аэрофотосъемки, а затем – компьютерное сканирование земной поверхности посредством спутников. Эти методы сделали современные карты разного масштаба непохожими по точности и полноте. Электрооптические печатные концепции коренным образом видоизменили процесс распечатки карт.

Цифровая обработка, 3D-моделирование изображений, мониторинг и управление масштабными базами данных – обычные средства нормальной работы геодезиста в наше время.

При этом востребованность бумажных носителей с каждым днем снижается. Главным направлением сегодняшние геодезия и картография сделали визуализирование сведений о геосфере для электронных приложений, для просмотра на разных гаджетах.

Компьютерные технологии в изучаемых науках произвели настоящую революцию, породив одно из самых популярных направлений. Взаимодействие моделирования и геоинформатики создало безошибочное геоинформационное картографирование. Самым отчетливым итогом его стало интернет-картографирование, которое позволяет пользоваться наиболее актуальной информацией об окружающей среде. Геодезия — это большие традиции и долгая история.

Информационные современные и навигационные сети основаны на принципах, выработанных многими поколениями геодезистов и картографов. Непрерывное изменение общественно-политического и физического облика земной поверхности делает данные науки учением, потребность в котором не исчезнет никогда.