5,9. Praktische-opdracht door een scholier 6542 woorden 8 maart keer beoordeeld

Transcriptie

1 Praktische-opdracht door een scholier 6542 woorden 8 maart ,9 50 keer beoordeeld Vak ANW Navigatie is de kunst om daar te komen waar je naartoe wilt en dan het liefst via de weg die je zelf hebt uitgestippeld. Om dat te bereiken moet je dus verschillende zaken weten: je eigen positie, je doel en de weg die je moet afleggen (ook wel de richting of koers). Inhoudsopgave - Voorwoord - Inleiding - Geschiedenis van Navigatie Hoe kaarten toen gemaakt werden. - Navigatie in het heden GPS Met Kaarten - Navigatie in de toekomst - Experiment - Conclusie en slot - Nawoord - Logboek - Weetjes & Navigatie grapjes - Bronnen Voorwoord Ik heb het onderwerp navigatie gekozen, omdat ik dit een zeer interessant onderwerp vind en ik vind het ook heel mooi om te zien hoe dingen ontwikkelen en hoe ze in elkaar steken. En het gebruik van allerlei objecten zoals een sextant en een kompas en ook hoe ze het gebruik verbeterde en natuurlijk ook hoe ze de kaarten maken. Het lijkt me ook heel leuk om hier zelf iets mee te doen en om hier zelf een experiment mee uit te voeren wat je hier met een paar simpele dingen al heel goed kan doen en hoe meer instrumenten je gebruikt hoe beter en betrouwbaarder wordt. Ik heb bij de inhoudopgave soms een subonderwerp gegeven dat is dan voor mij een belangrijk onderwerp wat wel gewoon in de tekst verwerkt word en dus niet als een aparte dia weergeven zal worden. Ik wou eerst een powerpoint presentatie maken maar na overleg met u heb ik alles omgegooid en ben het toch maar gaan typen ik denk dat het uiteindelijk ook wel beter zal zijn en een stuk overzichtelijker voor u, Pagina 1 van 13

2 maar toch jammer want ik houd nu eenmaal van wat dingetjes doen op mijn computer. Het is wel mooi dat ik toch in kleur heb kunnen printen, want een zwart-wit kompas is niet mooi en zou het onderwerp geschiedenis iets te letterlijk nemen. Dus hoop ik dat ik toch heel erg blij kan zijn met het eindresultaat. Ik heb er echt veel zin in om U mijn werkstuk te laten zien en de dingen die ik van het mooie onderwerp navigatie gevonden heb en wat ik er zoal van geleerd heb. Het leukste lijkt me het uitvoeren van het experiment en de toekomst van navigatie, omdat ik er dan zelf mee kan werken en omdat ik van allerlei technische snufjes houd en daarom dus wel wil weten hoe het er in de toekomst uit gaat zien en hoe het verder gaat met de GPS en hoe ze het nog verder kunnen verbeteren(ik zelf heb wel een paar ideetjes maar die zult u vinden in deze presentatie wel tegen komen en die zal ik dan ook in de conclusie duidelijk verwerken. Ik hoop dat u nu met evenveel enthousiasme begint met het lezen en beoordelen van mijn Praktische Opdracht dan dat ik hier nu aan begin. Inleiding Ik doe mijn werkstuk dus doen over navigeren. Navigeren is iets wat je al heel vroeg leert, als je klein bent en je kruipt naar de tafel ben je ook bezig met navigeren, want je begeeft je in een richting, dit is een hele eenvoudige vorm van navigeren en de vorm die ik ga behandelen is ook een stuk ingewikkelder. Ik ga het over de navigatie hebben zoals die word gebruikt in de lucht- en zeevaart en op het land. Ik ga dit behandelen van de geschiedenis tot aan de toekomst en ik ga het ook hebben over de vele verschillende soorten instrumenten die men kan gebruiken om te navigeren. Waar een mens ook heen gaat hij heeft altijd een navigatie middel bij de hand. Eigenlijk zijn dit een paar organen die samen werken. De belangrijkste zijn de ogen en de hersenen. De hersenen kunnen herkennen of opslaan wat de ogen waarnemen en zich zo een beeld vormen van de omgeving en zo weten of het een bekende of onbekende omgeving is en waar je naartoe moet als je naar het nabije dorpje wil. En als men een horloge heeft kan die ook gebruikt worden maar daarover vertel ik straks nog meer en ik zal ook uitleggen hoe het werkt. Ik zal in mijn experiment ook alle dingen proberen te verwerken die nu gebruikt worden. En zal bij mijn experiment ook met instrumenten uit de geschiedenis werken. Ik zal helaas maar over een paar instrumenten uit de geschiedenis kunnen beschikken en misschien zelfs maar over 1 instrument maar het gaat ook een beetje om het idee. Geschiedenis van het navigeren Voordat je als stuurman of schipper een reis mocht gaan maken kreeg je eerst een opleiding om te leren hoe je je weg moest vinden op zee. Men kreeg een set landkaarten en allerlei navigatie-instrumenten, zoals een kompas, een log, een zandloper en een graadstok. Het belangrijkste van alles waren de kaarten. Een kaart voor op de volle zee noemde men een overzeiler en een kaart voor de kusten een paskaart. Op de kaarten tekende de schipper elke dag aan waar hij dacht te zijn. Het kompas werd gebruikt om te zien in welke richting het schip voer, maar ze waren niet altijd even nauwkeurig. Met de log en de zandloper werd de snelheid van het schip gemeten. Door de hoogte van de sterren te meten met een graadstok ook wel octant genoemd werd bepaald wat de noord-zuid positie van het schip was. De schippers hadden de opdracht om de kaarten telkens te vergelijken met de werkelijke situatie en waar Pagina 2 van 13

3 nodig verbeteringen aan te brengen. Ze tekenden markante punten aan en schetsen kustlijnen zodat volgende VOC zeeschepen bergen of baaien konden herkennen. Bij aankomst moesten de kaarten direct bij de VOC kantoren worden ingeleverd om te voorkomen dat de concurrerende landen de gegevens in handen zouden krijgen. Kompas & Octant Om op volle zee te weten waar men zich bevond was het nodig om de lengte en de breedte te weten. Daarvoor worden denkbeeldige lijnen over de aarde getrokken die op kaarten en globes echt zijn aangegeven. Als men de aarde voorstelt als een dikke man dan is zijn broekriem de evenaar. Op vaste afstanden naar de noord- en de zuidpool lopen dan de breedte lijnen. Op een bepaalde dag staan de zon en de sterren op een bepaalde hoogte. Als men nu op een vast moment, bijvoorbeeld om 12 uur overdag of s nachts de hoogte van de zon meet met een Astrolabium dan weet men ongeveer op welke breedte men is. Op het noordelijk halfrond is de poolster een duidelijk baken maar die is op het zuidelijk halfrond niet te zien en dus moest men bij de reizen naar Azië ook de sterren van het zuidelijk halfrond bestuderen. De zeelui leerden een versje op de wijs van een psalm met de namen van de sterrenbeelden en de data waarop ze op een bepaalde plaats te zien waren. Het meten van de lengte was nog veel moeilijker. De lengtelijnen lopen van pool tot pool. Om te weten waar men is tussen twee lengtes moet het tijdstip bekend zijn. In onze tijd is dat heel eenvoudig we weten op de hele wereld precies hoe laat het is en als we naar het oosten gaan is het telkens een uur later omdat de zon daar eerder is opgekomen. Maar in de tijd van de VOC had men geen nauwkeurige uurwerken aan boord. Men weet dus wel dat het op de plaats waar men vaart ongeveer 12 uur is als de zon op het hoogste punt staat, maar niet hoeveel tijd men dan van een andere lengtelijn is. De tijd werd gemeten met zandlopers, die telkens na een half uur werden omgedraaid waarna met de scheepsbel het aantal "glazen" werd geslagen. Een wacht duurde bijvoorbeeld 4 uur, dus 8 glazen. De snelheid werd gemeten met een log, dat is een driehoekig met lood verzwaard plankje aan het eind van een touw met knopen. Men gooide de log overboord en draaide een zandlopertje om dat 15 of 30 seconden aangaf. Het log bleef recht in het water staan, de knopen schoten door de handen van de man die de log liet vieren en dan telde men hoeveel knopen er voorbij gingen tot de 15 seconden om waren. Nog altijd wordt de snelheid van schepen in knopen gemeten. Tenslotte was er het kompas, een magnetische naald die naar de noordpool wijst. En er werd regelmatig met een dieplood gemeten hoe diep de zee was, ook al weer met een lijn met knopen. Het lood was hol aan de onderkant. Daar smeerde men wat vet zodat een monstertje van de bodem mee naar boven kwam. Al met al was het heel ingewikkeld om de weg op zee te vinden, waarbij ook nog eens rekening moest worden gehouden met zeestromingen en moessonwinden. De zeelui kregen les, maakten onderweg aantekeningen die later door de kaartenmakers werden verwerkt, gebruikten boekjes vol gegevens over de stand van de sterren en de diepten op allerlei plaatsen. En verder kwam het vooral aan op ervaring. Men kan bewondering hebben voor de zeelui van de VOC die aan de kleur van het water, monstertjes van de bodem en de stand van de sterren konden gissen waar ze waren. Navigatie in 17e en 18e eeuw Pagina 3 van 13

4 Het spreekt voor zich dat voor een scheepvaartonderneming als de Verenigde Oost-Indische Compagnie de navigatie op zee van vitaal belang was. De schepen werden uitgerust met verschillende soorten kaarten en tabellen, een aard- en hemelbol en navigatie-instrumenten. Voor de positiebepaling werden twee methoden toegepast: plaatsbepaling aan de hand van gegist bestek en door metingen. Ook andere waarnemingen, zoals kleurveranderingen in het water, waarnemingen van land en waarnemingen van bepaalde soorten vogels en vissen, droegen bij tot de positiebepaling. Routes Aanvankelijk werden de routes die de Portugezen gebruikten aangehouden. Er waren wel pogingen ondernomen om andere routes naar de Oost te vinden, maar die bleken geen verbetering. De Portugezen hadden de "wageweg" uitgevonden. Door deze route te volgen vermeed men tegenwind bij Senegal en voer naar de Afrikaanse kust. Vanaf de Kaap de Goede Hoop ging de Portugese route noordwaarts. Hendrik Brouwer verkende echter in 1613 een route die vanaf de Kaap iets zuidwaarts aanhield om dan langs de 38e breedtegraad in oostelijke richting tot vlak voor de kust van West-Australië te varen. Pas daar ging men noordwaarts. Hierdoor kon men profiteren van de westenwinden die op deze route heersen. In 1617 werd besloten dat voortaan alle schepen deze route, die in de "Seynbrief" was vastgelegd, moesten volgen. Daardoor werd de reistijd ingekort van één jaar tot vijf of zes maanden. Positiebepaling op gegist bestek De positie op zee kon worden bepaald aan de hand van het zgn. "gegist bestek". Voor het maken van een bestek zijn de volgende gegevens nodig: - de snelheid; te berekenen met een log en een zandloper; met behulp van het log werd de snelheid van het schip door het water vastgesteld. Het log bestond uit een plankje dat de vorm had van een cirkelsector. De boogkant was verzwaard met lood. Het plankje werd overboord gezet en de loglijn liep uit. Door het aantal op vaste afstand op de loglijn bevestigde merktekens dat in 14 of 28 seconden uitliep, te tellen kon de snelheid van het schip berekend worden. - de mate van afdrijven; te berekenen door een boei aan een lijn te laten drijven waarna met een kompas de hoek van het afdrijven kan worden berekend; het kompas is door de Chinezen uitgevonden en door de Arabieren in de 12de eeuw naar Europa gebracht; met behulp van een kompas kon men een bepaalde, vaste koers volgen. - de maat; de gemiddelde afstand die een zeilschip per uur aflegde, werd als maat gehouden (mijl); - de koers; uitgezet met een passer en een liniaal op een kaart waarop lijnen waren getrokken tussen herkenbare punten. Aan de kust en in zee-engtes was de snelheid van de zeestromingen soms redelijk te schatten, zodat deze meegenomen kon worden in de berekeningen. Met de verschillende snelheden van zeestromingen kon men op open zee geen rekening houden, zodat de einduitslag soms een flinke afwijking vertoonde ten opzichte van de werkelijkheid. De op grond van gestuurde koers, gemeten snelheid (indien mogelijk), de geschatte stroomsnelheid en gevaren tijdsduur bepaalde positie, het "gegist bestek", werd op de scheepskaart ingetekend. Pas toen John Harrisson in 1762 een nauwkeurige chronometer wist te ontwikkelen, werd nauwkeuriger lengtebepaling mogelijk. Pagina 4 van 13

5 Positiebepaling met navigatie-instrumenten Om de positie op zee te meten moeten een breedte- en lengtemeting worden uitgevoerd. Een hemelglobe werd gebruikt om de plaats van de sterren te vinden, die op een bepaald moment boven de horizon staan. Breedtebepaling aan de hand van het sterrenstelsel was al in de 15e eeuw bij de Portugezen bekend, maar eeuwen eerder gebruikten de Arabieren al de kamal voor de breedtebepaling. De poolster staat aan de noordpool recht boven de waarnemer, dus in een waarnemingshoek van 90º t.o.v. de horizon. Aan de evenaar staat hij net boven de horizon, dus een waarnemingshoek van 0º. Door het meten van de hoek kon dus 's nachts op het noordelijke halfrond de breedtegraad worden bepaald met behulp van de poolster. Op het zuidelijke halfrond en overdag kon de hoogte van de zon als zij op haar hoogste punt stond worden gebruikt. Met behulp van tabellen werd de meting omgerekend naar een breedtepositie. Met hoekmeetinstrumenten als kwadrant, zeeastrolabium, jakobsstaf kon overdag de hoogte van de zon of 's nachts van de Poolster worden gemeten. Op de instrumenten was af te lezen op hoeveel graden noorderof zuiderbreedte het schip zich bevond. Het nauwkeurig bepalen van ooster- en westerlengte was tot ver in de 18e eeuw nog een probleem, want daar waren aanvankelijk nog geen hulpmiddelen voor. Omdat de aarde draait kon niet van een min of meer vast punt, zoals de poolster, worden uitgegaan. Er waren verschillende benaderingsmethoden. De bepaling van de lengtepositie kon worden berekend aan de hand van de kompasvariatie. Het verschil tussen het magnetische noorden en het geografische noorden wordt op verschillende lengteposities als kompasvariatie waargenomen. Plancius heeft hiervoor tabellen gemaakt. Op volle zee werd de plaatselijke variatie berekend uit het verschil tussen de ochtendpeiling van de plaats van opkomst van de zon en de avondpeiling van de plaats van ondergang van de zon. In de loop van de tijd verplaatst de magnetische noordpool waardoor de methode niet zo betrouwbaar was. Het tijdverschil per 15º over een breedtecirkel is één uur. Men had de beschikking over tabellen die het tijdstip van zonsopkomst ten opzichte van de Amsterdamse tijd aangaven. Hiervoor was echter wel een nauwkeurig uurwerk nodig die gedurende de hele reis goed bleef functioneren. Tegen het eind van 17e eeuw kwamen er tabellen waarin de veranderde positie van de maan ten opzichte van de sterrenbeelden, die op elke positie op aarde hetzelfde wordt waargenomen, was vastgelegd. De hiervoor vereiste waarnemingen konden vrij moeilijk met de toen gebruikte instrumenten worden uitgevoerd.bepaling van de diepte van het vaarwater werd met het dieptelood gedaan. Evenals de loglijn had ook de dieplijn op regelmatige afstanden merktekens. De eenheid van de afstand was vadem. Het vele kilo's zware lood was cilindervormig met een uitholling aan de onderkant. Door hier hard vet in te smeren bleef er bodemmateriaal aan het dieptelood kleven en kon men aan de hand van de diepte van het water en de bodemgesteldheid mede bepalen waar men zich bevond en of de plaats geschikt was om te ankeren. Carthografie De VOC gebruikte haar eigen kaarten. In die periode behoorde de kwaliteit van de Nederlandse kaarten tot de hoogste ter wereld. De kaarten werden aanvankelijk uitsluitend in Amsterdam met de hand vervaardigd. In de tweede helft van de 17e eeuw kwam er ook in Batavia een atelier en werden kaarten ook wel elders, zoals op Ceylon of Kaap de Goede Hoop vervaardigd. De Kamer van Zeeland vervaardigde te Middelburg haar eigen kaarten. De kaarten die gebruikt werden voor de lange reizen van Nederland Pagina 5 van 13

6 naar Indië werden meestal op perkament getekend; de kaarten die in Indische wateren werden gebruikt vooral op papier. Nederlandse kaartenmakers gebruikten de Ferro-nul-meridiaan die ca 18 graden verschilt met de huidige Greenwich-nul-meridiaan). Amsterdam ligt dan op 22º55' OL (bij de Greenwich-nul-meridiaan op 4º45' OL). Een leeskaart was een beschrijving van kusten, havens, stromen en getijdetabellen, dieptepeilingen, bodemkenmerken, bakens en opvallende herkenningspunten. De leeskaarten waren voorzien van kaarten, schetsen en afbeeldingen. Naast grootschalige kaarten van kusten werden ook kleinschalige paskaarten gebruikt. Een paskaart is een kaart van een hele oceaan of grote delen daarvan. Deze kaarten bevatten een topografische weergave van kustlijnen, rivieren en eilanden en zijn voorzien van een verdeling in lengte- en breedtegraden. De kaarten werden als bedrijfsgeheim beschouwd. In 1655 werd besloten de vier hoofdofficieren van elk schip (de schipper, de opperstuurman, de onderstuurman en de derde waak) een lijst te laten ondertekenen waarop de dure navigatiemiddelen en de geheime kaarten, stuk voor stuk waren vermeld. Navigatie-instrumenten Quadrant Het quadrant is een navigatie-instrument in de vorm van een van hout of brons gemaakt kwart van een cirkel. Het instrument werd met één rechthoekszijde gericht naar het hemellichaam, een schietlood gaf de gemeten hoek weer. Het quadrant was minder geschikt voor hoekmetingen bij slecht weer, omdat de slingeringen van het schip ook het schietlood in beweging brengen. Een astrolabium is verfijnder dan de quadrant, maar met dezelfde werking. De draaiende zichtpijl, de Alhidade, werd gericht op een hemellichaam waarna de hoogte eenvoudig kon worden afgelezen. Het astrolabium werd opgevolgd door de jacobsstaf en later octant en sextant. De Jacobsstaf is ontstaan uit de Arabische kamal; een plank met een vierkant gat waaraan een snoer met knopen op vaste afstand hing. De bedoeling was de zon aan de bovenkant en de horizon aan de onderkant van het gat in het plankje te krijgen waarop het aantal knopen de hoogte aangaf. Bij een Jacobsstaf werden de verschuifbare zijstukken zo geschoven dat langs de onderste punten de horizon en langs de bovenste punten het hemellichaam werd waargenomen. Op de staf kon dan op een logaritmische schaalverdeling de hoogte in graden worden afgelezen. Davisquadrant Het meten van de hoogte van de zon had als groot nadeel dat met de bovengenoemde instrumenten recht in de zon gekeken moest worden. Bij de Davisquadrant dit vermeden. Hij is verder hetzelfde. -Navigatie in het heden Navigatie word nu gedaan met een paar verschillende mogelijkheden. Je kunt tegenwoordig met GPS en met kaarten navigeren. Je kunt ook nog navigeren d.m.v de borden die overal staan met daarop de richting en de afstand naar de dichtstbijzijnde dorpen of steden, maar dat kan toch moeilijk worden al rijd Pagina 6 van 13

7 je in een land waar je de taal niet van kent en je komt dan een bordje tegen met daarop in het Tsjechisch : Omleiding over 200 Meter. Ik ga het dus ook alleen over de eerste twee methodes hebben, want die zijn het betrouwbaarst en die zijn in een soort van taal geschreven die iedereen snapt. Bij GPS is het zo dat als er spraak is, dat deze altijd de taal blijft van de taal van de geïnstalleerde software. In ons geval dus Nederlands. Bij kaarten heb je niet echt een taal en die kun je dus ook uit bijna alle landen gebruiken. Welke manier van navigeren nu het meeste gebruikt word is moeilijk te zeggen, maar ik schat zelf toch dat de meeste mensen toch de kaart er even bij pakken of even op de ANWB site de route uitprinten, omdat ze GPS nog te onbetrouwbaar vinden. Ik ben het daar dus absoluut niet mee eens, mijn moeder is dus zo n iemand, er is eigenlijk maar één groot struikelblok en dat is dat er nu nog gebruik gemaakt word van zogenaamde ijkpunten, waardoor als je hem gebruikt op wegen waar je weet hoe je moet rijden soms wel eens omgeleid word, omdat er vanuit dat ijkpunt gewerkt wordt. Het kan dus dat als je naar Eindhoven gaat en je naar een muziek winkel gaat dat je eerst naar Centraal Station geleid word en daarna terug moet rijden om bij die winkel te komen, maar daar zijn ze hard aan bezig. Maar dat vertel ik in Navigatie in de toekomst. (plaatjes, deze moet je ff voor mailen) Een GPS systeem, je hebt ook andere maar dat zijn ingebouwde dit is er dus een met een GPS ontvanger en een Pocket PC. Global Positioning System (GPS) GPS (Global Positioning System) is een positiebepalingssysteem van de Amerikaanse strijdkrachten. Het systeem bestaat uit een 24-tal satellieten die elk in een vaste baan om de aarde draaien. Elk van deze satellieten heeft een eigen signaal, dat wordt opgevangen door het 'hand-held' GPS-systeem, de ontvanger ter grootte van een zaktelefoon. Deze ontvanger heeft een soort logboek van de banen die elk van de 24 satellieten beschrijft. Door op een bepaald moment de positie van de satellieten (die zij door de ruimte zenden) te vergelijken met de tijd op het moment van aflezen, kan de ontvanger exact bepalen waar hij zich op dat moment bevindt. Door immers het snijpunt te nemen van minimaal drie satellieten krijg je een bepaald punt op de aardbol: je positie. Als een GPS-ontvanger weet waar je bent en waar je naartoe wilt, dan kan hij (mits je beweegt!) bepalen of je in de goede richting beweegt. Een GPS is dus zeker geen kompas, maar puur een elektronisch hulpmiddel dat door zijn rekencapaciteit ook extra informatie kan geven, zoals snelheid, waarschijnlijke aankomsttijd en afgelegde afstand. Belangrijk en bijzonder goed nieuws voor gebruikers van een GPS is het feit dat de Amerikaanse overheid met ingang van 4 mei 2000 de Selective Availability (SA) heeft afgeschaft. Dit betekent voor mensen die een GPS-ontvanger hebben dat zij hun positie nog nauwkeuriger kunnen bepalen (tot zelfs tien meter nauwkeurig). Veiligheid is een aspect dat bij GPS zeer belangrijk is. Veel GPS-ontvangers waarschuwen je dan ook bij het opstarten dat het geen levensreddend materiaal is. Batterijen kunnen opraken en elektronica kan beschadigen. Kortom: neem altijd een kompas en kaart mee, naast je GPS-ontvanger. Navigeren van vroeger kan je nu nog steeds gebruiken. Ik heb een aantal voorbeelden hiervan en ook een aantal nieuwe dingen die je nog niet zo lang gebruikt. Ik ga zelf ook deze methodes testen. Ik ga er om Pagina 7 van 13

8 precies te zijn twee testen, dat zijn twee totaal verschillende. De eerste moet je overdag doen en heeft dus met de zon te maken, en de andere moet je s nachts doen en daarbij gebruikt je dus de sterren. Het horloge als navigatie-instrument Hoe raar het ook klinkt, het horloge kan eenvoudig worden gebruikt om je koers te bepalen. Voorwaarde is dan echter wel dat de zon schijnt, want daar maak je in dit geval namelijk gebruik van. Allereerst moet je zeker weten dat je horloge op tijd loopt. Een uur verschil met de werkelijke tijd kan namelijk een behoorlijk verschil in koers opleveren. Deze methode gaat uit van het principe dat de zon altijd hetzelfde verloop vertoont: opkomst in het oosten, hoogste punt in het zuiden en ondergang in het westen. Door dit vervolgens te vergelijken met de tijd die je horloge weergeeft kun je dus bepalen waar het zuiden (en dus ook de andere windstreken) is. Het werkt als volg: Zorg dat je je horloge plat voor je hebt en dat de kleine wijzer naar de zon wijst Neem nu precies het middelste punt tussen de kleine wijzer en de twaalf op de wijzerplaat (in de zomer neem je de elf, omdat er dan zomertijd geldt) Dit punt geeft je de richting aan naar het zuiden. Let er op dat deze methode alleen werkt op het noordelijk halfrond van de aarde. Mocht je het willen toepassen op het zuidelijk halfrond, dan moet je niet de kleine wijzer, maar de plaats van de twaalf op je wijzerplaat naar de zon richten. Dan geldt dat het middelste punt tussen de kleine wijzer en de twaalf richting het noorden wijzen. De sterren als navigatiehulp Ook in de nacht kun je navigeren zonder apparatuur. Namelijk door gebruik te maken van de sterren. Voorwaarde is natuurlijk wel dat het niet al te bewolkt is en je dus een goed zicht hebt op de sterrenhemel. Noordelijk halfrond Wandel je op het noordelijk halfrond, dan moet je zoeken naar de Grote Beer. Heb je die gevonden, trek dan een denkbeeldige lijn tussen de onderste twee sterren en verleng deze ongeveer 4 tot 5 keer tot je een grote heldere ster tegenkomt: de poolster. Door vervolgens dezelfde hoek te nemen als op de afbeelding is aangegeven, weet je waar het noorden is. Zuidelijk halfrond Op het zuidelijk halfrond maak je gebruik van het zuiderkruis. Trek een denkbeeldige lijn door de kruislijn en verleng deze ongeveer 5 keer. Trek vervolgens een denkbeeldige lijn vanuit twee heldere sterren die vlakbij het zuiderkruis staan. Daar waar de lijnen elkaar kruisen kun je de richting van het zuiden bepalen zoals op de afbeelding is weergegeven. Alternatieve koersbepalers Ook de natuur kan je een handje helpen als je wilt weten waar het noorden of het zuiden is. Deze zijn niet zo nauwkeurig als de andere hulpmiddelen, maar kunnen je in geval van nood toch van dienst zijn. Vogelnesten Veel vogels bouwen hun nesten op een plekje dat niet pal in de wind ligt. Als je dus weet wat de meest voorkomende windrichting in een gebied is, kun je aan de hand van vogelnestjes bepalen waar het Pagina 8 van 13

9 noorden of het zuiden is. Bomen met naalden Omdat deze bomen veel zon willen, zullen zij vaak met hun top richting de zon groeien. Gekapte bomen of boomstronken Ligt er een omgekapte boom in de buurt of steekt er nog ergens een boomstronk uit de grond, dan kun je op de jaarringen zien waar de wind het meest vandaan komt. De jaarringen van bomen zijn vaak aan een kant dikker dan aan de rest van de stam. Deze dikkere ringen geven echter niet altijd het noorden aan (je behoort dus te weten uit welke richting de wind in je wandelgebied meestal komt). De dikkere jaarringen noemen we reactiehout. Reactiehout wordt gevormd als een boom langdurig in een richting belast wordt. Dit kan b.v. komen door de windbelasting in de top van de boom. Om recht te blijven staan gaat de boom als gevolg van de windbelasting reactiehout vormen. De dikkere ringen geven dus de windrichting aan. Mos Op veel bomen en in valleien groeit mos. Mos houdt niet echt van zon en zal dus vooral gedijen aan de vochtige kant van een boom of aan de schaduwzijde van een vallei. Windrichting In Nederland is de voornaamste windrichting tijdens regenbuien Noord West. Aan deze kant van de stam van een boom is dan ook het meest bedekt met groene aanslag (van micro-organismen en mossen ed.) Zo kun je snel, maar niet echt nauwkeurig het noorden bepalen. Zon Via de zon is het mogelijk te bepalen waar het westen en oosten zijn. Neem hiervoor een stok van minimaal 75 cm en zet deze rechtop neer en markeer de plaats waar de schaduw van de stok stopt. Wacht ongeveer een half uur of meer en kijk waar de schaduw van de stok valt. De denkbeeldige lijn door van het 2e naar het eerste punt loopt van oost naar west. Deze methode werk goed, maar is alleen geldig overdag. Aan het eind van de middag en in de vroege ochtend staat de zon namelijk teveel in het oosten of westen. Het kompas en kaart Ik ga bepaalde aspecten van het hedendaagse navigeren met kompas en kaart behandelen. Het bepalen van de richting Een kompas werkt volgens het principe dat de naald van het kompas altijd naar het noorden wijst. Daardoor kun je dus uitrekenen in welke richtig je loopt. Om dat rekenen te vergemakkelijken hebben bijna alle kompassen een ring die draaibaar is, zodat je kunt aflezen in welke richting je gaat. Om een kompas te kunnen gebruiken moet je beschikken over een goede kaart. Deze moet minimaal de noord-zuid as vermelden, zodat je zelf kunt bepalen waar het noorden op de kaart wordt aangegeven. Heb je dit op de kaart gevonden, dan kun je als volgt te werk gaan om je koers te bepalen: Plaats het kompas op de kaart op een dusdanige wijze dat de lange kant ervan over de as ligt van positie (1) naar bestemming (2). Let er hierbij op dat de pijlen op het kompas van positie naar bestemming wijzen en niet andersom. Pagina 9 van 13

10 Druk nu het kompas stevig op de kaart, terwijl je de ring ronddraait. Deze draai je net zolang totdat de noord-zuid as van de ring evenwijdig loopt met de noord-zuid as van de kaart. Ook hier geldt dat de N of 0 graden die naar het noorden wijst op de ring, tevens naar het noorden op de kaart moet wijzen. Neem nu het kompas in de hand en houdt het op ooghoogte. Hierbij moet het kompas horizontaal worden gehouden en moeten de pijlen op de plaat recht vooruit wijzen. Draai nu met je lichaam rond totdat de pijl van de ring in dezelfde richting wijst als de naald van het kompas. Het (vaak) rode uiteinde van de naald moet nu in dezelfde richting wijzen als de N of 0 graden op de ring. De pijlen op de plaat wijzen nu in de richting waar je naartoe moet lopen. Zoek nu in de verte een object waar de pijlen naartoe wijzen en loop er naartoe. Ben je er aangekomen herhaal dan de voorgaande stappen opnieuw en bepaal opnieuw je richting. Het bovenstaande klinkt vrij simpel en is dat in feite ook. Het wordt eigenlijk pas moeilijk als je daadwerkelijk heel nauwkeurig wilt (of moet) meten. Dan komen namelijk zaken als declinatie en miswijzing aan de orde. Declinatie en miswijzing komen dadelijk nog aan de orde. Het bepalen van je positie Niets is zo vervelend als niet te weten waar je je precies bevindt op de kaart. Mocht dat echter toch het geval zijn, dan kun je met behulp van je kompas en enkele herkenningspunten in de omgeving uitrekenen waar je ongeveer bent. Je zult nooit echt precies uit kunnen rekenen waar je bent, maar afhankelijk van de schaal van je kaart toch met een nauwkeurigheid van enkele tientallen meters kunnen aantekenen op de kaart waar je staat. Voor het uitrekenen van je eigen positie kunnen we gebruik maken van twee verschillende methoden: kruismeting (het snijpunt van twee verschillende lijnen) Driehoeksmeting (de snijpunten van drie lijnen vormen een klein driehoekje) Kruismeting Kruismeting is de makkelijkste van de twee, simpelweg omdat het minder werk en tijd kost. Daarmee is deze methode vaak ook iets minder nauwkeurig als de driehoeksmeting. Voor een kruismeting zoek je twee herkenbare (en op de kaart bekende!) objecten in de omgeving die dusdanig uit elkaar liggen dat de hoek tussen hen tussen de 45 en de 135 is. Bij een hoek die kleiner of groter is wordt de methode namelijk minder nauwkeurig. Bepaal nu eerst de richtingshoek naar het eerste object. Dit doe je door het kompas op het object te richten en vervolgens de kompasroos dusdanig rond te draaien totdat het noorden van de roos precies gelijk staat met het noorden dat je kompasnaald aanwijst. Leg vervolgens het kompas op de kaart en draai het kompas net zolang rond totdat de lijnen van de kompasroos parallel lopen met de lijnen naar het (magnetische) noorden van de kaart. Nu zorg je ervoor dat je kompashuis of de kompasplaat tegen het object dat je zojuist hebt gepeild ligt zodat je een rechte lijn kunt trekken vanaf dat object tot de richting waar je je bevindt. Nu doe je hetzelfde met het andere object: peilen en hoek meten, hoek overbrengen naar de kaart en vervolgens een lijn trekken. Je zult zien dat de twee lijnen elkaar ergens snijden: dit is de plek waar jij je Pagina 10 van 13

11 ongeveer bevindt. Driehoeksmeting Bij een driehoeksmeting doe je precies hetzelfde als bij de kruismeting, alleen maak je nu gebruik van drie objecten en dus drie lijnen. Daar waar de lijnen elkaar snijden ontstaat vaak een heel klein driehoekje, vandaar de naam driehoeksmeting. Jij bevindt je in het midden van dat driehoekje. Declinatie Zoals je weet wijst de naald van het kompas altijd naar het noorden. Wat je wellicht nog niet wist is dat dit niet het echte noorden is. In de realiteit zijn er namelijk drie verschillende 'noorden': Geografisch noorden Dit is het echte noorden zoals dat altijd is weergegeven op een wereldbol, namelijk het topje van de aardbol. Deze plek is een vaste plek en is ooit vastgesteld met behulp van complexe berekeningen. Nu zou je de geografische noordpool makkelijker kunnen vinden middels een GPS. Op een kaart wordt het geografische noorden meestal met een ster (*) aangegeven. Magnetisch noorden Dit is het noorden waar je kompasnaald altijd naartoe wijst. Het is een plek ergens ten noorden van Canada waar er een dusdanig magnetisch krachtenveld bestaat dat het als het ware door de kompasnaald altijd wordt gevonden. In realiteit is het zo dat de kompasnaald met een bepaalde stroming van magnetische krachten meewijst en deze wijzen altijd in de richting van die plek: het magnetische noorden. Probleem van dit magnetische noorden is dat het niet altijd op dezelfde plek is. Doordat de magnetische krachtenvelden altijd in beweging zijn, verplaatst het magnetische noorden zich altijd een beetje. Vandaar dat je kompas dus altijd in een andere richting wijst (dit verschil is niet met het blote oog te zien omdat de verandering per jaar vaak slechts minder dan 1 graad bedraagt). Op kaarten wordt het magnetische noorden meestal met een (halve) pijlpunt aangegeven. Kaart noorden Ook dit is een veranderend noorden, namelijk datgene dat de kaartenmaker als noorden heeft gekozen. Vaak valt dit samen met het geografische noorden, maar om technische redenen zijn er ook veel cartografen die ervoor kiezen om zelf een zogenaamd kaartnoorden in te stellen. Het verschil tussen het geografische noorden (dus dat van de aardbol) en het magnetische noorden (dat wat het kompas aanwijst) noemen we declinatie. En omdat de verschillende magnetische krachtenvelden op de aardbol steeds in beweging zijn veranderd dus ook de declinatie elk jaar een beetje. Deze verandering staat op een kaart altijd aangegeven bij de tekening van declinatie en miswijzing welke wordt uitgelegd op de pagina over miswijzing. In de onderstaande tekening kun je zien hoe de declinatievelden er in 1996 uitzagen. Nederland ligt bijna precies op de 5 lijn en daarom is de declinatie in Nederland ongeveer 5. Als je geen rekening houdt met de declinatie in een bepaald gebied kan dat tot gevolg hebben dat je maar liefst 45 uit koers kunt komen als je niet goed op let waar je kompas naartoe wijst. Het is dus altijd zaak om goed op de kaart te kijken wat het kaart noorden is, waar het geografische noorden ligt en waar deze Pagina 11 van 13

12 beiden ten opzichte van het magnetische noorden liggen. Dit soort zaken wordt op een kaart meestal weergegeven met een speciale tekening die wordt uitgelegd in het stuk over miswijzing. Miswijzing Miswijzing is een kreet die vaak (meestal) wordt verwisseld met declinatie. Je zegt al snel dat de declinatie van een bepaalde kaart x graden of minuten is, maar dan heeft je het bijna altijd over de miswijzing. Miswijzing en declinatie zijn alleen hetzelfde op kaarten waar het kaart noorden en het geografische noorden gelijk zijn. Miswijzing ontstaat doordat er een verschil bestaat tussen de verschillende noorden zoals wordt uitgelegd op de pagina over declinatie. Omdat een cartograaf zelf een fictief punt als noorden kiest, ontstaat er een verschil tussen het noorden zoals ons kompas dat aanwijst en het noorden zoals dat op de kaart staat aangegeven. Declinatie en miswijzing staan meestal op de kaart aangegeven middels een tekening die lijkt op de tekening hiernaast. De verschillende noorden staan aangegeven middels hun afkortingen en symbolen (ster voor geografische noorden en een halve pijlpunt voor het magnetische noorden). Bovendien staat er verschillende hoeken bij de lijnen om aan te geven in hoeverre de verschillende noorden van elkaar afwijken. Let er op dat deze tekeningen (zo goed als) nooit waarheidsgetrouw -dus met de juiste hoek- zijn, maar dat het puur schematisch is weergegeven hoe de verschillende noorden zich tot elkaar verhouden. Daarnaast is het zo dat deze gegevens zijn weergegeven voor het midden van de kaart. Ten slotte moet er nog bij staan voor wanneer deze gegevens gelden en wat de jaarlijkse verandering is (dus hoeveel de declinatie per jaar toeneemt of juist afneemt). Nemen we nu de bovenstaande tekening als voorbeeld, dan kunnen we 3 verschillende getallen zien: 4 18' Dit is de miswijzing (ten opzichte van de kaart!), namelijk het verschil tussen het kaart noorden en het magnetische noorden. 1 27' Dit is de afwijking tussen het kaart noorden en het geografische noorden. 2 51' Dit is de declinatie, namelijk het verschil tussen het geografische noorden en het magnetische noorden. De snelle rekenaar zal al snel zien dat de miswijzing bestaat uit een optelsom van declinatie en de afwijking tussen het kaart noorden en het geografische noorden. Miswijzing omrekenen naar het heden Stel nu dat er tevens op de kaart staat vermeld dat de declinatie elk jaar vermindert met 7' (7 minuten), en dat de gegevens op de kaart gelden voor het jaar 1996, dan kun je uitrekenen dat de cijfers voor nu (2001) respectievelijk: 3 43' (4 18' - 5 maal 7' ), 1 27' (het verschil tussen het kaart noorden en het geografische noorden wijzigt namelijk niet) en 2 16' (het verschil tussen de twee voorgaande cijfers). Handig om te weten bij het maken van deze berekening is dat er 60 minuten gaan in één graad. - Navigatie in de toekomst Het GPS zal verder uit gebreid worden en de ijkpunten die je nu nog gebruikt bij het maken van kaarten die gebruikt kunnen worden om GPS systemen aan te sturen zullen vervangen worden door flexibele lijnen Pagina 12 van 13

13 die elkaar kunnen kruisen en daardoor kun je dus beter, eenvoudiger en sneller naar de plaats van bestemming gebracht worden. De flexibele lijnen werken als volgt: Je hebt op een GPS kaart een groot aantal flexibele lijnen lopen die allemaal gevolgd kunnen worden, maar omdat de lijnen dus flexibel zijn heb je niet meer het probleem van GPS dat je eerst te ver door stuurt en dan daarna weer terug stuurt omdat het vanuit ijkpunten werkt. Je kunt dus een route ingeven en als je dan eerder afmoet dan het eigenlijke ijkpunt, dan kan het GPS systeem dat eenvoudiger doen door die flexibele lijn af te laten buigen naar het punt waar je naar toe wil en zo kan het dus sneller navigeren op plaatsten die je ook niet kent. De flexibele lijnen zullen wel zorgen voor een hogere belasting van de GPS systemen, omdat er veel meer rekenkracht nodig is om de route over die flexibele lijnen te sturen daarom zullen ze hier in de nabije toekomst nog niet mee komen, omdat de GPS systemen nu nog niet genoeg processor capaciteit hebben. Er zullen ook nog wel vele andere manieren komen om de periode tussen nu en de flexibele lijnen te overbruggen, maar daar zwijgt iedereen natuurlijk over, omdat de concurrentie het niet mag weten. Dit is wel jammer voor mensen zoals mij die een werkstuk moeten maken over navigatie en dus zeer weinig over te vinden is en ik daarom dus ook zeer weinig over de toekomst kan vertellen. Ik zou wel gaan kunnen voorspellen en op geruchten ingaan, maar omdat ik een werkstuk maak wat ik liever op feiten baseer, dan op geruchten die niet helemaal niet waar hoeven te zijn. De flexibele lijnen of iets dergelijks met veel meer flexibiliteit in GPS zal er zeker komen, er zullen ook steeds betere oplossingen gevonden worden voor de bescherming van het GPS systeem, want dat is nu echt minimaal. Ze zijn er hard aan bezig en er zijn al redelijk wat nieuwe dingen op de markt, maar de echte goede, robuuste en waterdichte dingen moeten nog komen. GPS zal zeker het meest gebruikte navigatie systeem worden wat er zal zijn, maar het probleem is dat het elektronisch is en dus makkelijk stuk gaat als een kaart en een kompas, maar daar zijn ze dus hard aan bezig. Pagina 13 van 13