Planetary cartography – history, source data, methodology Kartografia planetarna – historia, dane źródłowe, metodyka
Journal Title: Polish Cartographical Review - Year 2014, Vol 46, Issue 3
Abstract
From ancient times to the beginning of the seventeenth century it was accepted, according to the theoretical-philosophical Aristotle’s assumption, that the surface of the planets, with the exception of the Earth and the Moon is perfectly smooth and homogeneous. In 1609, Galileo observed with a telescope mountains and craters on the lunar surface, and stains on the surface of the Sun. Before the beginning of space missions the main target of observation was the Moon. The first detailed map of the Moon was elaborated by Michel Florent van Langren (1645) and Johannes Hevelius (1647). In 1877, Giovanni Virginio Schiaparelli published the first detailed map of Mars. Another important period in the development of planetary cartography occurred in the late nineteenth and early twentieth century, upon the application of photography to astronomical research. In modern times (the sixties to the early nineties) there are three main directions in the mapping of the planets. The first direction is associated with maps being developed as the results of analysis and generalization of data obtained during observations from the Earth’s surface. Particular attention should be paid to the cartographic works supporting the Apollo program. Another direction for planetary cartography was associated with research based on methods such as radar which were used to observe bodies like Mercury and Venus. In the late sixties of the twentieth century the third direction has emerged, being associated with the maps editing based on the measurement data collected by remotely controlled vehicles, including spacecraft and rovers, which successfully landed on the surface of planets. In the period from the beginning of the 90s of the twentieth century to the present planetary cartography is growing thanks to more accurate source data acquired during new space missions, such as the European Mars Express mission and the use of GIS technology. An important event was the establishing of the International Cartographic Association Commission on Planetary Cartography in 1999. The purpose of the Commission is to harmonize international cartographic activity and the development of reference materials to assist the global dissemination of planetary cartography products. Today, space probes are equipped with high-tech measuring instruments. They are autonomous, fully automated research laboratories. They allow the acquisition of a variety of data, including data on topography, geological and chemical structure of planets, the gravimetric and the magnetic fields and many others. The increasing number of countries participating in the development of space research results in a significant increase in the amount of data reaching the Earth, which in turn results in an increase in knowledge of the celestial bodies according to the international law knowledge of extraterrestrial objects should be widely available. The data are available to a wide range of users by websites. The most popular is the Planetary Data System developed by NASA, which archives and provides access to data obtained from American space missions, astronomical observations and laboratory measurements. The data are available free of charge at http://pds.jpl.nasa.gov/. Data from space missions are processed and on their basis maps and other cartographic works are created. In order to properly present information about the shape and surface of the celestial body, a cartographer must decide on the type of mapping product (globe, map, atlas, etc.), map projection, scale and methods of cartographic presentation. The accuracy of the source data and the purpose of the final product determine the choice of the scale of the map. Scale and the definition of the reference surface, particularly in the case of the body with irregular shape, determine the selection of a map projection and the way of division maps into sheets. Most of the celestial bodies are characterized by a strong diversity of relief and a significant influence of craters in the landscape, however, individual differences in morphology will cause a need for appropriate modifications of the cartographic visualisation methods for each object. Among cartographic works made in order to popularise knowledge – small-scale works, such as virtual globes dominate. Among cartographic works used by various specialists and scientists – the medium and large-scale thematic maps dominate. Od czasów starożytnych do początku XVII wieku przyjmowano, zgodnie z założeniami teoretyczno-filozoficznymi Arystotelesa, że powierzchnia planet, za wyjątkiem Ziemi i Księżyca jest idealnie gładka i jednorodna. W 1609 roku Galileusz zaobserwował za pomocą teleskopu łańcuchy górskie i kratery na powierzchni Księżyca oraz plamy na powierzchni Słońca. Przed nastaniem ery misji kosmicznych głównym celem obserwacji był Księżyc. Pierwsze szczegółowe mapy Księżyca wykonali Michel Florent van Langren (1645) oraz Jan Heweliusz (1647). W 1877 roku Giovanni Virginio Schiaparelli opublikował pierwszą szczegółową mapę Marsa. Kolejny ważny okres w rozwoju kartografii planetarnej nastąpił na przełomie XIX i XX wieku, z chwilą zastosowania fotografii do badań astronomicznych. W czasach nowożytnych (lata sześćdziesiąte do początków lat dziewięćdziesiątych XX wieku) można wyróżnić trzy główne kierunki kartowania planet. Pierwszy kierunek wiąże się z mapami opracowywanymi jako rezultaty analiz i generalizacji danych pozyskanych podczas obserwacji prowadzonych z powierzchni Ziemi. Na szczególną uwagę zasługują opracowania służące wspomaganiu programu Apollo. Inny kierunek rozwoju kartografii planetarnej wiązał się z badaniami opartymi na metodach radarowych takich ciał jak Merkury i Wenus. Pod koniec lat sześćdziesiątych XX wieku wyłonił się trzeci kierunek związany z redagowaniem map na podstawie danych pomiarowych zebranych przez pojazdy zdalne, w tym sztuczne satelity, sondy kosmiczne oraz pojazdy, które skutecznie wylądowały na powierzchni obcych planet. W okresie od początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku do chwili obecnej kartografia planetarna rozwija się dzięki dokładniejszym danym źródłowym pozyskanym w ramach nowych misji kosmicznych, takich jak europejska misja Mars Express oraz dzięki zastosowaniu technologii GIS-owych. Ważnym wydarzeniem było powołanie w 1999 roku Komisji Kartografii Planetarnej Międzynarodowej Asocjacji Kartograficznej. Celem komisji jest harmonizacja międzynarodowej aktywności kartograficznej oraz wspieranie upowszechniania produktów kartografii planetarnej. Współcześnie sondy kosmiczne wyposażone są w zaawansowane technologicznie instrumenty pomiarowe. Stanowią autonomiczne, w pełni zautomatyzowane laboratoria naukowo-badawcze. Pozwalają na pozyskiwanie różnorodnych danych, m.in. o topografii terenu, budowie geologicznej i chemicznej planet, polu grawitacyjnym i magnetycznym i wiele innych. Włączanie się kolejnych państw w rozwój badań kosmicznych powoduje znaczny wzrost ilości danych docierających na Ziemię, co przyczynia się do wzrostu wiedzy o ciałach niebieskich. Zgodnie z postanowieniami międzynarodowymi wiedza o obiektach pozaziemskich powinna być ogólnie dostępna. Dane udostępniane są szerokiemu gronu odbiorców poprzez serwisy internetowe. Najpopularniejszym z nich jest opracowany przez NASA System Danych Planetarnych, który archiwizuje i udostępnia dane z amerykańskich misji kosmicznych, obserwacji astronomicznych oraz pomiarów laboratoryjnych. Dane udostępniane są bezpłatnie na stronie http://pds.jpl. nasa.gov/. Dane z misji kosmicznych są przetwarzane i na ich podstawie wykonuje się mapy i inne opracowania kartograficzne. Aby prawidłowo przedstawić informację o kształcie i powierzchni ciała niebieskiego, kartograf musi podjąć decyzję o rodzaju prezentacji kartograficznej (globus, mapa, atlas itd.), odwzorowaniu kartograficznym, skali oraz użytych metodach prezentacji kartograficznej. Dokładność danych źródłowych oraz przeznaczenie produktu końcowego decydują o wyborze skali opracowania. Skala oraz definicja powierzchni odniesienia, szczególnie w przypadku ciał o nieregularnym kształcie decydują o doborze odwzorowania kartograficznego oraz sposobie podziału na arkusze. Większość ciał niebieskich cechuje się silnym zróżnicowaniem rzeźby terenu oraz znaczącym udziałem kraterów w krajobrazie, jednakże indywidualne różnice w morfologii sprawiają, że zasady wizualizacji kartograficznej muszą być odpowiednio modyfikowane dla każdego obiektu. Wśród map wykonywanych w celu popularyzacji wiedzy dominują opracowania małoskalowe, takie jak wirtualne globusy. Wśród opracowań wykorzystywanych przez różnego rodzaju specjalistów i naukowców dominują średnio- i wielkoskalowe mapy tematyczne.
Authors and Affiliations
Paweł Pędzich, Kamil Latuszek
Keywords
Related Articles
- EP ID EP168994
- DOI -
- Views 46
- Downloads 0
Cartography of the Grand Duchy of Lithuania in the epoch of Jagiellonian rule
The author describes maps of the entire Grand Duchy of Lithuania, or its parts, created in the epoch of the Jagiellonian dynasty rule, i.e. in the years 1434–1572. The author also shows the role of local cartography of J...
Cartographic image of immaterial elements in a city on the example of city maps of Warsaw from 1641 until the end of the 19th century
The article discusses the problem of cartographic presentation of immaterial elements of city space. On the example of old city maps of Warsaw from the period between 1641 and the end of the 19th century, the image of ob...
An attempt of comparison of the content of woodcut and copperplate maps issued in Europe until the beginning of the 19th century Próba porównania zawartości map drzeworytowych i miedziorytowych publikowanych w Europie do początku XIX wieku
The analysis of the content of maps showed to what extent the quality of the 15th and 16th century maps was the result of the available copying techniques and to what extent the possibilities provided by the woodcut and...
Nautical electronic maps of S-411 standard and their suitability in navigation for assessment of ice cover condition of the Arctic Ocean
The research on the ice cover of waterways, rivers, lakes, seas and oceans by satellite remote sensing methods began at the end of the twentieth century. There was a lot of data sources in diverse file formats. It has no...
Consistency of data presented on modern maps of ice cover in the Arctic
Information about the condition of ice cover on surface of the water, which are the content of map, are important for carrying out safe navigation and efficient economic activity in the polar regions. Methods of mapping...