Revolutions in Mapping
A. Today, the mapmaker’s vision is no longer confined to what the human eye can see. The perspective of mapmaking has shifted from the crow’s nest of the sailing vessel, mountain top and airplane to new orbital heights. Radar, which bounces microwave radio signals off a given surface to create images of its contours and textures, can penetrate jungle foliage and has produced the first maps of the mountains of the planet Venus. And a combination of sonar and radar produces charts of the seafloor, putting much of Earth on the map for the first time. ‘Suddenly it’s a whole different world for us,’ says Joel Morrison, chief of geography at the U.S. Bureau of the Census, ‘Our future as mapmakers – even ten years from now – is uncertain.’
Ngày nay, tầm nhìn của nhà vẽ bản đồ không còn bị giới hạn bởi những gì mắt thường có thể thấy. Góc nhìn của ngành bản đồ đã chuyển từ cột buồm của tàu thuyền, đỉnh núi và máy bay lên độ cao quỹ đạo mới. Radar, vốn hoạt động bằng cách phát sóng vô tuyến ở dải tần vi sóng đến bề mặt để tạo hình ảnh về đường viền và kết cấu, có thể xuyên qua tán rừng nhiệt đới và đã tạo ra những tấm bản đồ đầu tiên về các dãy núi trên hành tinh Sao Kim. Và sự kết hợp giữa sonar và radar tạo ra bản đồ đáy đại dương, lần đầu tiên đưa phần lớn Trái Đất lên bản đồ. “Đột nhiên, chúng ta đang đứng trước một thế giới hoàn toàn khác,” Joel Morrison, phụ trách địa lý tại Cục Điều tra Dân số Hoa Kỳ nói, “Tương lai của chúng tôi – thậm chí chỉ mười năm nữa – vẫn chưa thể đoán trước.”
B. The world’s largest collection of maps resides in the basement of the Library of Congress in Washington, D.C. The collection, consisting of up to 4.6 million map sheets and 63,000 atlases, includes magnificent bound collections of elaborate maps – the pride of the golden age of Dutch cartography. In the reading room scholars, wearing thin cotton gloves to protect the fragile sheets, examine ancient maps with magnifying glasses. Across the room people sit at their computer screens, studying the latest maps. With their prodigious memories, computers are able to store data about people, places and environments – the stuff of maps – and almost instantly information is displayed on the screen in the desired geographic context, and at the click of a button, a print-out of the map appears.
Bộ sưu tập bản đồ lớn nhất thế giới nằm trong tầng hầm của Thư viện Quốc hội ở Washington D.C. Bộ sưu tập này, gồm khoảng 4,6 triệu tờ bản đồ và 63.000 tập atlas, bao gồm cả những bộ sưu tập dày cộp các bản đồ công phu – niềm tự hào của thời hoàng kim ngành bản đồ học Hà Lan. Trong phòng đọc, các học giả, đeo găng tay cotton mỏng để bảo vệ các tờ bản đồ mỏng manh, dùng kính lúp nghiên cứu các bản đồ cổ. Ở phía bên kia phòng, người ta ngồi trước màn hình máy tính, khảo sát những tấm bản đồ mới nhất. Nhờ bộ nhớ khổng lồ, máy tính có thể lưu trữ thông tin về con người, địa điểm và môi trường – những thứ cấu thành bản đồ – và hầu như ngay tức thì hiển thị thông tin trên màn hình với bối cảnh địa lý mong muốn; chỉ cần bấm nút, một bản in của tấm bản đồ sẽ xuất hiện.
C. Measuring the spherical Earth ranks as the first major milestone in scientific cartography. This was first achieved by the Greek astronomer Eratosthenes, a scholar at the famous Alexandrian Library in Egypt in the third century BC. He calculated the Earth’s circumference as 25,200 miles, which was remarkably accurate. The longitudinal circumference is known to be 24,860 miles.
Việc đo đạc Trái Đất hình cầu được coi là cột mốc lớn đầu tiên trong bản đồ học khoa học. Điều này được thực hiện đầu tiên bởi nhà thiên văn học người Hy Lạp Eratosthenes, một học giả tại Thư viện Alexandria danh tiếng ở Ai Cập vào thế kỷ thứ 3 TCN. Ông tính chu vi Trái Đất vào khoảng 25.200 dặm, rất gần với con số chính xác. Chu vi theo kinh tuyến hiện được biết là khoảng 24.860 dặm.
D. Building on the ideas of his predecessors, the astronomer and geographer Ptolemy, working in the second century AD, spelled out a system for organizing maps according to grids of latitude and longitude. Today, parallels of latitude are often spaced at intervals of 10 to 20 degrees and meridians at 15 degrees, and this is the basis for the width of modern time zones. Another legacy of Ptolemy’s is his advice to cartographers to create maps to scale. Distance on today’s maps is expressed as a fraction or ratio of the real distance. But mapmakers in Ptolemy’s time lacked the geographic knowledge to live up to Ptolemy’s scientific principles. Even now, when surveyors achieve accuracies down to inches and satellites can plot potential missile targets within feet, maps are not true pictures of reality.
Dựa trên ý tưởng của những người đi trước, nhà thiên văn học và địa lý Ptolemy, làm việc vào thế kỷ thứ 2 SCN, đã đề ra một hệ thống sắp xếp bản đồ theo các ô lưới vĩ độ và kinh độ. Hiện nay, các đường vĩ độ thường được chia cách nhau 10 đến 20 độ, còn các đường kinh độ cách nhau 15 độ, và đây là cơ sở cho việc chia múi giờ hiện đại. Một đóng góp khác của Ptolemy là lời khuyên dành cho các nhà làm bản đồ về việc xây dựng bản đồ theo tỷ lệ. Khoảng cách trên bản đồ ngày nay được thể hiện dưới dạng một phân số hoặc tỷ lệ của khoảng cách thực tế. Tuy nhiên, những nhà làm bản đồ thời Ptolemy thiếu kiến thức địa lý để có thể làm theo nguyên tắc khoa học của ông. Ngay cả bây giờ, khi các nhà trắc địa có thể đo đạc với độ chính xác đến từng inch và vệ tinh có thể xác định mục tiêu tên lửa trong phạm vi vài feet, thì bản đồ vẫn không hoàn toàn phản ánh đúng thực tế.
E. However, just as the compass improved navigation and created demand for useful charts, so the invention of the printing press in the 15th century put maps in the hands of more people, and took their production away from monks, who had tended to illustrate theology rather than geography. Ocean-going ships launched an age of discovery, enlarging both what could and needed to be mapped, and awakened an intellectual spirit and desire for knowledge of the world.
Tuy nhiên, cũng giống như chiếc la bàn đã cải thiện khả năng định vị và tạo nhu cầu về các biểu đồ hàng hải, phát minh ra máy in vào thế kỷ 15 đã đưa bản đồ đến tay nhiều người hơn, và tước quyền sản xuất bản đồ khỏi các tu sĩ, những người vốn thường dùng chúng để mô tả thần học thay vì địa lý. Những con tàu vượt đại dương mở ra kỷ nguyên khám phá, vừa mở rộng phạm vi những gì có thể và cần được lập bản đồ, vừa đánh thức tinh thần ham học hỏi và khát khao hiểu biết về thế giới.
F. Inspired by the rediscovered Ptolemy, whose writing had been preserved by Arabs after the sacking of the Alexandrian Library in AD 931, mapmakers in the 15th century gradually replaced theology with knowledge of faraway places, as reported by travelling merchants like Marco Polo.
Lấy cảm hứng từ việc tái khám phá Ptolemy, người có các trước tác được người Ả Rập bảo tồn sau vụ thư viện Alexandria bị cướp phá năm 931 SCN, các nhà làm bản đồ vào thế kỷ 15 dần thay thế yếu tố thần học bằng những kiến thức về các vùng đất xa xôi, được ghi chép lại bởi những thương nhân lữ hành như Marco Polo.
G. Gerhardus Mercator, the foremost shipmaker of the 16th century, developed a technique of arranging meridians and parallels in such a way that navigators could draw straight lines between two points and steer a constant compass course between them. This distortion formula, introduced on his world map of 1569, created the ‘Greenland problem’. Even on some standard maps to this day, Greenland looks as large as South America – one of the many problems when trying to portray a round world on a flat sheet of paper. But the Mercator projection was so practical that it is still popular with sailors.
Gerhardus Mercator, nhà đóng tàu hàng đầu thế kỷ 16, đã phát triển một kỹ thuật sắp xếp các kinh tuyến và vĩ tuyến sao cho các nhà hàng hải có thể kẻ những đường thẳng giữa hai điểm và lái theo hướng la bàn cố định. Công thức biến dạng này, được giới thiệu trên bản đồ thế giới ông xuất bản năm 1569, đã tạo nên “vấn đề Greenland”. Ngay cả trên một số bản đồ phổ biến cho đến ngày nay, Greenland trông to ngang Nam Mỹ – một trong nhiều rắc rối khi cố diễn tả thế giới hình cầu trên một tờ giấy phẳng. Tuy vậy, phép chiếu Mercator quá hữu dụng đến mức nó vẫn được các thủy thủ ưa chuộng.
H. Scientific mapping of the land came into its own with the achievements of the Cassini family – father, son, grandson and great-grandson. In the late 17th century, the Italian-born founder, Jean-Dominique, invented a complex method of determining longitude based on observations of Jupiter’s moons. Using this technique, surveyors were able to produce an accurate map of France. The family continued to map the French countryside and his great-grandson finally published their famous Cassini map in 1793 during the French Revolution. While it may have lacked the artistic appeal of earlier maps, it was the model of a social and geographic map showing roads, rivers, canals, towns, abbeys, vineyards, lakes and even windmills. With this achievement, France became the first country to be completely mapped by scientific methods.
Việc lập bản đồ khoa học trên đất liền phát triển vượt bậc nhờ công lao của gia đình Cassini – gồm cha, con, cháu trai và chắt. Vào cuối thế kỷ 17, Jean-Dominique, người sáng lập gốc Ý, đã phát minh ra phương pháp phức tạp để xác định kinh độ dựa trên việc quan sát các mặt trăng của sao Mộc. Dựa trên kỹ thuật này, các nhà trắc địa đã vẽ được bản đồ chính xác của nước Pháp. Gia đình này tiếp tục công cuộc lập bản đồ vùng nông thôn Pháp, và người chắt cuối cùng đã xuất bản bản đồ Cassini nổi tiếng vào năm 1793 trong thời Cách mạng Pháp. Mặc dù có thể thiếu nét nghệ thuật so với các bản đồ trước đó, nó lại là mô hình của một tấm bản đồ xã hội - địa lý, thể hiện đường sá, sông ngòi, kênh đào, thị trấn, tu viện, vườn nho, hồ và thậm chí cả cối xay gió. Nhờ thành tựu này, Pháp đã trở thành quốc gia đầu tiên được lập bản đồ toàn diện bằng phương pháp khoa học.
I. Mapmaking has come a long way since those days. Today’s surveyors rarely go into the field without being linked to navigation satellites. Their hand-held receivers are the most familiar of the new mapping technologies, and the satellite system, developed and still operated by the US Defense Department, is increasingly used by surveyors. Even ordinary hikers, sailors and explorers can tap into it for data telling them where they are. Simplified civilian versions of the receivers are available for a few hundred dollars and they are also the heart of electronic map displays available in some cars. Cartography is pressing on to cosmic frontiers, but its objective is, and always has been, to communicate a sense of ‘here’ in relation to ‘there’, however far away ‘there’ may be.
Ngành bản đồ đã tiến xa kể từ những ngày đó. Ngày nay, các nhà trắc địa hiếm khi ra hiện trường mà không có liên kết với các vệ tinh định vị. Thiết bị cầm tay của họ là hình ảnh quen thuộc nhất của công nghệ bản đồ mới, và hệ thống vệ tinh, do Bộ Quốc phòng Mỹ phát triển và vận hành, đang ngày càng được các nhà trắc địa sử dụng. Thậm chí những người leo núi, thủy thủ hay nhà thám hiểm bình thường cũng có thể tiếp cận nó để biết vị trí của họ. Những phiên bản dân sự tối giản của thiết bị thu sóng được bán với giá chỉ vài trăm đô la, và chúng cũng là “trái tim” của hệ thống hiển thị bản đồ điện tử trong một số ô tô. Bản đồ học đang tiến tới những biên giới vũ trụ, nhưng mục tiêu của nó – xưa và nay – vẫn là truyền tải cảm giác về “đây” so với “kia”, cho dù “kia” xa xôi đến mức nào.