Связи картографии с искусством

В древние времена черчение и гравирование карт были сродни искусству, так что даже графика и цвет на картах испытывали влияние разных художественных стилей. Известны, например, па­раллели между оформлением карт и глобусов великих фламандс­ких картографов Меркатора и Ортелия и художественным стилем современной им голландской школы живописи XVI в. Многие ста­ринные карты по сей день считаются произведениями искусства и служат объектами коллекционирования наряду со старинными кар­ги нами и гравюрами.

Карты и глобусы нередко были атрибутами и темами живопис­ных полотен и рисунков. Дань этим сюжетам отдали крупнейшие живописцы средневековья Бернардо Строцци и Марко Базаити, Рембрандт и Вермер Делфтский. К составлению карт обращались великие художники Возрождения Леонардо да Винчи и Альбрехт

I

36 Глава II Картография

Дюрер. Их карты не только драгоценные произведения искусства, но и документальные исторические свидетельства состояния ланд­шафтов в XVI-XVII вв.

Тесные связи картографии с живописью не означают, конеч­но, что картография целиком принадлежит искусству. Знаковые системы и способы оформления карт разрабатываются на научных основах, да и сами карты отражают научные понятия, а не худо­жественные образы.

В наши дни на оформительском решении карт сказываются тенденции современного дизайна и машинной графики. От кар­тографических произведений теперь требуется не столько эстети­ческое воздействие, сколько ясность, четкость, наглядность и ла­коничность передачи содержания. Поэтому так существенны ук­репляющиеся связи картографии с технической графикой и художественным дизайном. На стыке с этими дисциплинами раз­рабатываются теория и методы гармоничного оформления карт как изделий промышленного производства. Использование в кар­тографии принципов художественного дизайна облегчает воспри­ятие карт, способствует развитию хорошего вкуса, а в конечном счете повышает эффективность использования карт и атласов в науке, практике, образовании.

Глава III

Математическая основа карт

Земной эллипсоид

Известно, что Земля шарообразна, т.е. не обладает формой идеального шара. Фигура ее неправильна, и, как всякое вращаю­щееся тело, она немного сплюснута у полюсов. Кроме того, из-за неравномерного распределения масс земного вещества и глобаль­ных тектонических деформаций Земля имеет обширные, хотя и довольно пологие, выпуклости и вогнутости. Сложную фигуру на­шей планеты, ограниченную уровенной поверхностью океана, называют геоидом. Точно определить его форму практически не­возможно, но современные высокоточные измерения со спутни­ков позволяют иметь о нем достаточно хорошее представление и даже описать уравнением.

Наилучшее геометрическое приближение к реальной фигуре Земли дает эллипсоид вращения — геометрическое тело, которое образуется при вращении эллипса вокруг его малой оси (рис. 3.1). Сжатие эллипсоида моделирует сжатие планеты у полюсов. На ри­сунке видно, насколько не совпадают меридиональные сечения геоида и земного эллипсоида.

Вычисление и уточнение размеров земного эллипсоида, нача­тое еще в XVIII в., продолжается по сей день. Теперь для этого используют спутниковые наблюдения и точные гравиметрические измерения. Это непростая задача: нужно рассчитать геометрически правильную фигуру — референц-эллипсоид, который наилучшим образом приближен к геоиду и относительно которого будут вы­полняться все геодезические вычисления и рассчитываться кар­тографические проекции. Многие исследователи, пользуясь раз­ными исходными данными и методиками расчета, получают не­одинаковые результаты. Поэтому исторически сложилось так, что и разные времена и в разных странах были приняты и законода­тельно закреплены различные эллипсоиды, и их параметры не co­in кщают между собой.

38 Глава III. Математическая основа карт

Земной эллипсоид

Антарктида

Рис. 3.1. Меридиональное ееченис геоида и земного эллипсоида.

В России принят референц-эллипсоид Ф. Н. Красовского, вы­численный в 1940 г. Его параметры таковы:

большая полуось (я) — 6 378 245 м; малая полуось (Ь) — 6 356 863 м; сжатие а = (а — Ь)/а— 1: 298,3.

В США и Канаде до недавнего времени использовали эллипсоид Кларка, рассчитанный еще в 1866 г., его большая полуось на 39 м короче, чем в российском эллипсоиде, а сжатие определено в 1:295,0. Во многих странах Западной Европы и некоторых государствах Азии принят эллипсоид Хейфорда, вычисленный в 1909 г., а в бывших английских колониях — в Индии и странах Южной Азии, использу­ют рассчитанный англичанами в 1830 г. эллипсоид Эвереста. В 1984 г. на основе спутниковых измерений вычислен международный эллип­соид WGS-84 (World Geodetic System). Всего в мире насчитывается около полутора десятков разных эллипсоидов (табл. 3.1).

Карты, составленные на основе разных эллипсоидов, получа­ются в несколько различающихся координатных системах, что со­здает неудобства. Однако для-принятия единого международного эллипсоида требуется перевычислить координаты и пересоставить все карты, а это долгое, сложное и, главное, дорогостоящее дело.

Таблица 3.1