古时候的人是怎样绘制地图的

如题所述

在古埃及,每逢雨季,尼罗河洪水泛滥,带来肥沃土壤的同时,也冲刷了原本界限分明的田亩,为了声明对于土地的所有权,统治者不得不绘制地图,来确定自己所管辖的土地。

最早的地图,无关导航,而关乎占有,以及掠夺。

中国有记载的最古老的地图绘制在4000年前夏禹的九鼎上。相传大禹成功治水后,各部落与方国奉大禹为最高统治者。华夏遂分九州,大禹命人铸造九鼎,分别绘制各州的山川形势。鼎成后藏诸国都,普通百姓难得一见。九鼎上的原始地图,如同古埃及人的地图,都是一种对于土地所有权的声明。

谁拥有了地图,谁就能以“上帝视角”俯察这片土地,从此广袤的大地不再虚无缥缈,而是轻易地掌握在手中,并且可以在案上徐徐展开。这对于土地所有者而言是一件多么美妙的事情。

人对土地的欲望永远不知餍足,这赋予了地图一个天然的属性——扩张。战争变得不可避免,而当兵戎相见时,地图的身影再次显现。2000多年前的管子在《地图篇》中明确指出:凡是军事上的指挥者,必须首先研究和熟悉地图。(“凡兵主者,必先审之地图”)于是才有了许多向大王献地图的史事,譬如荆轲刺秦王,献上的是将军的人头与燕国地图。

长沙马王堆汉墓出土了两幅珍贵的古代军事地图:长沙国南部地形图和驻军图。这两幅图划时代地使用了比例尺的概念,前者约为1:18万,后者约为1:8万,分别描述了长沙国南部的山脉走向和驻军情况。西汉高后末年,割据岭南的南越王赵佗向长沙国南部发起进攻,朝廷及长沙国随即派兵征剿。这两幅图可能是墓主参与指挥此次征战使用的军事地图,是世界上已经发现的较早且较为精确的地图。地图给指挥将领带来了方便,不过可以设想,如果不幸落入敌手,长沙国将会陷入怎样的灾难之中。

所有的攻城略地落到纸上,都是为了将新的城池纳入自己版图,而地图上的每一次寸进需要付出多少的头颅与鲜血,这是在干干净净的地图上所看不到的。

士大夫的发明

普天之下莫非王土,士大夫们有责任也有义务为君王丈量每一寸土地。

先行者是大禹的两名臣子,大章和竖亥,他们一个东西,一个南北,徒步为大禹丈量世界。“记里鼓车”出现在汉代,又叫大章车——大概就是为了纪念先驱大章——它大大减轻了丈量土地的劳动量。这种车分两层,每层有一个木人,车行一里,下层木人击鼓一次,车行十里,上层木人敲一下铃。驾车人只要记录鼓声和铃声次数便可以计算出马车行过的距离。

古人便是驾着这样的马车驶入未知的区域,凭借简单的定向设备确定位置,再将用肉眼观测到的地理信息记录下来,绘制到图上。

这种测绘最初全凭经验行事,久而久之,便有了一定的章法。西晋地官(专管国家的户籍、土地、税收和地图的官员),后官至宰相的裴秀将其总结为六项制图原则,也就是有名的“制图六体”:分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。分率就是比例尺,即确定面积和长宽的比例;准望就是方位,即校正地图各部分之间的相对位置;道里就是距离,即道路的里程;高下、方邪、迂直指的大体就是比较和校正不同地形所引起的距离偏差。

裴秀的制图六体为后世的地图测绘者所沿袭,在16世纪西方传教士利玛窦带来西方制图理论之前,一直是中国占统治地位的制图传统。从唐代贾耽编制的《海内华夷图》,宋代沈括编制的《守令图》,到元代朱思本编制的《舆地图》,明代罗洪先编制的《广舆图》都能找到制图六体的影子。基于他的贡献,李约瑟称裴秀为“中国科学制图之父”。

在制图六体中,“分率”也就是比例尺问题,是科学制图过程中首先要考虑的问题,它关系到测绘者将以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。裴秀的解决方案是“计里画方”,具体操作是先在地图上按照一定的比例关系绘成方格坐标网,以此来控制地图上各要素的方位和距离。

裴秀所绘的地图皆已失传,现存最早的“计里画方”实例是南宋石刻《禹迹图》,此图为全国地图,刻有山川、州郡等地理要素,横70方,竖73方,共5110格,方格边长1.1厘米,即“每方折地百里”,地图比例尺为1:500万,全图所涵盖的总面积为1278万平方公里。这是西方地图投影法和经纬度制图传入之前最科学的制图方法,其中的海岸线与黄河等河流的形状已经与现代地图极为相近。这一方法甚至在13世纪传到西方,被阿拉伯和意大利的地图学学者所采用。

认知的边界

一个时代的地图,反映的是一个时代对于世界的认知边界。地图延展到哪里,认知也就到了哪里,至于“画”外之境,对于所有绘图者来说都是一片空濛。

上古时代,人们只对眼前的溪流和田亩,至多还对远方障目的高山发生兴趣,他们用简单的符号记载了下来,这便是最早的地图。中国的文字是从象形符号发展而来,川字是流水,山字是三座山峰,田是分成小块的土地,这些古代的图形符号,或许就是最先在地图上标记的符号。

到了裴秀的时代,世界则广大得多,他以古时《禹贡》为依据,对山岳、湖泊、河道、高原、平原、坡地、沼泽、古代九州的范围以及当时十六州都作了核查,绘制了18幅《禹贡地域图》。而同样以《禹贡》为依据绘制的宋代《禹迹图》则涵盖了1278万平方公里的版图。他们的视野范围已经攘括海内,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对于这个世界的错误认知:以为世界是平的。尽管张衡的“浑天说”已经在一定意义上将这个世界描述成一个圆球,但绝大多数人更愿意相信自己的眼睛,仍然固执地认为自己生活在一个扁平化的世界里。

裴秀的理论缺陷直到16世纪利玛窦来华才得到纠正。这位意在传教的意大利人,为了讨好官员与皇帝,尽情地展示着来自西方的“奇技淫巧”,其中便有地图投影法,运用这种数学方法,可以将地球表面的曲面转换到地图的平面上而不发生误差。他还以西方的世界地图为蓝本,将东西方两个已知的世界汇编到同一地图上,这位“中国通”极为聪明地将中国置于地图的中央,这幅图即是有名的《坤舆万国全图》。该图为我国首次刊行的世界地图,此后中国绘制的世界地图,一直沿袭这种布局格式。

这张世界地图带来的冲击像一记哑炮,空有声音,却没有什么实际影响——并没有激发士大夫知识分子探究外部世界的兴趣,或许他们甚至还陶醉于西方传教士制造的“中央帝国”的幻象之中。直到19世纪“蛮夷之邦”用真正的坚船利炮轰开国门,才有人开眼看世界。而世界早在300年前就以一种更为温和的形式呈现过,只不过当时的士大夫集体选择性失明,这不能不令人遗憾。如果地图不能引领人们去探寻未知,那么再精确的地图也只是画地为牢而已。
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第1个回答  2017-01-12
大禹治水的故事家喻户晓,据《史记》记载,他“左准绳,右规矩”,手执测绘工具,“行山表木,定高山大川”。据传说,黄河之神河伯曾送给大禹一块刻着黄河流域地图的石板。这些都是当时地图测绘的反映。平治洪水后,大禹巡行天下,划华夏大地为九州,并调查各地的物产与土地,以此确定贡赋,由此形成了先秦地理名著《禹贡》。从此之后,“九州”成为中华大地的代称,“禹贡”则成为地理著作的专称。

要画出地图,首先要进行测量,古人的测量方法由简到繁,发展出诸多办法。

  据《春秋纬》说,五帝之一的炎帝,为了度量大地而远涉几十万里。大禹也曾派遣太章从东到西、竖亥自北至南步量国土,可见当时步量(踏勘)是大地测量的基本方法之一,以至于几千年之后,还有人把地图命名为《禹迹图》,意即大禹的足迹。

  依据西汉刘歆《西京杂记》记载,当时有一种记道车,可以计算行路里程,东汉张衡将其改进后称为记里鼓车。这种车利用差速齿轮原理,行车十里则敲鼓一次,敲鼓满十则敲钟一次,大大提高了里程测量速度。

  立杆测影是利用测量日影的长度推测距离、位置的方法。具体方法是:在同一天的中午,在南北方向两地分别竖起同高的表杆(通常高8尺,相当于1.88米),然后测量表杆的影子,并根据“寸影千里法则”(日影差一寸,实地相距千里)推算南北两地距离,并把夏至日的影长为1.5尺的地方视为方形大地的中心。据《周礼》记载,这个地点在阳城(今河南登封),这也反映了古人“天圆地方”的观念。

  “寸影千里”是相当粗略的经验值,后来被南朝天文学家何承天、隋代天文学家刘焯和唐代天文学者僧一行、南宫说等的理论和实测所否定。

  早在西汉的《淮南子》中,就记载了测量太阳高度的基本方法,到三国时,吴国人赵爽在为《周髀算经》作注时,绘制了日高图。日高图是利用双杆测量日影推算太阳高度的示意图,利用相似三角形边长成比例的原理测得太阳高度和两地的较远距离,为间接测量提供了方法。数学家刘徽说:“凡望极高,测绝深,而兼知其远者,必用重差。”他流传至今的《重差》有9个算例,包括测算海岛、山松、楼房的高度,测算城池的大小,测算涧谷的深度,测算河口、湖塘的宽度等。

  汉代以后,先后发明了浑天仪、覆矩、牵星板等测量工具,天文测地活动更加活跃,方法更为精密,先秦常用的步量、丈量、立杆测影方法也仍然具有生命力。到了明代万历十年(1582年),意大利传教士利玛窦来华,带来了西方的天文测地方法。为了编修历法,在礼部侍郎徐光启的主持下,崇祯二年(1629年),成立了由西方来华人员参加、采用西方测算方法的西局,并与采用中国传统天文测量方法的中局一起,共同进行天文观测。经过5年的准备,制造了象限大仪、纪限大仪、平悬浑仪、列宿经纬天球、万国经纬地球、候时钟、望远镜等10种新式仪器,并开始实施以测时刻、定方位、测子午、测北极高度为内容的实际观测,西法取代中法的趋势已经显露出来。清代前期与后期两次全国性地图测绘,都采用了近代西方天文测绘方法。

《固原州舆图》

  方向、图例、比例尺:古人怎样画地图

  明末彩绘本《固原州舆图》非常奇怪,整个地图呈放射状,绘图者立在中央,地图呈现的是其面向四方看到的情景;而且与现在常用的上北下南方向不同,此图是上东下西左北右南。据国家图书馆古籍馆副馆长苏品红介绍,依古代的科技水平,很容易确定方向,但古人绘制地图经常根据现实需要来确定方向,有时会标注,有时不标。

明代罗洪先编的《广舆图》被一张方格网均匀分割开来,像是现代的经纬线。据介绍,这是古代按比例尺绘制地图的辅助线,称为“计里画方”,方格中边长代表实地里数。据记载,此法始于我国晋代裴秀提出的“制图六体”原则。“六体”一为“分率”,即今之比例尺;二为“准望”,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”;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。这在我国地图史上具有里程碑意义。裴秀曾以一寸折百里的比例编制了《地形方丈图》,唐代的贾耽以每寸折百里的比例编制了《海内华夷图》,北宋的沈括以二寸折百里编制了《天下州县图》(又称《守令图》)。到了元代,朱思本用此方法绘制的全国地图《舆地图》,精确性又超过前人,并为明代《广舆图》的绘制提供了参考。

  《广舆图》与现代地图的面貌相去无几,精确但显得单一,而清代的《避暑山庄全图》、《江西全省图》、《五台山胜境图》、《西湖行宫图》等,画面上山峦重叠,建筑精巧细致,笔墨精妙,让人很难分辨这到底是山水画还是地图。据介绍,这是我国传统地图绘制的形象画法。

《郑和航海图》就是根据郑和远航“西洋”所绘的路线图。全图以南京为起点,最远至非洲东岸的慢八撒(今肯尼亚蒙巴萨),图中标明了航线所经亚非各国的方位,航道远近﹑深度等。

《坤舆万国全图》是明内廷根据利玛窦的手绘本摹绘的。利玛窦带来的世界地图在1584年完成了中文标注出版,取名《山海舆地全图》。这幅精美的地图曾引起当时士大夫们的极大兴趣,但当听说中国仅仅是东方的一部分,而且所占面积竟是如此之小,没有置于全图的中心时,大臣们非常愤怒。利玛窦于是在后来绘制此图时,便把本初子午线进行了投影转移,将中国绘在正中央。

  利玛窦和后来的传教士教会了中国人使用经纬度定位法。《山海舆地全图》显示地球为圆形,这无疑使中国人的宇宙观念和中国的地图学说产生了革命性的飞跃。到了清朝康熙年间,人们用实地测量和西方的经纬线投影法,历时10年完成的《皇舆全览图》,就是一幅我国在科学的地理观和科学的方法指导下绘制的实测全国地图,其意义十分深远。本回答被网友采纳
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