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象限仪和六分仪
发布时间:2024-12-05
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象限仪

象限仪,又叫地平纬仪,最初是专门用来测量天体的地平高度的仪器。地平高度指的是观测者看某颗星星的视线与地平面之间的夹角度数。后来,人们通过测定北极星的“海平高度”(与海平面的夹角)来确定纬度,于是象限仪被用于航海导航。人们把全年的太阳高度用确定的点标出来,这样船员只需对照太阳所在的位置就可以确定船只的方位。

六分仪

六分仪是一种手持式测绘和船舶导航仪器,由分度弧、指标臂、动镜、定镜、望远镜和测微轮组成。六分仪的原理由艾萨克·牛顿(Isaac Newton)提出,它可以用来测量远方的两个物体之间的夹角。1732年,英国海军开始将六分仪安装在舰艇上,用来测定天体的海平高度,以确定船只所在位置的经纬度。其弧长约为圆周的六分之一,六分仪因此得名。

19世纪初,热气球出现,人们开始利用热气球拍摄照片。虽然第二次世界大战结束时,世界上大部分地区已经被绘成地图,可是制图师需要更快的制图方法和更精确的信息。怎样才能解决制图师的难题呢?答案是飞机、计算机和太空探索。

从莱特兄弟发明的飞机上天的那一刻开始,地图绘制就发生了本质性的改变。不管是无法攀登的险峰,还是那些无法跨越的沼泽、险滩,都可以坐上飞机从高空中观测。随着相机拍摄的照片越来越清晰,人们开始利用飞机拍摄照片来绘制地图。在20世纪的大部分时间里,制图师利用飞机,从几千米高的高空拍摄大面积区域的照片。到了21世纪,卫星和互联网将我们的视野扩展到了宇宙。现代制图师可以利用计算机分类储存大量的地图信息,并使用数字化的绘图软件(如CAD,计算机辅助设计程序)、GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和激光定位设备,通过与分布在世界各地的信息库联网,精确地制作出个性化的地图。

地图的种类有很多,如:陆地地图展示的是地球上的土地及水资源信息;天文图展示的是恒星、行星和卫星的分布;自然地图描绘的是一个地区的地貌,包括它所拥有的山川、河流和湖泊;地形图用等高线来表示一个地点的海拔高度,以及一个特定地理区域的不同地势;气候图会给出一个区域的气候及降水的总体描述;地质图会显示地球表面及地下的石油、天然气、岩石、水体、断层线及其他信息;交通地图展示了道路、机场、铁路、公共交通系统、城市街道等,帮助人们从一个地方到另一个地方;政治地图展示了各个国家、各个地区的政治区划和政治关系:资源地图展示的是一个地域的自然资源或主要的经济活动;迁徙地图追踪记录了候鸟或者其他动物的迁徙路线。

不同种类的地图有不同作用,如:水手使用航海图来获知水深、水底岩石及珊瑚礁的位置,以确保航行安全;飞行员用航空图来追踪气流和记录航线;目视航图能定位像道路、桥梁、铁路、湖泊及城镇这样的地标,还能查明山峰及其他高空障碍物的高度;仪表图能在可见度比较低的恶劣天气下,帮助飞机上的机组成员确定飞机的位置,规划安全的航线。

从穴居人用石头勾画出的简易地图,到21世纪的科学家绘制的宇宙天体运行图,制图师们逐渐掌握了开启宇宙大门的钥匙。