地圖導航技術
2013-07-20 10:48:56 來源:
地圖隨著人類政治、經濟和軍事活動的產生而產生，隨著人類政治、經濟和軍事活動的發展而發展。史前時期，人們將自己生活的環境、走過的路線等用符號記載在樹皮或獸皮上，并引導人們安全到達目的地。隨著生產力的發展以及人類活動范圍的擴大，地圖技術逐步得到了發展。古希臘地理和地圖學家托勒密的研究和設計了普通圓錐投影，16世紀荷蘭著名地圖學家墨卡托對世界地圖制圖的發展起過重大推動作用，17世紀歐洲進行了大規模三角測量和地形圖測繪，19世紀各種專題地圖開始萌芽與發展，20世紀初航空攝影測量方法誕生，地圖導航成為人們導航一種重要的方式。如圖1所示，1930年設計并且在歐洲國家上市過的早期汽車導航儀。它將一個簡單的紙質地圖安裝在車內，根據實際車速來卷動安裝好的路線圖，前往一個陌生地方的時候就可以擺脫大幅的紙質地圖，讓老爺車擁有導航的功能。后來人們還設計出了導航手表，如圖2所示。如今導航儀（如圖3所示）已經發生質的變化，從以往一步步拿在手上看，但現在可以自動隨著汽車移動，準確的在各個路口進行提示。
圖2 早期的導航手表 圖3 現在的汽車導航儀
人類的遠航，必不可少的工具就是地圖。同樣航海也需要地圖。真正從地圖中分離出來專用于航海的航海圖，是歐洲中世紀海員使用的，根據實際航海經驗繪成的“航海指南”（Portolano）的海圖，也稱為波托蘭海圖（Portulanchart）。大約在公元12世紀，中國人發明的指南針通過海路傳入阿拉伯，又經阿拉伯傳入歐洲，使海員在航行中獲益非淺，在此之前，航海家必須依靠北極星導航。波托蘭海圖以標示海洋為主，海岸標示得很詳細，海域標示島、礁、灘等地貌，突出標示航海用的羅盤方位線。此后幾世紀海圖采用的符號和顏色，就是從波托蘭海圖延續下來的。15世紀，隨著托勒密地理學說被歐洲人重新認識，葡萄牙繪制出第一幅有經緯網的海圖，標有方向線和距離的幾何結構海圖，開始在歐洲廣泛流行。
我國航海圖測制的興盛時期是明代，現存最早的古航海圖就是明代的《海道指南圖》，另外還有《山嶼島礁圖》和《海運圖》，最著名的則是被明代晚期作者茅元儀收錄在《武備志》中，而得以傳世的《鄭和航海圖》，如圖4所示。《鄭和航海圖》是以行船者站在船頭觀測有關景物時產生的視覺感受而繪制的，有山畫山，遇島畫島，突出了海岸線、離岸島嶼、港口、江河口、淺灘、礁石以及陸地上的橋梁、寺廟、寶塔、旗桿等沿岸航行的標志。航海者觀海看圖，依“景”而行，可以到達目的地。
《鄭和航海圖》在繪制中還采用了不同的比例，航程總圖和山陸島嶼放大圖繪在一起，用虛線表示航線，在離岸較遠的航線上注記了針位（航向、方位）和更數（航程、距離），有時還注記出航道深度、航行注意事項，是我國最早不依附海道專書而能獨立指導航海的地圖。《鄭和航海圖》是世界上現存最早的航海圖集。該圖與同時期西方最有代表性的波特蘭海圖相比，《鄭和航海圖》制圖的范圍廣，內容豐富。鄭和下西洋折射出的中國先進航海導航技術，表現了中國古代人的偉大智慧，從而創造了鄭和下西洋的偉大航程。 
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