尋脈中國古代測繪

　　縱觀中國古代測繪史，它的進步與發展，基本上是以朝代為單元，以個人出眾的勤奮和才華而獨立的。
　　
　　測繪是門古老的科學，在中國源遠流長。盡管從歷史上看，中國古代測繪缺少應有的聯系和連貫性，但卻也絕非某些人所說“是從希臘、埃及傳進來的”，而是我們的祖先在屯田、墾殖、興修水利以及古城建筑的規劃設計的生產實踐中產生的，是隨著政治、經濟、軍事的需要得以發展和提高的。我們歷數史籍，便可探尋出中國古代測繪發展的脈跡。
　　
　　測繪進步源于社會實踐
　　自有文字記載就有了關于測繪的記述，而測繪技術的進步與人們社會生產生活的實踐密不可分。
　　《史記·夏本紀》上說，公元前2200多年，夏禹治水“左準繩，右規矩，載四時，以開九州，通九道”。《山海經》也提到，夏禹派大章和豎亥兩位徒弟步量世界大小（大范圍測繪）。這說明4000多年前，我們的祖先為發展農業，在與洪水的斗爭中，就已經開展過規模較大的測繪工作。上面提及的“準”是測高低的，“繩”是量距的，“規”畫圓，“矩”則是畫方形和三角形的；還有個“步”，是計量單位，折三百步為一里。禹治水成功，促進了農業發展，使夏朝進入盛世。各部族和九州首領向大禹進貢圖畫、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、狩獵時參考。
　　東漢初期，社會穩定，經濟發展，大規模的治黃工程和社會生產得到較快的推進，也促進了測繪技術的進步。著名科學家張衡經過長期觀測，發現地球是圓的，并沿南北極軸旋轉，黃道是太陽運行軌道，與赤道交角為24°。這些重要的科學概念，為天文大地測量和大范圍的地圖測繪提供了理論基礎。之后，中國又發明了計里鼓車，這是用齒輪等機械原理制作的測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。
　　宋朝王安石變法時，曾開展大規模的農田水利建設，在推行新法的六七年間，全國興修水利10萬余處，灌田3000多萬畝，其間有大量的勘察與測繪工作。大科學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”，測出長渠兩端的高差為十九丈四尺八分六寸。特別值得一提的是沈括經過對北極星連續三個多月的觀測，繪制了200多張北極星與磁北方向圖，發現了磁偏角。這是個史無前例的發現，對測繪有著重大的科學價值，比哥倫布橫渡大西洋時發現磁偏角要早400年。
　　元朝大科學家郭守敬用自制的儀器觀測天文，發現黃道平面與赤道平面的交角為23°33'05"，而且每年都在變化。如果按現在的理論推算，當時這個角度是23°31'58"，可見郭當時觀測精度是相當高的。當時，為興修水利，他還帶領隊伍在黃河下游進行大規模的工程測量和地形測量工作，使許多重要工程得以科學設計、合理施工，節省了大量的人力物力。還有一點更是值得一記：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。
　　
　　古代地圖：權力的象征
　　《晉書》中有段記載：在夏、商、周三代，已設置了“地官司徒”官職，專司管理全國地圖。可見，遠在3500多年前，我國就已經測繪了相當數量的地圖，以至需專人管理。春秋戰國時，地圖已普遍用在軍事上。
　　《管子·地圖篇》說，凡舉兵打仗，必須先看圖，知地形，才不致失利。《孫子兵法·地形篇》也說，沒有地圖、不知地形，必敗。當時地圖都刻在木板上，包括山脈、河川、城鎮、道路等相關位置，具有一定的比例，且廣泛應用了指南針。
　　秦漢時期，統治者已把地圖視為權力之象征，極為重視，以至有轟轟烈烈“圖窮匕首見”的傳奇故事。那時，地圖的品種逐漸增多，有土地圖、戶籍圖、礦產圖、天下圖、九州圖等。秦始皇統一中國后，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”管理（皆為管地圖的官職稱呼）。到了劉邦打進咸陽，蕭何立即把秦朝的地圖全部安置于堅固的資料庫里。
　　地圖資料的積累也促進了天文測量的進步。在西漢時期，人們已能運用勾、股、弦和相似三角形來推算距離，測量面積的方法也增多了，它促進了測繪技術的發展。最能體現當時高超水準的，是長沙馬王堆一號漢墓出土的地形圖。該圖是在2100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∶18萬，相當于古代一寸折十里的比例。地圖內容詳盡，山川走向、居民地的位置與現代地圖比較相當吻合，符號設計也有一定的原則，是當今世界上保存得最早的古代地圖，比古埃及著名制圖學家繪制的地圖至少要早300年，圖的內容和適用性更是遠勝埃及的古地圖。
　　三國之后，晉王朝建立，天下又出現統一的局面。這時出了個著名的制圖學家裴秀。他在總結前人經驗的基礎上創造了“制圖六體”，即分率（比例尺）、準望（測量方法）、道里（測量距離）、高下（測量高低）、方邪（測量角度）、迂直（測量曲線與直線）。這六條測制地圖的原則，除經緯線和投影之外，幾乎把現代地圖的測制原則全都扼要地提到了，這在中國制圖發展史上具有劃時代的意義，對后代測制地圖有著深遠影響。
　　唐朝初期，中國疆域遼闊，為了便于統治，皇帝曾規定全國各州、府每年要修測地圖一次。可見當時已建立起對地圖的實時概念。德宗皇帝曾令制圖學家賈耽繪制全國大地圖。賈耽組織人員，依據“制圖六體”，歷16年完成《海內華夷圖》。圖的范圍東西三萬里，南北三萬五千里，是中國當時疆域的范圍，相當于當代一幅亞洲地圖。
　　明代的鄭和航海圖是我國古代測繪技術的又一杰作。鄭和七次下西洋，最遠到達非洲的索馬里、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繪的發展上是個有作為的領導人物。他領導了全國性的大地測量和地圖測繪工作。他首先統一了全國測量中的長度單位，依據對子午線弧長的測量結果，親自決定以二百里合地球經線一度，每里長一千八百尺，每尺為經長的百分之一秒。他還利用傳教士培訓測繪人才，購置測繪儀器，從北京附近開始，先后測繪了華北、東北、內蒙、東南、西南、西藏等地區的地圖，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》。這些圖都是當時世界上極為重大的測繪成果，標志著中國測繪科技曾一度走在世界的前列。包括這之前考古工作者發掘出土的古地圖在內，它們對研究我國古今地理、水系、湖泊的動態變遷有著極其重要的科學價值。
　　 縱觀中國古代測繪史，可以得知，它的進步、發展，幾乎不具系統性和連貫性，也缺少完整的記載。在數以千年的歷史長河中，它的進步與發展，基本上是以朝代為單元，以個人出眾的勤奮和才華而獨立的。但是，以史為鑒的測繪成果，全都熠熠生輝，璀璨炫目，包括出土的測繪文物，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，實為規劃、設計，付諸的大量的測繪、放樣工作更是鮮為人知……
　　（作者系湖南省第三測繪院原院長，已故）