地球儀和地圖的誕生2

早期的地球儀

1492年，也就是克里斯多夫·哥倫布橫越大西洋的那一年，馬丁·貝海姆在紐倫堡完成了一架直徑20英寸的地球儀。因為這架地球儀是根據(jù)托勒密《地理學(xué)指南》中的地圖制成的，所以貝海姆所描繪的亞洲比實際上的向東延長了許多，于是大西洋也比實際上的窄了許多。

早期地球儀的制作過程是這樣的：先印刷出狹長的三角形圖塊，然后將這些圖塊剪下來，粘貼在木球上。

德國最有名的地球儀制作者，是紐倫堡學(xué)者瓊漢恩斯·肖納。他在16世紀(jì)早期制作的兩個地球儀保存至今。

以下所展示的三角形圖塊，是1540年從喬治·哈特曼制作的地球儀上復(fù)制下來的樣品。

阿特拉斯

亞伯拉罕·奧特利斯于1527年出生在安特衛(wèi)普，他一生的大部分時間都在這里度過。奧特利斯原是一名地圖繪制員，但不久他便開始從事地圖買賣生意。

他的顧客中，有一位名叫阿基迪斯·霍夫德曼的商人，他從奧特利斯那里買來的地圖幫助他找到運送貨物最便捷的路線。然而，霍夫德曼的辦公室里卻到處散落著各式各樣、大小不等的地圖，對此他大為煩惱，并向奧特利斯訴說了他的苦衷。

奧特利斯幫助他解決了問題，將他散亂的地圖收集起來裝訂成冊。他為霍夫德曼裝訂的這本地圖集大約有30多幅地圖。

奧特利斯同其他繪圖、刻圖方面的專家交換意見后，認(rèn)為這樣的地圖冊可能會有很大的市場潛力。通過10年的辛勤努力，奧特利斯編輯的地圖冊《世界大觀》于1570年出版發(fā)行，其中包括35頁的文字解釋和53張銅版印刷的地圖。書中還記錄了寫書過程中參考的其他繪圖者的著作名稱以及作者的姓名?！妒澜绱笥^》獲得了巨大的成功，到1598年奧特刊斯去逝時，這部著作己被印刷了28個版本。

雖然以前也印刷過許多地圖冊，但是它們從來也沒有被稱為“阿特拉斯”的。阿特拉斯是神話故事中的人物，他背負(fù)著地球艱難行進(jìn)。有一位叫安東尼奧·拉弗萊維的人，他在羅馬出版了一本地圖冊。在這本地圖冊的扉頁上，首次出現(xiàn)了阿特拉斯這個人物形象。從此以后“阿特拉斯”一詞就成了地圖冊的代名詞。

威倫·布勒

16世紀(jì)晚期，荷蘭取得了海上霸主的地位，阿姆斯特丹成了世界貿(mào)易和探險的中心。荷蘭共和國政府的開明統(tǒng)治使得藝術(shù)、科學(xué)在那里鼎盛一時。

就是在這樣的社會背景下，年輕的制圖者威倫·簡蘇克·布勒于1596年建立了自己的工作室。布勒不僅繪制地圖，也制作儀器。他在著名的天文學(xué)家泰科·布拉赫的門下苦學(xué)過兩年，畢生對天文學(xué)都保持著濃厚的興趣。

阿姆斯特丹的地圖貿(mào)易競爭相當(dāng)激烈。地圖繪制者們孜孜不倦地借鑒著前人繪制地圖的先進(jìn)經(jīng)驗，競相爭取得到最新的消息來源。他們詳細(xì)地向剛剛歸來的船長和水手們咨詢，認(rèn)真地研究他們的航海記錄。布勒和其他地圖繪制者一樣，也常常銷毀他們的地圖草稿，以防他人剽竊。

布勒是位精明能干的生意人，他非常了解市場。地圖以及地圖冊在富有的商人階層中，逐漸成為地位與財富的象征。布勒為這些人制作了精美的、點綴有金葉片的彩色地圖。但是，絕大多數(shù)這樣的地圖卻沒有標(biāo)注經(jīng)線。

布勒的其他顧客是一些海員和荷蘭政府的人員。他們需要精確、實用的地圖和航海圖。

布勒后來被授予“共和國制圖家”稱號。1633年，他被任命為荷蘭東印度公司地理水文部部長。這使他有機會接觸到由航海到印度的海員們所收集的所有有關(guān)地理水文方面的資料。

威倫·布勒的第一本地圖冊于1631年出版，共兩卷。隨著他的制圖事業(yè)的不斷發(fā)展，布勒找來了最優(yōu)秀的纂刻家和印刷家為他刻印地圖，同時他的工作設(shè)備也不斷地得到改進(jìn)，布勒的生意蒸蒸日上。1637年布勒去世后，他的兒子約翰和科尼利斯繼承了他的傳統(tǒng)。

1662年，布勒地圖冊由原來的兩卷增至12卷，其中收集有600多幅地圖。布勒的《大地圖冊》被專家公認(rèn)為是有史以來最精美的地圖集錦。

法國皇家科學(xué)院與經(jīng)度的測量

法國國王路易十四(1638-1715)在位時，科學(xué)家們開始了對經(jīng)度的研究。

經(jīng)度的測量與緯度的測量相差很大。為了測量經(jīng)度，需要準(zhǔn)確地知道相對于本初子午線上的正午時間，某一既定地點的當(dāng)?shù)卣鐣r間。有了這一點，再通過觀測太陽，海員們就能夠準(zhǔn)確地計算出他們在距本初子午線以西或以東多少度的位置上。

路易十四初登基時，是位雄心勃勃而又信心十足的年輕人。他向往權(quán)力和財富，凡事追求最好的。他不僅想擁有最強大的軍隊，最精美的藝術(shù)和最雄偉的建筑，還想擁有最先進(jìn)的科學(xué)。

1666年，路易十四的財政大臣讓·科爾伯特創(chuàng)立了皇家科學(xué)院。作為政府中資深的高級官員，科爾伯特很早就注意到政府里居然沒有精確的地圖，他認(rèn)為這是十分可悲的。他希望能有經(jīng)過準(zhǔn)確勘測后繪制出的地形圖，他知道皇家科學(xué)院能夠做到這一點。

1669年，波倫亞(意大利北部城市)天文學(xué)家喬萬尼·多門尼哥·卡西尼被任命為科學(xué)院第一任皇家院長。他對木星周圍的7顆衛(wèi)星有著特殊的興趣，并且發(fā)表了一系列有關(guān)它們活動規(guī)律的圖表。伽利略最早發(fā)現(xiàn)了這些衛(wèi)星，他認(rèn)為，由于它們在全球范圍內(nèi)可以同時被觀測到，所以它們的運動規(guī)律可以被用來確定經(jīng)度。

卡西尼想驗證伽利略的這一假設(shè)。首先，他通過繪制木星的行星圖以及用掛鐘計時確定了某一遙遠(yuǎn)地方的正午時間，本初子午線上的精確時間。

卡西尼遇到的第二個問題是如何精確測量出地球圓周。只有這樣，制圖者才能知道地球圓周360。中的每度有多長。

皇家科學(xué)院的天文學(xué)家兼數(shù)學(xué)家讓·皮卡德接受了確定本初子午線弧度的任務(wù)，以便測量出地球圓周的周長。皮卡德首先需要確定一條子午線，于是他將貫穿巴黎南北的一條線定為子午線。

經(jīng)度不僅對航海者十分有用，而且對所有的繪圖者都是十分重要的。一隊隊裝備著精密儀器和木星衛(wèi)星運動規(guī)律表的勘測人員開始在法國各地有條不紊地展開了測量工作。通過仔細(xì)地天文觀測和三角測量，一張精確的法國地圖開始逐步成形。一些省份的面積比原來設(shè)想的要大些，另外一些省份則要小些。

當(dāng)卡西尼邀請國王路易十四觀看新地圖時，國王說：“你的這件作品可耗費了我一大半國力呵。”話雖這么說，路易對新地圖還是十分滿意。此后，他對于皇家科學(xué)院的支持也從未間斷過。

卡西尼于1712年去世。之后，他的兒子杰克和孫子塞薩爾弗朗索瓦卡西尼繼承了他的事業(yè)?？睖y隊被遣往歐洲各地，最終遍及全球。

1783年，塞薩爾·弗朗索瓦·卡西尼上書英國政府，建議英法兩國攜手合作，對英吉利海峽進(jìn)行三角測量。這是國際間在地圖繪制方面合作的開始。

法國皇家科學(xué)院與經(jīng)度的測量

法國國王路易十四(1638-1715)在位時，科學(xué)家們開始了對經(jīng)度的研究。

經(jīng)度的測量與緯度的測量相差很大。為了測量經(jīng)度，需要準(zhǔn)確地知道相對于本初子午線上的正午時間，某一既定地點的當(dāng)?shù)卣鐣r間。有了這一點，再通過觀測太陽，海員們就能夠準(zhǔn)確地計算出他們在距本初子午線以西或以東多少度的位置上。

路易十四初登基時，是位雄心勃勃而又信心十足的年輕人。他向往權(quán)力和財富，凡事追求最好的。他不僅想擁有最強大的軍隊，最精美的藝術(shù)和最雄偉的建筑，還想擁有最先進(jìn)的科學(xué)。

1666年，路易十四的財政大臣讓·科爾伯特創(chuàng)立了皇家科學(xué)院。作為政府中資深的高級官員，科爾伯特很早就注意到政府里居然沒有精確的地圖，他認(rèn)為這是十分可悲的。他希望能有經(jīng)過準(zhǔn)確勘測后繪制出的地形圖，他知道皇家科學(xué)院能夠做到這一點。

1669年，波倫亞(意大利北部城市)天文學(xué)家喬萬尼·多門尼哥·卡西尼被任命為科學(xué)院第一任皇家院長。他對木星周圍的7顆衛(wèi)星有著特殊的興趣，并且發(fā)表了一系列有關(guān)它們活動規(guī)律的圖表。伽利略最早發(fā)現(xiàn)了這些衛(wèi)星，他認(rèn)為，由于它們在全球范圍內(nèi)可以同時被觀測到，所以它們的運動規(guī)律可以被用來確定經(jīng)度。

卡西尼想驗證伽利略的這一假設(shè)。首先，他通過繪制木星的行星圖以及用掛鐘計時確定了某一遙遠(yuǎn)地方的正午時間，本初子午線上的精確時間。

卡西尼遇到的第二個問題是如何精確測量出地球圓周。只有這樣，制圖者才能知道地球圓周360。中的每度有多長。

皇家科學(xué)院的天文學(xué)家兼數(shù)學(xué)家讓·皮卡德接受了確定本初子午線弧度的任務(wù)，以便測量出地球圓周的周長。皮卡德首先需要確定一條子午線，于是他將貫穿巴黎南北的一條線定為子午線。

經(jīng)度不僅對航海者十分有用，而且對所有的繪圖者都是十分重要的。一隊隊裝備著精密儀器和木星衛(wèi)星運動規(guī)律表的勘測人員開始在法國各地有條不紊地展開了測量工作。通過仔細(xì)地天文觀測和三角測量，一張精確的法國地圖開始逐步成形。一些省份的面積比原來設(shè)想的要大些，另外一些省份則要小些。

當(dāng)卡西尼邀請國王路易十四觀看新地圖時，國王說：“你的這件作品可耗費了我一大半國力呵?！痹掚m這么說，路易對新地圖還是十分滿意。此后，他對于皇家科學(xué)院的支持也從未間斷過。

卡西尼于1712年去世。之后，他的兒子杰克和孫子塞薩爾弗朗索瓦卡西尼繼承了他的事業(yè)?？睖y隊被遣往歐洲各地，最終遍及全球。

1783年，塞薩爾·弗朗索瓦·卡西尼上書英國政府，建議英法兩國攜手合作，對英吉利海峽進(jìn)行三角測量。這是國際間在地圖繪制方面合作的開始。

哈里森的經(jīng)線儀

18世紀(jì)早期，如何在海面上測量經(jīng)度依舊是個懸而未決的難題。這是因為，盡管擺針能夠在陸地上準(zhǔn)確測量，但是它在起伏不定的海面上卻無法做到這一點。許多船只因此而迷失方向。

英國海軍部決定必須盡快對此采取對策。1713年，議會懸讓·皮卡德1669年的套管式象限儀賞二萬英鎊獎勵能夠解決這個問題的能工巧匠。

英格蘭術(shù)匠兼發(fā)明家約翰·哈里森接受了這個挑戰(zhàn)。經(jīng)過7年的辛勤工作，他終于制成了經(jīng)線儀。1735年，經(jīng)線儀出海試用數(shù)次后，被證實十分精確。約翰·哈里森因此獲得了巨獎。

哈里森研制的經(jīng)線儀和18世紀(jì)30年代約翰·哈德雷研制的六分儀使人們有可能獲得更加精確的地圖和海圖。人們的航海能力從此也得到了極大的提高。

國家地圖的繪制：英格蘭

許多科學(xué)研究和工程建設(shè)都是為了滿足某些軍事戰(zhàn)略上的需要。英格蘭地圖的繪制，就是在鎮(zhèn)壓1745年蘇格蘭反叛的軍事背景下開始的。

為了平息蘇格蘭高地亂黨的反叛，重新控制那個區(qū)域，精確的地圖是必不可少的。工程部隊的威廉·羅伊承擔(dān)了此項任務(wù)。后來，作為皇家陸軍工兵指揮的羅伊將軍總管英格蘭地圖的繪制。

到了1783年，卡西尼關(guān)于繪制英吉利海峽地圖的建議才傳到英格蘭?；始覍W(xué)會的約瑟夫·班克斯爵士委派羅伊將軍率領(lǐng)工程部隊勘察從倫敦到多佛爾間的地形。

特制的玻璃標(biāo)桿被用來測量基線，這是勘查工作的第一步。使用玻璃制作標(biāo)桿是因為玻璃與木材和金屬不同，它隨溫度變化伸縮的幅度不會很大。

1784年，在倫敦附近的漢斯洛·希斯測量了一條長27404．0137英尺(大約5英里)的基線。這在當(dāng)時可能是測量的最精確的一條線。

雖然繪制英格蘭地圖和法國地圖的工程已進(jìn)行了許多年，但是英吉利海峽地圖的繪制卻完全是另外一回事。

測量工作需要在晚上進(jìn)行。兩國的海岸線上燈塔林立，它們之間巨大的三角形將被測量出來。

測量工作還需要非常精確的儀器?；始覍W(xué)會委任杰斯·蘭斯登設(shè)計制作這樣的儀器。蘭斯登的經(jīng)緯儀由一個標(biāo)有調(diào)節(jié)刻度可移動的銅圈、望遠(yuǎn)鏡以及為夜間照明使用的燈籠三部分構(gòu)成，他花費了三年的時間才制成這件儀器。

1787年夏天，英吉利海峽地圖的繪制終于在經(jīng)緯儀的幫助下順利完成。

在英吉利海峽上使用的三角測繪法暴露了英法兩國地圖中的許多錯誤，于是羅伊將軍敦促英國政府對整個不列顛群島進(jìn)行勘測。不過，直到羅伊將軍去世以后，他的計劃才得以實施。

跨英吉利海峽的勘測，是在英國皇家學(xué)會和工程部隊的共同努力下進(jìn)行的。但是對不列顛群島的勘測卻完全成了一項軍事工程，由軍械署全權(quán)負(fù)責(zé)。

從沃爾威治皇家軍事學(xué)院畢業(yè)的炮兵軍官被認(rèn)為是完成這項任務(wù)的最佳人選，他們在繪圖和數(shù)學(xué)等方面接受了一些特殊的培訓(xùn)。這便是今天英國人和游客們使用的導(dǎo)游圖被稱為全國地形測量圖的由來。

國家地圖的繪制：北美洲

18世紀(jì)末，歐洲大部分地區(qū)已被繪制成圖，而這時美洲大陸地圖的繪制才剛剛開始。

美國獨立戰(zhàn)爭結(jié)束時所簽署的各項條約和協(xié)定對于美國國界的定義都非常含糊，那時美國政府還沒對邊界做過任何勘測，也沒有在任何適當(dāng)?shù)牡胤截Q立界碑。1803年，美利堅合眾國從法國手中購得了路易斯安那的大片土地，美國的國土面積立刻翻了一倍。但是這片土地到底是什么樣的呢?美國購買的這片土地包括落基山脈，而當(dāng)時人們對此山脈一無所知。當(dāng)時加拿大西部的一位英國探險家塞繆爾赫恩首先提出對北美大陸進(jìn)行劃分的想法。當(dāng)時人們只能依靠想象來推測這座現(xiàn)在被稱之為落基山脈的高度和廣度。

在一張由英國制圖家阿倫·埃洛史密斯于1795年繪制的地圖上，落基山脈的海拔高度被標(biāo)拄為3500英尺，而這一高度只有實際高度的1/4。

不久，西部的探險家和制圖家開始進(jìn)入這片未知的土地。

1804年5月，麥瑞威瑟·劉易斯和威廉·克拉克帶領(lǐng)著一支45人的隊伍，從圣路易斯出發(fā)，開始了對路易斯安那的探險。他們駕駛著一艘龍骨式艇沿密蘇里河航行，來到了現(xiàn)在為南達(dá)科他州和北達(dá)科他州的地方。1804年至1805年的冬天，他們是在曼丹人的村落里度過的。從曼丹人那里，他們了解了許多西部地區(qū)的情況。印第安人習(xí)慣用木棍在地上或者用木炭在動物的皮革上繪制地圖。威廉·克拉克仔細(xì)地將這些地圖抄寫在他的筆記本里。后來。事實證明這些地圖的確十分可靠。

1805年的春天，劉易斯和克拉克繼續(xù)向西行進(jìn)，經(jīng)過了現(xiàn)在為蒙大拿州和愛達(dá)荷州的地方。在這里，他們發(fā)現(xiàn)了斯內(nèi)克河和哥倫比亞河。1805年底，這一隊探險者抵達(dá)太平洋沿岸。

1806年秋，劉易斯和克拉克回到了圣路易斯。根據(jù)他們的筆記繪制成的地圖于1814年出版發(fā)行。盡管這張地圖的科學(xué)性和準(zhǔn)確性較歐洲制圖者的作品還相差很遠(yuǎn)，但是它為以后北美地圖的繪制打下了基礎(chǔ)。

1838年，地形工程部隊接管了勘測及繪制美國西部地圖的任務(wù)。在這一群地理勘測精英中，最著名的人物便是約翰·C費萊蒙特。他同法國科學(xué)家約瑟夫·尼科萊特花費了兩年時間勘測并繪制了明尼蘇達(dá)和南、北達(dá)科他地區(qū)的地圖。尼科萊特向費萊蒙特介紹了使用氣壓表來測量所在位置海拔高度的科學(xué)技術(shù)。

1842年，費萊蒙特從圣路易斯出發(fā)，準(zhǔn)備勘測密西西比河以西的地區(qū)，將其繪制成圖，和他同行的是查爾斯·布勒斯。布勒斯是位有日耳曼血統(tǒng)的勘測家兼制圖家，他喜歡騎在馬背上繪圖。所以，探險路上由費萊蒙特帶隊領(lǐng)路，而布勒斯則騎在馬背上描繪地形。

在以后十多年的時間里，費萊蒙特和布勒斯繪制了俄勒岡州、華盛頓州、猶他州、內(nèi)華達(dá)州和加利福尼亞州大部分地區(qū)的地圖。也許最重要的是他們發(fā)現(xiàn)并繪制了“俄勒岡小道”。這是一條橫穿落基山脈的小徑，它的發(fā)現(xiàn)為以后西遷的移民鋪平了道路。

世界地圖的繪制

在19世紀(jì)最后的25年中，絕大多數(shù)歐洲國家都繪制了十分準(zhǔn)確的地形圖。國際地理水文勘測協(xié)會的成立，使繪制全世界的海岸線和海港成為可能。這個組織由英國、法國和荷蘭發(fā)起，總部設(shè)在摩納哥。

地圖繪制逐漸成為國際性的關(guān)注熱點，但是這其中依舊存在著許多問題。例如國際間還沒有統(tǒng)一的測繪標(biāo)準(zhǔn)和尺度，而這當(dāng)中最大的問題可能就算是沒有統(tǒng)一的本初子午線，各國都有自己規(guī)定的本初子午線。

1881年，在維也納召開的第三屆國際地理學(xué)家會議上，與會者建議以穿過英格蘭格林威治的那條經(jīng)線為本初子午線。以穿過白令海峽(西伯利亞和阿拉斯加之間的海峽)的那條經(jīng)線為國際日期變更線。1884年，在華盛頓召開的第一屆國際子午線會議上，采納了以上有關(guān)本初于午線和國際日期變更線的建議。

在以后的國際會議上，還討論了包括繪制世界地圖在內(nèi)的其它國際間的合作項目。進(jìn)一步的國際問合作因第一次世界大戰(zhàn)而中斷，直至第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后才又重新開始。

地球上的最后幾塊地方

地球上剩下的最后幾塊要測繪的地方是南極和北極地區(qū)。

自從發(fā)現(xiàn)美洲大陸以后，歐洲探險者不斷探索開辟通往那里的新航線。這便是他們發(fā)現(xiàn)南極和北極的契機。

幾百年來，許多著名的探險家，例如馬丁·費羅比歇、約翰戴維斯、亨利·哈德遜、威廉·巴芬、威廉·帕利和約翰弗蘭克林都尋找過從大西洋通往太平洋的“西北航道”。他們中的許多人同哈德遜和費蘭克林一樣死在了航行途中。盡管他們未能找到這條航道，但是他們當(dāng)中的每一位都使人類對地球的極點有了新的了解。

其他一些歐洲探險家尋找過經(jīng)亞洲頂端通往遠(yuǎn)東的“東北航道”。威倫·巴蘭茲、維特斯·貝林和迪米特里·拉普森伍深入到西伯利亞以北的浮滿冰山的海面，從而確定了北冰洋上的海岸線。
1878年，一支由瑞典探險家尼爾斯·諾登臺羅德率領(lǐng)的探險隊乘著“維加”號蒸汽帆船從挪威的特羅姆瑟出發(fā)。1879年7月，在北冰洋冰凍的海面度過整整一個冬季后，“維加”號終于沖出了白令海峽，出現(xiàn)在太平洋寬廣的洋面上，從而開辟了“東北航道”。

在那時，北極地區(qū)依舊是個謎。挪威科學(xué)家兼探險家弗里德約夫南森認(rèn)為那里并不是陸地，而是大片冰結(jié)的海水。1893年，南森將他的“弗蘭姆”號極地船連結(jié)在一塊冰上，漂流過地球的頂端。1895年，南森和弗雷德里克·約翰森駕著雪橇向極地挺進(jìn)。這次他們只到達(dá)了距離北極300公里的地方，即北緯86度13的地方。

1906年，另一位挪威探險家羅爾德·阿蒙森在一次研究磁場北極的探險中，成功地沿“東北航道”出發(fā)到達(dá)阿拉斯加。航道的開辟花費了400年的時間，犧牲了無數(shù)寶貴的生命，但探險家們終于成功了。

格陵蘭島的漂流木地圖

格陵蘭島的居民乘著小皮艇沿著格陵蘭島崎嶇的海岸航行了數(shù)千年。為了能找到回去的路，他們在漂流木的木片上刻上記號，每一個記號表示海岸線上的一個海港。用這樣的辦法，他們就可以計數(shù)經(jīng)過的海港。

現(xiàn)代測繪技術(shù)

對于現(xiàn)代制圖者來說，攝影術(shù)和航空器是兩件最偉大的發(fā)明。

攝影術(shù)是19世紀(jì)中葉發(fā)明的，它在以后的地形勘測中發(fā)揮了非常重要的作用。

最初用來繪制的地圖只是些在高樓或塔頂上拍攝下來的照片，尤其是在城市拍攝的照片。但很快攝影師就試著將照相機吊在風(fēng)箏或熱氣球上在空中進(jìn)行拍照。

一位名叫埃梅·勞塞達(dá)的法國軍官是攝影測繪領(lǐng)域里的先驅(qū)。1859年，勞塞達(dá)發(fā)明了一種帶有經(jīng)緯儀的特殊照相機。他從不同角度拍攝同一物體，從而確定它的位置。當(dāng)有相當(dāng)數(shù)量的物體的位置被確定時，這個區(qū)域中各個物體的相對位置就可以被清晰地描繪出來了。

1906年，一位名叫西奧多·施姆夫魯格的奧地利人為空中攝影測繪設(shè)計了一種照相機。這架照相機有8個鏡頭，其中一個鏡頭是垂直的，另外7個在它周圍圍成圓圈。照相時，一次按下快門可以同時得到8張角度不同的照片，從而得到一物體的全景圖。

但在1906年，這樣的照相機還不是那么有用。當(dāng)時航空器的發(fā)展也處在初級階段，而且由于熱氣球的飛行十分不平穩(wěn)，攝影師想從高空得到清晰的照片幾乎是不可能的。

第一次世界大戰(zhàn)后，許多小商人買下了多余的戰(zhàn)斗機，并將照相機安置其上，然后再將這些設(shè)備出租給政府、工程公司或資源開發(fā)公司，并且親自為他們工作。很快，政府的測繪部門開始經(jīng)常性地使用空中攝影測繪技術(shù)。在高空拍攝的照片回到地面還要經(jīng)過多方面的處理和后期制作。

今天，制圖者使用更加先進(jìn)的技術(shù)。隨著雷達(dá)和聲波定位儀的出現(xiàn)，空中攝影測繪技術(shù)出現(xiàn)了第一次重大突破。戰(zhàn)爭期間，無線電信號被用來幫助偵測敵軍的飛機和潛水艇。今天，無線電信號被制圖者用來透視云層和森林，勘測最深邃的海底世界。

地理學(xué)家關(guān)注的是地球表面，而地質(zhì)學(xué)家感興趣的是地表下面的世界，他們的工作需要特制的設(shè)備。地磁儀被用來探測地表以下細(xì)微的磁力變化，例如不同的巖層和不同的礦床的磁力強弱就會不同。測量結(jié)果以曲線的形式記錄在卷紙上。

測震儀用來測量被巖石反射的地震波，不同的巖層傳導(dǎo)震波的方式也不同。其差異被測震儀也以曲線的形式記錄下來。這些曲線揭示了地表以下地層結(jié)構(gòu)的差異。

在計算機出現(xiàn)之前，地圖從最初的勘測到成品印制需要若干年時間。在現(xiàn)代勘測中，由于衛(wèi)星和計算機的使用，使得整個測繪過程縮短到只需幾小時甚至幾分鐘。

現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)

不斷增多的流動人口使現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)迅猛發(fā)展。無論何時，世界范圍內(nèi)部有成千上萬的現(xiàn)代化飛行器在空中穿梭往來，無數(shù)的貨船、油輪載著貴重并具有潛在危險性的貨物在海路上往來不息。這些航道只有在精確可靠的導(dǎo)航體系的操作指揮下，才能保證安全暢通。

為飛機、輪船設(shè)計的現(xiàn)代化的導(dǎo)航系統(tǒng)采納了最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。

雷達(dá)系統(tǒng)使導(dǎo)航員可以監(jiān)測附近其它飛行物的位置，它還能探測云團(tuán)和風(fēng)暴。在地面上，雷達(dá)還被飛機調(diào)度員用來分配飛機所占據(jù)的空間并控制飛機的起降。

飛機，輪船上的自動導(dǎo)航系統(tǒng)利用電羅經(jīng)和無線電信號自動設(shè)制航線，調(diào)節(jié)航行最細(xì)微的速度或航道偏差，這樣就減輕了導(dǎo)航員的許多麻煩。

遠(yuǎn)距離無線電導(dǎo)航系統(tǒng)開始于20世紀(jì)50年代末，到了70年代中期時，世界各地基本上都被覆蓋上了遠(yuǎn)距離無線電導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)站，傳送無線電信號。這些信號被飛機、船只接收后，可以幫助它們準(zhǔn)確地找到所處的方位。

導(dǎo)航系統(tǒng)方面最令人驚嘆的發(fā)展可能要算是全球定位系統(tǒng)(GPS)。這一系統(tǒng)根據(jù)多普勒頻移現(xiàn)象原理測量無線電信號。換句話說，它是用來測量信號源(人造衛(wèi)星)和接收站(船只)之間無線電波的頻率變化。全球定位系統(tǒng)由多個人造衛(wèi)星地面跟蹤站、計算設(shè)備以及一個入軌站、報時信號和計算機終端接收器構(gòu)成。

全球定位系統(tǒng)剛剛在60年代中期出現(xiàn)時，價格十分昂貴，不但絕對機密，而且只用于軍事領(lǐng)域中。60年代末期，整個系統(tǒng)逐漸可為民用。

當(dāng)今，科技迅猛發(fā)展，計算機體積變得越來越小，這一切使帆船運動員甚至徒步旅游者可以隨身攜帶全球定位系統(tǒng)。無論在世界哪個角落，海上的船員只需按下手提式計算機接收器上的按鈕，便可迅速確定他們所在位置的經(jīng)緯度。

這一技術(shù)的確讓人嘆為觀止。但是如果半途中電池里的電突然用完了，計算機不能再正常運轉(zhuǎn)，我們的水手就只能像祖先那樣再次抬頭仰望天空了。