Astronomie und wissenschaftliche Erdkunde.
In engster Beziehung zur Astronomie hat sich die wissenschaftliche Erdkunde, d. h. eine Erdkunde, die mehr sein wollte, als eine bloße Beschreibung der Länder und ihrer Erzeugnisse, entwickelt. Sie fand in dem auf Koppernikus folgenden Zeitalter in Deutschland einen hervorragenden Vertreter in Gerhard Kremer oder Mercator, wie er sich selbst, nach damaliger Sitte seinen Namen latinisierend, nannte[919] und in Sebastian Münster.
Münster verfaßte eine »Cosmographia, Beschreibung aller Länder«. Die darin enthaltenen Karten haben die Grundlage gebildet, von der die Kartographie in Deutschland ihren Ausgang nahm[920].
Mercator wurde 1512 in einem flandrischen Städtchen geboren, wo sich seine, aus Jülich stammenden Eltern vorübergehend aufhielten. Als Arbeitsfeld wählte er, angeregt durch Gemma Frisius[921], mit dem er während seiner Studienzeit verkehrte, die mathematische Geographie, als deren Neubegründer er von vielen Seiten anerkannt wurde[922]. Mit der Anfertigung von Landkarten, Globen und astronomischen Instrumenten erwarb sich Mercator seinen Unterhalt. Von 1552 bis zu seinem 1594 erfolgenden Tode lebte er in Duisburg, wo er neben seiner wissenschaftlichen Tätigkeit mathematischen Unterricht am Gymnasium erteilte.
Sein erstes größeres Werk war ein Erdglobus, auf dessen Verfertigung er ein und ein halbes Jahr verwendete. Zehn Jahre später (1551) lieferte Mercator einen großen Himmelglobus. Zu seinen Verehrern zählte auch Karl V. Dieser Monarch nahm an den Fortschritten der Astronomie und Geographie solch lebhaften Anteil, daß er während der Belagerung einer Festung mit Apianus ein Gespräch über diese Wissenschaften führen konnte, während die Kugeln rechts und links von ihnen einschlugen.
Mit Apianus und Mercator beginnt für die Kartographie eine neue Zeit. Vor ihnen hatte man sich mit einem Abschätzen der Entfernungen und mit Itinerarien begnügt, sowie sich abgemüht, das neu erworbene Wissen mit dem des Ptolemäos in Einklang zu bringen. Jetzt entstanden Karten, die auf genaueren Vermessungen beruhten. Unter diesen sind vor allem Apians[923] »Bayrische Landtafeln« zu nennen. Sie erschienen 1568 auf 24 Blättern (Holzschnitt; Maßstab 1 : 144000) und gelten als das topograhische Meisterwerk des 16. Jahrhunderts. Kein Land wurde in jener Zeit mit gleicher Treue dargestellt.
Was Apian für ein engbegrenztes Stück der Erde leistete, strebte der belgische Geograph Ortelius[924] für den gesamten Erdkreis an. In seinem »Theatrum orbis terrarum« (53 Karten in Kupferstich, Antwerpen 1570) schuf er ein Werk, das sich von Ptolemäos freimachte. Die Mehrzahl jener von Ortelius herausgegebenen 53 Karten war nach den besten Arbeiten anderer Kartographen verfertigt.
Fast zu selben Zeit (1569) vollendete Mercator seine große Weltkarte. Es war dies ein für die Geschichte der Erdkunde und der Nautik hochbedeutsames Ereignis. Von diesem Zeitpunkt, sagt Mercators Biograph, datiert die Reform der Kartographie, die kein zweites Werk von gleicher Bedeutung zu verzeichnen hat. Die Vorschriften, die Mercator den Seefahrern für die Benutzung seiner Karte gab, gelten auch heute noch[925].
Ein für jene Zeit großes Verdienst erwarb sich Mercator dadurch, daß er die damals noch in hohem Ansehen stehende Geographie des Ptolemäos an Stelle der ungenauen Karten älterer Geographen mit Karten versah, die sich den Angaben des Ptolemäos genau anschlossen. Eine Sammlung von Karten europäischer Länder vereint mit Karten einzelner Erdteile und Übersichten der ganzen Erde veranstaltete Mercator mit seinem Sohne[926]. Sie erschien 1595 unter dem von Mercator gewählten Titel »Atlas«[927], der seitdem für derartige Sammlungen gang und gäbe geblieben ist.
Die Grundsätze der Kartographie entwickelte Mercator[928] so klar, wie es kein anderer vor ihm vermocht hatte. Er war der erste, der die Bedingungen, die jede Projektionsart voraussetzt, genauer untersuchte, und den Begriff der Konformität aufstellte, d. h. der Forderung, daß eine ebene Figur die größtmögliche Ähnlichkeit mit der Kugelfläche erhalten müsse. Da die Alten immer nur Teile der Erdoberfläche darzustellen hatten, und ihre Projektionsarten dieser Aufgabe anpaßten, war Mercator, als es galt, die ganze Erde kartographisch darzustellen, vor eine ganz neue Aufgabe gestellt. Er löste sie durch das nach ihm benannte Verfahren in der trefflichsten, für den Gebrauch geeignetsten Weise. »Wenn,« sagt Mercator in der Erläuterung, die er seiner Weltkarte hinzufügt, »von den vier Beziehungen, die zwischen zwei Orten in Ansehung ihrer gegenseitigen Lage stattfinden, nämlich Breitenunterschied, Längenunterschied, Richtung und Entfernung, auch nur zwei berücksichtigt werden, so treffen auch die übrigen genau zu, und es kann nach keiner Seite hin ein Fehler begangen werden, wie dies bei den gewöhnlichen Seekarten so vielfach und zwar um so mehr, je höher die Breiten sind, der Fall sein muß.« Mercator erzielte diesen Vorteil dadurch, daß er die Erdoberfläche auf einen die Erde im Äquator berührenden Zylinder projizierte, dessen Achse der Erdachse parallel ist. Die Ausbreitung, welche dadurch die Längengrade nach den Polen hin erfahren, wird durch eine in demselben Verhältnis stattfindende Ausdehnung der Breitengrade ausgeglichen. Eine solche Karte ist winkeltreu, d. h. sie gibt die Winkel so wieder, wie sie auf der Erdoberfläche erscheinen; sie wahrt auch die Formähnlichkeit (Konformität) der Ländergestalten[929] sie ist jedoch nicht flächentreu, da ihr Maßstab mit der Entfernung vom Äquator wächst.