А.Г. Параллели и меридианы тоже не видны.
А.Б. Параллели и меридианы – да, совершенно верно, это тоже абстракция. Можно вообще показать на карте абстракции. Скажем, какой–нибудь индекс сухости какого–нибудь пустынного района, который представляет собой некий расчётный показатель, учитывающий количество осадков – человек никогда этого не видел. Или, скажем, показать обеспеченность человека какими–нибудь финансовыми средствами – тоже в расчётных величинах.
Вот это все позволяют сделать карты в отличие от снимка. Поэтому снимок – это всё-таки не карта. Снимок – это как бы копия того объекта, который человек видит, той местности, которую он видит, и очень иногда полезный, очень важный.
Вам, например, важно увидеть все детали на этой местности, все подробности. А карта – это тот же снимок, но уже пропущенный через мозги человека, через руки человека. И именно он, картограф, решал, что показать, что оставить, что снять с карты, как и что показать, что выделить на первый план, от чего, так сказать, избавиться как от какой–то незначительной мелочи.
Поэтому карта и снимок – это несколько разные вещи, и они друг друга не перекрывают. Ну, а та точка зрения, что с развитием, скажем, космических съёмок и после того как будет вся Земля заснята, картография, так сказать, погибнет или растворится, или уйдёт на второй план, эта точка зрения тоже несостоятельна, потому ни один снимок, полученный из космоса, нельзя привязать к Земле и нельзя обработать, если нету карты.
То есть, для того чтобы его положить на основу, чтобы знать, где он, чтобы его, так сказать, привести к горизонту, для всего для этого, прежде всего, необходима карта.
С другой стороны, картография сейчас уже никак не может жить без снимков. Эти два аспекта очень хорошо уживаются, очень хорошо взаимодействуют.
Ведь такие же точки предположения были, когда впервые начала внедряться в естественные науки математика. И тогда появилось такое мнение, что поскольку есть компьютер (тогда ещё были огромные компьютеры, которые занимали целое помещение), что поскольку вся информация вложена в компьютер, то зачем теперь карта? И что карты будут не очень нужны, и человек будет все задачи, тем более пространственные задачи, легко решать с помощью карт.
Но жизнь показала, что всё пошло несколько иначе. И теперь какой компьютер считается самым лучшим? Тот, у которого большой экран – чем лучше экран, тем лучше компьютер.
Потому что человек никак не может отказаться от наглядного образа. Если говорить научными терминами, то человек решает свои задачи не алгоритмически, не следует постепенно, не анализирует, вернее, человек решает задачи, не только анализируя, но и эвристически. Он сразу видит некий образ, и этот некий образ ему подсказывает какие–то решения, какие–то пути исследования. Причём, некоторые вещи человек сразу отметает, он на них даже не обращает внимания. Вот шахматист. Шахматист, когда перед ним партия, он ведь не перебирает все ходы подряд, он просто знает, что некоторые ходы можно даже не смотреть, пустой номер, там ничего нет.
Так и человек анализирует карту – он углубляется только в те образы, которые ему подсказывают какие–то решения, дают какие–то пути исследования.
Вот что можно сказать о карте.
Теперь я бы ещё сказал, пожалуй, о том, что карта за свою многовековую историю… Когда появились первые карты – мы не знаем, но первые картоподобные рисунки датируются сроком около 14–15 тысяч лет тому назад. Это наскальные рисунки, это рисунки на деревянных, на глиняных табличках. Позднее – это рисунки на деревне, на бивнях мамонтов, на костях животных. На бересте, на дереве, на шёлке в Китае, и на вазах старинных мы находим картографические рисунки. Даже в Библии есть упоминание о карте, например, в книге пророка Иезекииля сказано: «И ты, человек, положи перед собой кирпич и нарисуй на нём план города Иерусалима». Это были те самые глиняные таблички с картографическими рисунками, которые дошли до нас и которые, согласно исторической науке, сохранились где–то в Месопотамии.
Так что это очень древнее изобретение. И, кстати, сейчас на экране изображена такая древняя дорожная римская карта. Она анаморфирована, то есть все формы на ней искажены. Можно увидеть там, на юге, в левом углу этой картины, дельту Нила, сильно разветвлённую. И потом такой узкой полосой проходит Средиземное море и ещё видно Красное море немножко. Так вот это дорожная римская карта, так называемая пейтингерова таблица. Названа она по имени немецкого учёного Пейтингера, который в самом начале 16 века её нашёл, описал и у себя в коллекции держал.
Она представляет собой свиток длиной примерно, по–моему, метров 17–ти и шириной около трети метра. Она разворачивалась по мере движения человека от Британских островов до Индии. И на ней красными тонкими линиями показаны дороги.
Причём, дороги по протяжённости своей искажены, и по направлениям они тоже искажены. Зато очень точно показано, где эти дороги пересекаются, где они разветвляются. И, кроме того, на ней показаны все населённые пункты и стоянки римских легионеров. Вот это всё на ней очень чётко отражено.
Это было сделано очень давно. А вот то, что мы сейчас видим, это современная карта метрополитена. В данном случае тут приведён район города Барселона – потому что он тоже имеет такую вытянутую форму.
Так вот на карте метрополитена (как московского метрополитена, так и любого другого) тоже не сохраняется ни расстояние, ни направление, но отлично видна топология – все станции пересадок есть.
Так вот карты претерпели огромные изменения за века своего существования – и в способах изображения, и во внешнем виде, и в самом, так сказать, рисунке. Это уже не рулоны большие, это карты на бумаге, или карты на экране в автомобиле, или карты на экране компьютера.
И картограф рисует уже не резцом, и не кисточкой, и не карандашом. Кто бы мог подумать – он рисует мышкой, мышкой на экране, а не кисточкой на бумаге, не резцом на гравировальном камне.
Но функции у них остались те же. Функции остались абсолютно те же, какими всегда они были. Есть очень много аналогий между старинными картами и современными. Одна такая массивная плита была найдена в Саудовской Аравии, в Аравийской пустыне, точнее, недалеко от залива Акаба. И после того как археологи её изучили, они пришли к выводу, что это карта предназначена была для сбора податей. То есть, собственно говоря, карта была кадастрового назначения, такого же назначения, как и современные кадастровые карты.
То есть, хотя средства изображения менялись, но язык её практически остаётся тем же самым, точно так же, как язык, скажем, древних летописей не очень сильно отличается по сути своей от современного языка, хотя всё остальное поменялась. Стало быть, карта такую длинную, долгую эволюцию прошла. И никак она не растворяется ни в аэрокосмических снимках, ни в математических моделях. Она живёт с ними бок о бок.
Теперь можно было бы сказать ещё о том, как идёт современная эволюция карты.
Карта очень тесно взаимодействует с аэро– и космическими снимками. Вообще говоря, космические съёмки поставили всё с ног на голову, с головы на ноги – в общем, перевернули всю картографию. Потому что раньше, чтобы получить, например, карту лесов такой огромной страны, как Россия, нужно было снимать сперва в крупных масштабах. Отдельно лесные хозяйства, потом всё сводить вместе, получать карты лесов крупного района, потом районы сводить вместе, получать обзорную карту всей страны.
И пока не были сделаны съёмки отдельных участков, нельзя было получить большую обзорную карту на всю страну в мелком масштабе – всё приходилось сводить. А во время этого сведения, естественно, накапливались какие–то погрешности, ошибки.
В конце концов, космические снимки позволили пойти совершенно другим путём. Потому что большой охват пространства, который космические снимки дают, позволяет сперва получить мелкомасштабную карту на всю страну, а потом уже детализировать её на отдельных участках, где нужно. То есть, принципиально другой подход.
Я уже говорил, что снимки получаются детальные и очень, очень подробные. А карта пропущена через голову и несколько абстрактна, несколько условна. И в настоящее время сделаны уже попытки (эти карты существуют) совместить изображение. Фотоизображение накладывается на картографическое изображение. То есть, в карту впечатывается фотографическое изображение, называется это «фотокарта».
Фотокарты (иногда их называют ортофотокарты, чтобы подчеркнуть их ортогональность, снимок всё-таки бывает наклонный), космофотокарты, они сейчас в большом ходу, в очень большом ходу, их очень много. И даже не всегда можно отличить обычную карту от фотокарты. Очень удобно, потому что они совмещают подробность, детальность снимка с обобщённостью карт. Вот это стало развиваться, я думаю, с 60–х годов и, может быть, особенно интенсивно эти фотокарты стали делать американцы во время вьетнамской войны, потому что им там трудно было ориентироваться на местности. Пожалуй, они. А сейчас это очень активно развивается во всех отраслях знаний.
Потом человек пошёл дальше. Потому что в картографии всегда борются два направления. Одно направление картографии, это стремление сделать модель наиболее метричной, чтобы с неё можно было снять максимум метрической информации: высоты, глубины, расчленения, уклоны, удалённость, наклоны, градиенты и прочее, прочее, прочее. А вторая тенденция – это стремление сделать карту наиболее наглядной. Чтобы когда на неё смотришь, видеть просто местность, рельефную местность, пластическое изображение.
И эти два направления между собой, так сказать, диалектически, как нас учили, конфликтуют. Иногда стремление сделать карту очень пластичной мешает наглядности.
И после того как стали в большом ходу фотокарты, стали задумываться о возможности сделать карты трехмерными. Это называется «3D–карта» и в этом направлении было сделано очень много. Сперва делали вручную, строили разные рельефные блок–диаграммы.
Теперь это делается компьютерным образом, встроенные программы это делают моментально. И мы получаем трехмерное изображение рельефа. Мы видим все возвышенности, низменности, можем поворачивать эту модель так, как нам удобно, разглядывать с разных сторон. Можем вытягивать по одному направлению или по другому, то есть менять масштаб так, как нам удобно. Вот, кстати, то, что сейчас на экране, это как раз фотокарта одного из районов Бангладеш. Это очень сильно заболоченная местность, дельта большой реки и джунгли, там пробраться с топографической съёмкой тяжело. Поэтому французы (это французская карта) со своего спутника «СПОТ» делают очень подробные изображения и вгоняют его в рамки карты. И на этой карте есть всё, кроме рельефа. Здесь не очень хорошо видно, но там есть и названия населённых пунктов, и дорожная сеть, и подробное фотоизображение вместе с картографическим изображением. А вот слева за рамкой показаны масштабы, различные склонения, в общем, всё, как на обычной карте. Делается это очень быстро, почти в реальном режиме. И получаются такие карты для развивающихся стран, которые пока не могут себе позволить полноценной картографии, полноценной наземной съёмки. Когда стали делать трехмерные модели, то следующим этапом было натягивание на эту трехмерную модель фотоизображения. То есть, она уже не только трехмерная, но ещё и с фотоизображением, которое демонстрирует почти реальную местность. И, если можно так назвать, это были «фото–блок–диаграммы». То есть, уже была представлена местность со всей реальной ситуацией и со всеми реальными её высотами, понижениями и тому подобным.
Далее захотели придать этой модели ещё и динамику. То есть, появились картографические анимации. Электронные технологии позволили это изображение анимировать. Модель стала вращаться, её стало возможно поворачивать, наплывы различные делать, удаления, выделять какие–то части, освещать, затенять и так далее.
Она стала ещё более наглядной. Такое фотоизображение – это та модель, которая сейчас на экране…
А.Г. Это какой–то вулкан?
А.Б. Да, это гора где–то на севере, на границе между США и Канадой, по–моему, расположена. Вот такое изображение уже почти совсем реальное.
Кроме того, теперь делают виртуальные модели. Мало того, что это трехмерка, мало того, что на неё натянуто фотоизображение, но, кроме того, она ещё может поворачиваться и вращаться, можно делать её облёт. То есть, можно показать, вот так, как сейчас показано на экране, как во времени меняется изображение. Как будто бы человек совершает облёт этой местности.
И кстати, это очень легко вошло в жизнь и стало всем понятно, потому что телевидение показывает, скажем, сводку погоды на фоне как раз облёта поверхности нашей страны. Причём, появляются две анимации. На одной – программа показывает, что территория России вращается перед зрителем, а на другой картине зритель как бы пролетает над этой местностью. Эта та самая виртуальная анимация и все её воспринимают очень легко и просто. Это уже виртуальная модель.
Кроме того, технологии позволяют ещё выбирать маршрут. Можно выбрать маршрут и сказать, что «я хочу пролететь вокруг этой горы вот по такому маршруту». Более того, я хочу снизиться на этой горе и опуститься вот на это место, провести там какие–то измерения. Более того, можно с помощью этих виртуальных технологий покрыть землю, скажем, зелёным покровом, как летом, или покрыть снегом, как будто это зимний день. Можно добавить звук, если на модели изображено какое–то озеро, а если морской залив, то можно ещё добавить шум прибоя. И тогда уже будет полное впечатление, что ты находишься в реальной местности, можешь опуститься, можешь облететь её.
Если это виртуальный город, то можно попутешествовать по улицам, между ресторанами, банками, жилыми домами и тому подобное. Можно осветить её по–разному. Можно придать этой модели вечернее освещение или, скажем, дневное освещение. Или поместить облачность, которая будет частично закрывать город.
В общем, всё можно моделировать. То есть, картография дошла до такого момента, что можно управлять этой моделью в компьютерной среде – мы получаем почти реальную модель.
Вообще, слово «виртуальное» у нас теперь используется в самых разных смыслах. Говорят, «он виртуально здесь присутствует», то есть «как бы присутствует». На самом деле «виртуальное», строго говоря, должно пониматься как «почти реальное». Вот такие «почти реальные» модели картография теперь изготовляет, эти технологии есть и довольно, надо сказать, доступные. И тут оказывается, что кроме этой абсолютно реальной модели человеку всё-таки нужна условная карта.
Потому что он оказывается как бы на реальной местности, в совершенно реальной местности с реальным почвенным или растительным покровом, но только – без карты.
Он не знает, где он, какая здесь высота, как называется эта почва, какого возраста здесь геологическая порода. То есть оказывается, что на эту виртуальную модель нужно (рядом с ней или прямо на ней) поместить ещё обычное условное картографическое изображение, без которого тоже нельзя обойтись.
Вот такова эволюция картографических способов изображения, шедшая от простого к сложному, а теперь пытающаяся опять вернуться к самому простому.
Если же говорить о самых новых вещах в картографии, то это её соединение с Интернетом, с глобальными сетями, где в настоящее время обращается огромное количество карт.
Все знают, наверное, карты погоды, которые можно получить в любой момент. Очень широко известны разные туристские карты – турист, отправляясь в любое место, может найти это место, вызывать эту карту, посмотреть эти маршруты. В некоторых случаях туристские карты специально размещаются с целью привлечения туристов.
Иногда можно найти топографическую карту даже на наших российских сайтах, причём масштабов, которые не очень, так сказать, открыты в настоящее время в продаже. Но разные умельцы помещают в Сети эти карты. И такое огромное количество этих карт в Интернете, что один европейский картограф сказал, что получить необходимую картографическую информацию из Интернета, это всё равно, что напиться из шланга. То есть, идёт такое обильное поступление этой картографической информации, что надо думать о том, как её отобрать и получить именно то, что ты хочешь.
Тем не менее, благодаря возможностям Интернета появилась возможность вводить туда картографические произведения и оперативно их обновлять.
Создание государственных карт, а тем более, государственных атласов, национальных атласов, то есть, атласа страны – государственная задача. Каждая страна имеет свой национальный атлас так, как каждая страна имеет свой герб, свой гимн, свою энциклопедию – также она имеет национальный атлас.
Все страны имеют национальный атлас, за исключением России, которая в этой работе была одной из первых. У нас было много методик разработано, много научных положений выдвинуто в этой области и создано много атласов. Но национального атласа Россия не имеет, потому что национальный атлас страны должен охватывать и природу страны, и экономику страны, и население. А теперь ещё – и экологию, и историю. Там должны быть представлены карты, которые характеризуют страну в целом.
Так вот у нас всегда были проблемы с информацией, которая касалась хозяйства. И до сих пор, к сожалению, Россия, как это ни стыдно, ни позорно, до сих пор не имеет национального атласа, хотя существующая Федеральная служба геодезии и картографии уже приступила к изданию этого атласа. Четырехтомный он будет – уж делать, так делать. И первый том этого Национального атласа будет издан, очевидно, в этом году…
А.Г. Это будет географический атлас?
А.Б. Он будет общегеографическим. То есть, это будут карты типа общегеографических, физических, топографических. С большим количеством космических снимков, с подробными картами городов. Всё это там будет. Но карты природы и карты экономики – это следующие тома. И когда они будут сделаны… Я не думаю, что увижу это издание целиком ещё при жизни.
Ведь это очень долгое дело. А Интернет позволяет иметь такой атлас в Сети и обновлять его по мере выхода каждой карты. Не ждать, когда будет собран огромный том, фолиант большущий, занимающий пол–письменного стола, а прямо посылать эти карты в Интернет.
Причём, если есть новые данные, скажем, прошла новая перепись населения, значит, по новой переписи населения будет составляться новая карта. Её быстренько посылают в сеть, и человек может ею пользоваться.
Во многих странах созданы такие информационные атласные системы, целые институты, которые являются информационной системой в государстве, на этом уровне работают. И некоторые карты там находятся постоянно. Ну, скажем, геологическая карта долго не изменится, и карта, скажем, лесов, дорог, они не так быстро меняются, как карты социально–экономической тематики, и поэтому их можно обновлять. Это очень удобно.
Есть Интернет–атласы, многие страны создают их на основе старых бумажных атласов. Например, такая страна как Швеция издаёт национальный атлас в семнадцати или двадцати выпусках, то есть томах. Скажем, один том целиком посвящён лесам. Другой – целиком посвящён биологии. Третий – целиком посвящён населению – и так далее. Они имеют возможности быстро обновлять эту информацию.
А.Г. У меня вопрос к вам, если позволите: а с чем связан тот факт, что до сих пор крупномасштабные карты у нас не разрешены к продаже?
А.Б. Ну, вы понимаете, что есть закрытые объекты, секретные объекты, которые, собственно говоря, ни одна страна показывать не хочет. И в этом смысле, очевидно, какие–то масштабы действительно должны быть закрыты. Во всяком случае, та информация, которая на этих масштабах содержится, должна быть закрыта…
А.Г. Ну, можно написать, как прежде писали – «пионерский лагерь».
А.Б. Можно вообще не показывать эти объекты. Ну, скажем, стоит там какой–то радар – можно нанести местность без этого радара. Для автомобилистов важны дороги, и им нужно знать – где дороги, а дачникам – где стоит их дача, где находится лес. В принципе, этот вопрос можно решить. Космические снимки, о которых вы начали говорить, показывают местность с такой подробностью, что там уже десятки метров видны.
Поэтому, когда эти карты закрыты, это создаёт больше всего неудобств для нас самих. И по этому поводу идут сейчас жёсткие дискуссии между нашей Государственной картографической службой и общественными организациями, которые заинтересованы в получении этих карт, дискуссии – до каких пределов нужно закрывать эту информацию?
А.Г. И сейчас где установлен предел?
А.Б. Сейчас 100–тысячные карты, то есть, в одном сантиметре один километр, продаются в виде атласов и в виде карт. Это открытая вещь. Более крупный масштаб, скажем, в одном сантиметре 500 метров, считается закрытым до сих пор. Ну, наверное, в этом какой–то смысл есть. А может быть, и нет. Тут трудно сказать. Более того, тут много сложностей, потому что космические снимки крупного масштаба, которые вы можете купить за рубежом за приличные деньги, дают местность в более крупных масштабах.
Ну и считаются закрытыми данные о координатах пунктов. Но большинству населения точные координаты пунктов не так необходимы.
А.Г. А потом, какая сейчас проблема с координатами, если можно купить за 100 долларов GPS–приёмник и определить, где ты находишься.
А.Б. Да, совершенно верно. Более того, американцы, по–моему, в прошлом году открыли эти данные по координатам своих спутниковых систем. И теперь каждый может знать и пересчитать эти вещи. И вот мы в настоящее время покупаем большое количество этих спутниковых систем, это такой маленький телефончик. Ты держишь его в руке, он тебе показывает координаты. Чем ты дольше стоишь на точке, тем точнее и точнее он показывает эти координаты.
Так мы должны получить специальное лицензионное разрешение на возможность использования этого спутникового приёмника. То есть, это не вполне открытая вещь, особенно, если этот приёмник работает с высокой точностью.
А.Г. То есть, это зависит от точности работы приёмника?
А.Б. Да, от точности.
А.Г. Потому что они же есть в продаже.
А.Б. Да, они есть в продаже и продаются без лицензий. Но когда ты будешь вести съёмку, у тебя могут спросить разрешение на эту съёмку. Вы помните, были и конфликты с туристами, которых принимали за шпионов, или с реальными шпионами, уж не знаю как там. Во всяком случае, их заставали за тем, что они, стоя возле какого–то объекта, отмечали по этому приёмнику его координаты. Такие случаи были.
Так что путь картографии сейчас лежит в тесном соединении с информационными технологиями, с дистанционным зондированием, с аэрокосмическими методами и с Интернет–технологиями. И если говорить о дальнейших перспективах, то многие учёные – и западные, и наши – сходятся в мысли о том, что карты будущего будут разумными изображениями, которые будут иметь и третье измерение и будут показывать временное измерение. Ведь карты можно делать ещё и во временном масштабе. То есть, пускать их быстро или медленно. В зависимости от этого мы увидим разные вещи на этих картах.
И, кроме того, они ещё будут иметь разную генерализацию. То есть, при удалении будет видно одно, при приближении – будем видеть местность более подробно, и это будет не просто увеличение картинки, а показ другой, более подробной картинки. Многие считают, что если мы сделаем карту и потом к ней сильно приблизимся, то что–то там новое увидим. Нужна специальная технология, чтобы положить сперва карту обзорного масштаба, потом карту более крупного масштаба и увидеть именно её. Вот такие будут как бы разумные изображения. Но предугадать это очень трудно, как поэт сказал – «нам не дано предугадать».
Здесь прогнозы – вещь очень условная. Я вспоминаю вычитанное мною в одной книжке интересное свидетельство о прогнозистах. Одного специалиста по транспорту в начале 19–го века в Лондоне спросили: «Как будет развиваться транспорт в Лондоне в дальнейшем?» Вы знаете эту историю?
А.Г. Да, да, да.
А.Б. И он сказал, что транспорт будет развиваться очень бурно. Будет огромное количество конок, и, стало быть, все улицы Лондона на метр покроются навозом. Вот так он себе представлял развитие транспорта. Так ещё 100, 200 лет назад картограф не мог себе представить, что карты будут рисовать «мышкой». Так и мы не знаем, что преподнесёт прогресс. Это могут быть самые неожиданные вещи.
А.Г. Ну, я думаю, что в ближайшем времени, учитывая развитие GPS–технологий, можно будет рассчитывать на мобильную карту у себя в кармане, которая обновляется в режиме реального времени и показывает тебе, где ты на планете находишься.
А.Б. Совершенно верно. И показывает ещё множество параметров, которые к этой точке относятся…
Великое молчание Вселенной
Участники:
Владимир Михайлович Липунов – доктор физико-математических наук
Александр Васильевич Тутуков – доктор физико-математических наук
Александр Гордон: Доброй ночи, сегодня мы – о чудо – в прямом эфире и поэтому у вас есть возможность, как всегда в таком случае, в конце передачи задать свои вопросы гостям. Номер телефона сейчас появится на ваших экранах. А тема…
А.Б. Параллели и меридианы – да, совершенно верно, это тоже абстракция. Можно вообще показать на карте абстракции. Скажем, какой–нибудь индекс сухости какого–нибудь пустынного района, который представляет собой некий расчётный показатель, учитывающий количество осадков – человек никогда этого не видел. Или, скажем, показать обеспеченность человека какими–нибудь финансовыми средствами – тоже в расчётных величинах.
Вот это все позволяют сделать карты в отличие от снимка. Поэтому снимок – это всё-таки не карта. Снимок – это как бы копия того объекта, который человек видит, той местности, которую он видит, и очень иногда полезный, очень важный.
Вам, например, важно увидеть все детали на этой местности, все подробности. А карта – это тот же снимок, но уже пропущенный через мозги человека, через руки человека. И именно он, картограф, решал, что показать, что оставить, что снять с карты, как и что показать, что выделить на первый план, от чего, так сказать, избавиться как от какой–то незначительной мелочи.
Поэтому карта и снимок – это несколько разные вещи, и они друг друга не перекрывают. Ну, а та точка зрения, что с развитием, скажем, космических съёмок и после того как будет вся Земля заснята, картография, так сказать, погибнет или растворится, или уйдёт на второй план, эта точка зрения тоже несостоятельна, потому ни один снимок, полученный из космоса, нельзя привязать к Земле и нельзя обработать, если нету карты.
То есть, для того чтобы его положить на основу, чтобы знать, где он, чтобы его, так сказать, привести к горизонту, для всего для этого, прежде всего, необходима карта.
С другой стороны, картография сейчас уже никак не может жить без снимков. Эти два аспекта очень хорошо уживаются, очень хорошо взаимодействуют.
Ведь такие же точки предположения были, когда впервые начала внедряться в естественные науки математика. И тогда появилось такое мнение, что поскольку есть компьютер (тогда ещё были огромные компьютеры, которые занимали целое помещение), что поскольку вся информация вложена в компьютер, то зачем теперь карта? И что карты будут не очень нужны, и человек будет все задачи, тем более пространственные задачи, легко решать с помощью карт.
Но жизнь показала, что всё пошло несколько иначе. И теперь какой компьютер считается самым лучшим? Тот, у которого большой экран – чем лучше экран, тем лучше компьютер.
Потому что человек никак не может отказаться от наглядного образа. Если говорить научными терминами, то человек решает свои задачи не алгоритмически, не следует постепенно, не анализирует, вернее, человек решает задачи, не только анализируя, но и эвристически. Он сразу видит некий образ, и этот некий образ ему подсказывает какие–то решения, какие–то пути исследования. Причём, некоторые вещи человек сразу отметает, он на них даже не обращает внимания. Вот шахматист. Шахматист, когда перед ним партия, он ведь не перебирает все ходы подряд, он просто знает, что некоторые ходы можно даже не смотреть, пустой номер, там ничего нет.
Так и человек анализирует карту – он углубляется только в те образы, которые ему подсказывают какие–то решения, дают какие–то пути исследования.
Вот что можно сказать о карте.
Теперь я бы ещё сказал, пожалуй, о том, что карта за свою многовековую историю… Когда появились первые карты – мы не знаем, но первые картоподобные рисунки датируются сроком около 14–15 тысяч лет тому назад. Это наскальные рисунки, это рисунки на деревянных, на глиняных табличках. Позднее – это рисунки на деревне, на бивнях мамонтов, на костях животных. На бересте, на дереве, на шёлке в Китае, и на вазах старинных мы находим картографические рисунки. Даже в Библии есть упоминание о карте, например, в книге пророка Иезекииля сказано: «И ты, человек, положи перед собой кирпич и нарисуй на нём план города Иерусалима». Это были те самые глиняные таблички с картографическими рисунками, которые дошли до нас и которые, согласно исторической науке, сохранились где–то в Месопотамии.
Так что это очень древнее изобретение. И, кстати, сейчас на экране изображена такая древняя дорожная римская карта. Она анаморфирована, то есть все формы на ней искажены. Можно увидеть там, на юге, в левом углу этой картины, дельту Нила, сильно разветвлённую. И потом такой узкой полосой проходит Средиземное море и ещё видно Красное море немножко. Так вот это дорожная римская карта, так называемая пейтингерова таблица. Названа она по имени немецкого учёного Пейтингера, который в самом начале 16 века её нашёл, описал и у себя в коллекции держал.
Она представляет собой свиток длиной примерно, по–моему, метров 17–ти и шириной около трети метра. Она разворачивалась по мере движения человека от Британских островов до Индии. И на ней красными тонкими линиями показаны дороги.
Причём, дороги по протяжённости своей искажены, и по направлениям они тоже искажены. Зато очень точно показано, где эти дороги пересекаются, где они разветвляются. И, кроме того, на ней показаны все населённые пункты и стоянки римских легионеров. Вот это всё на ней очень чётко отражено.
Это было сделано очень давно. А вот то, что мы сейчас видим, это современная карта метрополитена. В данном случае тут приведён район города Барселона – потому что он тоже имеет такую вытянутую форму.
Так вот на карте метрополитена (как московского метрополитена, так и любого другого) тоже не сохраняется ни расстояние, ни направление, но отлично видна топология – все станции пересадок есть.
Так вот карты претерпели огромные изменения за века своего существования – и в способах изображения, и во внешнем виде, и в самом, так сказать, рисунке. Это уже не рулоны большие, это карты на бумаге, или карты на экране в автомобиле, или карты на экране компьютера.
И картограф рисует уже не резцом, и не кисточкой, и не карандашом. Кто бы мог подумать – он рисует мышкой, мышкой на экране, а не кисточкой на бумаге, не резцом на гравировальном камне.
Но функции у них остались те же. Функции остались абсолютно те же, какими всегда они были. Есть очень много аналогий между старинными картами и современными. Одна такая массивная плита была найдена в Саудовской Аравии, в Аравийской пустыне, точнее, недалеко от залива Акаба. И после того как археологи её изучили, они пришли к выводу, что это карта предназначена была для сбора податей. То есть, собственно говоря, карта была кадастрового назначения, такого же назначения, как и современные кадастровые карты.
То есть, хотя средства изображения менялись, но язык её практически остаётся тем же самым, точно так же, как язык, скажем, древних летописей не очень сильно отличается по сути своей от современного языка, хотя всё остальное поменялась. Стало быть, карта такую длинную, долгую эволюцию прошла. И никак она не растворяется ни в аэрокосмических снимках, ни в математических моделях. Она живёт с ними бок о бок.
Теперь можно было бы сказать ещё о том, как идёт современная эволюция карты.
Карта очень тесно взаимодействует с аэро– и космическими снимками. Вообще говоря, космические съёмки поставили всё с ног на голову, с головы на ноги – в общем, перевернули всю картографию. Потому что раньше, чтобы получить, например, карту лесов такой огромной страны, как Россия, нужно было снимать сперва в крупных масштабах. Отдельно лесные хозяйства, потом всё сводить вместе, получать карты лесов крупного района, потом районы сводить вместе, получать обзорную карту всей страны.
И пока не были сделаны съёмки отдельных участков, нельзя было получить большую обзорную карту на всю страну в мелком масштабе – всё приходилось сводить. А во время этого сведения, естественно, накапливались какие–то погрешности, ошибки.
В конце концов, космические снимки позволили пойти совершенно другим путём. Потому что большой охват пространства, который космические снимки дают, позволяет сперва получить мелкомасштабную карту на всю страну, а потом уже детализировать её на отдельных участках, где нужно. То есть, принципиально другой подход.
Я уже говорил, что снимки получаются детальные и очень, очень подробные. А карта пропущена через голову и несколько абстрактна, несколько условна. И в настоящее время сделаны уже попытки (эти карты существуют) совместить изображение. Фотоизображение накладывается на картографическое изображение. То есть, в карту впечатывается фотографическое изображение, называется это «фотокарта».
Фотокарты (иногда их называют ортофотокарты, чтобы подчеркнуть их ортогональность, снимок всё-таки бывает наклонный), космофотокарты, они сейчас в большом ходу, в очень большом ходу, их очень много. И даже не всегда можно отличить обычную карту от фотокарты. Очень удобно, потому что они совмещают подробность, детальность снимка с обобщённостью карт. Вот это стало развиваться, я думаю, с 60–х годов и, может быть, особенно интенсивно эти фотокарты стали делать американцы во время вьетнамской войны, потому что им там трудно было ориентироваться на местности. Пожалуй, они. А сейчас это очень активно развивается во всех отраслях знаний.
Потом человек пошёл дальше. Потому что в картографии всегда борются два направления. Одно направление картографии, это стремление сделать модель наиболее метричной, чтобы с неё можно было снять максимум метрической информации: высоты, глубины, расчленения, уклоны, удалённость, наклоны, градиенты и прочее, прочее, прочее. А вторая тенденция – это стремление сделать карту наиболее наглядной. Чтобы когда на неё смотришь, видеть просто местность, рельефную местность, пластическое изображение.
И эти два направления между собой, так сказать, диалектически, как нас учили, конфликтуют. Иногда стремление сделать карту очень пластичной мешает наглядности.
И после того как стали в большом ходу фотокарты, стали задумываться о возможности сделать карты трехмерными. Это называется «3D–карта» и в этом направлении было сделано очень много. Сперва делали вручную, строили разные рельефные блок–диаграммы.
Теперь это делается компьютерным образом, встроенные программы это делают моментально. И мы получаем трехмерное изображение рельефа. Мы видим все возвышенности, низменности, можем поворачивать эту модель так, как нам удобно, разглядывать с разных сторон. Можем вытягивать по одному направлению или по другому, то есть менять масштаб так, как нам удобно. Вот, кстати, то, что сейчас на экране, это как раз фотокарта одного из районов Бангладеш. Это очень сильно заболоченная местность, дельта большой реки и джунгли, там пробраться с топографической съёмкой тяжело. Поэтому французы (это французская карта) со своего спутника «СПОТ» делают очень подробные изображения и вгоняют его в рамки карты. И на этой карте есть всё, кроме рельефа. Здесь не очень хорошо видно, но там есть и названия населённых пунктов, и дорожная сеть, и подробное фотоизображение вместе с картографическим изображением. А вот слева за рамкой показаны масштабы, различные склонения, в общем, всё, как на обычной карте. Делается это очень быстро, почти в реальном режиме. И получаются такие карты для развивающихся стран, которые пока не могут себе позволить полноценной картографии, полноценной наземной съёмки. Когда стали делать трехмерные модели, то следующим этапом было натягивание на эту трехмерную модель фотоизображения. То есть, она уже не только трехмерная, но ещё и с фотоизображением, которое демонстрирует почти реальную местность. И, если можно так назвать, это были «фото–блок–диаграммы». То есть, уже была представлена местность со всей реальной ситуацией и со всеми реальными её высотами, понижениями и тому подобным.
Далее захотели придать этой модели ещё и динамику. То есть, появились картографические анимации. Электронные технологии позволили это изображение анимировать. Модель стала вращаться, её стало возможно поворачивать, наплывы различные делать, удаления, выделять какие–то части, освещать, затенять и так далее.
Она стала ещё более наглядной. Такое фотоизображение – это та модель, которая сейчас на экране…
А.Г. Это какой–то вулкан?
А.Б. Да, это гора где–то на севере, на границе между США и Канадой, по–моему, расположена. Вот такое изображение уже почти совсем реальное.
Кроме того, теперь делают виртуальные модели. Мало того, что это трехмерка, мало того, что на неё натянуто фотоизображение, но, кроме того, она ещё может поворачиваться и вращаться, можно делать её облёт. То есть, можно показать, вот так, как сейчас показано на экране, как во времени меняется изображение. Как будто бы человек совершает облёт этой местности.
И кстати, это очень легко вошло в жизнь и стало всем понятно, потому что телевидение показывает, скажем, сводку погоды на фоне как раз облёта поверхности нашей страны. Причём, появляются две анимации. На одной – программа показывает, что территория России вращается перед зрителем, а на другой картине зритель как бы пролетает над этой местностью. Эта та самая виртуальная анимация и все её воспринимают очень легко и просто. Это уже виртуальная модель.
Кроме того, технологии позволяют ещё выбирать маршрут. Можно выбрать маршрут и сказать, что «я хочу пролететь вокруг этой горы вот по такому маршруту». Более того, я хочу снизиться на этой горе и опуститься вот на это место, провести там какие–то измерения. Более того, можно с помощью этих виртуальных технологий покрыть землю, скажем, зелёным покровом, как летом, или покрыть снегом, как будто это зимний день. Можно добавить звук, если на модели изображено какое–то озеро, а если морской залив, то можно ещё добавить шум прибоя. И тогда уже будет полное впечатление, что ты находишься в реальной местности, можешь опуститься, можешь облететь её.
Если это виртуальный город, то можно попутешествовать по улицам, между ресторанами, банками, жилыми домами и тому подобное. Можно осветить её по–разному. Можно придать этой модели вечернее освещение или, скажем, дневное освещение. Или поместить облачность, которая будет частично закрывать город.
В общем, всё можно моделировать. То есть, картография дошла до такого момента, что можно управлять этой моделью в компьютерной среде – мы получаем почти реальную модель.
Вообще, слово «виртуальное» у нас теперь используется в самых разных смыслах. Говорят, «он виртуально здесь присутствует», то есть «как бы присутствует». На самом деле «виртуальное», строго говоря, должно пониматься как «почти реальное». Вот такие «почти реальные» модели картография теперь изготовляет, эти технологии есть и довольно, надо сказать, доступные. И тут оказывается, что кроме этой абсолютно реальной модели человеку всё-таки нужна условная карта.
Потому что он оказывается как бы на реальной местности, в совершенно реальной местности с реальным почвенным или растительным покровом, но только – без карты.
Он не знает, где он, какая здесь высота, как называется эта почва, какого возраста здесь геологическая порода. То есть оказывается, что на эту виртуальную модель нужно (рядом с ней или прямо на ней) поместить ещё обычное условное картографическое изображение, без которого тоже нельзя обойтись.
Вот такова эволюция картографических способов изображения, шедшая от простого к сложному, а теперь пытающаяся опять вернуться к самому простому.
Если же говорить о самых новых вещах в картографии, то это её соединение с Интернетом, с глобальными сетями, где в настоящее время обращается огромное количество карт.
Все знают, наверное, карты погоды, которые можно получить в любой момент. Очень широко известны разные туристские карты – турист, отправляясь в любое место, может найти это место, вызывать эту карту, посмотреть эти маршруты. В некоторых случаях туристские карты специально размещаются с целью привлечения туристов.
Иногда можно найти топографическую карту даже на наших российских сайтах, причём масштабов, которые не очень, так сказать, открыты в настоящее время в продаже. Но разные умельцы помещают в Сети эти карты. И такое огромное количество этих карт в Интернете, что один европейский картограф сказал, что получить необходимую картографическую информацию из Интернета, это всё равно, что напиться из шланга. То есть, идёт такое обильное поступление этой картографической информации, что надо думать о том, как её отобрать и получить именно то, что ты хочешь.
Тем не менее, благодаря возможностям Интернета появилась возможность вводить туда картографические произведения и оперативно их обновлять.
Создание государственных карт, а тем более, государственных атласов, национальных атласов, то есть, атласа страны – государственная задача. Каждая страна имеет свой национальный атлас так, как каждая страна имеет свой герб, свой гимн, свою энциклопедию – также она имеет национальный атлас.
Все страны имеют национальный атлас, за исключением России, которая в этой работе была одной из первых. У нас было много методик разработано, много научных положений выдвинуто в этой области и создано много атласов. Но национального атласа Россия не имеет, потому что национальный атлас страны должен охватывать и природу страны, и экономику страны, и население. А теперь ещё – и экологию, и историю. Там должны быть представлены карты, которые характеризуют страну в целом.
Так вот у нас всегда были проблемы с информацией, которая касалась хозяйства. И до сих пор, к сожалению, Россия, как это ни стыдно, ни позорно, до сих пор не имеет национального атласа, хотя существующая Федеральная служба геодезии и картографии уже приступила к изданию этого атласа. Четырехтомный он будет – уж делать, так делать. И первый том этого Национального атласа будет издан, очевидно, в этом году…
А.Г. Это будет географический атлас?
А.Б. Он будет общегеографическим. То есть, это будут карты типа общегеографических, физических, топографических. С большим количеством космических снимков, с подробными картами городов. Всё это там будет. Но карты природы и карты экономики – это следующие тома. И когда они будут сделаны… Я не думаю, что увижу это издание целиком ещё при жизни.
Ведь это очень долгое дело. А Интернет позволяет иметь такой атлас в Сети и обновлять его по мере выхода каждой карты. Не ждать, когда будет собран огромный том, фолиант большущий, занимающий пол–письменного стола, а прямо посылать эти карты в Интернет.
Причём, если есть новые данные, скажем, прошла новая перепись населения, значит, по новой переписи населения будет составляться новая карта. Её быстренько посылают в сеть, и человек может ею пользоваться.
Во многих странах созданы такие информационные атласные системы, целые институты, которые являются информационной системой в государстве, на этом уровне работают. И некоторые карты там находятся постоянно. Ну, скажем, геологическая карта долго не изменится, и карта, скажем, лесов, дорог, они не так быстро меняются, как карты социально–экономической тематики, и поэтому их можно обновлять. Это очень удобно.
Есть Интернет–атласы, многие страны создают их на основе старых бумажных атласов. Например, такая страна как Швеция издаёт национальный атлас в семнадцати или двадцати выпусках, то есть томах. Скажем, один том целиком посвящён лесам. Другой – целиком посвящён биологии. Третий – целиком посвящён населению – и так далее. Они имеют возможности быстро обновлять эту информацию.
А.Г. У меня вопрос к вам, если позволите: а с чем связан тот факт, что до сих пор крупномасштабные карты у нас не разрешены к продаже?
А.Б. Ну, вы понимаете, что есть закрытые объекты, секретные объекты, которые, собственно говоря, ни одна страна показывать не хочет. И в этом смысле, очевидно, какие–то масштабы действительно должны быть закрыты. Во всяком случае, та информация, которая на этих масштабах содержится, должна быть закрыта…
А.Г. Ну, можно написать, как прежде писали – «пионерский лагерь».
А.Б. Можно вообще не показывать эти объекты. Ну, скажем, стоит там какой–то радар – можно нанести местность без этого радара. Для автомобилистов важны дороги, и им нужно знать – где дороги, а дачникам – где стоит их дача, где находится лес. В принципе, этот вопрос можно решить. Космические снимки, о которых вы начали говорить, показывают местность с такой подробностью, что там уже десятки метров видны.
Поэтому, когда эти карты закрыты, это создаёт больше всего неудобств для нас самих. И по этому поводу идут сейчас жёсткие дискуссии между нашей Государственной картографической службой и общественными организациями, которые заинтересованы в получении этих карт, дискуссии – до каких пределов нужно закрывать эту информацию?
А.Г. И сейчас где установлен предел?
А.Б. Сейчас 100–тысячные карты, то есть, в одном сантиметре один километр, продаются в виде атласов и в виде карт. Это открытая вещь. Более крупный масштаб, скажем, в одном сантиметре 500 метров, считается закрытым до сих пор. Ну, наверное, в этом какой–то смысл есть. А может быть, и нет. Тут трудно сказать. Более того, тут много сложностей, потому что космические снимки крупного масштаба, которые вы можете купить за рубежом за приличные деньги, дают местность в более крупных масштабах.
Ну и считаются закрытыми данные о координатах пунктов. Но большинству населения точные координаты пунктов не так необходимы.
А.Г. А потом, какая сейчас проблема с координатами, если можно купить за 100 долларов GPS–приёмник и определить, где ты находишься.
А.Б. Да, совершенно верно. Более того, американцы, по–моему, в прошлом году открыли эти данные по координатам своих спутниковых систем. И теперь каждый может знать и пересчитать эти вещи. И вот мы в настоящее время покупаем большое количество этих спутниковых систем, это такой маленький телефончик. Ты держишь его в руке, он тебе показывает координаты. Чем ты дольше стоишь на точке, тем точнее и точнее он показывает эти координаты.
Так мы должны получить специальное лицензионное разрешение на возможность использования этого спутникового приёмника. То есть, это не вполне открытая вещь, особенно, если этот приёмник работает с высокой точностью.
А.Г. То есть, это зависит от точности работы приёмника?
А.Б. Да, от точности.
А.Г. Потому что они же есть в продаже.
А.Б. Да, они есть в продаже и продаются без лицензий. Но когда ты будешь вести съёмку, у тебя могут спросить разрешение на эту съёмку. Вы помните, были и конфликты с туристами, которых принимали за шпионов, или с реальными шпионами, уж не знаю как там. Во всяком случае, их заставали за тем, что они, стоя возле какого–то объекта, отмечали по этому приёмнику его координаты. Такие случаи были.
Так что путь картографии сейчас лежит в тесном соединении с информационными технологиями, с дистанционным зондированием, с аэрокосмическими методами и с Интернет–технологиями. И если говорить о дальнейших перспективах, то многие учёные – и западные, и наши – сходятся в мысли о том, что карты будущего будут разумными изображениями, которые будут иметь и третье измерение и будут показывать временное измерение. Ведь карты можно делать ещё и во временном масштабе. То есть, пускать их быстро или медленно. В зависимости от этого мы увидим разные вещи на этих картах.
И, кроме того, они ещё будут иметь разную генерализацию. То есть, при удалении будет видно одно, при приближении – будем видеть местность более подробно, и это будет не просто увеличение картинки, а показ другой, более подробной картинки. Многие считают, что если мы сделаем карту и потом к ней сильно приблизимся, то что–то там новое увидим. Нужна специальная технология, чтобы положить сперва карту обзорного масштаба, потом карту более крупного масштаба и увидеть именно её. Вот такие будут как бы разумные изображения. Но предугадать это очень трудно, как поэт сказал – «нам не дано предугадать».
Здесь прогнозы – вещь очень условная. Я вспоминаю вычитанное мною в одной книжке интересное свидетельство о прогнозистах. Одного специалиста по транспорту в начале 19–го века в Лондоне спросили: «Как будет развиваться транспорт в Лондоне в дальнейшем?» Вы знаете эту историю?
А.Г. Да, да, да.
А.Б. И он сказал, что транспорт будет развиваться очень бурно. Будет огромное количество конок, и, стало быть, все улицы Лондона на метр покроются навозом. Вот так он себе представлял развитие транспорта. Так ещё 100, 200 лет назад картограф не мог себе представить, что карты будут рисовать «мышкой». Так и мы не знаем, что преподнесёт прогресс. Это могут быть самые неожиданные вещи.
А.Г. Ну, я думаю, что в ближайшем времени, учитывая развитие GPS–технологий, можно будет рассчитывать на мобильную карту у себя в кармане, которая обновляется в режиме реального времени и показывает тебе, где ты на планете находишься.
А.Б. Совершенно верно. И показывает ещё множество параметров, которые к этой точке относятся…
Великое молчание Вселенной
27.05.03
(хр.00:50:00)
Участники:
Владимир Михайлович Липунов – доктор физико-математических наук
Александр Васильевич Тутуков – доктор физико-математических наук
Александр Гордон: Доброй ночи, сегодня мы – о чудо – в прямом эфире и поэтому у вас есть возможность, как всегда в таком случае, в конце передачи задать свои вопросы гостям. Номер телефона сейчас появится на ваших экранах. А тема…