測(cè)繪在古代是什么稱呼

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三角學(xué) 漫話中國古代測(cè)繪

漫話中國古代測(cè)繪

王廷述

測(cè)繪是門古老的科學(xué),在中國源遠(yuǎn)流長,自有文字記載就有了關(guān)于測(cè)繪的記述?!妒酚洝は谋居洝飞险f,公元前兩千二百多年,夏禹治水“左準(zhǔn)繩,右規(guī)矩,載四時(shí),以開九州,通九道”。《山海經(jīng)》也說,夏禹派大章和豎亥兩位徒弟步量世界大小(大范圍測(cè)繪)。這說明四千多年前,中科光啟測(cè)繪資質(zhì)我們的祖先為發(fā)展農(nóng)業(yè),在與洪水的斗爭(zhēng)中,就已經(jīng)開展過規(guī)模較大的測(cè)繪工作。上面提及的“準(zhǔn)”是測(cè)高低的,“繩”是量距的,“規(guī)”畫圓,“矩”則是畫方形和三角形的中科光啟測(cè)繪資質(zhì);還有個(gè)“步”,是計(jì)量單位,折三百步為一里。禹治水成功,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展,使夏朝進(jìn)入盛世,各部族和九州首領(lǐng)向大禹進(jìn)貢圖畫、金屬等物品,禹命工匠鑄成九鼎,并刻上圖,圖上有九州的山川、草木、道路以及禽獸的分布情況,這就是古代的原始地圖,供人們外出交往溝通、狩獵時(shí)參考。

《晉書》中有段記載,在夏、商、周三代,已設(shè)置了“地官司徒”官職,專司管理全國地圖。可見,遠(yuǎn)在三千五百多年前,我國就已經(jīng)測(cè)繪了相當(dāng)數(shù)量的地圖,以至需專人管理。春秋戰(zhàn)國時(shí),地圖已普遍用在軍事上。

《管子·地圖篇》說,凡主兵打仗,必須先看圖,知地形,才不致失利?!秾O子兵法·地形篇》也說,沒有地圖、不知地形,必?cái) .?dāng)時(shí)地圖都刻在木板上,包括山脈、河川、城鎮(zhèn)、道路等相關(guān)位置,具有一定的比例,且廣泛應(yīng)用了指南針。

秦漢時(shí)期,統(tǒng)治者已把地圖視為權(quán)力之象征,極為重視,以至有轟轟烈烈“圖窮匕首見”的傳奇故事。那時(shí),地圖的品種逐漸增多,有土地圖、戶籍圖、礦產(chǎn)圖、天下圖、九州圖等。秦始皇統(tǒng)一中國后,立即收集各類地圖,“掌天下之圖以掌天下之地”。思路、觀念極其明確;而且,中央由“大司徒”專門管理,地方派“土訓(xùn)”管理(皆為管地圖的官司職稱呼)。到了劉邦打進(jìn)咸陽,蕭何立即把秦朝的地圖全部安置于堅(jiān)固的資料庫里,之后它曾給漢朝帶來很多潛在的好處。地圖資料的積累也促進(jìn)了天文測(cè)量的進(jìn)步,在西漢時(shí)期,人們已能運(yùn)用勾、股、弦和相似三角形來推算距離,測(cè)量面積的方法也增多了,它促進(jìn)了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。最能體現(xiàn)當(dāng)時(shí)高超水準(zhǔn)的,是長沙馬王堆一號(hào)漢墓出土的地形圖。該圖是在兩千一百多年前隨葬入土的,而繪制的年代肯定更早。圖的比例尺約1中科光啟測(cè)繪資質(zhì):18萬,相當(dāng)于古代一寸折十里的比例。地圖內(nèi)容詳盡,山川走向、居民地的位置與現(xiàn)代地圖比較相當(dāng)吻合,符號(hào)設(shè)計(jì)也有一定的原則,是當(dāng)今世界上保存得最早的古代地圖,比古埃及著名制圖學(xué)家繪制的地圖至少要早三百年,圖的內(nèi)容和適用性更是遠(yuǎn)勝埃及的古地圖。東漢初期,社會(huì)穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)發(fā)展,大規(guī)模的治黃工程和社會(huì)生產(chǎn)得到較快的推進(jìn),也促進(jìn)了測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步。著名科學(xué)家張衡經(jīng)過長期觀測(cè),發(fā)現(xiàn)地球是圓的,并沿南北極軸旋轉(zhuǎn),黃道是太陽運(yùn)行軌道,與赤道交角為24度。這些重要的科學(xué)概念,為天文大地測(cè)量和大范圍的地圖測(cè)繪提供了理論基礎(chǔ)。之后,中國又發(fā)明了計(jì)里鼓車,這是用齒輪等機(jī)械原理制作的測(cè)量距離和確定方位的工具,每走一里,車上木偶擊鼓一下,走十里打鐲一次,車上的指南針則記錄著車子行走的方向。

皇輿 全圖

三國之后,晉王朝建立,天下又出現(xiàn)統(tǒng)一的局面。這時(shí)出了個(gè)著名的制圖學(xué)家裴秀。中科光啟測(cè)繪資質(zhì)他在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造了《制圖六體》,即分率(比例尺)、準(zhǔn)望(測(cè)量方法)、道里(測(cè)量距離)、高下(測(cè)量高低)、方邪(測(cè)量角度)、迂直(測(cè)量曲線與直線)。這六條測(cè)制地圖的原則,除經(jīng)緯線和投影之外,幾乎把現(xiàn)代地圖的測(cè)制原則全都扼要地提到了,這在中國制圖發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義,對(duì)后代測(cè)制地圖有著深遠(yuǎn)影響。在裴秀的指導(dǎo)下,組織大批測(cè)量和制圖人員,編制了著名的《禹貢地域圖》計(jì)十八篇,縮編了《天下大圖》和《方丈圖》。這些地圖內(nèi)容詳盡,判讀方便,流傳了數(shù)百年。

唐朝初期,中國疆域遼闊,為了便于統(tǒng)治,皇帝曾規(guī)定全國各州、府每年要修測(cè)地圖一次??梢姰?dāng)時(shí)已建立起對(duì)地圖的實(shí)時(shí)概念。德宗皇帝曾令制圖學(xué)家賈耽繪制全國大地圖。賈耽組織人員,依據(jù)《制圖六體》,歷十六年完成《海內(nèi)華夷圖》。圖的范圍東西三萬里,南北三萬五千里,是中國當(dāng)時(shí)疆域的范圍,相當(dāng)于當(dāng)代一幅亞洲地圖。可惜該圖失傳,但宋朝人曾參照原圖縮制《華夷圖》和《禹跡圖》,刻在石版上,現(xiàn)保存在西安碑林。唐代著名天文學(xué)家張燧,在世界上首次用科學(xué)方法測(cè)量子午線的長度。他根據(jù)不同地點(diǎn)的日影變化,求得北極星高度差一度,則地上南北距離差351里80步,且是不均勻的。這一發(fā)現(xiàn)比其他國家要早一千多年。

宋朝王安石變法時(shí),曾開展大規(guī)模的農(nóng)田水利建設(shè),在推行新法的六七年間,全國興修水利十萬余處,灌田三千多萬畝,其間有大量的勘察與測(cè)繪工作。大科學(xué)家沈括曾主持治理一條840多里長的水渠,他采用“分層筑堰法”,測(cè)出長渠兩端的高差為十九丈四尺八分六寸。沈括還奉旨用12年的時(shí)間修編了《天下州縣圖》,把圖上的方位由8個(gè)增加到24個(gè),提高了地圖的精度。特別值得一提的是沈括經(jīng)過對(duì)北極星連續(xù)三個(gè)多月的觀測(cè),繪制了200多張北極星與磁北方向圖,發(fā)現(xiàn)了磁偏角,這是個(gè)史無前例的發(fā)現(xiàn),對(duì)測(cè)繪有著重大的科學(xué)價(jià)值,比哥倫布橫渡大西洋時(shí)發(fā)現(xiàn)磁偏角要早400年。

元朝大科學(xué)家郭守敬用自制的儀器觀測(cè)天文,發(fā)現(xiàn)黃道平面與赤道平面的交角為23°33'05",而且每年都在變化。如果按現(xiàn)在的理論推算,當(dāng)時(shí)這個(gè)角度是23°31'58",可見郭當(dāng)時(shí)觀測(cè)精度是相當(dāng)高的,而這之前的張衡卻認(rèn)為這個(gè)角值是24°。在延續(xù)千年之后精度提高近30',盡管他們之間并無內(nèi)在聯(lián)系,卻也算得上中國測(cè)繪史上一段佳話。郭還發(fā)明一些精確的內(nèi)檢公式和球面三角計(jì)算公式,給大地測(cè)量提供了可靠的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí),為興修水利,他還帶領(lǐng)隊(duì)伍在黃河下游進(jìn)行大規(guī)模的工程測(cè)量和地形測(cè)量工作,使許多重要工程得以科學(xué)設(shè)計(jì)、合理施工,節(jié)省了大量的人力物力。還有一點(diǎn)更是值得一記:在中國乃至世界歷史上,郭守敬是第一位用平均海水面作為高程起始面的人。

明代的鄭和航海圖是我國古代測(cè)繪技術(shù)的又一杰作。鄭和七次下西洋,最遠(yuǎn)到達(dá)非洲的索馬里、阿拉伯、紅海一帶,使明初的海疆超過了漢代和唐代。鄭和第七次出海的航海圖一直保存到現(xiàn)代,是我國最著名的古海圖,也是我國最早的一幅亞非地圖。

清朝的康熙皇帝在測(cè)繪的發(fā)展上是個(gè)有作為的領(lǐng)導(dǎo)人物。他以計(jì)謀抵制外國傳教士的陰謀活動(dòng),利用傳教士的科學(xué)技術(shù)為其統(tǒng)治服務(wù)??滴醭錾谥笓]戰(zhàn)爭(zhēng)和鞏固政權(quán)需要的年代,他領(lǐng)導(dǎo)了全國性的大地測(cè)量和地圖測(cè)繪工作。他首先統(tǒng)一了全國測(cè)量中的長度單位,依據(jù)對(duì)子午線弧長的測(cè)量結(jié)果,親自決定以二百里合地球經(jīng)線一度,每里長一千八百尺,每尺為經(jīng)長的百分之一秒。他還利用傳教士培訓(xùn)測(cè)繪人才,購置測(cè)繪儀器,從北京附近開始,先后測(cè)繪了華北、東北、內(nèi)蒙、東南、西南、西藏等地區(qū)的地圖,然后編繪《皇輿全圖》。乾隆即位后,又編繪了《西域圖志》和《亞洲全圖》,這些圖都是當(dāng)時(shí)世界上極為重大的測(cè)繪成果,標(biāo)志著中國測(cè)繪科技曾一度走在世界的前列。包括這之前考古工作者發(fā)掘出土的古地圖在內(nèi),它們對(duì)研究我國古今地理、水系、湖泊的動(dòng)態(tài)變遷有著極其重要的科學(xué)價(jià)值。

縱觀中國古代測(cè)繪史,可以得知,它的進(jìn)步、發(fā)展,幾乎不具系統(tǒng)性和連貫性,也缺少完整的記載。即使有些系統(tǒng)性的積累和聯(lián)系,也實(shí)在是太少了。在數(shù)以千年的歷史長河中,它的進(jìn)步與發(fā)展,基本上是以朝代為單元,以個(gè)人出眾的勤奮和才華而獨(dú)立的。但是,以史為鑒的測(cè)繪成果,全都熠熠生輝,璀璨炫目,包括出土的測(cè)繪文物,還有面積巨大的地下宮殿、城廓和城池的遺址——雖然隱匿其后,似無蹤跡,實(shí)為規(guī)劃、設(shè)計(jì),付諸的大量的測(cè)繪、放樣工作更是鮮為人知……

中國古代的測(cè)繪成就令人嘆為觀止,在歷經(jīng)數(shù)千年毫無松動(dòng)的閉關(guān)自守、封建文化意識(shí)后,令人沮喪、悲愴!

測(cè)繪在中國是門古老的科學(xué),盡管在歷史上它們?nèi)鄙賾?yīng)有的聯(lián)系和連貫性,但絕不是為某些人所說的,它是從希臘、埃及傳進(jìn)來的。它是我們的祖先在屯田、墾殖、興修水利以及古城建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)的生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生的,是隨著政治、經(jīng)濟(jì)、軍事的需要得以發(fā)展和提高的。古代許多測(cè)繪科技成果,在當(dāng)時(shí)的世界上都是處于領(lǐng)先地位的。從清朝末期到民國時(shí)期,由于軍閥割據(jù)和國民黨政府的腐敗,才使我國測(cè)繪科學(xué)落后于西方資本主義國家。

今天,強(qiáng)大的祖國正在迅速崛起,測(cè)繪科學(xué)技術(shù)已發(fā)生了革命性的變化,測(cè)繪工具也從過去的手工、機(jī)械、光學(xué),發(fā)展為航測(cè)、遙感、激光、紅外、電子等自動(dòng)化儀器,我們可以生產(chǎn)出更多、更快、更準(zhǔn)的各種測(cè)繪成果為四化建設(shè)服務(wù)。作為測(cè)繪工作者,我們要以古代科學(xué)家為榜樣,勇于實(shí)踐,敢于創(chuàng)新,在新的長征路上貢獻(xiàn)我們的才智和力量。

鄭和 航 海 圖

什么是測(cè)繪?

中科光啟測(cè)繪資質(zhì)我們學(xué)校也有測(cè)繪專業(yè)~安徽建筑工業(yè)學(xué)院~

測(cè)繪的測(cè)繪歷史

測(cè)繪古已有之:

(1)1899年,金石學(xué)家王懿榮在藥鋪常賣的“龍骨”上識(shí)出文字,從而掀開甲骨文(卜辭)研究歷史的新的一頁?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的十幾萬塊甲骨卜辭材料,是中國現(xiàn)存的最早的系統(tǒng)文字材料,所記錄的內(nèi)容十分可觀,其中地理一項(xiàng),所含信息不少,可以說是中國地理知識(shí)記錄史的第一篇。

甲骨文中的地名有自然的山河名稱,有多樣的風(fēng)向說明,而更值得注意的是人文地理的東西。史學(xué)家稱早期模糊的記載為“史影”,那么,在支離殘缺的甲骨卜辭中,不但有人文的“史影”,也有人文的“地影”。對(duì)人文的“地影”, 卜辭專家如王國維、郭沫若、陳夢(mèng)家、李學(xué)勤等都進(jìn)行過研究推斷,使我們對(duì)商代的人文地理態(tài)勢(shì),有了稍微具體的認(rèn)識(shí)。卜辭中最常見的人文地理內(nèi)容有城、邑、邊鄙(郊區(qū))、商王的田獵區(qū)、四土、邦方(方國部族)等,這幾樣?xùn)|西構(gòu)成了商代人文地理的主要框架。

甲骨文材料證明商代已經(jīng)出現(xiàn)大地域國家的早期特征,而國家領(lǐng)土只要大到一定程度,就會(huì)出現(xiàn)所謂中央與地方的關(guān)系一類的問題。中國古代常說“王畿千里”, “王畿”可以理解為“中央”,國土若超過了1000里,就有了“地方”。隨著領(lǐng)土的擴(kuò)大,國家機(jī)器要建立一套管理控制大地域的辦法,具體說就是“中央”管控大量“地方”的辦法,地理的政治內(nèi)容因此出現(xiàn)。

(2)不同文化的交融,是世界文明發(fā)展的推動(dòng)力量。獨(dú)具特色的中國傳統(tǒng)測(cè)繪在融合了西方測(cè)繪術(shù)后,也躍上了一個(gè)新臺(tái)階。在傳播西方測(cè)繪術(shù)的先驅(qū)者中,徐光啟是功績(jī)最為卓著的。

徐光啟是明代著名科學(xué)家,他師從來到中國的意大利傳教士利馬竇,學(xué)習(xí)天文、歷算、測(cè)繪等。資質(zhì)聰慧的徐光啟很快得其要旨,并有所創(chuàng)造。在徐光啟等中國學(xué)者的一再要求和推動(dòng)下,外國傳教士才同意翻譯外國科技著作,向中國人介紹西方的測(cè)繪技術(shù)。明朝后期問世的測(cè)繪專著和譯著,大多與徐光啟有關(guān)。徐光啟和利馬竇合譯了《幾何原本》和《測(cè)量法義》,與熊三拔合譯了《簡(jiǎn)平儀說》。徐光啟認(rèn)為,《幾何原本》是測(cè)算和繪圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),力主翻譯。為了融通東西,他撰寫了《測(cè)量異同》,考證中國測(cè)量術(shù)與西方測(cè)量術(shù)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。他主持編寫了《測(cè)量全義》,這是集當(dāng)時(shí)測(cè)繪學(xué)術(shù)之大成的力作,內(nèi)容豐富,涉及面積、體積測(cè)量和有關(guān)平面三角、球面三角的基本知識(shí)以及測(cè)繪儀器的制造等。

徐光啟還身體力行,積極推進(jìn)西方測(cè)繪術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用,1610年他受命修訂歷法。他認(rèn)為,修歷法必須測(cè)時(shí)刻、定方位、測(cè)子午、測(cè)北極高度等,于是要求成立采用西方測(cè)量術(shù)的西局和制造測(cè)量?jī)x器。此次儀器制造的規(guī)模在我國測(cè)繪史上是少見的,共制造象限大儀、紀(jì)限大儀、平懸渾儀、轉(zhuǎn)盤星晷、候時(shí)鐘、望遠(yuǎn)鏡等27件。利用新制儀器,進(jìn)行了大范圍的天象觀測(cè),取得了一批實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),其中載入恒星表的有1347顆星,這些星都標(biāo)有黃道、赤道經(jīng)緯度??傊?,無論在理論上還是在實(shí)踐上,徐光啟都算得上傳播西方測(cè)繪術(shù)最卓越的先驅(qū)者。

(3)中國歷史上一次規(guī)模最大的全國性測(cè)繪是由清朝康熙皇帝親自主持進(jìn)行的。

康熙帝愛新覺羅·玄燁,不僅是一位雄才大略的政治家,而且也是一位博學(xué)多才,勇于實(shí)踐的學(xué)者??滴醯凼窒矏鄣乩?,在整治黃、淮的工程中,他多次在現(xiàn)場(chǎng)巡勘地形,測(cè)量天文并提出具體意見??滴跞四甏?,他巡至蘇北高郵,親自用水平儀進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得運(yùn)河的水位比高郵湖水位高出四尺八寸,并據(jù)此對(duì)防洪護(hù)堤提出具體要求。

康熙帝在治理國家和抵御外國侵略的過程中,對(duì)當(dāng)時(shí)的地圖測(cè)繪粗略、精度不高、內(nèi)容不詳,甚感不滿。根據(jù)一些外國傳教士的奏請(qǐng),決定進(jìn)行全國性的大地測(cè)量。

由于采用西方經(jīng)緯度法測(cè)繪全國省級(jí)地圖在我國還是第一次,為慎重起見,康熙帝在1707年底命傳教士白晉等人在北京附近進(jìn)行小面積的試驗(yàn)性測(cè)量,康熙帝親自加以校勘,認(rèn)為遠(yuǎn)較舊地圖精確。于是決定全面鋪開,實(shí)測(cè)全國各省。

經(jīng)過十余年的準(zhǔn)備,康熙四十七年至五十七年(1708~1718年)完成了全國性的大規(guī)模地圖測(cè)繪,即《皇輿全覽圖》的測(cè)制。