Historia de las Ciencias de la Tierra
Las necesidades de desarrollo y práctica social, especialmente las inundaciones estacionales del río Nilo en Egipto y el nacimiento de la geometría de conservación del agua en las tierras agrícolas en el curso inferior del río Amarillo en China y los proyectos de construcción urbana de topografía; e instrumentos cartográficos como el teorema de Pitágoras, reglas y compases. La aplicación en mapas promueve el desarrollo de mapas. "Guanzi Tu" de China es la primera monografía sobre el contenido geográfico de los mapas. Los mapas de la dinastía Han Occidental desenterrados en Mawangdui demuestran que la teoría y la tecnología de la cartografía antigua en mi país han alcanzado un nivel considerable. La compilación de mapas orientales y occidentales y el desarrollo de la cartografía en ese momento reflejaron claramente los dos ambientes geográficos diferentes del océano y el continente, así como las dos diferentes necesidades de producción social de la agricultura y el comercio marítimo.
En el siglo IV a.C., Aristóteles demostró que la Tierra era esférica. Más tarde, algunas personas comenzaron a medir la circunferencia de la Tierra y apareció la proyección cartográfica cilíndrica. En el siglo II d.C., Ptolomeo compiló la "Guía Geográfica" utilizando 27 mapas del mundo y reimprimió 50 ediciones, que influyeron en Occidente durante 1.000 años. En el siglo III d.C., Pei Xiu de China compiló el "Mapa del área de Gongyu" y el "Mapa topográfico del abad" y propuso el "Topografía y cartografía de seis cuerpos", que fue la discusión más incisiva sobre los principios de topografía y cartografía de la antigua China y formó un La tecnología cartográfica única en Oriente también ha influido en China durante casi mil años.
Ptolomeo y Pei Xiu, dos cartógrafos antiguos, establecieron líneas de longitud y latitud y una cuadrícula para describir ubicaciones geográficas basadas en reglas matemáticas, que todavía son la base matemática de los mapas en la actualidad. A través de los intercambios entre Oriente y Occidente en el siglo XVI, aparecieron dos sistemas de coordenadas en el mismo mapa. En el mapa topográfico francés, apareció la cuadrícula del mapa chino; el mapa unificado de China en la dinastía Qing adoptó las líneas de longitud y latitud del mapa occidental.
De 1405 a 1433, el navegante chino Zheng He realizó siete viajes al Océano Occidental. La "Carta de navegación de Zheng He", que refleja los viajes de Zheng He a Occidente, es la carta de navegación antigua más detallada de mi país y la carta de navegación más antigua del mundo. Desde entonces, las cartas náuticas se han desarrollado rápidamente con la exploración marítima y la supremacía marítima de Portugal, España, los Países Bajos y Gran Bretaña.
En 1569, Mercator diseñó la proyección cilíndrica equiaxial, que mostraba por primera vez en un mapa la extensión conocida de los hemisferios oriental y occidental. Este tipo de mapa proyectado guía a los navegantes en línea recta y es muy utilizado en las cartas náuticas. Se llamó "Proyección Mercator" y más tarde se publicó un atlas que lleva su nombre. Con las necesidades de la industria aeroespacial, han surgido varias proyecciones de Mercator horizontales y oblicuas. El trabajo de Mercator es aclamado como un hito en la cartografía europea del siglo XVI. Su atlas creó una nueva proyección de todo el mapa mundial, reflejando las características de los desarrollos cartográficos europeos de la época.
Al mismo tiempo que Mercator, el fundador del Atlas Oriental fue Luo Hongxian de China. Heredó y desarrolló los mapas de Zhu Siben y completó el atlas más antiguo existente en mi país, "Guang Yu Tu". El atlas utiliza 24 símbolos de leyenda unificados y utiliza patrones geométricos en lugar de pictogramas, lo que supone una mejora en el diseño del atlas. Tanto Luo Hongxian como Mercator resumieron los logros históricos de los mapas orientales y occidentales antes del siglo XVI en forma de atlas, vinculando el pasado con el futuro y teniendo un impacto en el desarrollo de los mapas en los siglos posteriores.
El misionero italiano Matteo Ricci hizo importantes contribuciones al intercambio de cartografía entre Oriente y Occidente. Después de 1600 d. C., con el apoyo y la cooperación de eruditos chinos, utilizó el conocimiento geográfico del mundo occidental y oriental para compilar un gran mapa geográfico mundial. Los íconos incluyen conceptos regionales recientemente descubiertos, como océanos y continentes, así como traducciones chinas del Mediterráneo, Roma, Cuba y Canadá. Al mismo tiempo, se aplicaron al mapa los términos Antártida, Polo Norte y Ecuador utilizados en la esfera armilar de Zhang Heng.
Después del siglo XVII, los países europeos vivieron la Revolución Industrial y alcanzaron un gran desarrollo social y económico. Para explorar rutas comerciales marítimas y expandir colonias, se necesitan cartas náuticas y mapas topográficos medidos para satisfacer las necesidades del desarrollo de recursos industriales y mineros, recursos terrestres y guerra militar. Por lo tanto, los levantamientos topográficos y cartográficos a gran escala realizados por varios países se han convertido en la corriente principal de la cartografía moderna.
En 1791, Gran Bretaña estableció el Ordnance Survey. Después de eso, los países de Europa occidental establecieron sucesivamente instituciones nacionales para investigar y compilar mapas, formaron un equipo profesional a gran escala y un sistema técnico estandarizado, y completaron sucesivamente levantamientos y mapas topográficos locales a gran escala, como el mapa topográfico Du Fu de Suiza. , que es famoso por su exquisitez.
Después de que la tecnología europea de topografía y cartografía se introdujo en China, la dinastía Qing dibujó mapas imperiales y mapas unificados de la dinastía Qing, sentando las bases científicas para los mapas chinos modernos. A mediados del siglo XIX, China utilizó la proyección trapezoidal para dibujar un mapa relativamente completo de Asia en ese momento.
En 1909, el Congreso Geográfico Internacional creó normas unificadas sobre división de mapas, representación del terreno, clasificación de ciudades y pinyin de nombres de lugares. Posteriormente, se modificaron la configuración de color de la capa y los estándares de unidades métricas, y se desarrolló una proyección de mapa única y un número de fotograma unificado globalmente. Estas medidas han tenido un profundo impacto en la internacionalización y estandarización de los mapas, y la mayoría de los países también han aceptado la numeración de marcos de mapas unificada internacionalmente. Se ha cooperado internacionalmente en la compilación y clasificación de mapas geológicos, mapas de población, mapas de uso de la tierra, mapas forestales y mapas de suelos, y se han logrado avances significativos en la estandarización de los sistemas de leyendas.
Los mapas han entrado en la etapa de producción industrial y comercialización social.
Con la división de las ciencias naturales y la profundización de la exploración del interior, constantemente se exploran nuevas áreas de mapas temáticos. A finales de 1999, Alemania volvió a publicar un atlas natural que incluía mapas geológicos, oceanográficos, meteorológicos, geomagnéticos, vegetales, animales, humanos y otros, que reflejaban el nivel de la ciencia y la tecnología en ese momento. Yang Shoujing de China pasó 15 años compilando este mapa histórico basado en el trabajo de sus predecesores. Refleja la rica herencia de la geografía histórica de China y resuelve muchas disputas sobre los cambios en las vías fluviales y la migración de estados y condados.
La cartografía en el siglo XX, por un lado, heredó una rica tradición histórica; por otro, hubo un nuevo desarrollo, a saber, la dirección de la topografía y la cartografía integrales. El contenido del mapa enfatiza la interacción entre el complejo natural y el entorno socioeconómico, centrándose en la relación entre el hombre y la tierra y los efectos ecológicos ambientales. Con el surgimiento de la fotografía aérea, la teledetección por satélite y la cartografía informática, la cartografía integral ha recibido un fuerte apoyo técnico y la cartografía ha experimentado cambios históricos.
La fotografía aérea se utilizó por primera vez en 1932, lo que permitió a las personas utilizar plataformas de gran altitud para realizar levantamientos y mapas sin necesidad de tierra, cambiando fundamentalmente el proceso de producción de mapas y levantamientos topográficos que se había formado en el pasado. 300 años. La fotogrametría aérea ha reemplazado casi por completo la topografía y el mapeo clásicos con panel plano, y se usa ampliamente en el levantamiento y mapeo de mapas topográficos básicos nacionales y varios mapas a gran escala de ciudades, tierras de cultivo, conservación de agua, bosques y minas.
Las fotografías aéreas son ricas en información y se pueden obtener imágenes multiespectrales mediante infrarrojos, colores naturales, infrarrojos de falso color y microondas. Mediante interpretación o procesamiento de imágenes, se utiliza para compilar diversos mapas temáticos como geología, suelo, uso de la tierra, recursos forestales, etc. La fotografía aérea también trasciende las barreras del entorno geográfico, especialmente las playas oceánicas donde es difícil para los humanos moverse. Pantanos, lagos, montañas, desiertos, obteniendo así datos geográficos de zonas en blanco no cubiertas por el mapa topográfico original.
Como registro de imágenes objetivas de paisajes geográficos, la fotografía aérea proporciona una fuente de información unificada para la elaboración de una serie de mapas, que reflejan la distribución e interrelación de diversos elementos geográficos naturales y humanos en un mismo espacio. La serie de dibujos resuelve fundamentalmente la dificultad de la coordinación unificada de los dibujos temáticos departamentales. Por ejemplo, entre 1969 y 1979, México completó una serie de mapas de 1:500.000 de terreno, geología, uso de la tierra, suelo, potencial de la tierra, etc., y estableció un archivo nacional sistemático de tierras.
En 1972, se lanzó con éxito el primer satélite de estudio de recursos terrestres del mundo, lo que permitió a los humanos observar toda la Tierra desde el espacio exterior. Los satélites terrestres, los satélites meteorológicos y los satélites oceanográficos, como nuevas fuentes de información cartográfica, tienen las características distintivas de rapidez, cuasi sincronismo y cobertura de grandes áreas. Pueden proporcionar información sin precedentes y aportar nuevos avances a la cartografía.
En los años 70 la cartografía entró en la era de la información marcada por la introducción de los ordenadores. Para satisfacer las necesidades de las computadoras y las herramientas de transmisión de información para facilitar la salida, la entrada, el procesamiento, el almacenamiento y la actualización, comenzaron a aparecer en el mapa nuevas formas de información digital. La teoría de mapas integral y la investigación cuantitativa resuelven esencialmente el problema de la capacidad y claridad de los mapas. Con la ayuda de los resultados del método de la cantidad geográfica se abrió el camino para la elaboración de mapas asistidos por ordenador. Con el rápido desarrollo de la cartografía asistida por computadora, ha entrado en la etapa de aplicación desde la etapa experimental. Utiliza un sistema de software para resolver la transformación de la proyección de mapas, el escalamiento de escala y la selección y síntesis de elementos geográficos del mapa, y realiza la automatización de la edición de mapas. Muchos países han creado bases de datos cartográficos una tras otra.
Basándose en la base de datos de mapas topográficos, países como Europa, Estados Unidos y Japón han desarrollado aún más sistemas de información geográfica. Este tipo de sistema tiene funciones compuestas de información multidimensional, que incluyen estadísticas socioeconómicas, registros de redes de estaciones de observación terrestre, datos de campo geofísicos, datos de teledetección multitemporal, así como una variedad de modelos de análisis matemático profesional o sistemas expertos en mapas. con pruebas de simulación matemática y funciones de predicción. Hasta ahora, los mapas no son sólo un soporte de información que describe y expresa los patrones de distribución de los fenómenos geográficos, sino también el resultado de un análisis e investigación regional integral, es decir, un producto inteligente generado por un sistema de información geográfica. Los sistemas de información geográfica brindan soporte técnico moderno para la investigación regional e integral sobre cartografía.