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图说古代地图测绘的那些事

归档日期:09-11       文本归类:地形图图式      文章编辑:爱尚语录

  测绘古已有之,并且取得了许多辉煌的成就。古代科技虽不及现代发达,但地图测绘的方法可谓丰富多样,其中的许多方法对于后世的测绘工作都有深远影响。为纪念第16个全国测绘法宣传日暨国家版图意识宣传周,本版特约系统内外书画家以书法绘画的形式,图说古代历史中有关地图测绘的那些事。

  古人绘制地图有着自己独步天下的办法。夏禹治水时期,“左准绳,右规矩,载四时,以开九州,通九道”,其中的准绳和规矩就是当时所用的测量工具。古时地图称为“舆图”,“舆”在古语中指代车辆、车厢等,形象地说,古代绘图师是在车厢上绘制地图的,而这种绘图车辆有着自己的专业称谓“记里鼓车”,其发明于先秦,完善于西汉,主要功能是记录马车行走里程距离,同时具有指南车指示方向的功能。

  “记里鼓车”,又称记里车、大章车,车有上下两层,每层各有木制机械人,手执木槌,下层木人打鼓,车每行一里路,敲鼓一下,上层机械人敲打铃铛,车每行十里,敲打铃铛一次。驾车的人只用记录下鼓声和铃声的次数就可计算出马车行走的距离,再依据方位将沿途观测到的地理信息记录下来,便可绘制到图上。

  到了晋朝,由于旧图绘制粗略,加之地名改变,曾任宰相的裴秀编制了我国最早的地图集——《禹贡地域图》,其中采用了“制图六体”之法。这本书中提出了地图制图的六条原则:一为“分率”,用以反映面积、长宽的比例,也就是今天的比例尺;二为“准望”,就是方向的意思,用以确定地貌、地物彼此间的相互方位关系;三为“道里”,用以确定两地之间道路的距离;四为“高下”,即相对高程;五为“方邪”,即地面坡度的起伏;六为“迂直”,即实地高低起伏与图上距离的换算。这六条原则的综合运用正确地解决了地图比例尺、方位及距离的问题。从那时开始,以这本书为代表的“制图六体”成为我国明代以前地图制图学理论的基础,在我国和世界地图制图学史上都有着重要的地位。

  制图六体中的“分率”即比例尺问题,关系到制图的科学性,即测绘者采用何种比例将庞大的山川河流、道路城邦“缩印”在绢帛或者纸上。晋代裴秀运用了“计里画方”的办法。

  “计里画方”是按比例尺绘制地图的一种方法。绘图时,先在图上布满方格,方格中边长代表实地里数,相当于现代地形图上的方里网格,然后按方格绘制地图内容,以保证一定的准确性。唐人贾耽编制了《海内华夷图》、北宋沈括编制了《天下州县图》、元朝朱思本绘制的全国地图《舆地图》,都采用了“计里画方”的方法,精确性超过前人。

  但这些以“计里画方”原则绘制的地图有个致命的缺陷,即测绘中心附近的相对准确,而离测绘中心越远则误差越大。误差产生的原因在于裴秀以为世界是平的。

  到了元代,著名数学家郭守敬“又尝以海平面较京师至汴梁地形高下之差,谓汴梁之水去海甚远,其流峻急,而京师之水去海至近,其流且缓,其言倍而有微,此水利之学,其不可得也”。这是我国史书上第一次记载利用海平面作为基准来建立统一的高程系统,创立了“海拔”这一科学概念。这一工作,对于测量事业的发展具有十分重大的意义,是我国在地图测绘方面大面积测量发展到一定水平所孕育出的杰出科学成果。

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