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科普:中国古绘地图的方法

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发表于 2017-8-7 15:45:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
        首先,我们需要理解地图是什么。无论古代地图还是近现代地图都不是对地球面貌的客观再现,而是人类对自己所观察到的客观地理面貌的主观认识和再表达。我们要在这个层次上去理解中国古人绘制地图的目的。        中国古代并没有严格的“地图”概念,而是“图”、“志”并称,用来作为古代知识体系中史部地理类的重要载体。图是形象、直观的信息传递方式,可以展示方志中用文字表达出来的自然地理面貌、人文地理的区划位置,常常附录在方志之中。后来逐渐发展出发达的“舆地图”体系,并在近代与西方现代地理学、地图学对接。

明代《扬州府志》中的扬州城地图

        就中国舆地图本身来说,可以分为两个大系统:一是由魏晋时裴秀奠定的“制图六体”原则和以此为基础所做的《禹贡地域图》体系,这一体系是专注做大幅的“天下舆地图”,一直传承到清末光绪年间的《大清帝国全图》;二是方志所附的区域地图、专业地图,此类地图分支繁多,没有明确的版本传承,但涌现出诸如《郑和航海图》、海防图、水道图等颇为重要的中国古代地图。

        天下舆地图与现代地图学的对应关系最为明显,这里主要讨论这类地图。这类地图首先要确定绘制原则,其次需要实地测量,然后要计算换算成为可以绘制的数据,最后根据规则绘制成图。

        中国古代天下舆地图类地图的绘制原则的基础是西晋裴秀在《禹贡地域图》序中提出的“制图六体”,即分率(带有比例尺含义的缩尺),准望(水平方向),道里(道路里程),高下(道路高下曲折取水平距离得道里数),方邪(道路遇到方形阻碍取其斜向得道里数),迂直(道路水平弯曲取两点直线得道里数)。

        上述六种原则实际上综合包含了地形测量、计算和绘制三个层次。后人据此不断发展,如唐代贾耽计里画方、朱墨对书,宋代沈括二十四方至和制图七法,元代朱思本制图实践等。


        制图六体中的高下、方邪、迂直。裴秀地图的核心是道里,分率和水平是要确定地理目标物的方位,道里是人们利用地图的主要目的,其计算不以实际道路里程为准,而是尽量求取两点间的直线距离(来源:曹婉如,《中国古代地图绘制的理论和方法初探》,《自然科学史》1983 年第 3 期)

        中国古代地图绘制依据的大地测量数据主要有两类:一是人们根据实践积累下来的经验,经过文人整理,形成方志文字材料,据此画出局部方志附图,然后有人博览图志,根据此再编绘。裴秀的《禹贡地域图》、贾耽的《海内华夷图》、朱思本的《禹地图》、罗洪先的《广舆图》都是以这种方式绘制;

        二是人们实地测量绘制成图。一般古代专业性的城防图、水利图都是按照这种方法进行,以《郑和航海图》最具代表;另一类是晚明以后西方传教士将西方大地测量技术和地图绘制技术带到中国,由中国政府主持的国家性实地测量,以清代康雍乾三朝绘制的《皇舆图》为代表。





        由上至下为康熙《皇舆全览图》、乾隆《内府舆图》、德国 1735 年《中国和日本全图》。康熙开始令西方传教士在全国范围开展大地测量并绘制地图,《皇舆全览图》是中国第一幅按照经纬网根据大地测量数据绘制的地图,此后随着清代在西域开疆拓土,雍正、乾隆两朝分别完善了西藏、新疆的大地测量,让这一系统的地图不断完善,西方也根据这个系统的地图绘制出了东亚地图,2014 年习近平访德时默克尔赠送的地图即此图的内地十八省部分。

        中国古代可用于大地测量的工具主要有:表(根据日影测定方位)、罗盘(根据磁极测定方向)、望筒(利用日光和北极星测定南北)、规(测定单位距离,并画圆画弧)、矩(测定直角)、准(水准仪,测水平面)、绳(铅垂线,测定垂直)、绳尺、丈杆、计里鼓车等。

        利用上述工具测定上下高度、水平方向、南北方位的数据还要根据一系列的数学规则计算出相应测绘数据,再绘制地图。中国古人在《九章算术》等数学书籍中有大量的测量计算积累。


        《九章算术》记载的中国古代几种测量计算方法。(来源:曹婉如,《中国古代地图绘制的理论和方法初探》,《自然科学史》1983 年第 3 期)

        中国古代地图绘制方法在不同类型地图中有所不同。在天下舆地图类的地图中一般采用“计里画方”,然后用特定符号标识不同的地理事物。所谓计里画方即以地图上的一寸代表固定里数,画成方格,然后在方格中根据测量数据和方位绘制。

        这种方法带有现代地图学比例尺的性质,但是中国古人并没有意识到大地是球形,不懂得投影技术,所以这种技术并不是基于大地投影的比例尺。直到清代的《皇舆图》系列地图,在绘制方法上仍然是经纬投影和计里画方混合采用。


        藏于西安碑林的北宋《禹迹图》碑的拓片。该图是中国现存最早计里画方的地图。每寸一方,每方折地百里,横方七十一,竖方七十三,总共五千一百一十方(来源:陈述彭,《中国古地图的辉煌》,《中国国家地理》2001 年第 8 期)


        《大明混一图》,同属于天下舆地图系列,发展了计里画方的绘图方法,但并没有将方格画出来。(来源:刘刚,《古地图大密码》,联经出版公司 2011 年)

        但实际上中国计里画方地图的数量极少,大多数的方志附图并不考虑如此精细的比例和方位关系,它们只要大致画出地理事物方位即可,更多的信息则用文字在方志书中或者地图上标记,供人阅读时参照理解。而且这些地图在绘制方法上参照了中国古代山水画的技巧,大多以象形的方式表达。


明代《九边图》,该图采用青绿重彩描金的方式绘制,实际上继承了元代青绿山水画法


                                                                                                                                           明代《蒙古山水地图》局部


宋代赵伯驹《江山秋色图》局部

        最后,我们向读者展示齐清文有关中国古代天下舆地图类地图的绘制技术和版本传承的研究成果,这里我们可以清楚地看到中国古代地图的发展历程。




来源:齐清文,《中国古-近-现代地图的传承脉络探究》,《地球信息科学学报》2016 年第 1 期



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