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杨雪梅:地图的历史与人类的认知
2018年04月25日 17:58 来源:光明日报 作者:杨雪梅 字号

内容摘要:在另一汉代墓葬中发现的纸质地图残片,绘法接近长沙马王堆汉墓出土的帛质地图,不仅是迄今发现的世界最早的植物纤维纸,也是世界最早的纸地图实物。1570年,尼德兰制图家奥特里乌斯(Abraham Ortelius)编辑出版世界图集《地球大观》,被认为是第一部系统的关于世界各地的地图汇编,不过地图现代化的奠基人公认是吉拉德·墨卡托。而唐维勒根据康熙朝测量成果绘制的中国地图,以1700至1717年间在华耶稣会士的中国全国大地测量结果(中文版成果为《皇舆全览图》)为基础,突出山脉水系的地形图,轮廓接近当今中国地图的局部。利玛窦所绘制之图以及随后而来的西式地图成为中国地图制作的分水岭, 1895年模仿西方测绘机构的中国第一所培养测绘人才的教育机构京师测绘学堂成立。

关键词:制图;地球;利玛窦;世界地图;里程;李之藻;里乌斯;纬度;中国地图;测绘

作者简介:

  不久前,北京山水美术馆举办了“中国汉画大展”。在众多的汉画拓片中,有许多伏羲女娲手持规矩的画像,这从一个侧面显示出中国人制图的悠久传统。而在国家博物馆的“秦汉文明展”中,甘肃天水放马滩出土的地图也被放在显眼的位置。天水自古为秦人发祥地,20世纪80年代考古工作者在放马滩的古墓群中发现了多幅战国时的秦代木板地图。根据同时出土的其他文物,年代鉴定为公元前239年,是目前所知世界上最早的木板地图。这几幅图上,不仅有墨线勾勒的山川、河流、居民点、城邑,还特别注有各地之间的相距里程。在另一汉代墓葬中发现的纸质地图残片,绘法接近长沙马王堆汉墓出土的帛质地图,不仅是迄今发现的世界最早的植物纤维纸,也是世界最早的纸地图实物。

  制图学在东西方都有着古老的传统,在中国浩如烟海的文献中,舆图、境图、城图、形胜图、八景图、石刻图、山水图可谓数不胜数,显示着古人对于周边世界的各种认知。

  不过在西方,建立在地理学基础上的绘图似乎更为发达。被推崇为“地理学之父”的希腊天文学家埃拉托色尼,在公元前3世纪就显示出其在地理学方面的天才。这位担任过亚历山大图书馆馆长的学者,在他的著作《地球大小的修正》一书中,记录了他用简单的测量方法精确测算出地球周长的过程,他所算出的数据足以令今天的我们惊叹不已。他所做的测算还包括赤道的长度、回归线与极圈的距离、极地带的范围、太阳和月亮的大小、日地月之间的距离、太阳和月亮的全食和偏食以及白昼长度随纬度和季节的变化等等。这些研究代表了当时地理学发展的最高水平,也奠定了其制图的水平。

  中国历史上沿用时间最长的、更科学的制图传统来源于魏晋时期的裴秀。裴秀曾任职司空,负责地籍管理。他发现前人地图没有比例尺,而且方位也不严谨。他摸索出绘制地图的六项原则:分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。前三者大致相当于现代地图的比例尺、方向和距离,后三者用于校正实测里程,这就是“制图六体”。裴秀以一分为十里,一寸为百里,这就是“计里画方”,即按比例绘制出方格坐标网而形成地图,他将前人绘制的《天下大图》缩为《方丈图》,“备载名山都邑”。裴秀之后,还有唐代贾耽的《海内华夷图》、北宋沈括的《天下州县图》以及元代朱思本的《舆地图》,历朝所改良处主要在纬度及里程测量的精准度以及折算的比例。但是,这种方法把地球当成一个平面,在用于地籍管理、城市规划等小范围制图时,误差尚可接受。可在制作大范围地图时,地球的球面导致的变形严重影响了准确度,地图质量大打折扣。

  西方在文艺复兴背景下,开办天文学和数学研究中心的大学纷纷兴起,推动了制图和测量的科学化。大航海和新大陆的发现更是直接促进制图技术的进步。1570年,尼德兰制图家奥特里乌斯(Abraham Ortelius)编辑出版世界图集《地球大观》,被认为是第一部系统的关于世界各地的地图汇编,不过地图现代化的奠基人公认是吉拉德·墨卡托。

  1569年,墨卡托设计了正轴圆柱投影,相当于在地球中心点一盏灯,把地面上的点投射到垂直于赤道的圆筒上,绘成地图。在这种投影制成的地图上,经线和纬线垂直相交,地图上的角度与实际一致。墨卡托地图是真正意义上的现代地图,包含两个突出要素:球面投影,经纬网制图。墨卡托投影地图上,高纬地区面积变形大,甚至无法表示极点。把墨卡托投影的圆筒两端适当收缩,就可以画出我们日常最常见的世界地图:纬线彼此平行,纬度越高长度越短,仅中央经线与纬线垂直。

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