古代沒有飛機(jī)和衛(wèi)星的情況下,古人是如何繪制出精確的地圖的

古代沒有飛機(jī)和衛(wèi)星的情況下,古人是如何繪制出精確的地圖的

很多人都不了解古代地圖的事情，接下來跟著小編一起欣賞。

在沒有飛機(jī)、遙感數(shù)據(jù)與人造衛(wèi)星的年代，「繪制地圖」看上去是一件很神秘的事情;中國古代沒有衛(wèi)星，我們的老祖宗是怎么繪制地圖的?

在國內(nèi)關(guān)于地圖的記錄是非常早的，最早在《山海經(jīng)》中就有出現(xiàn)。雖然很多人認(rèn)為這本書很多都是杜撰的故事，所以這個地圖沒有參考意義。但是根據(jù)后續(xù)對環(huán)境的勘測，發(fā)現(xiàn)書中記載的很多地方，跟現(xiàn)實(shí)還是有一定的相似度的。

而中國第一幅地圖大概誕生于戰(zhàn)國年代，出土?xí)r發(fā)現(xiàn)了一共七幅。這七幅圖畫的是秦朝的地理環(huán)境，包括一些山川河流。在宋朝繪制的地圖，就更加具有參考價值了，因?yàn)楦忧逦乇硎玖藚^(qū)域的劃分。

而且畫工的精細(xì)也使地圖更容易被理解。甚至一度與我們現(xiàn)在畫的地圖非常接近，在一千年前的古代，祖先們是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?

古代地圖也被稱為"輿圖"，所謂"輿"是指車輛的、車廂，可以簡單地解釋為在車廂上繪制地圖。

這種設(shè)備被稱為"記里鼓車"，記里鼓車的外觀大約是先秦時期。在西漢時期，它的構(gòu)造堪稱完美。

它是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的?巧妙地說，這種設(shè)備被稱為機(jī)器人的古代版本。"保持鼓"是在車上放一個鼓，分為兩層，有兩個木人，車上裝有指南針。每次車行駛一里，木人就會打鼓，每行駛十里，木人就會敲手鐲。

要繪制地圖和測距，你只需要拉動"記憶鼓"就可以在全國范圍內(nèi)奔跑。例如，中國的沿海水域是從南到北。還可以使用此方法沿著海岸行走，然后記錄角落和里數(shù)以繪制區(qū)域的外部輪廓。

時間到了西晉之后，采用"記里鼓車"方法繪制出很多地圖后，有一位天才般的人物橫空出世。他叫做裴秀，雖然出生于戰(zhàn)亂紛飛的三國時代，但他卻沒有在沙場建功揚(yáng)名，而是以另外一種方式青史留名。

裴秀所創(chuàng)作的《禹貢地域圖》是我國歷史上最早的地圖集。他提出了"制圖六體"，就是分率、準(zhǔn)望、道里、高下、方邪、迂直，簡單說就是制作地圖的六個方面。這六個方面都是現(xiàn)代制作地圖不可或缺的元素。

當(dāng)時的人們不知道經(jīng)緯度，不知道我們實(shí)際上生活在球體上。盡管存在一些錯誤，但對于一千兩年前的人來說，如果沒有衛(wèi)星、飛機(jī)的幫助，用人力繪制粗略地圖是非常了不起的。

沒有衛(wèi)星的年代，古人為何還能描繪出世界地圖？

古時候的大家管地圖稱為輿圖。輿字的原意為車箱、車子，歸納了那時候大家測繪工程地圖的方法--坐到車?yán)铮ɑ蝌T著馬、坐船、徒步等）前去尚待探索的地區(qū)，憑著簡潔的定項(xiàng)機(jī)器設(shè)備確定位置，再將親眼探測到的空間信息記錄下來，制作到圖上。

中國古代有下列三種較為常見的制圖方式：以群山為標(biāo)準(zhǔn)的地圖、以路線規(guī)劃（水道、路面、深海航道等）為標(biāo)準(zhǔn)的地圖，和以客觀性占比為標(biāo)準(zhǔn)的地圖。這類地圖，簡言之，便是給高官們的一份使用說明：最先把縣里畫在中間，再把管轄區(qū)內(nèi)的群山、名勝古跡依照相對性于縣里的大概方向制作出去，最終把每個城鎮(zhèn)填到對應(yīng)的山里、小河邊均是以創(chuàng)作者（旅者、海員）或閱讀者（知縣、艦長）的客觀角度考慮，以應(yīng)用要求為核心，依靠具體觀察與工作經(jīng)驗(yàn)，依靠簡易的定項(xiàng)與檢測技術(shù)性（如司南和天象奇觀）所制作而成的。

這與今日嚴(yán)格執(zhí)行比例尺精度與經(jīng)緯度坐標(biāo)的地圖，從觀念上就截然不同--用現(xiàn)代主義設(shè)計中的基礎(chǔ)理論講，這二種地圖非常好地展現(xiàn)了方式跟隨內(nèi)容與方式跟隨作用，不但不會受到固定不動架構(gòu)管束，還保證了以客戶體驗(yàn)為核心。

盡管這二種地圖由于科技含量太低，在當(dāng)代地理學(xué)、測繪學(xué)中一般非常少被提及，可是古代歷史均占據(jù)十分關(guān)鍵的影響力而與當(dāng)代繪圖技術(shù)性相兼容的，以客觀性占比為標(biāo)準(zhǔn)的第三種地圖，也是由其運(yùn)用目地所確定的。早在西漢時，那時候的執(zhí)政者就專業(yè)依照前朝傳統(tǒng)式開設(shè)欽天監(jiān)，而且在管天文學(xué)，掌自然地理層面獲得了很大的發(fā)展，那時候的欽天監(jiān)高官運(yùn)用相近如今的勾，股，弦及其相似三角形來開展測繪工程工作中，而且還創(chuàng)造了一種記里鼓車。

這類車上邊有一個小玩偶，在傳動齒輪的效果下，除開敲鼓還能打鑼，這座車運(yùn)用印度帶動，而且能保證走一里，敲鼓一下，走十里，打鐲一次。車?yán)镆灿兴灸希o(jì)錄著駕駛運(yùn)動軌跡，高官依據(jù)車子行駛的間距來制作地圖。

古代沒有衛(wèi)星和飛機(jī)，那么地圖是怎么繪制出來的？由哪些人繪制的呢？

古人繪制地圖，取法“上南下北，左東右西”。
我國古代就有地圖的繪制，以下是三國時期到元代的幾個代表性演進(jìn)史。由敘述中可以得知古人測量繪制地圖的方法。

我國在宋代也有航海圖繪制的能力，當(dāng)然，元代之后的科學(xué)更是發(fā)展迅速（比如說，混天地動儀，可測量天文）。而在同時期的外國科學(xué)發(fā)展也是很神妙的…（比如說，荷蘭人駕船繞行臺灣繪制的臺灣全圖）。

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第一部測算專著——《海島算經(jīng)》

《海島算經(jīng)》是三國時期（西元三世紀(jì)）的數(shù)學(xué)家劉徽所著。他在為《九章算術(shù)》作注時，寫了《重差》一卷，附於該書之后。

唐代數(shù)學(xué)家李淳風(fēng)將《重差》單列出來，取名《海島算經(jīng)》，并列為我國古代的數(shù)學(xué)經(jīng)典《算經(jīng)十書》之一。該書全部9個算例均涉及測高望遠(yuǎn)及其計算問題。9個算例分別是：測量海島的高度（望海島），測量山上的松樹的高度（望松），測量城市的大小（望邑），測量澗谷的深度（望谷），居高測量地面上塔樓的高度（望樓），測量河流的寬度（望波口），測量清水潭的深度（望清淵），從山上測量湖塘的寬度（望津），從山上測量一座城市的大?。ㄅR邑）。

為解決這些問題，劉徽提出了重表法、連索法和累距法等具體的測量和計算方法。這些方法歸結(jié)到一點(diǎn)，就是重差測量術(shù)。重差測量術(shù)是借助矩、表、繩的簡單測量工具，依據(jù)相似直角三角形對應(yīng)邊成比例的內(nèi)在關(guān)系，進(jìn)行測高、望遠(yuǎn)、量深的理論和方法。在劉徽之前，趙爽在為《周髀算經(jīng)》作注時曾作日高圖，首先提出了重差測量理論。而劉徽在《海島算經(jīng)》中活用重差理論，巧妙地提出了多種具體的測量和計算方法，把重差測量理論推廣開來。
《海島算經(jīng)》是一部影響久遠(yuǎn)的測算專著。它所詳細(xì)揭示的重差測量理論和方法，成為古代測量的基本依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)直接測量（步量或丈量）向間接測量的飛躍架起了橋梁。直到今天，重差測量理論和方法在某些場合仍有借鑒意義。

什麼是「制圖六體」

制圖六體，是晉代制圖學(xué)家裴秀提出的繪制地圖的六條原則。
裴秀（西元224～271年）字秀彥，河?xùn)|聞喜（今屬山西?。┤?，晉武帝時官司空，后任宰相。他根據(jù)「六軍所經(jīng)，地域遠(yuǎn)近，山川險易，征路迂直」，校驗(yàn)了魏國留下的舊圖。

由於舊圖繪制粗略，加之地名改變，他在門客京相璠的幫助下，編制了我國最早的地圖集——《禹貢地域圖》、《地形方文圖》。他總結(jié)了前人制圖經(jīng)驗(yàn)，提出了地圖制圖的六條原則，即「制圖六體」：一為「分率」，用以反映面積、長寬之比例，即今之比例尺；二為「準(zhǔn)望」，用以確定地貌、地物彼此間的相互方位關(guān)系；三為「道裏」，用以確定兩地之間道路的距離；四為「高下」，即相對高程；五為「方邪」，即地面坡度的起伏；六為「迂直」，即實(shí)地高低起伏與圖上距離的換算。

裴秀認(rèn)為，制圖六體是相互聯(lián)系的，在地圖制作中極為重要。地圖如果只有圖形而沒有分率，就無法進(jìn)行實(shí)地和圖上距離的比較和量測；如果按比例尺繪圖，不考慮準(zhǔn)望，那麼在這一處的地圖精度還可以，在其他地方就會有偏差；有了方位而無道裏，就不知圖上各居民地之間的遠(yuǎn)近，就如山海阻隔不能相通；有了距離，而不測高下，不知山的坡度大小，則徑路之?dāng)?shù)必與遠(yuǎn)近之實(shí)相違，地圖同樣精度不高，不能應(yīng)用。

這六條原則的綜合運(yùn)用正確地解決了地圖比例尺、方位、距離及其改化問題。所以制圖六體成為我國明代以前地圖制圖學(xué)理論的基礎(chǔ)，在我國和世界地圖制圖學(xué)史上有重要地位。

計裏畫方

「計裏畫方」，是按比例尺繪制地圖的一種方法。繪圖時，先在圖上布滿方格，方格中邊長代表實(shí)地裏數(shù)，相當(dāng)於現(xiàn)代地形圖上的方裏網(wǎng)格；然后按方格繪制地圖內(nèi)容，以保證一定的準(zhǔn)確性。據(jù)文字記載，此法始于我國晉代裴秀提出的 「制圖六體」原則，他曾以一寸折百里的比例編制了《地形方丈圖》。

唐代賈耽，以每寸折百里的比例編制了《海內(nèi)華夷圖》。北宋沈括，以二寸折百里編制了《天下州縣圖》（又稱《守令圖》）。元代朱思本，用計裏畫方的方法繪制的全國地圖——《輿地圖》，精確性超過前人。此法沿用1500余年，直到清初，在我國和世界地圖制圖學(xué)史上具有重要意義。

元代郭守敬在測繪上的建樹

郭守敬在測繪上作出的最大貢獻(xiàn)，是他首創(chuàng)的以我國沿海海平面作為水準(zhǔn)測量的基準(zhǔn)面。當(dāng)時，郭守敬曾經(jīng)從河套東頭的孟門山（今陜西宜川至山西吉縣一帶）起，順中條山往東，沿黃河故道測量地形，掌握了大河之北縱橫數(shù)百里地區(qū)內(nèi)地勢起伏的變化。

這是在黃河中游的一次大面積地形測量。大面積測量必須解決各局部測量資料的統(tǒng)一歸化問題。據(jù)《元朝名臣事略》記載，郭守敬「又嘗以海平面較京師至汴梁地形高下之差，謂汴梁之水去海甚遠(yuǎn)，其流峻急，而京師之水去海至近，其流且緩，其言倍而有微，此水利之學(xué)，其不可得也」。

這是我國史書上第一次記載利用海平面作為基準(zhǔn)來建立統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，創(chuàng)立了「海拔」這一科學(xué)概念。這一工作，對於測量事業(yè)的發(fā)展，具有十分重大的意義，是我國大面積測量發(fā)展到一定水平所孕育出的杰出科學(xué)成果。

直到今日，世界各國的區(qū)域性測量，其水準(zhǔn)測量成果均歸化到以海岸某點(diǎn)的平均海水面作為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)中去。我國現(xiàn)就采用青島港驗(yàn)潮站歷年記錄的黃海平均海水面作為基準(zhǔn)面，并在青島設(shè)有水準(zhǔn)原點(diǎn)，全國的高程均以此為基準(zhǔn)。這一科學(xué)方法。仍將繼續(xù)沿用。

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