很多人都不了解古代地图的事情,接下来跟着小编一起欣赏。
在没有飞机、遥感数据与人造卫星的年代,「绘制地图」看上去是一件很神秘的事情;中国古代没有卫星,我们的老祖宗是怎么绘制地图的?
在国内关于地图的记录是非常早的,最早在《山海经》中就有出现。虽然很多人认为这本书很多都是杜撰的故事,所以这个地图没有参考意义。但是根据后续对环境的勘测,发现书中记载的很多地方,跟现实还是有一定的相似度的。
而中国第一幅地图大概诞生于战国年代,出土时发现了一共七幅。这七幅图画的是秦朝的地理环境,包括一些山川河流。在宋朝绘制的地图,就更加具有参考价值了,因为更加清晰地表示了区域的划分。
而且画工的精细也使地图更容易被理解。甚至一度与我们现在画的地图非常接近,在一千年前的古代,祖先们是怎样实现的呢?
古代地图也被称为"舆图",所谓"舆"是指车辆的、车厢,可以简单地解释为在车厢上绘制地图。
这种设备被称为"记里鼓车",记里鼓车的外观大约是先秦时期。在西汉时期,它的构造堪称完美。
它是怎么运转的?巧妙地说,这种设备被称为机器人的古代版本。"保持鼓"是在车上放一个鼓,分为两层,有两个木人,车上装有指南针。每次车行驶一里,木人就会打鼓,每行驶十里,木人就会敲手镯。
要绘制地图和测距,你只需要拉动"记忆鼓"就可以在全国范围内奔跑。例如,中国的沿海水域是从南到北。还可以使用此方法沿着海岸行走,然后记录角落和里数以绘制区域的外部轮廓。
时间到了西晋之后,采用"记里鼓车"方法绘制出很多地图后,有一位天才般的人物横空出世。他叫做裴秀,虽然出生于战乱纷飞的三国时代,但他却没有在沙场建功扬名,而是以另外一种方式青史留名。
裴秀所创作的《禹贡地域图》是我国历史上最早的地图集。他提出了"制图六体",就是分率、准望、道里、高下、方邪、迂直,简单说就是制作地图的六个方面。这六个方面都是现代制作地图不可或缺的元素。
当时的人们不知道经纬度,不知道我们实际上生活在球体上。尽管存在一些错误,但对于一千两年前的人来说,如果没有卫星、飞机的帮助,用人力绘制粗略地图是非常了不起的。
古时候的大家管地图称为舆图。舆字的原意为车箱、车子,归纳了那时候大家测绘工程地图的方法--坐到车里(或骑着马、坐船、徒步等)前去尚待探索的地区,凭着简洁的定项机器设备确定位置,再将亲眼探测到的空间信息记录下来,制作到图上。
中国古代有下列三种较为常见的制图方式:以群山为标准的地图、以路线规划(水道、路面、深海航道等)为标准的地图,和以客观性占比为标准的地图。这类地图,简言之,便是给高官们的一份使用说明:最先把县里画在中间,再把管辖区内的群山、名胜古迹依照相对性于县里的大概方向制作出去,最终把每个城镇填到对应的山里、小河边均是以创作者(旅者、海员)或阅读者(知县、舰长)的客观角度考虑,以应用要求为核心,依靠具体观察与工作经验,依靠简易的定项与检测技术性(如司南和天象奇观)所制作而成的。
这与今日严格执行比例尺精度与经纬度坐标的地图,从观念上就截然不同--用现代主义设计中的基础理论讲,这二种地图非常好地展现了方式跟随内容与方式跟随作用,不但不会受到固定不动架构管束,还保证了以客户体验为核心。
尽管这二种地图由于科技含量太低,在当代地理学、测绘学中一般非常少被提及,可是古代历史均占据十分关键的影响力而与当代绘图技术性相兼容的,以客观性占比为标准的第三种地图,也是由其运用目地所确定的。早在西汉时,那时候的执政者就专业依照前朝传统式开设钦天监,而且在管天文学,掌自然地理层面获得了很大的发展,那时候的钦天监高官运用相近如今的勾,股,弦及其相似三角形来开展测绘工程工作中,而且还创造了一种记里鼓车。
这类车上边有一个小玩偶,在传动齿轮的效果下,除开敲鼓还能打锣,这座车运用印度带动,而且能保证走一里,敲鼓一下,走十里,打镯一次。车里也有司南,纪录着驾驶运动轨迹,高官依据车子行驶的间距来制作地图。
古人绘制地图,取法“上南下北,左东右西”。
我国古代就有地图的绘制,以下是三国时期到元代的几个代表性演进史。由叙述中可以得知古人测量绘制地图的方法。
我国在宋代也有航海图绘制的能力,当然,元代之后的科学更是发展迅速(比如说,混天地动仪,可测量天文)。而在同时期的外国科学发展也是很神妙的…(比如说,荷兰人驾船绕行台湾绘制的台湾全图)。
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第一部测算专著——《海岛算经》
《海岛算经》是三国时期(西元三世纪)的数学家刘徽所著。他在为《九章算术》作注时,写了《重差》一卷,附於该书之后。
唐代数学家李淳风将《重差》单列出来,取名《海岛算经》,并列为我国古代的数学经典《算经十书》之一。该书全部9个算例均涉及测高望远及其计算问题。9个算例分别是:测量海岛的高度(望海岛),测量山上的松树的高度(望松),测量城市的大小(望邑),测量涧谷的深度(望谷),居高测量地面上塔楼的高度(望楼),测量河流的宽度(望波口),测量清水潭的深度(望清渊),从山上测量湖塘的宽度(望津),从山上测量一座城市的大小(临邑)。
为解决这些问题,刘徽提出了重表法、连索法和累距法等具体的测量和计算方法。这些方法归结到一点,就是重差测量术。重差测量术是借助矩、表、绳的简单测量工具,依据相似直角三角形对应边成比例的内在关系,进行测高、望远、量深的理论和方法。在刘徽之前,赵爽在为《周髀算经》作注时曾作日高图,首先提出了重差测量理论。而刘徽在《海岛算经》中活用重差理论,巧妙地提出了多种具体的测量和计算方法,把重差测量理论推广开来。
《海岛算经》是一部影响久远的测算专著。它所详细揭示的重差测量理论和方法,成为古代测量的基本依据,为实现直接测量(步量或丈量)向间接测量的飞跃架起了桥梁。直到今天,重差测量理论和方法在某些场合仍有借鉴意义。
什麼是「制图六体」
制图六体,是晋代制图学家裴秀提出的绘制地图的六条原则。
裴秀(西元224~271年)字秀彦,河东闻喜(今属山西省)人,晋武帝时官司空,后任宰相。他根据「六军所经,地域远近,山川险易,征路迂直」,校验了魏国留下的旧图。
由於旧图绘制粗略,加之地名改变,他在门客京相璠的帮助下,编制了我国最早的地图集——《禹贡地域图》、《地形方文图》。他总结了前人制图经验,提出了地图制图的六条原则,即「制图六体」:一为「分率」,用以反映面积、长宽之比例,即今之比例尺;二为「准望」,用以确定地貌、地物彼此间的相互方位关系;三为「道裏」,用以确定两地之间道路的距离;四为「高下」,即相对高程;五为「方邪」,即地面坡度的起伏;六为「迂直」,即实地高低起伏与图上距离的换算。
裴秀认为,制图六体是相互联系的,在地图制作中极为重要。地图如果只有图形而没有分率,就无法进行实地和图上距离的比较和量测;如果按比例尺绘图,不考虑准望,那麼在这一处的地图精度还可以,在其他地方就会有偏差;有了方位而无道裏,就不知图上各居民地之间的远近,就如山海阻隔不能相通;有了距离,而不测高下,不知山的坡度大小,则径路之数必与远近之实相违,地图同样精度不高,不能应用。
这六条原则的综合运用正确地解决了地图比例尺、方位、距离及其改化问题。所以制图六体成为我国明代以前地图制图学理论的基础,在我国和世界地图制图学史上有重要地位。
计裏画方
「计裏画方」,是按比例尺绘制地图的一种方法。绘图时,先在图上布满方格,方格中边长代表实地裏数,相当於现代地形图上的方裏网格;然后按方格绘制地图内容,以保证一定的准确性。据文字记载,此法始于我国晋代裴秀提出的 「制图六体」原则,他曾以一寸折百里的比例编制了《地形方丈图》。
唐代贾耽,以每寸折百里的比例编制了《海内华夷图》。北宋沈括,以二寸折百里编制了《天下州县图》(又称《守令图》)。元代朱思本,用计裏画方的方法绘制的全国地图——《舆地图》,精确性超过前人。此法沿用1500余年,直到清初,在我国和世界地图制图学史上具有重要意义。
元代郭守敬在测绘上的建树
郭守敬在测绘上作出的最大贡献,是他首创的以我国沿海海平面作为水准测量的基准面。当时,郭守敬曾经从河套东头的孟门山(今陕西宜川至山西吉县一带)起,顺中条山往东,沿黄河故道测量地形,掌握了大河之北纵横数百里地区内地势起伏的变化。
这是在黄河中游的一次大面积地形测量。大面积测量必须解决各局部测量资料的统一归化问题。据《元朝名臣事略》记载,郭守敬「又尝以海平面较京师至汴梁地形高下之差,谓汴梁之水去海甚远,其流峻急,而京师之水去海至近,其流且缓,其言倍而有微,此水利之学,其不可得也」。
这是我国史书上第一次记载利用海平面作为基准来建立统一的高程系统,创立了「海拔」这一科学概念。这一工作,对於测量事业的发展,具有十分重大的意义,是我国大面积测量发展到一定水平所孕育出的杰出科学成果。
直到今日,世界各国的区域性测量,其水准测量成果均归化到以海岸某点的平均海水面作为基准面的高程系统中去。我国现就采用青岛港验潮站历年记录的黄海平均海水面作为基准面,并在青岛设有水准原点,全国的高程均以此为基准。这一科学方法。仍将继续沿用。
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