Навигационные карты это в истории кратко
Обновлено: 02.07.2024
Мы уже писали о способах ориентирования на местности с помощью специальных изобретений или вооружившись лишь знаниями о расположении природных и архитектурных объектов. Естественно, намного проще выбраться из леса или найти выход из запутанных улочек с помощью особых приспособлений, созданных специально для ориентирования, чем полагаться на повёрнутую в нужную сторону голову подсолнуха или северную сторону камня. В нашей статье мы проследим потрясающий путь человеческих изобретений от астролябии до современных приборов навигации.
По расположению звёзд
Наиболее популярна астролябия стала в эпоху Возрождения, когда способность верно использовать прибор была одним из важнейших умений в астрономическом образовании. Знание астрономии тогда стояло во главе угла всего образования, а умение делать вычисления на астролябии свидетельствовало о высоком положении и интеллектуальном развитии человека.
По высоте Солнца
Секстант — навигационный прибор, позволяющий измерять высоту Солнца и прочих космических объектов над горизонтом для того, чтобы определить географические координаты. Освоить азы ориентации на местности, изучив знания, накопленные человечеством, поможет учебник по географии для 5 класса под редакцией А. А. Летягина.
По указанию иглы
На сегодняшний день компас может выглядеть по-разному: очень просто — практически, как при первом своём появлении, и достаточно сложно — если к нему были добавлены новые электронные детали. Однако несмотря на широкий выбор средств навигации про компас вряд ли забудут — уж слишком это простой, удобный и верный способ определить стороны света.
По советам карты
Как увлечь школьников географией? Четыре ключа к эффективному использованию электронных образовательных ресурсов
По сигналам из космоса
Подобные исчисления стали настоящим переворотом в области навигации. Сначала данными аппарата стали пользоваться военные. Так, появился первый GPS-спутник, запущенный американскими военными. Подобными разработками занимались и советские учёные.
Основой системы ГЛОНАСС стали двадцать четыре спутника, движущихся в трёх орбитальных плоскостях Земли. Принципиальное отличие отечественных спутников от американских – в отсутствии резонанса с вращением Земли, благодаря чему наши спутники более стабильны.
До 2000 года сигнал GPS для обычного населения планеты передавался с помехами для того, чтобы показания были не совсем точны. Однако затем помехи были устранены, и мир получил возможность использовать в быту точные данные по определению местоположения.
Учитывая историю навигации и наблюдая за современными изобретениями, легко сделать вывод, что приборы по определению местоположения будут снова и снова совершенствоваться. Например, беспилотники стали уже не прерогативой военных сил — их разработкой занимаются все крупные производители автомобилей. Соединение действительной навигации GPS с виртуальным миром — уже не фантастика. Да и многие аппараты, о которых люди раньше только мечтали, уже воплотились в реальность. Именно поэтому мы с таким упоением следим на разработками учёных и наслаждаемся нововведениями мира навигации, ведь подобные открытия делают нашу жизнь не только проще, но и раздвигают рамки наших возможностей.
навигационная карта — предназначена для обеспечения навигации: морской, речной, воздушной, космической, а в некоторых случаях – наземной (напр., при движении по ледниковому щиту Антарктиды). Навигационные карты создают в нормальной равноугольной цилиндрической… … Географическая энциклопедия
Автомобильная навигационная карта — Автомобильная навигационная карта карта, используемая автомобильной навигационной системой для показа текущего местоположения автомобиля, определенного с помощью приемника спутниковой навигации, нахождения адресов/значимых мест (POI … … Википедия
Морская навигационная карта — 1976 года. Содержание … Википедия
морская навигационная карта — Специальная географическая карта, как правило в проекции Меркатора, предназначенная для прокладки пути корабля. морская навигационная карта Карта, предназначенная для мореплавания и других видов деятельности в Мировом океане, показывающая рельеф… … Словарь по географии
Морская навигационная карта и морское навигационное пособие — означает специальную карту и пособие или специально составленную базу данных, из которых такая карта или пособие могут быть получены, изданные официально Правительством РФ, уполномоченной гидрографической службой или другим соответствующим… … Официальная терминология
системная электронная навигационная карта СЭНК — 4.2.3 системная электронная навигационная карта СЭНК (SENC): База данных, полученная трансформированием ЭНК с целью удобства ее использования и учета корректуры, а также других сведений, добавленных мореплавателем. Эта база данных используется в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
электронная навигационная карта ЭHK — 4.2.2 электронная навигационная карта ЭHK (ENC): База данных стандартизованная по содержанию, структуре и формату, созданная для использования в ECDIS по полномочиям, полученным от государственной Гидрографической службы. ЭНК должна включать в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
навигационная морская карта — Морская карта, главным содержанием которой являются элементы навигационно гидрографической обстановки, предназначенная для обеспечения судовождения [ГОСТ 23634 83] навигационная морская карта навигационная карта Морская карта, предназначенная… … Справочник технического переводчика
Карта — Карта: Колода карт: Игральные карты Карты Таро Карточная игра Коллекционная карточная игра Карта пространства (местности): Географическая карта Ландшафтная карта Морская навигационная карта Топографическая карта Спортивная карта Цифровая карта… … Википедия
карта портолан — Морская навигационная карта с детальным изображением береговой линии и компасными координатными сетками, употреблявшаяся с XIII по XVI в. для торгового мореплавания. Syn.: компасная карта … Словарь по географии
История мореплавания, а, стало быть, и пиратства, тесным образом связана с историей навигации и картографии. История мореплавания, а, стало быть, и пиратства самым тесным образом связана с историей навигации и картографии. Когда появились морские карты? Как люди в древности ориентировались в море? Ответить на эти вопросы не так просто, как может показаться вначале.
Конечно, плавание вдоль берегов не требует карт или каких-то специальных способов ориентации. Достаточно изучить береговую линию. Большинство древних мореплавателей так и поступало, это, кстати, значительно упрощало и снаряжение судна: не требовалось иметь значительного запаса провианта и пресной воды. А раз так, то, казалось бы, и приспособления для навигации должны были бы появиться совсем недавно. Но штука вся в том, что длительные плавания совершались уже тысячелетия назад, в то время, как первые сведения о каких-либо навигационных приборах относятся к довольно позднему времени.
Как бы то ни было, речь, безусловно, идет о плаваниях через океан, вдали от берегов, где единственным ориентиром могло быть звездное небо, солнце и луна. Сегодня считается, что первые мореплаватели пользовались антретным ориентированием (т. е. на глаз) по небесным светилам. Восток и запад определяли по восходу и заходу солнца, а север и юг — по положению Полярной звезды или звезд из созвездия Южный крест.
Часто древние мореплаватели брали с собой клетки с птицами. Если корабль терялся в море, то моряки периодически выпускали птицу (часто — черного ворона). Если птица возвращалась назад, значит суши поблизости нет, а если же она улетала в определенном направлении — то корабль следовал за ней, полностью доверяя пернатому: значит, птица летит на сушу. Такой прием был особенно популярен у скандинавов.
Карта Птолемея (II век н. э.) Благодаря опросу купцов и мореплавателей, а также чтению всех отчетов античных путешественников, ему удалось нарисовать карту мира в конической проекции, с параллелями и меридианами
Вероятно, это дало толчок к появлению портулан, хотя точное время зарождения этих карт я бы не рискнул назвать даже приблизительно. Что же такое портуланы?
Средиземноморские мореплаватели испытали необходимость иметь точные путеводители, которые помогли бы вести торговлю на очень больших расстояниях от родных портов. Из-за непостоянства ветров удаляться от берегов в Средиземном море можно было не всегда, так как капризная погода Средиземноморья делала эти путешествия весьма опасными. Даже в средневековье большинство передвижений в этом регионе по-прежнему совершалось в пределах видимости берегов.
Во времена критских, финикийских и египетских мореплавателей Средиземноморье бороздило множество кораблей, но из-за необходимости держаться берега, в год можно было успеть совершить только одно путешествие с востока на запад. С октября по март торговля практически прекращалась, а некоторые маршруты с севера на юг (Греция — Египет, Галлия — Северная Африка), при встречном ветре, занимали целые месяцы.
Лисица — это небольшая продырявленная дощечка, на которой каждая из дыр соответствует, в среднем, четырем часам. Палочка, передвигаемая рулевым при каждой смене вахтенных, позволяет вести точный учет дежурств на борту корабля; появилась в 1450 г.
Первые сведения о непосредственно морских картах Марина Тирского относят ко II веку до н. э., хотя, карты вообще существовали уже у древних полинезийцев в V веке до н. э. и представляли собой сплетенные из растений циновки с изображением островов и рифов.
Карты того периода мало отличались от весьма схематичных планов, и чем большие территории изображались, тем меньше была точность карт: ведь Земля-то круглая, и большие участки ее поверхности нельзя показать на плоскости без искажений!
Карта Пьера Деселье никогда не использовалась мореплавателями. Она была нарисована, чтобы продемонстрировать при дворе короля Франции уровень научных познаний в области географии по состоянию на 1550 год. Несмотря на ряд допущенных неточностей (форма Северной Америки, восточного побережья Азии), общее расположение Европы, Африки и Южной Америки является верным.
Чтобы лучше читать карту нужна лоция. Лоция (от голл. loodsen — вести корабль) — руководство для плавания в определенном водном бассейне с подробным описанием его навигационных особенностей. Древнейшая из сохранившихся лоций — грека Скилака (VI век до н. э.) которая подробно описывала расстояния между портами, их оборудовании, о якорных местах, навигационных опасностях…
Астролябия пирата Джона Дэвиса.
Квадрант — примитивный инструмент для измерения высоты звезд и определения широты.
Палочка Леви — средневековый инструмент для определения широты местоположения.
Эволюция европейской картографии вплоть до XVI века отражает собой гигантский коллективный труд во имя того, чтобы составить представление о мире, почерпнув сведения из грубого эмпиризма портуланов. Так моряки мало-помалу получают возможность пользоваться всеми плодами научного познания Земли. На место описаний, даже достаточно точных, но всегда неполных, приходят карты, способные дать геометрически верное представление о нашей планете. Но для этого требовалось избавиться от предрассудков мифологизированного сознания, а заодно обзавестись некоторыми навигационными и топографическими инструментами.
Явление магнетизма было подмечено людьми еще в глубокой древности. История магнетизма богата наблюдениями и фактами, различными взглядами и представлениями.
Морская астролябия, датируется 1588 г.
В морской навигации магнитные явления использовались со времени раннего средневековья. В конце XII века в трудах англичанина Некаме и француза Гио де Провенс впервые описана простейшая буссоль (фр. boussole)- устройство, позволяющее определять магнитный азимут в море. Хотя в Китае буссоль применялась для навигации еще до нашей эры. В Европе же она приобрела распространение лишь в XIII веке.
Первым экспериментатором, занявшимся магнитами, был Петр Перегрин из Марикура (XIII век). Он опытным путем установил существование магнитных полюсов, притяжение разноименных полюсов и отталкивание одноименных. Разрезая магнит, он обнаружил невозможность изолировать один полюс от другого. Он выточил сфероид из магнитного железняка и пытался экспериментально показать аналогию в магнитном отношении между этим сфероидом и землей. Этот опыт впоследствии (в 1600 году) еще более наглядно воспроизвел Гильберт.
Первые компасы, изобретенные независимо друг от друга в Азии и в Скандинавии около XI века, пришли на Средиземноморское побережье Европы в XII веке и представляли собой плавающую в наполненной водой раковине дощечку. К одному из ее концов был прикреплен кусочек каламита — камня, обладающего природными магнитными свойствами, привозимого из Магнезии в Греции, где он очень распространен. Такой компас хорошо действовал лишь при незначительной качке на корабле.
В современном динамичном мире нам сложно представить себе путешествие без помощи прибора навигатор. Он непосредственно выполняет самую сложную и черновую работу: высчитывает курс, прокладывает удобный маршрут и нам остается только двигаться и следовать ценным указаниям. В более ранние временные периоды людям приходилось самим высчитывать курс и строить маршрут. У большинства великих путешественников, чьи имена навеки сохранила история (Магеллан, Колумб) не было даже приблизительных карт тех местностей, в которых они оказывались. Навигация и ориентирование были сложным и очень тонким делом, а любая ошибка могла стоить путешественникам жизни.
Одним из самых первых навигационных приборов созданных человеком считается колесница, указывающая на юг. По легенде, она была изобретена в Китае более четырех с половиной тысяч лет назад и ее создание приписывается Хуан ди, который также известен, как Желтый Император. Данный персонаж скорее мифический и является неким китайским аналогом легендарного короля Артура. Хуан-ди считается прародителем всех китайцев и основоположником даосизма. На протяжении долгой истории Китая колесница много раз перерабатывалась и точно известно, что она существовала в 200 году нашей эры. Сложно устроенный механизм работал по очень простому принципу - на колеснице была закреплена фигурка человека с вытянутой рукой, которая всегда указывала на юг и при любом повороте и направлении движения, хозяин колесницы мог определить стороны света. Этот принцип был положен в основу многих других навигационных приборов, хотя современные компасы, как мы знаем, изначально указывают на север.
Компас, предположительно, также был изобретен в Китае во времена династии Сун (960−1274 гг) и использовался в основном при переходах через степи и пустыни, впервые подробное его описание встречается лишь в XII-м веке. В Европе этот прибор появился приблизительно в XI-м столетии, правда, он был не сильно похож на современный компас -изначально это была магнитная стрелка, закрепленная на пробке. Это нехитрое устройство опускалось в воду и в воде стрелка ориентировалась нужным образом. Существуют предположения, что именно такой компас использовали скандинавские мореплаватели, которые, как мы знаем, около 1000 года впервые пересекли Атлантику и побывали в Америке, которая, впрочем, тогда еще так не называлась. В дальнейшем компас не раз совершенствовался.
Справедливости ради, стоит сказать, что путешествовать люди начали задолго до появления компаса. Древние греки ходили по Средиземному и Черному морям, финикийцы, предположительно, огибали Африку и ни у тех, ни у других компаса не было, а ориентировались они, очевидно, не только по звездам. Ответ на этот вопрос, использовались ли греками какие-либо навигационные приборы, был получен в 4 апреля 1900-го года. В этот день группа греческих водолазов обнаружила на затонувшем корабле предмет, который позже стал известен как антикитерский механизм.
Дело в том, что затонувший древнеримский корабль, на котором было установлено устройство, был обнаружен возле острова Антикитера. Механизм представлял собою 37 бронзовых шестеренок в деревянном корпусе, на котором были размещены циферблаты и ученые доказали, что устройство применялось для расчета движения небесных тел. Антикитерский механизм, найденный на корабле, был создан не позднее 85-го года до н. э. Кроме того использовались карты, конечно это не прибор, но важно понимать, что к идее создания карт человечество пришло далеко не сразу. И до поры до времени это были просто картинки, ориентироваться по которым было почти невозможно.
На Средневековых картах мы, непременно, увидим в центре Иерусалим, соединяющий Азию, Африку и Европу. Что любопытно, части света на каждой карте изображались по-своему. Революцию в картографии произвел голландец Герард Меркатор, который первым в Европе стал делать подробные и точные карты. В 1569-м году он начал составлять карты в равноугольной цилиндрической проекции, сделав их такими, какими мы привыкли видеть их теперь. Во второй половине XV-го века началась Эпоха Великих географически открытий так, как плавания на дальние расстояния (зачастую в совершенно неизвестные края) поставило перед моряками новые задачи. Они были связаны, в первую очередь, с необходимостью точно определить свое местонахождение. А значит, необходимы были приборы для определения широты и долготы. Со времен Древней Греции были известны гномон и астролябия - астрономические инструменты для нахождения широты.
С измерением долготы все обстояло сложнее так, как определить ее по углу возвышения Полярной звезды, как широту, возможным не представлялось. В XVII-м веке Англия, Франция и Голландия объявили, что выплатят солидные награды тому, кто найдет способ точного определения долготы. Свои методы предлагали многие ученые, включая Галилео Галилея. Его проект состоял в том, чтобы измерять долготу по положению спутников Юпитер. Метод этот, однако, требовал не только сложнейших вычислений, но и новых астрономических инструментов, которых в то время еще не существовало. Голландец Фризиус Гемме, в конце концов, предложил определять долготу, сравнивая время в точке нахождения со временем в порту отправки. Точные часы, позволявшие воплотить эту идею в жизнь, были созданы в 1749-м году Джоном Харрисоном.
Его хронометр вскоре стал неотъемлемой частью любого выходившего в море корабля и долгота определялась по разнице во времени между точкой нахождения и Гринвичем.
Морские навигационные карты являются одним из важнейших пособий для обеспечения безопасного плавания судов. На морские навигационные карты наносят отдельные участки моря с указанием глубин и грунтов, очертания береговой линии и рельефа, навигационные знаки и опасности.
.jpg)
Значение морских навигационных карт в судовождении очень велико. Являясь уменьшенным изображением участков земной поверхности на плоскости, морская навигационная карта как бы рассказывает судоводителю о тех районах и условиях, в которых проходит плавание судна. Морская навигационная карта предупреждает моряка об опасностях и одновременно подсказывает, как ему лучше проложить свой курс.
Поскольку поверхность Земли имеет форму шара, то ее изображение на плоскости невозможно осуществить без искажений. Значит, не существует такой картографической проекции, которая бы не искажала изображаемую на ней земную поверхность. Из большого числа различных картографических проекций можно, однако, подобрать такую, которая удовлетворяла бы основные требования, предъявляемые к морской карте.
1. Желательно, чтобы линия локсодромии (постоянного курса) изображалась на морской карте в виде прямой липни, как наиболее простой, прокладка которой осуществляется с помощью линейки и транспортира.
2. Величины всех углов на карте должны соответствовать тем же углам на местности, и, следовательно, форма очертаний суши и различных предметов на земной поверхности будет соответствовать их изображениям на карте. Это значит, что картографическая проекция должна быть равноугольной.
Полученная на плоскости картографическая сетка, являясь нормальной цилиндрической проекцией, будет выглядеть как система прямых параллельных между собой линий — земных меридианов, перпендикулярных другим параллельным между собой прямым—параллелям. На такой проекции линия постоянного курса (локсодромия) может быть только прямой линией, образующей один и тот же постоянный угол с системой параллельных между собой линий, изображающих меридианы.
Все параллели в меркаторской проекции, вытягиваясь, остаются равными длине экватора, а линейная величина каждой минуты широты увеличивается с возрастанием широты. Длина параллелей и меридианов увеличивается одинаково в sec φ раз.
Таким образом, подобие фигур и равенство углов между определенными направлениями сохраняются. Следовательно, и первое, и второе требования к проекции морской карты оказались выполненными.
Масштабом карты называется отношение длины какой-либо линии на карте к действительной длине этой же линии на земной поверхности. С некоторым допущением то же определение можно отнести к картам более мелкого масштаба. Масштабы бывают числовые и линейные. Масштаб, выраженный в виде дроби, числитель которой единица, а знаменатель — число, показывающее, скольким единицам длины на поверхности Земли равна единица длины на карте, называется числовым, или численным. Например, 1:100000 означает, что одной единице длины на карте соответствует 100 000 таких же единиц на земной поверхности (1 см на карте, например, равен 100 000 см на местности).
Масштаб, показывающий, сколько более крупных единиц длины на местности содержится в одной более мелкой единице длины на карте, называется линейным. Например, 10 км в 1 см или 3 мили в 1 см.
На морских картах в меркаторской проекции линейный масштаб изображается делениями боковых рамок карты. Так как меридианы в меркаторской проекции растягиваются с увеличением широты, то длина изображения на такой карте 1' широты, или одной морской мили, по мере удаления от экватора будет увеличиваться. При измерении расстояний на карте следует пользоваться боковой рамкой карты на той же параллели, что и измеряемое расстояние.
Морские навигационные карты по своему содержанию и масштабу делятся на генеральные, путевые, частные и планы.
Генеральные карты изображают целые заливы, моря, океаны или их части. Эти карты служат для общего изучения условий плавания на протяжении всего рейса, на них выполняют предварительную прокладку перехода и делают общие расчеты, связанные с рейсом судна. Масштаб генеральных карт обычно 1:500000 и мельче.
На путевых картах изображают отдельные районы перехода судна и содержатся все необходимые подробности для безопасного плавания и подхода к берегу. Следовательно, масштаб путевых карт не должен быть слишком мелким. Издаются путевые карты в масштабах от 1:100000 до 1:300000.
На путевых картах ведется прокладка пути судна и производятся определения его места. Поскольку путевые карты изображают отдельные части моря, то по мере продвижения судна приходится переходить с одной карты на другую. На путевых картах, в зависимости от районов моря изображается и определенная часть прибрежной полосы.
Частные карты предназначены для плавания вблизи берегов и в стесненных районах — проливах, шхерах, подходах к портам и т. д. Масштабы частных карт 1:50000 и крупнее.
Планы содержат изображения со всеми подробностями бухт, гаваней, рейдов, портов и предназначены для входа в порты, прохода узкостей. Планы составляются в масштабах 1:20000 и крупнее.
Изучая карту, следует прежде всего начинать с чтения ее заголовка, всех примечаний и предостережений, помещенных на карте. Затем надо ознакомиться с навигационно-географическими данными района, изображенного на карте, глубинами, грунтами, навигационными опасностями, береговой чертой, различными навигационными знаками, маяками, огнями. Особое внимание следует уделить изучению опасностей (рифов, банок, затонувших на небольшой глубине судов) и их навигационного ограждения.
Читайте также: