У истоков картографического изображения

Картография представляет собой одну из наиболее древних отраслей человеческих знаний — ее истоки уходят в далекое прошлое. Она развивалась совместно с географией, в задачу которой входило изображение земной поверхности на чертеже. Такие чертежи у разных народов назывались по-разному. Современное название «карта» происходит от лат. «charte», означающее «письмо».

Развитие картографических знаний на протяжении всей истории человечества шло в ногу с развитием цивилизации. Достижения картографии на определенных исторических этапах служили как бы мерилом культуры человеческого общества.

История развития картографии отражает процесс постепенного освобождения человечества от примитивных взглядов на окружающий мир, освоения им природных богатств Земли.

Трудно определить, когда появились первые картографические изображения. Среди археологических находок на всех континентах можно увидеть примитивные рисунки местности, сделанные на камнях, костяных пластинках, бересте, дереве, возраст которых ученые определяют примерно в 15 тыс. лет. Совсем недавно, в 70-х гг. нашего столетия, один из таких древнейших чертежей был найден в Черкасской области (рис. 1).

Рис. 1. Рисунок местности на мамонтовом бивне (XIII тысячелетие до н. э.).

Он был вырезан на мамонтовом бивне. В сетке беспорядочных царапин исследователи различили картину местности: склон горы, стволы деревьев, реку, показанную двумя параллельными линиями. На берегу реки стоят четыре загадочных сооружения. Эти странные сооружения действительно существуют, и их ровно четыре. Вначале археологи обнаружили на местности три больших «дома», сложенные из костей мамонтов, крыши, конечно, не сохранились. Внутренние помещения были завалены бивнями, на одном из которых и удалось разглядеть набросок окрестностей. Основные части ландшафта узнавались сразу: спуск с горы, река, но только три сооружения, а на рисунке четыре! Значит, нужно искать еще одно. На это ушло несколько лет, и, наконец, археологи нашли четвертое сооружение. Древняя карта не подвела.

Как установлено, это изображение относится к XIII тысячелетию до н. э. Конечно, с современной точки зрения оно крайне примитивно: в нем совершенно не соблюдены соотношения размеров. Тем не менее следует признать, что рисунок на бивне не что иное, как одна из древних карт, с помощью которых наши далекие предки пытались передать свое представление о местности.

Характерной особенностью карт первобытных народов являлось то, что почти все они охватывали небольшую территорию, известную по личным наблюдениям, вспомогательных линий на них не было, не было также и надписей, поскольку еще не существовало письменности.

Европейские путешественники в XVI–XVIII вв. открыли не известные до того времени племена, которые находились на очень низкой ступени общественного развития, почти на уровне каменного века. Особенно поражали исследователей австралийские аборигены. Многие из них могли нарисовать удивительно точный план известной им местности. Этим они нередко оказывали большую помощь первооткрывателям.

Особый интерес представляют оригинальные морские карты, которые создавали жители Маршалловых островов и Полинезии, туземцы пользовались ими в плаваниях между островами архипелага. Сделаны они из тонких палочек, расположенных в разных направлениях, а к ним приложены раковины или камешки. Все это соединено нитями из пальмовых волокон. Палочки показывают направление морских течений и наиболее удобные пути, а камешки или раковины изображают острова. Внимательно наблюдая за океаном на протяжении многих поколений, островитяне заметили, что морское течение, встречая на своем пути землю, изменяет свое направление, а следовательно, по нему можно найти путь к суше.

 

Карты в древнем мире

Первыми картографами были путешественники и мореплаватели. Создатель эпических поэм «Одиссея» и «Иллиада» древнегреческий поэт Гомер прекрасно знал окружающий его мир и в своих книгах дал подробное описание стран, прилегающих к Эгейскому морю.

Соотечественники Гомера свои знания о Земле старались представить в виде чертежа-карты. Уже в V в. до н. э. существовали такие карты, но они содержали слишком примитивные географические сведения. Известный древнегреческий ученый Геродот, живший в то время, писал: «Смешно глядеть, как из множества составителей землеописаний ни один не показал Земли толково».

Впрочем, взгляды самого Геродота на строение Вселенной мало чем отличались от общего уровня. Он представлял себе Землю так же, как и Гомер, в виде выпуклого диска, вытянутого с запада на восток и окруженного океаном.

Великий древнегреческий ученый Пифагор впервые высказал гипотезу о шарообразности Земли: «Все в природе должно быть гармонично и совершенно. Земля тоже должна быть совершенна. Но совершеннейшее из геометрических тел есть шар. Стало быть, Земля — шар!»

Пифагор оказался прав. Земля действительно имеет шарообразную форму. Но доказать, что Земля — шар, и тем более определить радиус земного шара удалось значительно позже. Сделал это древнегреческий математик и географ Эратосфен, живший в III в. до н. э. Он известен не только тем, что впервые определил размеры Земли, но и тем, что ввел понятия «параллели» и «меридианы», которыми пользуются и в наши дни. Он построил сетку параллелей и меридианов и на ее основе составил карту обитаемой Земли (рис. 2).

Рис. 2. Карта Эратосфена.

Меридианы на ней проведены не через равные промежутки, а через определенные пункты, например, через Александрию, Карфаген. Так же проведены и параллели. Тем не менее сетка параллелей и меридианов позволила Эратосфену при помощи известных расстояний правильно показать взаимное расположение материков, гор, рек и городов. Карта Эратосфена была первой картой известного к тому времени мира, составленной с учетом шарообразности Земли. Ею пользовались до конца I в. н. э.

Заслуги в дальнейшем развитии картографии принадлежат величайшему греческому астроному древности Гиппарху (180–126 гг, до н. э.). При построении карт он впервые разделил экватор на 360 частей (градусов), а не на 60, как это делалось раньше. Положение некоторых пунктов земной поверхности он определил из астрономических наблюдений, причем впервые ввел термины «широта» и «долгота».

Большой вклад в картографию внес знаменитый ученый-географ Птолемей, живший во II в. н. э. в египетском городе Александрия. Главную цель географии Птолемей видел в картографировании земного шара. «География, — писал он — дает нам возможность обозреть всю Землю в одной картине, подобно тому, как мы можем непосредственно обозревать все небо с его созвездиями в его вращении над нашей головой».

Птолемей написал немало книг. Среди них и очень подробное руководство по картографии. Оно состоит из восьми частей и называется «География». В нем не только описано, как изготовлять карты и что показывать на них, но даже перечислено около восьми тысяч названий различных объектов местности — городов, гор, рек, заливов. Более того — многие из них приведены с географическими координатами, определенными астрономически из наблюдений Солнца и звезд. По этим данным легко можно построить самую настоящую карту, вполне похожую на те, которыми пользуемся мы.

К «Географии» было приложено 27 карт, среди которых имеется подробная карта всей Земли, какой до него еще никто не создавал и вплоть до XV в. никто не создал лучшей. Для этой карты Птолемей разработал специальную картографическую проекцию, известную под названием проекции Птолемея.

На карте Птолемея (рис. 3) изображены три части света: Европа, Азия и Африка (Ливия). Западные берега Европы омывает Атлантический океан, с неведомых долин катит свои волны в Каспийское море Ра (Волга); мощные, причудливо извивающиеся потоки образует Нил.

Рис. 3. Карта Птолемея.

Индийский океан на карте Птолемея — это огромное озеро, окруженное со всех сторон сушей. Восточные берега Азии близко подходят к европейским. Возможно, что из-за этой ошибки Птолемея Колумб смело пустился в плавание через Атлантический океан в поисках «близких» восточных берегов Азии. На карте Птолемея через одинаковые промежутки нанесены параллели и меридианы.

В древнем мире создавались карты, предназначенные для военных кампаний. Примером может служить дорожная карта (рис. 4), на которой показан весь известный в то время мир: от Британских островов на западе до устья реки Ганг на востоке, с юга и с севера — океан.

Рис. 4. Фрагмент дорожной карты.

Все сжато, вытянуто. Узкими полосами показаны Черное и Средиземное моря. Реки текут либо с востока на запад, либо с запада на восток. Нет никаких долгот и широт, никакой картографической сетки, никакой проекции. Да это и не требуется. Назначение дорожной карты — указывать путь. Вот почему она сделана в виде узкого свитка почти в 7 м длины, — так удобнее пользоваться в дороге. Моря и реки поэтому-то и вытянуты: как же иначе их разместить? При этом правда, очень сильно искажены очертания берегов. Но это не важно для человека, которого дорога приведет обязательно в нужное место. Искажены расстояния между населенными пунктами, нет масштаба, но вдоль дорог на карте подписаны длины линий, а изломы этих линий показывают станции.

Дорожные карты очень хорошо служили практическим нуждам. Вот почему они, несмотря на все недостатки, — замечательный памятник древней картографии.

Своим путем шло развитие картографии в рабовладельческом Китае. Еще за несколько столетий до нашей эры, когда Китай состоял из разрозненных царств, его территория была отображена на картах.

Существовал даже такой обычай. Если один царь желал преподнести в дар другому дарю какую-то часть своих земель, то он посылал со своим послом карту этих земель.

Картографические изображения тех времен были примитивны и напоминали схемы. В последующей истории китайской картографии известны и более подробные карты страны, но вплоть до XVII в. они составлялись без учета шарообразности Земли.

Значительные успехи в географии были достигнуты народами Ближнего Востока. Арабские ученые заимствовали у греков идеи о мироздании, размерах обитаемой Земли. Особенно велик был авторитет Птолемея. Карты, составленные арабскими картографами, имеют своеобразный вид и малопонятны для людей, привыкших к изображению местности по принципам европейской картографии. В их рисунке поражают геометрические очертания, преимущественно дуги окружностей и прямые линии.

 

Эпоха великих географических открытий

В средние века достижения античной картографической науки оказались надолго забытыми. Церковь вступила в жестокую борьбу с научными представлениями о строении мира. Она строго преследовала учение о шарообразной форме Земли.

Средневековые карты содержали живописное изображение местности. Картографы того времени, скрывая свое географическое неведение, заполняли карту разнообразными художественными рисунками: пустыни и леса «заселялись» дикими зверями, обжитые места заполнялись фигурами людей, моря украшались рисунками кораблей и морских животных.

Прошло много времени, прежде чем человеческая мысль освободилась от церковных догм. Лишь в XV в. вновь возрождается учение о шарообразной форме Земли. В это время переиздается карта Птолемея.

Эпоха великих географических открытий создала условия для развития картографической науки. Исключительно важное значение имели путешествия, совершенные в конце XV и начале XVI вв. Наиболее крупными из них были путешествия X. Колумба, открывшего Америку, и кругосветное путешествие Ф. Магеллана. В эту эпоху неизмеримо расширился горизонт знаний человека. Каждый день приносил новые географические данные.

Выдающимся картографом XVI в. был фламандский ученый Г. Меркатор. Он не только составил наиболее точные для того времени карты мира, но и разработал несколько картографических проекций (способов построения градусной сетки для карт). Из них наиболее известна проекция, носящая его имя и применяемая в наши дни (рис. 5).

Рис. 5. Карта мира Меркатора.

Особенность проекции такова, что околополюсные пространства на ней не могут быть изображены. Поэтому район, прилегающий к Северному полюсу, дан отдельной врезкой в юго-западном углу карты. На нем показаны четыре больших острова с проливами между ними, разделенными у южных входов небольшими островами на узкие протоки. В легенде (пояснении) приводятся источники, послужившие основой такого изображения. Меркатор ссылается на отчет путешествия некоего Якова Кноена. Возможно, такое путешествие было, но не к географическому, а к магнитному полюсу. Заблуждение легко объяснимо: в то время еще не знали о магнитном склонении и полагали, что стрелка компаса направлена на истинный север, а магнитный полюс как раз и находится в островной группе канадского архипелага.

В историю географических открытий вошел английский мореплаватель Д. Кук (1728–1779 гг.). Он открыл много островов в Тихом океане и исследовал восточный берег Австралии.

Успех всех экспедиций знаменитого мореплавателя Кука во многом определил туземец острова Таити — молодой полинезийский жрец Тупиа. У полинезийцев не было ни письменности, ни карт. От природы сообразительный, Тупиа отлично знал Полинезию. С его слов была составлена карта района, находящегося между 130 и 170° з. д., 7 и 27° ю. ш. Она охватывала территорию до 9 млн. км2, и на ней было отмечено около 80 островов. Благодаря этой карте Кук сделал крупнейшие географические открытия.

Экспедицией Кука был открыт Южный океан, но открыть Антарктиду ему не посчастливилось. В своем дневнике он писал: «Если кто-либо… проникнет дальше меня…миру его открытия не принесут славы».

Мрачный прогноз Кука не оправдался. Первая русская антарктическая экспедиция, возглавляемая Ф. Беллинсгаузеном и М. Лазаревым, впервые приблизилась к берегам Антарктиды и нанесла их на карту.

Труден был путь создания карты мира. Каждая линия на ней, каждый штрих и точка — результат огромного многолетнего труда землепроходцев, отважных путешественников и исследователей. Но иногда составители в погоне за славой становились на неверный путь и показывали на карте то, чего не было и не могло быть в действительности. Дорого обходились исследователям такие карты!

Великий русский мореплаватель командор В. Беринг поплатился жизнью, доверившись ошибочно составленной карте. Член его экспедиции Л. Делиль показал составленную его братом Гильомом карту, на которой к югу от Камчатки была изображена несуществующая Земля Гамы. И несмотря на то, что Сенат совершенно точно указал курс экспедиции Беринга от Камчатки к Америке, командор изменил его в поисках фантастической земли. Конечно, никакой Земли Гамы в том месте он не нашел, только напрасно потратил три недели драгоценного времени. Вот этих-то недель и не хватило В. Берингу для успешного завершения экспедиции. На обратном пути начались осенние штормы, продовольствие было на исходе, и люди совершенно обессилели. Почти неуправляемый корабль был выброшен на один из Командорских островов. Здесь во время вынужденной зимовки скончался великий командор. «Кровь закипает во мне всякий раз, — рассказывает один из помощников В. Беринга С. Ваксель, — когда я вспоминаю о бессовестном обмане, в который мы были введены этой неверной картой».

 

Чертежи русских земель

Русская картография имеет свою самобытную, чрезвычайно богатую историю. Ее делали блистательные землепроходцы, ходившие вдоль Амура и Тихого океана: Василий Поярков, Ерофей Хабаров, разведчик Охотского моря Михаил Стадухин, храбрый первопроходчик реки Лены Василий Бугров, искусный художник, составитель карт Семен Ремезов, устроитель Русской Америки Григорий Шелехов, отважный казак Семен Дежнев, открывший пролив между Азией и Америкой, и многие другие, часто безвестные, составители «чертежей», как тогда на Руси называли карты.

Чертежи были примитивны. Их исполнители — казаки, воеводы — не были топографами и даже не могли похвастаться своей грамотностью. Они работали, как умели и как подсказывало им чувство долга. Ориентировка по странам света и расчет расстояний по времени движения являлись основными исходными данными для составления чертежа.

Предполагают, что чертежи создавались еще в XIII в., но ни один из них не сохранился. Зато имеется много свидетельств об использовании их при составлении карт в XVI–XVII вв. русскими и зарубежными картографами. Оригинальные русские чертежи послужили источником для составления замечательной карты Русского государства «Большой Чертеж». Эта карта охватывала огромную территорию от Белого до Черного моря и от Балтийского моря до реки Оби. Масштаб ее был 75 верст в 1 вершке, т. е. примерно 1:1 850 000, а размер 3X3 аршина (около 2X2 м). На ней имелось более 800 рек, 340 городов, 26 городищ, 34 монастыря, урочища, места добычи соли, озера. Всего на карте было изображено свыше 2000 географических объектов — степень подробности по тому времени очень большая. К великому сожалению, «Большой Чертеж», изготовленный в конце XVI в, не сохранился, но мы имеем полное представление о нем, так как располагаем приложением к нему — географическим описанием, известным под названием «Книга Большому Чертежу». В этой книге содержатся маршрутные описания по дорогам и рекам Московского государства. Вот выдержка из этой книги:

«Царствующий град Москва, на реке на Москве, на левом берегу; а река Москва вытекла по Вяземской дороге, за Можайском верст с 30 или немного больше. А от Москвы дорога до Серпухова 90 верст. А Серпухов стоит на Наре, а от Оки реки с версту».

Такое детальное описание взаимного расположения местных предметов с указанием расстояний между ними убеждает нас в том, что «Большой Чертеж» для того времени был достаточно подробным и точным.

 

Новая эпоха в русской картографии

Одна из ярчайших страниц в истории русской картографии связана с именем Петра I. Страстно желая завязать отношения с внешним миром, он в первую очередь обращал внимание на пути сообщения, особенно водные. По материалам гидрографических съемок в 1703 г. был составлен и издан Атлас Дона, Азовского и Черного морей, а в 1720 г. — Атлас Балтийского моря.

Петр I создал первую на Руси Математико-навигационную школу, где ученики обучались морской навигации, геодезии и картографии. Специальным указом от 9 декабря 1719 г. он разослал подготовленных в школе геодезистов во все концы России для съемки отдельных территорий. Очень большой вклад в картографирование страны внесли выпускники школы геодезисты И. Евреинов и Ф. Лужин. Они прошли от Тобольска до Охотского моря и далее на Камчатку и Курильские острова. Именно они впервые определили точное местоположение разных географических пунктов и составили карту Сибири и Дальнего Востока.

Техника составления карт в те времена была несложной. На листе бумаги вычерчивалась сетка меридианов и параллелей (обычно прямоугольная), на которую по вычисленным координатам наносились опорные точки, а затем — основное содержание карты.

Карта, составленная И. Евреиновым и Ф. Лужиным, имела довольно значительные размеры — 1X0,5 м. Подробность и точность в различных ее частях неодинаковы. Детальнее изображены те места, где побывали геодезисты, а нанесенные со старых чертежей или со слов местных жителей оказались менее точными.

Реки вычерчены одной или двумя линиями в зависимости от их ширины. Горы изображены отдельными, не связанными в цепочки холмами одинаковых размеров с подчеркнутым основанием и слабо оттененной восточной стороной. Исключение составляет лишь изображение Ключевской сопки, которая показана значком грибовидной формы и сопровождается пояснительной надписью: «Сопка горит днем и ночью». Лесам соответствовали разобщенные или сгруппированные значки отдельных деревьев, городам — башни на возвышении с пристройкой и с крестом наверху. Названия указаны для всех населенных пунктов, почти всех рек, морей, некоторых островов. Все надписи сделаны аккуратно, четко, легко читаются.

Карта И. Евреинова, хотя и имеет ряд погрешностей (из-за неточного определения долгот она получилась сжатой с востока на запад), но обладает значительными преимуществами по сравнению с допетровскими чертежами. Во-первых, она построена на математической основе, которой не было в прежних чертежах; во-вторых, эта карта составлялась картографами-профессионалами, что проявилось в высоком художественном уровне ее исполнения.

Мы не знаем имен всех людей, принимавших участие в съемочных работах с целью создания карт русских земель, не знаем даже сколько их было. Трудно порой оценить, кто сделал больше, кто меньше. Но можно сказать, что съемочные работы, проведенные по указам Петра I, явились большим вкладом в развитие отечественной картографии.

Наиболее значительные успехи русской картографии во второй половине XVIII в. были связаны с именем нашего гениального ученого М. В. Ломоносова, возглавлявшего с 1757 по 1765 г. Географический департамент. Под его руководством подготовлено к изданию много карт, в том числе карта приполярных стран, составленная лично им. На ней берега континентов показаны по-разному. Там, где проведены тщательные исследования и побывали геодезисты, берега изображены сплошными утолщенными линиями, в недостаточно исследованных местах — пунктиром.

М. В. Ломоносова по праву можно считать также и отцом экономической картографии. Он впервые определил ее задачи и наметил программу работ по созданию экономических карт и атласов.

В 1797 г. было организовано Депо карт. Его силами составлена подробная столистная Карта Российской империи в масштабе 1:840 000. По сравнению с западноевропейскими картами того времени она выгодно отличалась разносторонней характеристикой природных особенностей местности. На ней умело применены условные знаки и наглядно изображен рельеф.

Впоследствии Депо карт было преобразовано в Военно-топографическое управление, при котором в 1822 г. создан Корпус военных топографов. В нем сосредоточилась вся гигантская работа по картографированию огромной страны. Военные топографы с первыми признаками весны уходили подчас в совершенно необжитые места, месяцами терпели лишения. С громоздкими приборами в руках версту за верстой мерили территорию России. Штрих за штрихом создавали точный портрет страны: прочерчивали линии рек и контуры берегов озер, морей, обозначали долины и кряжи, овраги и высоты. Высокое качество тысяч и тысяч листов карт, созданных русскими топографами, неизменно отмечались на международных выставках и географических конгрессах.

После Великой Октябрьской социалистической революции возникла острая необходимость в ускоренном картографировании страны. Уже с 1920 г. начал внедряться прогрессивный метод создания карт с использованием материалов аэрофотосъемки. Это позволило за сравнительно короткие сроки создать карты на обширные территории и к 1954 г. завершить картографирование нашей страны в масштабе 1:100 000. В настоящее время советская картография занимает одно из ведущих мест в мире.

В 1977 г. советскими картографами при участии специалистов социалистических стран завершена работа по созданию уникальной географической Карты мира в масштабе 1:2500000. Такого глобального и детального «портрета» нашей планеты до сих пор не было. На ней впервые изображена вся поверхность Земли, а также показан рельеф океанического дна. Карта содержит сведения о географических условиях, государствах, экономике и призвана помочь специалистам рациональнее использовать природные богатства и проводить мероприятия по охране окружающей среды.