Адмиралтейские морские карты: История и современность.

Введение

Морская карта

Адмиралтейские карты – это морские карты, выпускаемые Гидрографическим ведомством Соединенного Королевства (UKHO) и защищенные авторским правом Короны. В ассортименте Адмиралтейства представлено более 3500 стандартных морских карт (СМК) и 14000 электронных навигационных карт (ЭНК), обеспечивающих наиболее полное официальное покрытие международных судоходных маршрутов и портов с различной степенью детализации. UKHO производит Адмиралтейские карты уже более 200 лет, с главной целью – спасение жизни на море и обеспечение безопасности мореплавания. Основными потребителями этих карт являются более 40 000 военных и торговых судов по всему миру. В настоящее время продукцией UKHO пользуется более 90% судов, осуществляющих международные перевозки.

История

Британские адмиралтейские карты составляются, разрабатываются и издаются Гидрографическим управлением. Этот отдел Адмиралтейства был учрежден по указу Совета при графе Спенсере в 1795 году и состоял из гидрографа Александра Далримпля, одного помощника и чертежника. Первоначальной задачей было упорядочить карты и информацию, находившиеся в управлении, и сделать их доступными для кораблей Его Величества.

Разработка и изготовление графиков

Гидрографический отдел начал печатать карты в 1800 году, с приобретением первого печатного станка. Изначально карты производились исключительно для нужд флота, но в 1821 году Томас Хёрд, сменивший Далримпля на посту гидрографа в 1808 году, убедил Адмиралтейство разрешить их продажу общественности. Первый каталог карт Адмиралтейства был опубликован в 1825 году и содержал 756 карт. Карты печатались с медных пластин. Изображение на пластинах выгравировано в обратном порядке с помощью резца. Пластина покрывалась краской, а излишки краски удалялись с плоской поверхности перед печатью, чтобы краска оставалась только в углублениях гравировки (глубокая печать). Этот процесс позволял воспроизводить очень мелкие детали, но был довольно медленным. При необходимости внесения исправлений или изменений в карту, медь простукивалась с обратной стороны, выпуклую часть соскабливали и шлифовали, а новую информацию выгравировали на отшлифованной поверхности. Это позволяло использовать пластины в течение длительного времени, иногда более ста лет. На картах часто изображались детали как на суше, так и на море. Глубины показывались отдельными промерами, а холмы и горы – штриховкой. Печать была черно-белой, но некоторые карты раскрашивались вручную, чтобы подчеркнуть глубину воды или рельеф местности, либо для обозначения конкретных объектов, таких как маяки. С 1820-х годов проводились эксперименты с использованием литографии, но результаты оказались не вполне удовлетворительными. Литография была дешевле, и некоторые карты печатались таким способом, однако печать с медных пластин оставалась основным методом вплоть до 20-го века, причем в обоих случаях использовались плоские печатные машины. Наиболее распространенный формат карт был установлен как "Двойной слон" – примерно 39 x 25,5 дюймов, и этот формат сохраняется до сих пор. Дизайн карт постепенно упрощался с годами, с уменьшением детализации суши и акцентом на объектах, видимых морякам. Для обозначения холмов все чаще стали использовать горизонтали вместо штриховки. Вся печать адмиралтейских карт осуществлялась в Англии до начала Первой мировой войны. В 1915 году исследовательское судно HMS Endeavour было направлено для поддержки Галлипольской кампании и несло печатное оборудование, чтобы карты, созданные в ходе исследований, могли быть оперативно предоставлены флоту. В 1938 году были проведены испытания ротационной офсетной печати с использованием цинковой пластины, изготовленной по образцу медной. Они оказались успешными, и к началу Второй мировой войны все карты печатались этим способом, который был быстрее и меньше изнашивал медные пластины. Это развитие имело решающее значение для удовлетворения возросшего военного спроса на карты. Во время Второй мировой войны распределение печатных мощностей было значительно расширено. Также возникла обеспокоенность по поводу сохранности оригинальных печатных пластин в случае воздушных налетов, поэтому были изготовлены высококачественные пробные оттиски на баритовой бумаге в качестве резервных копий. С конца 1940-х годов развитие технологий печати позволило осуществлять цветную печать с достаточной точностью для картографических работ. Первое использование печатной (а не ручной) цветовой маркировки касалось глубины воды. Сплошной светло-голубой цвет использовался для обозначения глубин до 3 фатомов, а голубая полоса – до 6 фатомов. Метризация адмиралтейских карт началась в 1967 году, и было решено синхронизировать ее с введением нового стиля карт с расширенным использованием цвета, который используется и сегодня. Наиболее заметным изменением стало использование охры для обозначения суши. Зеленый цвет используется для приливных (межприливных) зон, а пурпурный – для обозначения огней и маяков. Таким образом, цветовое оформление карт давало пользователям четкое представление о том, используются ли карты с глубинами, указанными в фатомах или футах. Хотя глубины и высоты указывались в метрах, морская миля оставалась международным стандартом. Определяемая как длина 1 минуты широты, она равна 1852 метрам.

The Hydrographic Department began printing charts in 1800, with the acquisition of its first printing press. Initially charts were produced only for use by the Navy, but in 1821, Thomas Hurd, who had succeeded Dalrymple as Hydrographer in 1808, persuaded the Admiralty to allow sales to the public. The first catalogue of Admiralty charts was published in 1825, and listed 756 charts. Charts were printed from copper plates. Plates were engraved, in reverse, with a burin. The plate was inked, and the excess ink wiped from the flat surface before printing, so that ink remained only in the engraved lines (intaglio printing). The process allowed very fine detail to be printed, but was slow. When corrections or alterations were needed to a chart, the copper was hammered from behind, the raised section scraped and smoothed, and the new information engraved on the smoothed area. This allowed plates to continue in use for long periods, in some cases for over a hundred years. Charts often showed a great deal of detail of features on land as well as sea. Depths were shown by individual soundings while hills and mountains were shown by hatch marks. Printing was in black and white, but some charts were hand coloured, either to emphasise water depth or terrain, or to indicate specific features such as lighthouses. Experiments were made with the use of lithography from the 1820s, but results were not entirely satisfactory. Lithography was less expensive, and some charts were printed in this way, but printing from copper plates continued to be the main method into the 20th Century, and in both cases from flat bed printing machines. The most common chart size was early established as the "Double elephant", about 39 X 25.5 inches, and this has continued to be the case. Chart design gradually simplified over the years, with less detail on land, focusing on features visible to the mariner. Contours were increasingly used for hills instead of hatching. All printing of Admiralty charts was carried out in England until the first World War. In 1915, the survey ship HMS Endeavour was sent to support the Gallipoli campaign, and carried printing equipment so that charts from her surveys could be rapidly made available to the fleet. In 1938 trials were made with the rotary offset process, using a zinc plate copied from the copper original. These were successful, and by the outbreak of World War II all chart production used this process, which was faster, and reduced wear and tear on the copper original. This development was crucial in meeting the increased wartime demand for charts. During World War II the distribution of printing facilities was on a much larger scale than previously. There was also concern about the safety of the original printing plates in the event of air raids, and high quality baryta paper proofs were made as backups. From the late 1940s, developments in printing technology made colour printing possible with sufficient accuracy for chart work. The first use of printed (as opposed to hand drawn) colour was in marking of water depths. Solid pale blue was used for water to the 3 fathom line, and a ribbon of blue for six fathoms. Metrication of Admiralty charts began in 1967, and it was decided to synchronise this with the introduction of a new style of chart, with increased use of colour, which continues in use today. The most striking change is the use of buff for land. Green is used for drying (intertidal) areas, and magenta to indicate lights and beacons. Thus the chart coloration gave a clear indication to users as to whether they were using a chart with depths in fathoms or feet. While depths and heights were in metres, the nautical mile continued to be an international standard. Derived from the length of 1 minute of latitude, it is defined as 1852 metres.

Геодезическая съемка

Изначально исследования и изыскания продолжали финансироваться непосредственно Адмиралтейством, например, кругосветное плавание Флиндерса вокруг Австралии в 1801–1803 годах и исследование Бофортом южного побережья Турции (тогда называвшейся Караманией) в 1811–1812 годах. При Херде Гидрографическое управление стало более активно участвовать в геодезических работах, и к 1817 году три судна были специально выделены для геодезической службы: HMS Protector, и это продолжалось, особенно под руководством Фрэнсиса Бофорта, гидрографа с 1829 по 1855 год. В течение следующего столетия геодезическая служба расширилась как в масштабах, так и в географическом охвате, став глобальной операцией. Эта история подробно описана в нескольких исторических трудах. Льюэллин Стайлз Доусон был геодезистом, особенно известным своими работами в Китае (1865–1870) и служил военно-морским ассистентом в ведомстве в течение пяти лет (1876–1881). В этот период он начал работу над двухтомным трудом «Мемуары по гидрографии», в котором описывалась геодезическая деятельность Королевского флота в период с 1750 по 1885 год и содержались биографии офицеров, участвовавших в этих работах. Арчибальд Дэй продолжил эту историю до 1917 года в своей книге «Гидрографическая служба Адмиралтейства с 1795 по 1919 год», которая явно позиционировалась как продолжение «Мемуаров» Доусона. Томас Генри Тизард опубликовал хронологический список офицеров и судов, проводивших британские морские открытия и исследования до 1900 года. Все эти работы находятся в общественном достоянии. Роджер Моррис, гидрограф с 1985 по 1990 год, опубликовал книгу «Карты и обследования в мирное и военное время 1919–1970», которая стала дальнейшим продолжением «Мемуаров». В период с 1829 по 1855 год, под руководством гидрографа Фрэнсиса Бофорта, было завершено несколько крупных зарубежных обследований. Оуэн провел обследование Восточной Африки от мыса Доброй Надежды до мыса Гвардафуи на Африканском Роге в 1822–1825 годах, в ходе которого более половины экипажа погибли из-за тропических болезней. Второе плавание «Бигля» в Южную Америку (1831–1836) наиболее известно научной значимостью наблюдений и коллекций Дарвина, но обследования, проведенные капитаном Робертом Фицроем побережья Южной Америки от реки Ла-Платы до Эквадора через Магелланов пролив, были названы «монументальным достижением» и «открытием южноамериканского континента для европейской торговли». Томас Грейвз работал в Средиземноморье с 1836 по 1850 год. Как и многие геодезисты до и после него, он исследовал древности и историю многочисленных мест, которые он наносил на карту. В 1841–1847 годах Эдвард Белчер работал на Дальнем Востоке, в том числе провел первое обследование Гонконга. Самым продолжительным обследованием было обследование Бэйфилда, которое включало исследование канадских побережий, реки Святого Лаврентия и Великих озер и заняло его с 1816 по 1856 год. Важными были и обследования внутренних вод. То, что Робинсон (1962) назвал «Великим обследованием Британских островов», началось с назначения Джорджа Томаса главным морским геодезистом. Томас и ряд талантливых геодезистов, включая Майкла Слейтера, Генри Оттера, Чарльза Робинсона, Уильяма Хьюэтта и Фредерика Бичи, в течение следующих 30 лет обследовали побережья Великобритании и Ирландии. Томас разработал методы расширения триангуляции на мелководье устья Темзы и южной части Северного моря, что позволило впервые точно определить положение коварных песчаных отмелей. Эти обследования добавили большое количество новых карт, а также улучшили старые. К 1855 году, когда Бофорт вышел в отставку, обследование побережья Соединенного Королевства было завершено, и в каталоге насчитывалось около 2000 карт, охватывающих все океаны мира. Важным обследованием в 1870 году был Суэцкий канал. Великобритания оставалась в стороне на ранних этапах проекта, считая его непрактичным. Когда канал был почти завершен, возник вопрос о его пригодности для военных кораблей. Джордж Нарес в 1870 году прошел по каналу в обоих направлениях, выполнив промеры и измерения, а также обследовал подходы к нему. Это привело к тому, что канал стал устоявшимся маршрутом для Королевского флота. Помимо «крупных обследований», требовалась и большая детальная работа. Особую озабоченность вызывал поиск одиночных скал. Их было легко пропустить при промере с помощью лота и шнура, который не давал информации о глубине между промерами. В 1887 году два корабля потерпели крушение в южной части Красного моря, к счастью, без человеческих жертв, после столкновения с не нанесенной на карту рифовой грядой вблизи оживленного судоходного пути. Было предпринято несколько попыток найти ее, прежде чем HMS Stork обнаружил ее (и чуть не столкнулся с ней) в 1888 году. Она была названа Avocet Rock в честь первого корабля, который на нее сел. Технические усовершенствования на протяжении многих лет улучшили методы обследования и точность карт. Для определения глубины были разработаны методы измерения глубины с движущегося судна, а также «протаскивание» горизонтальной линии по области для обнаружения опасностей, которые могли быть пропущены при отдельных промерах. Эхолокация была внедрена в 1920-х годах, и Перси Дуглас, гидрограф с 1924 по 1932 год, был ее активным сторонником. Помимо повышения производительности, она обеспечивала непрерывный мониторинг по линии промера, снижая вероятность пропуска опасности. Одиночные скалы между линиями промера все еще могли быть пропущены, и только с разработкой бокового сонара в 1960-х и 70-х годах этот риск удалось устранить. На морских картах Адмиралтейства содержится информация о: глубинах (нулевая отметка), береговой линии, буях, рельефе дна, опасностях, информации о приливах (указанной «приливными ромбами»), заметных наземных ориентирах, схемах разделения движения, информации о радиопеленгации (РДФ), огнях и другой информации, помогающей в навигации. Меркаторская проекция сохраняет углы правильно, поэтому линия на поверхности Земли, пересекающая все меридианы под одним и тем же углом (румбовая линия), на карте будет представлена прямой линией под тем же углом. Таким образом, если на карте провести прямую линию от А до В и определить угол, корабль может идти с постоянным курсом под этим углом, чтобы достичь В из А. Также необходимо учитывать поправки на магнитное склонение и магнитное отклонение. Однако румбовая линия обычно не является кратчайшим расстоянием между двумя точками, которым является ортодромия. (Экватор и линии долготы являются одновременно ортодромиями и румбовыми линиями.) При навигации на большие расстояния разница становится важной, и для планирования курса используются карты с гномонической проекцией, на которых все ортодромии показаны прямыми линиями. В прошлом гномоническая проекция широко использовалась для навигационных карт, а также для полярных карт. С конца 1970-х годов все карты в масштабе 1:50 000 и крупнее используют поперечную меркаторскую проекцию, которая используется для Национальной координатной сетки Ordnance Survey. Топография на картах Адмиралтейства Великобритании обычно основана на картах Ordnance Survey. Для небольших участков, изображенных на этих картах, различия между проекциями не имеют практического значения. Карты Адмиралтейства издаются UKHO для различных пользователей; Стандартные морские карты (SNC) выдаются морякам в соответствии с Конвенцией СОЛАС о безопасности человеческой жизни на море, а карты-портфолио удобного формата A2 производятся для пользователей, занимающихся отдыхом. Наряду со своими бумажными картами UKHO производит расширяющийся ассортимент цифровых продуктов для выполнения предстоящих обязательных требований к оснащению ECDIS/ENC, установленных Международной морской организацией (IMO). Цифровой ассортимент включает в себя электронные навигационные карты (ENC) для использования с электронной картографической информационной системой (ECDIS), которые можно отображать и запрашивать через службу векторных карт Адмиралтейства (AVCS). Ассортимент также включает в себя службу растровых карт Адмиралтейства (ARCS), которая позволяет просматривать бумажные морские карты в растровом формате на ECDIS. В связи с изменениями…

Initially, surveys and explorations continued to be commissioned directly by the Admiralty, for example Flinders' circumnavigation of Australia in 1801–3, and Beaufort's survey of the southern coast of Turkey (then called Karamania) in 1811–1812. Under Hurd the Hydrographic Office became more involved in surveying work, and by 1817 there were three vessels specifically assigned to the surveying service, HMS Protector, , and This continued, particularly under Francis Beaufort, Hydrographer from 1829 to 1855. Over the following century the surveying service expanded in both size and reach, becoming a global operation. Several accounts record this history in detail. Llewellyn Styles Dawson was a surveyor particularly noted for his work in China (1865 1870) and a naval assistant in the department for five years (1876 1881). During the latter period he commenced work on the two volume Memoirs of Hydrography which described the Royal Navy's surveying activities between 1750 and 1885, and presented biographies of the officers involved in the activities. The history was continued to 1917 by Archibald Day, Hydrographer from 1950 to 1955 in his The Admiralty Hydrographic Service from 1795 1919, explicitly described as a continuation of Dawson's Memoirs. Thomas Henry Tizard published a chronological list of the officers and vessels conducting British maritime discoveries and surveys until 1900. These works are all in the public domain. Roger Morris, Hydrographer from 1985 to 1990, published Charts and Surveys in Peace and War 1919 1970, a further continuation of Memoirs. A number of major overseas surveys were completed in the years to 1855, a period dominated by Francis Beaufort, Hydrographer from 1829 to 1855. Owen carried out his survey of East Africa from the Cape of Good Hope to Cape Guardafui on the Horn of Africa in 1822–1825, an operation that cost the lives of more than half of the crew due to tropical illness. The second voyage of the Beagle to South America (1831 6) is mostly famous for the scientific importance of Darwin's observations and collections, but Captain Robert Fitzroy's surveys of the coast of South America from the River Plate to Ecuador via the Straits of Magellan have been described as a "monumental achievement", and as "opening up the South American continent to European trade". Thomas Graves was working in the Mediterranean from 1836 to 1850. Like a number of surveyors before and since, he explored the antiquities and natural history of the numerous places he charted. In 1841 7 Edward Belcher was engaged in the Far East, including making the first survey of Hong Kong. The longest running survey was that of Bayfield, whose survey of the Canadian coasts, the St. Lawrence River and the Great Lakes occupied him from 1816 to 1856. Surveys in home waters were also important. What Robinson (1962) described as the "Grand Survey of the British Isles" began with the appointment of George Thomas as Head Maritime surveyor. Thomas and a series of able surveyors including Michael Slater, Henry Otter, Charles Robinson, William Hewett and Frederick Beechey surveyed the coasts of Britain and Ireland over the next 30 years. Thomas developed techniques for extending triangulation over the shallow waters of the Thames Estuary and the southern part of the North Sea, allowing the exact positions of treacherous sand banks to be determined for the first time. These surveys added large numbers of new charts, as well as improvements to old ones. By 1855, when Beaufort retired, the survey of the coasts of the United Kingdom was complete, and there were about 2,000 charts in the catalogue, covering all the oceans of the world. An important survey in 1870 was the Suez Canal. Britain had remained aloof in the early stages of the project, believing it to be impracticable. When the canal was nearing completion, the question arose as to its suitability for naval ships. George Nares in traversed the canal in both directions taking soundings and making measurements, and also surveyed the approaches. This led to the canal becoming an established route for the Royal Navy. As well as the "grand surveys" much detailed work was needed. A particular concern was finding isolated rocks. These were easily missed by soundings with lead and line, which did not give any information about the depths between the soundings. In 1887, two ships were lost in the southern Red Sea, fortunately without loss of life, after striking an uncharted reef close to a major shipping lane. Several attempts to find this were made before HMS Stork found it (and nearly struck it) in 1888. It was named Avocet Rock after the first ship to strike it. Technical developments over the years improved surveying methods and the accuracy of the charts. For depth determination, methods of measuring depth from a moving ship were developed, as well as "sweeping", dragging a horizontal line across an area to detect hazards that might be missed by individual soundings. Echo sounding was introduced in the 1920s, and Percy Douglas, hydrographer from 1924 to 1932, was a strong advocate of this method. As well as increasing productivity, it enabled continuous monitoring along a sounding line, reducing the chance of a hazard being missed. Isolated rocks between sounding lines could still be missed, and it was not until the development of sideways looking sonar in the 1960s and 70s that this risk could be eliminated. Admiralty charts include information on: depths (chart datum), coastline, buoyage, land and underwater contour lines, seabed composition, hazards, tidal information (indicated by "tidal diamonds"), prominent land features, traffic separation schemes radio direction finding (RDF) information, lights, and other information to assist in navigation. The Mercator projection has the property of maintaining angles correctly, so that a line on the earth's surface that crosses all the meridians at the same angle (a rhumb line) will be represented on the chart by a straight line at the same angle. Thus if a straight line is drawn on the chart from A to B, and the angle determined, the ship may sail at a constant bearing at that angle to reach B from A. Allowances for magnetic variation and magnetic deviation must also be made. However, a rhumb line is not in general the shortest distance between two points, which is a great circle. (The equator and lines of longitude are both great circles and rhumb lines.) When navigating over longer distances the difference becomes important, and charts using the gnomonic projection, on which all great circles are shown as straight lines, are used for course planning. In the past, the gnomonic projection was widely used for navigation charts, and also for polar charts. Since the late 1970s, all charts at a scale of 1:50,000 or larger have used the transverse Mercator projection, which is the projection used for the Ordnance Survey National Grid. Topography on Admiralty charts of the UK is generally based on Ordnance Survey mapping. For the small areas depicted on such maps, the differences between projections are of no practical importance. Admiralty charts are issued by the UKHO for a variety of users; Standard Nautical Charts (SNCs) are issued to mariners subject to the Safety of Life at Sea (SOLAS) convention, while chart folios, at a convenient A2 size, are produced for leisure users. Alongside its paper charts, UKHO produces an expanding range of digital products to fulfil the impending compulsory carriage requirements of ECDIS/ENCs, as issued by the International Maritime Organization (IMO). The digital range comprises Electronic Navigational Charts (ENCs) for use with an Electronic Chart Display and Information System (ECDIS), which can be displayed and interrogated through Admiralty Vector Chart Service (AVCS). The range also includes Admiralty Raster Chart Service (ARCS), which allows paper nautical charts to be viewed in raster form on an ECDIS. Due to the changing nature of the seabed and other charted features, chart information must be up to date to maintain accuracy and general safety. This is ensured by UKHO continually assessing hydrographic data for vital safety information, with urgent updates issued via weekly Notices to Mariners (NMs)