Bản đồ: Công cụ đắc lực nhất của nền văn minh

Bản đồ thế giới cổ nhất còn sót lại mô tả thế giới quan của người Babylon vào khoảng năm 600 trước Công nguyên (TCN). Bản đồ là một phiến đá hình chữ nhật, cao 12cm, được mô tả bằng những đường tròn, hình uốn lượn chạy từ trên xuống dưới, lấy Babylon làm trung tâm.

Ngoài ra, các bản đồ sơ khai khác cũng phục vụ các nhu cầu thiết thực hơn, chẳng hạn như biểu đồ bằng que và vỏ sò để biểu thị dòng chảy xung quanh các đảo ở Nam Thái Bình Dương hơn 2.000 năm trước, hoặc bản đồ giấy papyrus của Ai Cập dẫn đường cho những người thợ mỏ đi qua sa mạc vào thế kỷ 12 TCN. Thế nhưng, bản đồ thế giới của người Babylon là ví dụ sớm nhất về bản đồ chính trị được sử dụng để xác định quốc gia hoặc thành phố trong lịch sử.

Người Hy Lạp được coi là nền văn hóa đầu tiên áp dụng cách tiếp cận khoa học để đo lường và lập bản đồ thế giới. Ngay từ thế kỷ 6 TCN, triết gia Pythagorus đã đặt giả thuyết Trái Đất hình tròn. Đến năm 200 TCN, học giả Eratosthenes đã so sánh các góc của bóng đổ tạo ra đồng thời ở hai thành phố nằm cách xa nhau để ước tính chính xác chu vi Trái Đất trong vòng 1.600 km.

Kết hợp công trình của các học giả Hy Lạp trước đó với những câu chuyện của các nhà thám hiểm từ khắp thế giới La Mã thời bấy giờ, nhà thiên văn học Ptolemy đã biên soạn Geographia, một tập bản đồ gồm 8 quyển - tiền đề cho việc lập bản đồ 1.500 năm sau đó.

Được hoàn thành vào khoảng năm 150 sau Công nguyên, Geographia được sử dụng làm cuốn sách hướng dẫn dựng bản đồ tiêu chuẩn. Ptolemy lý giải các phép chiếu bản và liệt kê các tọa độ cho 8.000 địa điểm trên khắp lục địa Á-Âu và bắc Phi dựa trên các các đường vĩ độ song song và kinh tuyến - tiền thân của hệ thống ngày nay.

Các bản đồ dựa trên bản thiết kế của Ptolemy là thông tin cho hành trình đến châu Mỹ của Columbus và chuyến thám hiểm vòng quanh thế giới của Ferdinand Magellan. Tuy nhiên, tác phẩm của ông đã biến mất sau sự sụp đổ của Đế chế La Mã và không xuất hiện trở lại trong gần 800 năm.

Tabula Rogeriana, hay Cuốn sách của Roger, được hoàn thành bởi nhà địa lý người Ma-rốc Muhammad al-Idrisi vào năm 1154. Được biên soạn trong hơn 15 năm cho Vua Roger II xứ Sicily, cuốn sách bao gồm một bản đồ thế giới với 70 bản đồ khu vực, mỗi bản đồ kèm theo mô tả chi tiết về các thành phố, đường sá, sông và núi của từng khu vực.

Trong ba thế kỷ tiếp theo, nó là một trong những tác phẩm địa lý chính xác nhất còn tồn tại trên thế giới. Cuốn sách đã dẫn đường cho hành trình của Vasco da Gama đến Ấn Độ bằng đường biển.

Dù được biên soạn cho vị vua người Italy, tập bản đồ đã tiếp thu những thành tựu của Hồi giáo Thời kỳ Hoàng kim - trong khi khoa học châu Âu trong thời kỳ đầu trung cổ không có bước tiến gì đáng kể. Tác phẩm của Al-Idrisi phần lớn dựa trên Geographia, được khám phá lại và dịch sang tiếng Ả Rập vào khoảng thế kỷ thứ 9. Các nhà vẽ bản đồ Hồi giáo đã dựa vào thành tựu của Ptolemy và sửa lại các lỗi dựa trên kiến thức của họ về đế chế (Hồi giáo) đang phát triển. Họ đã vẽ chính xác Ấn Độ Dương là đại dương mở và giáp với Thái Bình Dương,thay vì không giáp biển theo công trình của Ptolemy trước đó.

Các nhà vẽ bản đồ Hồi giáo cũng tạo ra một số biểu đồ phức tạp nhất của thời đại, phần lớn lấy cảm hứng từ nhu cầu xác định hướng của thánh địa Mecca từ bất kỳ nơi nào trên thế giới.

Ở châu Âu, bản đồ mang ý nghĩa tâm linh thay vì địa lý. Giống như cách bản đồ cổ đại phản ánh cách nhìn thế giới của người Babylon, Mappa mundi - bản đồ thế giới trung cổ, phản ánh thế giới quan của người Kitô giáo phương Tây.

Hereford Mappa Mundi, ra đời vào khoảng năm 1300 ở Anh, được vẽ trên một mảnh da thú khổng lồ, là bản đồ thế giới lớn nhất và nổi tiếng nhất còn sót lại từ thời trung cổ. Phần trên mô tả Ngày Phán xét, một trong nhiều cảnh trong Kinh thánh được đưa vào bản đồ. Ngoài ra còn có những con thú hoang dã và những con quái vật huyền bí ẩn nấp bên ngoài rìa thế giới, đại diện cho những mối nguy hiểm chưa được biết đến.

Bản đồ Hereford đại diện cho loại bản đồ mappa mundi phổ biến nhất: bản đồ “T-O” . Gọi như vậy là vì hình chữ “T” chia thế giới thành ba lục địa (châu Á, châu Âu và châu Phi) còn chữ “O” chính là đại dương nằm bao quanh các lục địa. Các bản đồ T-O thường đặt Jerusalem ở trung tâm thế giới với phía đông ở trên cùng, được coi là hướng linh thiêng nhất và là vị trí của Vườn Địa đàng. Trên thực tế, thuật ngữ “định hướng” xuất phát từ Latinh “oriens” có nghĩa là “phía đông”. Đây cũng là tiêu chuẩn của việc vẽ bản đồ châu Âu trong nhiều thế kỷ.

Các thủy thủ cổ đại thường xác định phương hướng trên biển bằng cách quan sát đất liền, mặt trời và các vì sao.

Khám phá ra la bàn là một cuộc cách mạng trong định hướng. Nhờ nó mà các thủy thủ có thể ra khơi một cách an toàn mà không cần đến các tín hiệu trực quan. Lần đầu tiên được đề cập đến ở Trung Quốc vào thế kỷ 11, la bàn trải dọc theo Con đường Tơ lụa nối Đông và Tây. Và cùng với nó, một loại bản đồ châu Âu mới, được gọi là hải đồ Portolan, đã trở nên thịnh hành.

Hải đồ Portolan có độ bao quát lớn nhất và nổi tiếng nhất là Catalan Atlas. Được vẽ trên tám trang giấy da bê (vellum) vào năm 1375 bởi nhà bản đồ học Majorcan Cresques Abraham.

Đây là bản đồ thế giới đầu tiên có la bàn, trải dài từ rìa phía tây của châu Âu và Bắc Phi đến bờ biển phía đông Trung Quốc.

Vào đầu thế kỷ 15, các quốc vương châu Âu bắt đầu khám phá Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương để tìm kiếm các tuyến đường giao thương mới sang phía Đông. Vào thời điểm đó, Geographia của Ptolemy đã được dịch sang tiếng Latinh, đánh dấu sự khởi đầu của sự bùng nổ trong lĩnh vực thám hiểm và lập bản đồ.

Thế kỷ 16 chứng kiến những bản đồ hoàn chỉnh nhất về thế giới và bản đồ thời kỳ này cũng vượt qua một trong những vấn đề hóc búa nhất: làm sao để định hướng quả địa cầu trên bản đồ hai chiều. Chắc chắn việc trải phẳng hình cầu ba chiều trên mặt phẳng không thể tránh khỏi việc làm biến dạng hình ảnh Trái Đất. Năm 1569, Gerardus Mercator, nhà bản đồ học người Đức gốc Flemish (Hà Lan-Bỉ) đã giải quyết vấn đề này bằng một phép chiếu bản đồ mới. Trái Đất được vẽ như một hình trụ, mở ra một đường kẻ ô vuông có vĩ độ và kinh độ (về sau có tên Phép chiếu hình trụ Mercator).

Các hình chiếu đặt các đường vĩ độ xa dần nhau khi chúng càng xa xích đạo. Nhược điểm của phép chiếu này, mà chúng ta vẫn thấy ngày nay, là nó làm biến dạng khối đất về phía các cực. Âu-Á và Bắc Mỹ được mở rộng, trong khi các khu vực ở xích đạo, chẳng hạn như phần lớn châu Phi, lại trông nhỏ hơn thực tế.

Bức ảnh đầu tiên chụp trên không được thực hiện từ một khinh khí cầu vào năm 1858.

Từ trên cao, một bức ảnh có thể thu thập một lượng lớn dữ liệu tại một thời điểm. Năm 1921, Bản đồ trên không chụp Manhattan (Quận New York) của Fairchild đã đưa bản đồ vào văn hóa đại chúng.

Doanh nhân Sherman Fairchild của Thành phố New York, người đã phát triển các kỹ thuật chụp ảnh trên không mới cho Thế chiến thứ nhất, đã giới thiệu một máy ảnh trên không tự động chụp ảnh và quay cuộn phim theo các khoảng thời gian định sẵn.

Được đặt dưới một chiếc máy bay hai cánh còn sót lại từ thời chiến tranh trên độ cao 3.000m ở New York, máy ảnh chụp lại hình ảnh của thành phố cứ 27 giây một lần trong suốt 69 phút bay lên và xuống. Các âm bản sau đó được chồng lên nhau để tạo thành mạng lưới Manhattan chi tiết với độ chính xác đã trở thành tiêu chuẩn cho việc lập bản đồ trên không trong 50 năm tiếp theo.

Chiến tranh Lạnh (1946-1991) đã thúc đẩy những bước nhảy vọt tiếp theo trong công nghệ lập bản đồ. Vụ phóng vệ tinh Sputnik đã khơi mào cho sự phát triển của GPS, khi các nhà khoa học từ MIT nhận ra rằng họ có thể theo dõi vệ tinh Liên Xô từ mặt đất bằng cách quan sát sự thay đổi tín hiệu vô tuyến khi nó di chuyển. Và tương tự như vậy, các vật thể trên Trái Đất có thể được định vị dựa trên khoảng cách của chúng với vệ tinh.

Các thí nghiệm định vị vệ tinh ban đầu được quân đội Mỹ phát triển để theo dõi tên lửa xuyên lục địa vào những năm 1960. Và vào đầu những năm 1970, quân đội đã vận hành Hệ thống Định vị Toàn cầu đầu tiên, NAVSTAR, có thể xác định tọa độ không gian chính xác của bất kỳ nơi nào trên Trái Đất.

Ngày nay, có đầy đủ các vệ tinh GPS (khoảng 27 vệ tinh) quay quanh địa cầu hai lần một ngày và truyền tín hiệu vô tuyến. Khi một vật thể trên bề mặt Trái Đất nhận được tín hiệu từ ít nhất ba vệ tinh, tọa độ địa lý chính xác của vật thể đó có thể được xác định đến từng cm.

Năm 2000, Bộ Quốc phòng Mỹ đã dỡ bỏ chính sách làm giảm độ chính xác của theo dõi GPS cho mục đích dân sự. Từ sự bùng nổ công nghệ sau này, Google đã nổi lên với bộ ba sản phẩm - Earth, Maps và Street View - cùng nhau tạo ra bản đồ thế giới hoàn chỉnh nhất.

Được phát hành vào năm 2005, Google Earth cung cấp một hình ảnh quả địa cầu 3D có khả năng tương tác được hình thành từ hàng triệu bức ảnh vệ tinh chồng lên nhau trên nền tảng kỹ thuật số 3D. Các chi tiết 3D cận cảnh được thêm vào từ các hình ảnh trên không giúp ghi lại chiều sâu của các tòa nhà và địa hình.

Bắt đầu vào năm 2006, với những chiếc xe van chạy quanh sáu thành phố lớn của Mỹ gắn cảm biến GPS và camera đa ống kính được gắn trên đầu, chế độ xem đường Street View của Google cung cấp hình ảnh Trái đất trong ​​tầm mắt. Năm 2017, máy ảnh Street View đã được cập nhật với máy quét laser ghi lại kích thước và độ sâu của các đối tượng được chụp để tạo ra chế độ xem 3D trên đường đi. Những máy ảnh này, được hỗ trợ bởi dữ liệu cộng đồng và học máy, đã ghi lại hàng triệu km đường trên khắp 87 quốc gia thuộc bảy châu lục.

Kết hợp với nhau, ba sản phẩm của Google thực sự đặt thế giới vào trong tầm tay của hàng tỷ người.

Nguồn: https://www.popularmechanics.com/science/archaeology/a32832512/history-of-maps/