Фото Марии ДУБОВСКОЙ
Картограф Редькин – о картах и том, как их составлять и читать
Карта – основа любой территории. Без нее невозможно представить ни одно путешествие или разведку. Но кто же стоит за их составлением? Конечно же, картографы! Не так давно, а именно 10 марта, отмечался их профессиональный праздник – День картографа. По этому случаю «ЗН» узнала у Александра Германовича Редькина, к. г. н., доцента кафедры рекреационной географии, сервиса, туризма и гостеприимства АлтГУ, чем так интересна картография и чем занимаются картографы XXI века.
Что такое картография?
Ежегодно во второе воскресенье марта геодезисты и картографы России отмечают свой профессиональный праздник. В марте 1720 года царь Петр I издал указ о начале картографирования территории страны, что послужило стимулом к развитию этой отрасли науки. До 2000 года считали Днем геодезиста 15 марта, так как в этот день в 1919 году был издан Декрет «Об учреждении Высшего геодезического управления». Указом от 11 ноября 2000 года День работников геодезии и картографии 10 марта установил президент России Владимир Владимирович Путин.
Карта – это гениальное изобретение человечества. Человек рождается и живет в окружающем его пространстве. На заре человечества это пространство было в прямом понимании окружающим, но по мере его «взросления» оно стало расширяться и достигло уже ближнего Космоса. Это взросление охватило тысячи и тысячи лет, но человек всегда хотел, выйдя из точки А прийти именно в точку Б, а не в какую-то другую. И самым надежным помощником в этом и многом другом ему стала географическая карта.
Примитивные (с нашей точки зрения, но не современников) планы и картографические наскальные рисунки появились задолго до возникновения письменности (они есть, кстати, и на Алтае), а начиная с античных времен и до наших дней карты служат не только для изображения земной поверхности, но и для систематизации знаний, создания философских представлений и научных теорий о мироздании. Огромное значение для развития картографии сыграли труды античных ученых Эратосфена (276 год до н. э. – 194 год до н.э.) и Клавдия Птолемея (около 100–170 года). Эратосфен, используя простейшие инструменты, первым рассчитал окружность Земли по экватору, получив цифру 40 008 км (современные измерения показывают 40 075, а разница составляет всего 67 км), также он писал труды по картографическим проекциям. Птолемей, который прославился прежде всего созданием геоцентрической модели Солнечной системы, центром которой выступала Земля, также был известнейшим картографом своего времени. В своей 8-томной «Географии» он заложил математические принципы картографирования и составил карту известной суши. Именно используя эту карту через 3,5 века Колумб поплыл в Индию и доплыл бы, если бы не помешала Америка, которая была неизвестна Птолемею. Именно в Средние века, особенно в эпоху Великих географических открытий карты стали насущной необходимостью.
Самое точное определение современной картографии, на мой взгляд, дал Александр Михайлович Берлянт, советский и российский географ-картограф, доктор географических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации, заслуженный профессор Московского университета: «Современная картография – это увлекательная познавательная наука, исследующая посредством карт пространственное размещение явлений природы и общества, их связи, динамику: наука, способная проникать в механизмы функционирования процессов во времени и пространстве, предсказывать их дальнейшее развитие… Карты – мощный инструмент исследования в физической и экономической географии, геологии, геофизике, планетологии, экологии, истории, экономике, социологии, археологии». От себя добавлю – и во многих других науках.
Что такое референц-эллипсоид?
Для этого сначала нужно разобраться с тем, что собственно из себя представляет географическая карта. Представляет она из себя «уменьшенное, обобщенное, условное, значковое изображение земной поверхности на плоскости, построенное по определенным математическим законам». Иными словами, карта представляет собой модель земной поверхности. Важнейшая особенность модели – она заменяет непосредственное исследование объекта его опосредованным изучением.
Для этого реальная (физическая) земная поверхность переводится с помощью определенных математических приемов на плоскость карты. Физическая поверхность Земли представляет собой сложное сочетание неровностей суши и океанов, и надо отметить, что эта поверхность весьма беспокойна. Мало того что Земля вращается вокруг своей оси, она еще движется вокруг Солнца по орбите со средней скоростью 29,7 км/с, а Солнце вместе со своей Солнечной системой в это же время движется по орбите вокруг центра Галактики со скоростью 230 км/с. И орбиты эти не совпадают. Эти гигантские силы и скорости бесспорно влияют на нашу планету, на изменения ее центра масс, что приводит в движение литосферные плиты, атмосферные потоки и движение вод в океанах. Об этом, кстати, следует помнить. А то человечество возомнило себя геологической силой, а ведь земная кора имеет самую большую толщину около 70 км (чуть меньше, чем от Барнаула до Троицкого по Бийской трассе), а нижние ее температуры выше, чем в мартеновской печи.
Так вот, физическую поверхность Земли математически описать пока не удалось. Поэтому за наиболее приближенную фигуру Земли принимают фигуру, определяемую уровенной поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и равновесия и мысленно продолженной под материками (пренебрегая сушей, доля которой составляет 29% поверхности Земли, а средняя высота над уровнем океана 875 м). Такая фигура получила называние геоид (землеподобный). Но геоид из-за неоднородного внутреннего строения земли имеет неправильную геометрическую форму, поэтому для моделирования пришлось использовать наиболее близкую к геоиду правильную геометрическую фигуру – эллипсоид (получил название земной эллипсоид). Эллипсоидом называется фигура, образованная вращением эллипса вокруг его малой оси. Земной эллипсоид используется в основном в целях международной навигации, а положение точки на поверхности эллипсоида определяется при помощи географической системы координат (географическая широта и географическая долгота, связанная с сеткой географических параллелей и меридианов – градусной сеткой). В середине XIX в. наиболее развитые в техническом и технологическом плане страны (в основном страны Европы, а в XX в. и СССР) для создания топографических карт на своей территории стали использовать для производства всех геодезических работ земной эллипсоид, ориентированный определенным образом в геоиде так, чтобы поверхность эллипсоида максимально приближалась к поверхности геоида в данной стране. Такой земной эллипсоид получил название референц-эллипсоид. Положение точки на его поверхности стало определяться уже в прямоугольных координатах, индивидуальных для каждой страны. Это было сделано в целях безопасности, так как карты, основанные на разных референц-эллипсоидах, уже не могли использоваться в военных целях. Соответственно и координаты на этих картах получили гриф секретности.
Какие бывают карты?
Карты дифференцируются в зависимости от классификации. Главные признаки классификации – содержание, территориальный охват, назначение, способ пользования, масштаб и др.
Принципиально карты разделяются по содержанию на общегеографические и тематические. Общегеографические карты отображают разностороннюю характеристику основных природных и социально-экономических элементов местности. При этом ни один из элементов содержания не является приоритетным и не выделяется особо. Общегеографические карты предназначаются для общего обзора, знакомства и изучения территорий. К ним относятся все топографические карты.
Тематическими называют географические карты, на которых один, два, редко несколько природных или социально-географических элементов, а также их связи показаны с наибольшей глубиной и подробностью, т.е. они являются темой карты. К ним относятся геологические, ботанические, карты народонаселения, экологические и др.
По территориальному охвату географические карты делят на группы: карты мира, охватывающие всю земную поверхность, карты полушарий (океанические, суши, северное, южное), карты материков и океанов, карты групп государств, карты государств и их частей.
Важно разделение карт по масштабу (во сколько раз расстояние на карте меньше расстояния на местности), который влияет на содержание и особенности карт. Прежде всего это касается топографических карт (подробная многолистная общегеографическая карта, единая по содержанию, математической основе и оформлению, передающая размещение и свойства основных природных и социально-экономических объектов местности), которые подразделяются на мелкомасштабные (обзорные), среднемасштабные и крупномасштабные. Последние чаще всего имеют гриф секретности.
Уникальные карты
Прежде всего это старинные карты, выполненные вручную, часто художественно оформленные, часто в единичных экземплярах. Многие тематические карты уникальны по своему научному содержанию, в том числе и ряд туристских карт, составленных, например, для прохождения трудных перевалов или речных порогов. Уникальны карты не существующих в настоящее время государств, в частности карта СССР. Вообще уникальность – термин широкого пользования. То, что для одних людей уникально, для других просто неинтересно.
Что такое триангуляция?
Слово «триангуляция» произошло от латинского triangulus – треугольник. Все измерения и съемки, выполняемые для создания топографических карт, а также для строительства инженерных сооружений, производят на основе закрепленных на местности так называемых геодезических пунктов, для которых определены положение на местности (координаты) и высоты. Совокупность таких геодезических пунктов, равномерно размещенных на территории, называется геодезической опорной сетью. Любые измерения на местности неизбежно сопровождаются погрешностями. Нельзя производить съемку больших территорий по отдельным участкам, не связанных друг с другом в единое целое. Накопление погрешностей участков приведет к большим неточностям карты. Соединение участков в единую карту станет невозможным. Поэтому для уменьшения погрешностей и равномерного распределения их по территории съемку производят с точек съемочного обоснования – геодезических пунктов, жестко связанных друг с другом в треугольники. В треугольниках измеряются все углы, после чего высчитываются координаты их вершин – геодезических пунктов.
Чему учат географов в АлтГУ?
Поскольку карты имеют общее собирательное название «географические», то географическое образование без знания картографии, умений пользоваться и создавать карты невозможно. Однако так же трудно представить не умеющего пользоваться картой специалиста по туризму, ландшафтного планировщика, землеустроителя. Поэтому картография включена в учебные планы на всех направлениях подготовки института географии. Также в рамках картографического направления студенты изучают геоинформационные технологии, геоинформационное картографирование, веб- и ГИС-проектирование, проходят топографо-геодезическую практику, а на более старших курсах в рамках производственной практики они могут уже применять полученные знания или закреплять их с помощью применения новейших технологий (например, картографирование с использованием БПЛА) На факультете сложился сильный коллектив преподавателей, имеющих профильное образование и опыт практической работы в отрасли, ведущих научные исследования в области картографии. Так что учат студентов всему, чему нужно, и хорошо учат.
Чем занимаются картографы XXI века?
– Работают не покладая рук. Ведь наряду с научным направлением в картографии существует и производственное, охватывающее всю страну геодезическими и топографическими изысканиями, создающее и поддерживающее геодезические опорные сети, картографирующие не только сухопутную часть нашего государства, но и морское дно в территориальных водах. В большей степени именно в честь этих людей, работавших и работающих на топографо-геодезических предприятиях, которые в труднейших экспедиционных условиях, собственно, создали и издали единую карту Родины, и отмечается День геодезиста и картографа. Но ведь и они когда-то были студентами …
Поэтому праздник, конечно, общий, его отмечают и на топографо-геодезическом производстве, и на картографических фабриках, и в научных подразделениях, и в вузах, и в армии, потому что там тоже есть военные топографы.
Что же касается картографов нашего института географии, то они прежде всего задействованы в педагогическом процессе, но не обходят стороной и научную деятельность. Работают в реализуемых институтом проектах по мониторингу и оценке эколого-географических особенностей природных комплексов юга Западной Сибири и Алтае-Саянской горной системы, изучению туристско-рекреационного потенциала и территориальной организации туризма, организации рационального природопользования в условиях трансграничного региона и ряде других. Пишут и выигрывают гранты. Пишут отчеты по грантам. Да мало ли работы у картографа!
Эля ПЕТРЕНЕВА
