Historie kartografie a mapování

Transkript

1 Nezařazené poznámky - stránka 1 Tabula Peutingeriana (pásová mapa říše) -> středověk: Remisférické mapy, Beatovy mapy (ve středu: Sv Země), st.- kruhové T mapy (Ebstorfská, Herefordská -> mapa Fra Maurova), Arábie- Al Idrísídejiny kartografie 7. októbra :16 Rozpad římské říše a vytvořené nových států nepřinesly jen změny politické, ale i sociální, náboženské a kulturní. Různým vývojem procházejí kulturní oblasti byzantská, latinská, islámská, dále čínská, indická, americká a jiné, a různě se vyvíjí kartografie. Zatímco v latinské oblasti, kde nositelkou vzdělanosti byla křesťanská církev, se vytváří nový biblický názor a kartografie se v podstatě omezuje na ilustrování teologických textů, nese arabsky mluvící svět i nadále kartografickou tradici řeckého starověku, třebaže časem také omezenou vlivem islámu. I v byzantské oblasti přetrvává vliv Aristotelova učení. Přes silný odpor tzv. syrské školy zůstala zachována představa o kulovém tvaru Země a souvislost s antickou kulturou nebyla přerušena tak jako v latinské oblasti. V Číně překračuje mapování hranice země a šíří se i do zahraničí. Evropská středověká kartografie byla hlavně v počátcích v tzv. éře kartografie církevních otců značně zaostalá a silně závislá na křesťanském vnímání světa. Vědecké poznatky, jež nám odkázala antika, upadly v zapomnění a byly znovuobjeveny až nalezením Ptolemaiovy Geografie. Teprve později s rozvojem námořní plavby a nástupem renesance se opět tvorba map stala vědeckým a uměleckým oborem to už ovšem patří do další kapitoly Novověké kartografie. Evropské středověké mapy se v podstatě člení na mapy trojího druhu: tzv. mapy Mappaemundi (pásmové, Beatovy, kruhové mapy); portolánové mapy a podrobné mapy jednotlivých území. Portolánové mapy jsou italské původu a představují zcela nový typ kartografické produkce. Název pochází z italského výrazu porotolani, který znamenal písemné námořní pokyny. Zakreslují hlavně mořské pobřeží (zprvu Středozemního moře, západní a severní Evropy) se všemi přístavy, zálivy a zátokami. Starověkou plaveckou pomůckou byly jen slovní popisy pobřeží a přilehlých území,tzv. periply, které byly obdobou psaných itinerářů pozemních. Po zavedení kompasů se z periplů snad periplů kreslených, jaké byly známy v byzantské oblasti vyvinuly portolánové mapy. Jejich vývojově pokročilejší skupinou jsou kompasové mapy. Geografickou síť tyto mapy zprvu neměly, zato byly opatřeny svazkem paprsků vycházejících ze společného středu, později kompasovými růžicemi. Ve středu mapy bývala nakreslena alespoň jedna ústřední růžice o 16 paprscích a kole ní zpravidla dalších 16 růžic o dvojnásobném počtu paprsků. Tato osnova poskytovala plavcům dostatek údajů o směrech. Předpokládala ovšem používání kompasu při námořní plavbě. Přírodní magnet znali už Vikingové a Normani ho zavedli v stol. ve Středomoří. Zde byl také učiněn vynález umělého zmagnetizování střelky a jejího spojení se směrovou růžicí (vývoj kompasu do dnešní podoby byl v Evropě ukončen v r. 1270). Od dob svého vzniku se portolánové námořní mapy rychle množily. Dávaly konkrétní podobu záznamům, plánům a tradicím celých generací lodivodů a kapitánů. V dějinách kartografie neexistuje nic významnějšího a úchvatnějšího, než je cesta od obrázkové mapy klášterní z dob temna k velké řadě katalánských a středozemních námořních map. Portolánové mapy se obvykle kreslily na pergamen či kůži, ačkoliv se už používal papír. Někdy je nacházíme jako jednotlivé listy nebo listy svázané do atlasu. Dochovaly se mnohé nádherné ukázky, speciálně vyrobené pro panovníky nebo mecenáše, které se díky tomu uchovaly v knihovnách. Až na malé výjimky byly všechny vyrobeny v dílnách italských a katalánských kartografů. Vůdčí postavení Italů a obyvatel východní části Iberského poloostrova začalo v 11. století a trvalo až do obeplutí Afriky, nalezení vodních cest do Indie a objevení Ameriky. Historie kartografie a mapování Počátek mapování- Mezopotámie př.n.l.- kamenné destičky -> Řecko- 5.st.př.n.l.- Kráterův glóbuszobrazení světa- oikumeny -> Marinas z Týru (čtverc. zobrazení) -> Claudios Ptolemaios (90-160)- Geografiké Hyfégésis (8 svazků) -> Řím

2 Nezařazené poznámky - stránka 2 Země), st.- kruhové T mapy (Ebstorfská, Herefordská -> mapa Fra Maurova), Arábie- Al Idrísí- Idrísího mapa (1154) 14.st.- kompasové mapy = portulány (Katalánská mapa světa) Kartografická renesance st objevení děl Ptolemaia, vynález knihtisku, velké objevné plavby, byly používány podle Ptolemaia Strabonovy údaje o verlikosti Země (poloviční)- P. Toscanellimapy pro Kolumba, v 15. st. se začal používat dřevotisk a následně měditisk (z hloubky), významní kartografové: Martin Behaim (glóbus), Jan Schöner, G. Mercator (loxodromická mapa světa), kardinál Mikuláš Cusa (Tabula Germaniae- střední Evropa), J. Werner, P. Apian, G. Postel, N. Sanson Aristarchus ze Samu, autor heliocentrického systému. Jeho kolega z Múseia Hipparchos z Nikaie zase položil základy systému geocentrickému a kromě toho vypracoval podrobný katalog hvězd. Eratosthenés z Kyrény byl učencem, který dokázal jako první změřit poměrně přesně obvod Země (mimoto zastával po smrti svého učitele Kallimacha funkci šéfa Múseia). Jeho měření, vycházející z předpokladu kulatosti Země, využívá úhlovou metodu. Eratosthenés si k měření zvolil Syéné (Asuán) a Alexandrii, o nichž předpokládal, že leží na stejném poledníku (ve skutečnosti leží téměř 3 z.d. od sebe). V den letního slunovratu dopadaly v Syéné sluneční paprsky na dno hluboké studny. Ve stejný den zjistil Eratosthenés, že obelisk v Alexandrii vrhá stín o úhlu 7,2. Pak jen stačilo odhadnout vzdálenost z Alexandrie do Syény a pomocí jednoduchého výpočtu zjistit obvod Země. Ten měl činit stádií. Jelikož přesně nevíme, jaká stádia Eratosthenés používal, můžeme dostat výsledný obvod km, přičemž nejpoužívanější athénská stádia by nám dala výsledek km. To je každopádně velmi přesné měření. Tentýž muž také položil základy kalendáře později užitého Caesarem a vytyčil první rovnoběžky a poledníky. Rovněž Klaudios Ptolemaios ( ? n.l.), autor díla Mathématiké syntaxis (známo také jako Almagest), ve které shrnul řeckou geocentrickou astronomii a položil základ mnoho století trvajícímu přesvědčení o Zemi jako středu vesmíru, působil právě v Múseiu. Iulius Africanus zde spočítal, kdy vznikl svět. Jeho pozoruhodný výsledek? Přesně 29.srpna 5492 před n.l. Erastothenes zo Syeny Zem je malým bodom v porovnaní s mnohými nebeskými telesami. To je postulát sférickej astronómie. Z tohto vychádzal Erasthotenes keď odôvodňoval že slnečné lúče dopadajú na povrch Zeme rovnobežne. Erastothenes vychádzal z predpokladu, že Alexandria a Syena (dnešný Assuan) ležia na rovnakom poludníku. Odhadol vzdialenosť medzi oboma mestami na asi 5000 stadií (Stadium alebo stadion bolo viacero staro-gréckych a starorímskych dĺžkových mier, 1 stadium je približne 1/10 míle). Za letného slnovratu, na poludnie Slnko nevrhá tieň v Syene, ale v Alexandrii tieň bol viditený. Erastothenes použil gnomon (vertikálna palička) a zmeral uhol, ktorý svieral tieň s povrchom zemským. Veľkosť uhla bola približne 360/50 stupňov. Potom: Keďže nepoznáme presne hodnotu ním použitej stádie - odhady sú m, ak použijeme 170,4 m, dostávame polomer Zeme 6779 km. Dnes udávaná hodnota je 6378 km.

3 Nezařazené poznámky - stránka 3 dostávame polomer Zeme 6779 km. Dnes udávaná hodnota je 6378 km. Eratosthenes a ako je veľká Zem Aj keď podľa názvu sa máme venovať tomu, ako Aristarchos meral veľkosť vesmíru, začneme tým, ako niekto iný meral niečo iné. A nie hocikto, ale sám Eratosthenes. Žil v rokoch 276(?) až 194(?) p.n.l. Narodil sa v africkom meste Syene (v iných prepisoch Cyrene, Kyrene) a väčšinu života prežil v Alexandrijskej knižnici. Bol dokonca jej v poradí tretím riaditeľom. Matematici Eratosthena považujú za svojho pre sito, ktorým sa z prirodzených čísiel dajú preosiať prvočísla. Zemepisári ho právom považujú za zakladateľa geometrie Zeme. A najznámejšia je zrejme jeho geniálna úvaha a z nej vyplývajúci výpočet veľkosti zeme, ktorý uskutočnil niekedy v rokoch 235 až 225 p.n.l. Pracoval zrejme nezávisle od Aristarcha, ale ich výsledky sa navzájom optimálne dopĺňali. Celé to začalo tým, čo si Eratosthenes všimol vo svojom rodnom meste: Raz za rok tam slnko svietilo až na dno hlbokej (a kolmo vykopanej) studne... Úloha 1: Ako sa dá presne charakterizovať poludnie? Kde leží Syene? V ktorý deň tam svieti slnko na dno studne? Kľúčom k riešeniu úlohy je dôkladná odpoveď na prvú otázku. Pri jej hľadaní deti najčastejšie začnú tým, že na poludnie slnko stojí najvyššie na oblohe, resp. že človek vrhá najkratší tieň. Po potvrdení si týchto skutočností a za použitia dvoch lôpt (Slnko, Zem) a kúska kriedy (postavička pozorovateľa) deti postupne dospejú aj k stereometrickej definícii poludnia: Stredy Slnka, Zeme, pozorovateľ a severný a(lebo) južný pól ležia v jednej rovine. Druhá, ekvivalentná definícia hovorí, že stred Slnka leží v rovine poludníka, na ktorom sa nachádza pozorovateľ. Všetky definície s deťmi preberieme, ilustrujeme si ich na pomôckach, a pokúsime sa nájsť ich vzájomné súvislosti. Na riešenie dvoch ďalších problémov deti dobre navedieme otázkou, aký by mali tieň v deň D v Syene, a či sa im to môže stať u nás, na Slovensku. Ak treba môžeme ešte pridať otázky, kedy na poludnie máme najdlhší tieň, kedy najkratší, a či sa dĺžka tieňa na poludní v priebehu jedného roku viac krát zopakuje. Deti si skombinovaním vlastných skúseností a poznatkov zo školy uvedomia význam slnovratov v kalendári a obratníkov na glóbuse. Spoločným úsilím sa zatiaľ vždy dostali k správnej odpovedi, že Syene leží na našom obratníku Raka, a na dno studne svieti slnko počas letného slnovratu. Ak sme takto pekne zvládli všetko, čo súvisí s poludním v Syene, je nám asi jasné, že podobne všetkému rozumel aj sám Eratosthenes. Ten ale medzičasom už sídlil v Alexandrii. A práve tam dostal svoju geniálny myšlienku. V okamžiku, keď slnko svieti do studne v Syene, môže predsa on merať v Alexandrii. A keď k meraniu pridal aj nápad a vedomosti, vypočítal

4 Nezařazené poznámky - stránka 4 k meraniu pridal aj nápad a vedomosti, vypočítal ako prvý človek veľkosť svojej vlastnej planéty... Úloha 2: Čo odmeral Eratosthenes v Alexandrii? A čo sa z tejto hodnoty dá určiť, ak poznáme vzdialenosť zo Syene do Alexandriie? Otázky nie sú úplne presné, ale v rámci rozprávania nie je problém ich priebežne upresňovať. Našim cieľom je v podstate dospieť k uvedenému obrázku. Pokiaľ pracujeme so šikovnými deťmi, dajú sa jednotlivé kroky v úvahe buď vyprovokovať vhodnými otázkami, alebo ich deti objavujú samé. Možné otázky sú napríklad: V čom budú na poludnie iné slnečné lúče v Alexandrii, ak leží severnejšie ako Syene? Bude slnko priamo nad nami, a budú aj tu lúče dopadať kolmo na zem? Ako by sa dal odmerať ich odklon od kolmej polohy? Vieme si nakresliť poriadne veľký obrázok tejto situácie? Viete v obrázku nájsť nameraný uhol aj na inom, významnom mieste?... Keď sme sa dostali k výslednému obrázku, dopovieme si, aké hodnoty poznal Eratosthenes. Uhol slnečných lúčov v Alexandrii bol 7,20, alebo po grécky 1/50 celého kruhu. Vzdialenosť medzi Alexandriou a Syene bola 5040 štadiónov. A my dnes vieme, že grécky štadión v tomto období meral 160 metrov. Aká veľká je Zemeguľa? 5040 x 50 = štadiónov, alebo pre nás x 0,160 = kilometrov. Je zaujímavé, že možno najväčší a určite najznámejší moreplavec Kryštof Kolumbus dobre poznal Ertosthenov výsledok a používal ho pri plánovaní svojej výpravy. Mal ale smolu: V 15 storočí vedci odhadovali veľkosť štadiónu približne polovičnou hodnotou. Kolumbus preto počítal s tým, že Zem je menšia. Presvedčenie, že doplával do Ázie teda vyplývalo z kombinácie presného odhadu dĺžky jeho plavby a chybného predpokladu o veľkosti Zeme. Pokiaľ by poznal správnu dĺžku štadiónu, vedel by, že objavil nový kontinent. Aký by potom mala Amerika asi názov? Krištofika? Kolumbovi pritom stačilo málo zopakovať Eratosthenov experiment a spočítať si vlastnú hodnotu. Renesanční vedci o niekoľko desiatok rokov neskôr by to asi spravili. Ak poznáme dĺžku tieňa v Alexandrii, vzdialenosť Alexandria - Asuán, pomocou poznatkov o pravouhlom trojuholníku, a poznatkoch o kružnici, vieme vypočítať obvod Zeme s prekvapivou presnosťou. Výsledok jeho výpočtu, v závislosti na dĺžke stadií súhlasí so skutočným obvodom Zeme s rozdielom 5 15 %. Až v roku 827 vykonal meranie zemepisnej šírky kalif al-mamún a dosiahol väčšiu presnosť. Poludníky Poludník (meridian) je čiara na povrchu Zeme spájajúca severný a južný pól. Nazýva sa tak preto, že na všetkých bodoch poludníka je poludnie (denná kulminácia Slnka) v rovnakom okamihu. Každý poludník má tvar polkružnice a je polovicou priesečníka povrchu Zeme s rovinou, ktorá prechádza zemskou osou a obomi pólmi. Inými slovami, vždy dva protiľahlé poludníky (dve polkružnice) vytvárajú veľkú kružnicu. Keďže sú všetky poludníky identické, začiatok vzťažného systému nultý poludník je určený voľbou

5 Nezařazené poznámky - stránka 5 jedného z poludníkov. Rovnobežky Rovnobežka (parallel, parallel of latitude) je priesečnica povrchu Zeme s rovinou, ktorá je kolmá na zemskú os. Má tvar kružnice. Len jediná rovnobežka je veľkou kružnicou a nazýva sa rovník (equator). Ostatné rovnobežky (kružnice) sa smerom k pólom zmenšujú a vytvárajú malé kružnice. Rovník, ako jednoznačná (najväčšia) rovnobežka je stanovená ako začiatok vzťažného systému nultá rovnobežka. [upraviť] Zemepisné súradnice Poludníky a rovnobežky tvoria sieť zemepisných súradníc. Každý bod na Zemi leží práve na jednom poludníku a jednej rovnobežke a je nimi jednoznačne definovaný. Táto skutočnosť umožňuje vytvoriť na zemskom povrchu pomyselnú sférickú sieť očíslovaných poludníkov a rovnobežiek, ktorá slúži ako vzťažný systém na určovanie polohy bodu (plavidla) na Zemi. Nultý poludník a nultá rovnobežka (rovník). Systém zemepisných súradníc sa skladá z očíslovaných poludníkov a rovnobežiek, takže každá poloha na povrchu Zeme je daná vždy dvomi číslami ako poloha ľubovoľného bodu na ploche. Pretože teoretických poludníkov a rovnobežiek je na povrchu Zeme nekonečne veľa, nie sú očíslované absolútnymi číslami (napr. 1, 2, 3 ) ale svojou polohou voči počiatočnému (nultému) poludníku a počiatočnej (nultej) rovnobežke. Poludníky sú definované uhlom, ktorý zviera rovina poludníka s rovinou nultého poludníka. Tento uhol sa nazýva zemepisná dĺžka (longitude). Rovnobežky sú definované uhlom, ktorý zviera spojnica ľubovoľného bodu na rovnobežke a stredu teoretickej zemskej gule s rovinou nultej rovnobežky. Tento uhol sa nazýva zemepisná šírka (latitude). Uhol poludníka a rovnobežky sa udáva v geometrických stupňoch, respektíve v menších jednotkách. Zem je guľatá!! Ako prvý to dokázal Aristoteles. Glóbus je zmenšený obraz Zeme. Je to guľatý model Zeme. Mapa je plochý, zmenšený obraz povrchu Zeme alebo jeho časti. V byzantské kulturní oblasti nedochází k takovému odtržení od antické kultury jako v oblasti latinské, přesto proti učení o kulovém tvaru Země vystupuje tzv. syrská škola a její stoupenci. K těm patřil i mnich sinajského kláštera, původně alexandrijský obchodník Kosmas Indikopleustés (Konstantin z Antiochie, 6.stol.). Ten ve svém spise Christianiké topografía z doby kolem r. 547 přirovnává podobu nebeské klenby a Země k biblickému stánku úmluvy a na připojené mapě dává oikumeně tvar obdélníkové ploché desky. Kosmova středověká soustava se rozšířila i ve středověké Evropě RENESANCE KARTOGRAFIE Ve většině zemí západní a střední Evropy dochází ve století ke hnutí za znovuzrození, renesanci antické kultury, vědy a umění a snažení dále prohloubit starověké znalosti. V kartografii měly na jejím obrození vliv především znovuobjevení Ptolemaiovy Geografie, vynález knihtisku v Evropě a výsledky velkých objevných cest. Ani evropská kartografie 15. století nezůstala stranou tohoto proudu. Když Turci stanuli r na evropské půdě, začali cařihradští občané odcházet z ohrožených krajů zejména do Itálie a s nimi se dostala do latinské oblasti i řecká Ptolemaiova Geografia. Její "objevení" Evropou znamenalo skutečnou senzaci. Došlo k překladu do latiny, nejprve bez map (1406), později s 27 ptolemaiovskými mapami (nejstarší datovaná verze 1427). Vedle původních map (tabulae antiquae) se však objevují také nové, moderní mapy (tabulae modernae), z nichž první byla už r mapa Skandinávie dánského kartografa Claudia Claussona Swarta (narodil se 1388). Kromě Ptolemaiových matematických principů pro sestavování map byly přebírány i zastaralé údaje, které byly zdrojem četných omylů. Další nesprávností, která mj. ovlivnila později i záměry Kryštofa

6 Nezařazené poznámky - stránka 6 které byly zdrojem četných omylů. Další nesprávností, která mj. ovlivnila později i záměry Kryštofa Kolumba a rozvoj poznání obecně, byla skutečnost, že Ptolemaios pro konstrukci svým map použil Possidoniovy, event. Strabonovy údaje o rozměrech Země, které jsou podstatně menší než ve skutečnosti. Z těchto podkladů byla konstruována též mapa z r florentského kosmografa Paola Toscanelliho ( ), která sloužila Kolumbovi jako navigační pomůcka při jeho objevných cestách. V r přepracoval rakouský kosmograf Dominus Nicolaus Germanus (asi ) obdélníkové ptolemaiovské mapy do lichoběžníkové sítě, zkráceně po něm nazvané Donisova. S vynálezem tisku se objevuje i tisk map, nejprve z dřevořezu (1472), později z mědirytiny (1477). Počátky mědirytectví a měditisky bývají kladeny do Itálie, kde v Subiaku roku 1477 vytiskl Conrad Sweynheim mapy k již uvedenému Ptolemaiovu dílu. Počet moderních map roste současně s poznáním, že ptolemaiovské mapy vlastně neodpovídají znalostem ani názvům soudobého světa. Jednou z nových map je mapa střední Evropy Mikuláše Cusy ( ), datovaná 1491, ale hotová r Ptolemaiovský obraz světa, doplněný ovšem portugalskými objevy v Africe a patrně i mapou Paola Toscanelliho ( ) z r. 1474, ukazuje předkolumbovský rukopisný zemský glóbus Martina Behaima ( ) z r o průměru 50,7 cm.