Космічна картографія - Цікава картографія - Берег мій - Планета Земля
Вихід людини в космос дозволив ще краще пізнати нашу планету. З висоти 200 тис. км. Земля схожа на гігантський глобус із затуманеними через наявність атмосфери краями з діаметром, що в кілька разів перевершує діаметр Місяця. З наближенням до Землі сяюча куля поступово зростає; все ясніше розрізняються материки та острови з озерами та річками, моря та затоки. Вигляд рідної Землі з космосу справив на першого космонавта Ю. Гагаріна яскраве враження. Він розповідав: «Виразно вимальовуються гірські хребти, великі річки, великі лісові масиви, плями островів. Земля тішила соковитою палітрою фарб».
Описи земної поверхні, зроблені космонавтами, і особливо фотозображення її, отримані шляхом фотографування із супутників, внесли багато нового уявлення про Землю.
На малюнку 57 розміщено космічний знімок земної кулі. Хмарні утворення на цьому знімку закривають значну частину земної поверхні, але у багатьох місцях вона добре проглядається. Тут ми бачимо Африканський материк, Червоне море та багато інших географічних об'єктів.
Що і як можна дізнатися за космічними фотографіями? Кожен новий виток супутника навколо Землі приносить нову «доріжку» фотографій, за якими вчені отримують найбагатшу інформацію про нашу планету. Знімки, отримані з космосу, використовують у вирішенні багатьох наукових та народногосподарських завдань. За ними можна стежити за утворенням та переміщенням хмар, оцінювати льодову обстановку в арктичних морях, прогнозувати погоду. Вони допомагають вченим у пошуку корисних копалин, вивченні характеру переміщення пісків, вирішенні сільськогосподарських та лісових проблем та багатьох інших завдань.
Дешифрування космічних знімків, так само як і аерофотознімків, засноване на дешифрувальніознаками, якими пізнаються місцеві предмети. Під час фотографування гірських країн добре читаються подробиці рельєфу. Вони виділяються різкими контрастними тонами, які виходять на фотографії внаслідок різної освітленості протилежних схилів. Населені пункти і дороги також можна впізнати за своїми дешифрувальними ознаками, тільки на оригінальних знімках і під великим збільшенням. На друкарських відбитках це зробити не можна.
Особливо велику інформацію дає спектрозональне фотографування. Для цього фахівцями НДР та СРСР було розроблено та виготовлено у НДР спеціальний космічний фотоапарат МКФ-6, що дозволяє вести зйомку в шести діапазонах спектра електромагнітних коливань. В результаті виходить серія фотографій, на кожній з яких видно лише ті об'єкти, які відображають електромагнітні хвилі певної довжини. Якщо ці фотографії зіставити, то приховане зображення на одному знімку виразно видно на іншому. Зазвичай їх у різних кольорах накладають один на інший і одержують кольоровий знімок. На таких знімках кольору не відповідає реальним кольорам природних об'єктів, а використовується для збільшення контрастності між об'єктами. Ось чому спектрозональні знімки дозволяють отримати відомості про вологість і склад грунту, солоність води, її забрудненість; побачити геологічні розломи, поля, засіяні різними культурами, тощо.
Прив'язка знімків до карти. Вам, звичайно, не раз доводилося розглядати космічні знімки, вміщені в журналах, книгах; атласи. Чи ви помітили, що вони відірвані від дійсності? Справді, поруч із знімком ми бачимо общегеографической карти, де було б показано сфотографована територія. Іншими словами, космічні знімки не прив'язані до карти.У кращому випадку в тексті вказують знятий район або додають картосхему, складену за самими знімками в тому ж масштабі. Але цього не достатньо! Кожному з вас хочеться звірити знімок зі справжньою картою і дізнатися, що і як зображено на знімку, як це показано на карті і які додаткові до карти відомості дає фотозображення земної поверхні з космосу.
Вихід є: треба самим прив'язати знімок до карти і зробити це неважко. Візьмемо космічний знімок озера Іссик-Куль, вміщений у шкільному атласі (рис. 58, а), і звіримо його з картою, вирізка з якої наводиться нижче, на малюнку 58, б. Масштаб цієї карти 10 000 000 (1 см 100 км). Визначимо масштаб фотознімка. Для цього виміряємо довжину озера на карті та знімку та порівняємо їх. Результати виходять відповідно 17 та 68 мм, тобто розмір на знімку в 4 рази більший, ніж на карті. Отже, і масштаб знімка буде в 4 рази більший за карту і складе 1:2 500 000 (в 1 см 25 км).
Нанесення на карту ділянки місцевості, яка зображена на знімку, або, як кажуть фахівці, прив'язку знімка до карти, виконуємо в наступному порядку. Від крайніх точок озера виміряємо на знімку найкоротші відстані до його сторін (a, b, c, d). Вони виходять рівними 8, 12, 64 та 10 мм. Зменшимо їх у 4 рази і отримаємо відповідно 2, 3, 16 та 2,5 мм. Ці відстані відкладемо на карті та через точки відкладення проведемо сторони знімка, орієнтуючи їх за відповідними напрямками щодо місцевих предметів (річки Тарим, північного берега озера Іссик-Куль). Таким чином, у нас на карті визначилися межі території, зображеної на знімку. Це дає можливість більш детально звірити знімок з карткою та отримати додаткову інформацію про місцевість. На цьому знімку з великою детальністю проглядається берегова лінія озера, гірські кряжіі хребти, засніжені гребені гір, долини річок і навіть невеликі лощини.
Складання карт за космічними знімками. Особливо широке застосування фотографій, зроблених з космосу, знайшли в картографії. І це зрозуміло! Космічний знімок точно і з достатньою подробицями зображує обличчя Землі, і його можна легко перенести на карту.
Складання карт за космічними знімками виконують так само, як і по аероснімках. Залежно від точності та призначення карток застосовують різні методи їх складання з використанням відповідних приладів. Найбільше легко виготовити карту в масштабі знімка. Саме такі карти і розміщують зазвичай поряд зі знімками в альбомах та книгах. Для їхнього складання достатньо скопіювати зі знімка на кальку зображення місцевих предметів, а потім перенести їх на папір. Зробимо і ми таку роботу. Накладемо на знімок кальку та викреслимо на ній берегову лінію озера Іссик-Куль. Зворотний бік кальки зачорнимо простим м'яким олівцем. Потім накладемо кальку закресленою стороною на аркуш паперу, обведемо берегову лінію гостро відточеним олівцем, і на папері вийде зображення озера (рис. 58, в). Такі картографічні креслення називають картосхем. Вони відображають лише контурну частину місцевості (без рельєфу), мають довільний масштаб та не прив'язані до картографічної сітки.
У картографії космічні знімки використовують передусім створення дрібномасштабних карт. Гідність космічного фотографування в цих цілях полягає в тому, що масштаби знімків подібні до масштабів створюваних карт, а це виключає ряд досить трудомістких процесів складання карт. Крім того, космічні знімки пройшли шлях первинного узагальнення. Наприклад, берегова лінія озера Іссик-Куль хоч і вийшла на знімку досить докладною, але водночасчас виявилася певною мірою узагальненою. Це відбувається внаслідок того, що фотографування виконується у дрібному масштабі.
Зйомка Місяця, Марса та Венери. Фотозйомка з космосу застосовується не тільки для картографування земної поверхні. За допомогою космічних знімків складено карти Місяця та Марса.
Карта Марса, складена за космічними знімками, менш докладна в порівнянні з картою Місяця, але все ж вона дуже наочно і досить точно відображає поверхню планети (рис. 59).
Основою для карти Марса, як і для карти Місяця, послужили космічні фотознімки, на яких поверхня планети зображена при бічній освітленості, спрямованій під певним кутом. Вийшла фотокарта, на якій рельєф зображений комбінованим способом - горизонталями та природним тіньовим відмиванням. На такій фотокарті добре читається не лише загальний характер рельєфу, а й окремі нерівності, особливо кратери, які не можна відобразити горизонталями, оскільки висота перетину рельєфу становить 1 км.
Карта зроблена на 30 аркушах в масштабі 1:5 000 000 (1 см 50 км). Два околополюсних листа складено в азимутальной проекції, 16 околоэкваторных листів - в циліндричної, інші 12 листів - в конічної проекції. Якщо всі листи склеїти між собою, то вийде майже правильна куля, тобто глобус.
Значно складніше справа зі зйомкою Венери. Її не можна сфотографувати звичайним способом, тому що вона прихована від засобів оптичного спостереження щільною ковдрою хмари. Тоді з'явилася думка зробити її портрет над світлових променях, а радіопроменях, котрим хмарність не перешкода. З цією метою розробили чутливий радіолокатор, яким ніби промацується поверхня планети.
Щоб розглянути ландшафтВенери крупним планом, треба було наблизити радіолокатор до планети. Це і зробили автоматичні міжпланетні станції Венера-15 і Венера-16. На них встановили радіолокатори, які надсилають відбиті радіосигнали в центр обробки інформації, а тут спеціальний електронно-обчислювальний пристрій перетворює їх на радіозображення.
Цей пристрій можна порівняти з об'єктивом фотоапарата, який створює з світлового потоку видиме зображення на фотоплівці.
Виток за витком ковзали над планетою автоматичні міжпланетні станції Венера-15 і Венера-16, відзначаючи деталі її поверхні. А на Землі знову ж таки за допомогою ЕОМ все це точно накладалося на картографічну сітку. Одночасно із зображенням поверхні планети автомат будував профіль висот, якими картографи показали рельєф з допомогою горизонталей. Вивчення та зйомку Венери продовжили у 1986 році міжпланетні станції «Вега-1» та «Вега-2».
Людина ще не залишила своїх слідів на запорошених стежках далеких планет. Але він знайшов інший, доступніший спосіб вивчення небесних сусідів, посилаючи у розвідку «навчені» їм автоматичні міжпланетні станції.