「測(cè)繪趣聞」古代地圖測(cè)繪，居然是這么回事？

發(fā)布時(shí)間：2019-11-26

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　　測(cè)繪古已有之，并且取得了許多輝煌的成就。古代科技雖不及現(xiàn)代發(fā)達(dá)，但地圖測(cè)繪的方法可謂豐富多樣，其中的許多方法對(duì)于后世的測(cè)繪工作都有深遠(yuǎn)影響。

　　古人繪制地圖有著自己獨(dú)步天下的辦法。夏禹治水時(shí)期，“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩，載四時(shí)，以開(kāi)九州，通九道”，其中的準(zhǔn)繩和規(guī)矩就是當(dāng)時(shí)所用的測(cè)量工具。古時(shí)地圖稱為“輿圖”，“輿”在古語(yǔ)中指代車輛、車廂等，形象地說(shuō)，古代繪圖師是在車廂上繪制地圖的，而這種繪圖車輛有著自己的專業(yè)稱謂“記里鼓車”，其發(fā)明于先秦，完善于西漢，主要功能是記錄馬車行走里程距離，同時(shí)具有指南車指示方向的功能。

　　“記里鼓車”，又稱記里車、大章車，車有上下兩層，每層各有木制機(jī)械人，手執(zhí)木槌，下層木人打鼓，車每行一里路，敲鼓一下，上層機(jī)械人敲打鈴鐺，車每行十里，敲打鈴鐺一次。駕車的人只用記錄下鼓聲和鈴聲的次數(shù)就可計(jì)算出馬車行走的距離，再依據(jù)方位將沿途觀測(cè)到的地理信息記錄下來(lái)，便可繪制到圖上。

　　到了晉朝，由于舊圖繪制粗略，加之地名改變，曾任宰相的裴秀編制了我國(guó)最早的地圖集——《禹貢地域圖》，其中采用了“制圖六體”之法。這本書中提出了地圖制圖的六條原則：一為“分率”，用以反映面積、長(zhǎng)寬的比例，也就是今天的比例尺；二為“準(zhǔn)望”，就是方向的意思，用以確定地貌、地物彼此間的相互方位關(guān)系；三為“道里”，用以確定兩地之間道路的距離；四為“高下”，即相對(duì)高程；五為“方邪”，即地面坡度的起伏；六為“迂直”，即實(shí)地高低起伏與圖上距離的換算。這六條原則的綜合運(yùn)用正確地解決了地圖比例尺、方位及距離的問(wèn)題。從那時(shí)開(kāi)始，以這本書為代表的“制圖六體”成為我國(guó)明代以前地圖制圖學(xué)理論的基礎(chǔ)，在我國(guó)和世界地圖制圖學(xué)史上都有著重要的地位。

　　制圖六體中的“分率”即比例尺問(wèn)題，關(guān)系到制圖的科學(xué)性，即測(cè)繪者采用何種比例將龐大的山川河流、道路城邦“縮印”在絹帛或者紙上。晉代裴秀運(yùn)用了“計(jì)里畫方”的辦法。

　　“計(jì)里畫方”是按比例尺繪制地圖的一種方法。繪圖時(shí)，先在圖上布滿方格，方格中邊長(zhǎng)代表實(shí)地里數(shù)，相當(dāng)于現(xiàn)代地形圖上的方里網(wǎng)格，然后按方格繪制地圖內(nèi)容，以保證一定的準(zhǔn)確性。唐人賈耽編制了《海內(nèi)華夷圖》、北宋沈括編制了《天下州縣圖》、元朝朱思本繪制的全國(guó)地圖《輿地圖》，都采用了“計(jì)里畫方”的方法，精確性超過(guò)前人。

　　但這些以“計(jì)里畫方”原則繪制的地圖有個(gè)致命的缺陷，即湖北測(cè)繪隊(duì)中心附近的相對(duì)準(zhǔn)確，而離測(cè)繪中心越遠(yuǎn)則誤差越大。誤差產(chǎn)生的原因在于裴秀以為世界是平的。

　　到了元代，著名數(shù)學(xué)家郭守敬“又嘗以海平面較京師至汴梁地形高下之差，謂汴梁之水去海甚遠(yuǎn)，其流峻急，而京師之水去海至近，其流且緩，其言倍而有微，此水利之學(xué)，其不可得也”。這是我國(guó)史書上第一次記載利用海平面作為基準(zhǔn)來(lái)建立統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，創(chuàng)立了“海拔”這一科學(xué)概念。這一工作，對(duì)于測(cè)量事業(yè)的發(fā)展具有十分重大的意義，是我國(guó)在地圖湖北測(cè)繪隊(duì)方面大面積測(cè)量發(fā)展到一定水平所孕育出的杰出科學(xué)成果。