古人怎樣繪製地圖?

古代地圖也挺精準的,他們又沒有衛星,是怎樣繪製出來的呢。


-w-

謝邀。

作為少年時做過名將夢的有為青年,老衲可以試言一二。

但由於沒讀過什麼書,所以智識有限。如有錯漏還請糾正。

只說中國,繪圖法應用的非常早。早到什麼程度呢?

《史記.夏本紀》:左準繩,右規矩,載四時,以開九州,通九道,陂九澤,度九山。

當然我們都知道,史記里關於夏的內容未有確論,太史公經常挖這種不靠譜的大坑。

但這句話里提到的准、繩、規、矩,就是測量地圖用的四樣工具。

具體到證明中國人有繪製地圖記載的文獻,可以在戰國時代的記載中大量找到。

《周禮.地官司徒》:大司徒之職,掌建邦之土地之圖與其人民之數,以佐王安擾邦國。以天下土地之圖,周知九州之地域廣輪之數,辨其山林、川澤、丘陵、墳衍原隰之名物。

周時就已經對地圖的重要性有了一定認識,並派為大司徒的一項重要職責。

具體到繪製地圖的方法,先要說起一個人,這個人叫裴秀。

裴秀活躍於魏晉禪代之際,河東人,裴潛的兒子。看過三國志的人幾乎都知道他。

這傢伙是個任性少年,一生放縱不羈愛自由,而且是真的放縱不羈愛自由……

後來與賈充、荀顗作為司馬氏的三駕馬車活躍,干過最刷存在感的事兒是曹髦死後提議迎立曹奐。

裴秀少年時是個鍵盤俠,喜歡對時事發表意見,家裡有客人來,看他爸面子也會聽聽裴秀的高論。

後來對機械設計一竅不通的裴秀去噴馬鈞設計的投石車,馬鈞不善辯論,就沒怎麼搭理他。

這傢伙比較目中無人,喜歡發表意見,是個自負的噴子。有一個主要原因,就是丫智商高……

泰始四年,裴秀任西晉司空。泰始七年,裴秀嗑了一大包五石散後喝冷酒,把自己high死了。

這期間只有三年時間,裴秀就成為了全中國歷史上最重要的地圖學專家和地理學家之一……

為什麼斷定他只用了三年呢?因為之前裴秀的工作內容都和繪圖沒啥關係。

可能接觸地圖學的只有他給司馬昭當小參謀那幾年,而大多數時間他還在司馬昭身邊幫著禍害人。

先不說裴秀的成就和貢獻,介紹一下古代中國人繪製地圖用的工具。

我們從古代文獻中,可以確定的地圖繪製工具有這麼幾種:

規、矩、准、繩、表;丈桿、羅盤、望筒、度竿;記里鼓車、丈量步車。

基本上就是這十一中,其中羅盤、望筒和表,是用來測量方向的,餘下八種功能各不相同。

羅盤是北宋發明的,在裴秀那個時代還沒用,他們用的是比較原始的司南和地盤。

地盤是什麼東西呢?就是一塊石板,上面有四維、八干、十二支,二十四個方向。

然後有一個做成勺子形狀的磁石叫司南,放在上面,然後抽丫的,旋轉後停下的方向就是南邊。

聽著很熟悉對吧?你肯定在科教節目里見過。這東西摩擦太大,有誤差,羅盤出現後就被取代了。

上圖勺子形的是司南,下面的是地盤,有一個你就可以做主了。

然後望筒和表,因為我不知道怎麼用,所以就不介紹了……(其實就沒學明白過)

上圖是從《營造法式》里扒拉出來的圖畫,左為望筒,右為表。

可以確定的是,這兩者的使用方法是通過觀星和觀影來確定方向,具體怎麼觀你們就自己猜吧。

其他的工具中,最好玩的是記里鼓車和丈量步車。

後者是明代才發明的,記里鼓車是漢晉時期的機械工具,丈量步車是結合繩尺的另一種設計。

記里鼓車又叫大章車,我在另一個關於文物的帖子里介紹過。

因為是晉人崔豹的《古今注》中提及的,所以認為東漢末年已有記里鼓車,應無不妥。

這是記里鼓車的一個簡單的結構圖。

按照文獻描述,這東西每跑一里路,上面的小木人就會敲一下鼓,以此來記里數。

是個實用性很強的東西,可以應用在地理測量、出門嘚瑟、泡妞、跑出租,等許多方面。

根據它在文獻中出沒的時期來看,那個叫馬鈞的工程宅有很大嫌疑。

丈量步車沒這麼酷炫,但技術上來說更樸素實用,而且看上去就跟個紡輪似得……

對,他叫車,但他其實跟車沒什麼關係……

就是一把套了木輪的捲尺。

這東西怎麼用呢?我不是告訴你了么,它就是一把捲尺。除了大點兒,和今天的捲尺一樣。

目前可以確認,這東西是明人程大位發明的,起因是張居正推行的一條鞭法,為了正確測量土地。

還有丈量步車取代的繩尺,那東西也很有特點。

一個有趣的現象就是,輕便的丈量步車取了一個笨重的名字。

而名字聽上去很輕便的繩尺,其實很笨重……

這東西反而是有車的……

繩尺顧名思義,就是兩大卷繩子做的尺子,上面有刻度,一個能豎著抽出來,一個能橫著抽出來。

裝在一個大木箱里,木箱架在一輛獨輪車上。用的時候把箱子搬下來,留一個人蹲箱子邊讀數。

另外兩個人一人拽住一節繩子頭,然後就,撒丫子,跑哇哇哇哇哇哇哇哇哇哇哇哇~~~~~~

這是程大位在他出版的四卷學術類書籍《演算法纂要》中刊登的丈量步車設計圖。

明代的數學書……唉呀媽呀,每次看見都覺得真特么嚇人。

David Cheng 商賈出身,從小對生活失去樂趣,在六十歲自絕於人民,出版了一系列數學書籍。

哼。

其餘的地理測量和地圖繪製工具,如規、矩、准、繩、丈桿、度竿……

已經沒有現代人確定正確的使用方法了,怎麼刷新頁面也沒用。

於是我們略過不提。

介紹完了古人測量地理,繪製地圖的工具,來說一下古人繪製地圖的方法。

其中最基本的一項,就是換算比例尺。

我們在古代的地圖中,經常可見圖旁會有「一寸折百里」之類的標註。

就是古代地圖中換算的比例尺,根據不同需要,會有不同的折算。

根據這種比例尺概念,發展出來的一種製圖方法,一直是中國地圖繪製的王道。

稱之為計里畫方,既在圖紙上按照比例尺繪製方格,形成一個坐標網。

然後再根據測量與計算得出的數據,在坐標網上繪製地物。

這一方法後來傳至中東,也被西方人所採用。

此為明代羅洪先所繪製的《廣輿圖》,為典型的用計里畫方法繪製的地圖。

但目前計里畫方在我國地圖史中的地位存在爭議。

因此除此圖外,最早用此法繪製的地圖實物是南宋紹興十三年的《禹跡圖》,現存陝西省博。

我們不做具體考證,我國地圖繪製水平是一個逐步提高的過程,計里畫方的重要性則不需懷疑。

具體的繪製方法,根據後人總結,有三大類。

第一曰方向交會法,其二曰距離交會法,其三曰放射法。

當然,這三個名字都是今人根據現在的數學理論總結出的名目。

此為宋代軍事類書籍《武經總要》內一副關於地圖繪製的水平圖。

其中使用的就是方向交會法。

此法由兩點向同一方向畫線,最後兩線相交,以確定目標物位置。

這些計算方法,在古代有專門的教材傳授,就典型的教材就是《九章算術》。

在西漢經過張蒼和耿昌壽整理後,《九章算術》很長時間都作為中國人的高等數學教材流行。

漢代碩儒,桃李滿天下的鄭玄鄭校長,在他的私學中就有教授《九章算術》。

可見鄭玄門下應該出了不少文理雙修的綜合性人才。

《九章算數》其中勾股章的內容,就設計不少繪製地圖需要的平面幾何知識。

《九章算數.勾股章》「今有兩人同所立,甲行率七,乙行率三。乙東行,甲南行十步而斜東北與乙會。問甲行各幾何?」

這道題的意思就是:甲乙兩人站一起,甲的速度是七,乙的速度是三。乙往東走,然後甲先往南走了十步,又轉東北方向,然後和乙碰上了。於是問你丫甲乙各走了多少步呢?

我在網上搜了一下這題,發現有人做了個方程來解答:

嗯……好吧,我都懶得仔細看……

基本上當年鄭玄門下的倒霉蛋都要學這些玩意兒。

你看,古人就是用這些知識來畫地圖的。

然後我們回到剛才說到的裴秀同學。

他具體有什麼貢獻呢?有什麼資格在三年成為中國最重要的地圖學專家之一?

第一項成就,是他根據《禹貢》繪製了《禹貢地域圖》十八篇。

第二項成就,就是裴秀正式提出了地圖繪製的理論基礎,所謂「製圖六體」。

《禹貢地域圖》十八篇至今已經全部散佚,不復可見。但製圖六體的內容依然可以在文獻中找到。

裴秀第一次將地圖製作規範化,為後來者提供了很可靠的理論基礎。

他的理論基本涵蓋了所有地圖製作需要考慮的要素,此後地圖製作有跡可循,有轍可依。

而且這些理論全都是裴秀自己在實踐中總結摸索出來的,顯得格外靠譜。

《晉書.列傳第五》裴秀傳:……製圖之體有六焉。一曰分率,所以辨廣輪之度也。二曰准望,所以正彼此之體也。三曰道里,所以定所由之數也。四曰高下,五曰方邪,六曰迂直,此三者各因地而
制宜,所以校夷險之異也。有圖像而無分率,則無以審遠近之差;有分率而無准望,雖得之於一隅,必失之於他方;有準望而無道里,則施於山海絕隔之地,不能以
相通;有道里而無高下、方邪、迂直之校,則徑路之數必與遠近之實相違,失准望之正矣,故以此六者參而考之。然遠近之實定於分率,彼此之實定於道里,度數之
實定於高下、方邪、迂直之算。故雖有峻山鉅海之隔,絕域殊方之迥,登降詭曲之因,皆可得舉而定者。准望之法既正,則曲直遠近無所隱其形也。

大概意思就是說,繪製地圖有六個重點。

分別是分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。

我用普通話稍微翻譯一下:

製圖有六個原則:第一個是分率,用來分辨距離和面積;第二個是准望,用來確定地物之間的彼此關係;第三個是道里,用來測定道路里程數;第四個是高下,第五個是方邪,第六個是迂直,這仨就要因地制宜了,用來校正地形是否險惡。……後面太多了,不寫了。

這其中並沒有涉及到經緯度的關係,和中國人的製圖思維有關。

中國古代地圖一個特點就是越靠近中心位置繪製的越準確,越遠的地方越容易有誤差。

因為中國文化中心處於內陸,遠離大海,所以古代中國人沒有地形曲度的概念。

這一點要等到日後利瑪竇來華,引進歐洲數學理論才會有所改善。

總而言之,裴秀總結了古代經驗,提出了地圖製作基礎理論。

此後中國許多地理家、地圖學專家,如北宋沈括,都得以在此基礎上繼續發揮。

以上就是古代中國人繪製地圖的簡單概要。

更具體的內容,涉及數學知識的部分,超出老衲能力範圍,就不露怯了。

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轉載古人用什麼工具繪製地圖?

地圖地起源很早,幾乎與人類文化具有同樣悠久的歷史。最原始的地圖已無從考察,但從巴比倫和埃及發現的一些起刻在陶片上的、約4000年前的不完整遺物中可以看出,那是保存至今最古老的地圖。儘管它們的內容和表示方法較為簡單,但形式上已反映出原始地圖的產生與為人類生產和生活有著密不可分的聯繫。中國歷史記載中的《山海圖》已有2500年了,據說是鑄造在鐘鼎上,為指引狩獵的人們不致迷路而用的。

  古代地圖的發展──古代地圖的發展歷史具有東、西方各不相同的特點。

  據記載:中國的黃帝同蚩尤打仗使用過地圖。夏禹時期,大禹鑄造九鼎圖。周代的《周禮》中曾有」天下地圖」、」土地地圖」等記載,可見當時已有了用於生產和土地管理等方面的地圖。自從黃河流域產生了農業,黃河的中下游平原便是古代東方的文化搖籃,可以說,中國地圖的發展出於農業生活與戰爭的需要。春秋時代,出於農田水利和軍事工程所需,出現了以數學計算的新方法。雖然當時的地圖沒有流傳下來,但不難想像,地圖已被廣泛應用了。例如,孔子看到了從事土地測量和戶口統計人員,就在車上向他們打招呼以表敬意;荊柯為謀刺秦王,假借呈獻地圖之名義求見。這說明當時的地圖已是統治者手中的重要工具。據記載,中國古代已有土地圖、行政圖、軍事交通圖、天下大勢圖以及礦山、墓地分布圖等。現在所能見到的中國最早的以實測為基礎的古地圖是1973年在長沙馬王堆漢墓中出土的三幅圖,它們於公元前168年入墓的,分別是地形圖、駐軍圖和城邑圖。圖中包括的範圍與湖南、廣東、廣西三省相仿,內容和表示法與現代地圖大致相同。這些地圖在地圖發展史上享有極高聲譽。

  西方地圖的發展,比較確定的是在古埃及尼羅河沿岸開始有農業時,春季的河水泛濫淹沒了農田,沖毀了田塊邊界。為重新確定土地,便產生了具有數學意義的、用圖形表示土地輪廊和數量的地圖。古希臘、羅馬時代,因手工業的發達使地圖的發展從農業轉向海上貿易和軍事戰爭,他們學習了埃及的幾何學與地理知識,編製出具有大、小比例尺寸,大範圍、精確的航海圖和世界地圖。

  在古代地圖科學史上,有兩位世界公認的地圖學家。一位是希臘的托勒密(公元90─168年),他曾研究了怎樣在平面上描繪地球球面的問題,提出了兩種世界地圖的畫法,一種是把經緯線繪成簡單扇形,一種是繪成球形,叫做地圖投影學。這是很重要的基礎,也是早期西方對地圖學最主要的貢獻之一。托勒密在他的著作《地理學指南》中論述了地球的形狀、大小、經緯度的測定方法,並選定經過大西洋中的費羅島的子午線。這一方法一直沿用到1884年。他是第一個用普通圓錐投影繪製成世界地圖的人,他的作品在古代西方地圖史上具有劃時代意義,稱之為地圖科學的奠基人。另外一位是中國西晉的裴秀(公元224─271年),他編製了《禹貢地域莆》和《地形方丈圖》,前者為歷史地圖,後者為簡縮的晉國地圖。他提出的」製圖六體」:分率、准望、道里、高下、方邪、迂直,即地圖繪製上的比例尺、方位、距離等方面的原則,奠定了中國古代製圖的理論基礎。他採用的計里畫方法長期影響著中國古代地圖繪製的格局,受到了後世著名的地理學家的尊重。

  近代地圖的發展──公元14世紀後,歐洲資本主義的興起各國的指南針、造紙、印刷術等技術的西傳,推動了地理探險者的大發現。從16世紀始,托勒密地圖逐漸被淘汰,又出現了具有代表性的地圖學家──東方是中國的羅洪先西方是荷蘭墨卡托。羅洪先編製的《廣輿圖》把地圖區域的範圍擴展到了朝鮮、朔漠、安南和西域;墨卡托則根據新資料隨時對已出版的地圖進行修改補充,以幾何學和數學基礎嚴密、資料充實、內容新穎而著稱,是歐洲地圖集的代表作,使用至今。馬可波羅在中國旅行期間著書介紹了亞洲地理知識。中國明代鄭和先後7次航行在南洋和印度洋上,留下了著名的中國第一張航海圖。1488年,葡萄牙人達伽馬繞道非洲南端試航成功後又 到印度。1492年,哥倫布發現新大陸。1768年,英國人科克在南半球高緯度海區環球旅行後,把澳大利亞和南極洲分開,世界地圖才較為正確地反映各大陸輪廓的實際情況。隨後,英、法、德等國的經濟發達,迫切需要精製地圖,這個時期的地圖成為近代地圖發展的主流。


等待大神,拋磚引玉。

記得以前看過一本書,講古代如何繪製地圖。說到一個方法,就是畫格子。

以國都為原點,東南西北為坐標,每長寬100里為一個基本格,先確定主要州城府縣在哪個大格子里。例如以開封為為原點,濟南在東X北Y。

這樣大城鎮都出來了之後,再畫小格子一點一點細化。


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