中國古代測繪有多(duō)厲害？這(zhè)幾位測繪界大(dà)咖告訴你！

有這(zhè)樣一群人(rén)，他(tā)們身強體壯，上山下(xià)水(shuǐ)，猶如蛟龍出海。

他(tā)們玩得(de)來(lái)計算(suàn)機，寫得(de)來(lái)代碼，VisualStudio，MATLAB，CAD，ARCGis各種專業軟件信手拈來(lái)。

他(tā)們搞得(de)懂(dǒng)高(gāo)等數學，摸得(de)透線性代數，用(yòng)數學解譯天地變幻，猶如家常便飯。

傳統的(de)測繪技術領域包括大(dà)地測量技術、航空攝影(yǐng)測量技術、工程測量技術、地圖制圖與制印技術、海洋測繪技術以及測繪儀器制造技術等。當代測繪高(gāo)科技主要是空間定位技術、航空和(hé)衛星遙感技術、地面一體化(huà)測量技術和(hé)地理(lǐ)信息技術，以及與之相配套的(de)通(tōng)信技術和(hé)系統技術而帶來(lái)的(de)上述技術的(de)集成。

但你知道中國古代測繪有多(duō)厲害嗎？

沒有現代科技、缺乏先進設備，這(zhè)些古代傑出的(de)測繪人(rén)物(wù)，仍能從天地萬物(wù)中獲取知識。

他(tā)們大(dà)多(duō)都是重大(dà)工程建設者或曆史見證人(rén)，對(duì)中國測繪事業的(de)發展作出了(le)重大(dà)貢獻。

說到測繪，就繞不開禹，禹奉舜命治理(lǐ)洪水(shuǐ)的(de)故事更是無人(rén)不知。在治水(shuǐ)過程中，采用(yòng)“左準繩,右規矩”，測量遠(yuǎn)近和(hé)高(gāo)低。他(tā)鑄造的(de)九鼎圖，是中國最早的(de)原始地圖。

說完禹，就要說西周初期的(de)周公了(le)，姬姓，名旦，除了(le)愛(ài)解夢之外，還(hái)是我國古代著名的(de)政治家、軍事家、思想家、教育家,被尊爲元聖。

因采邑在周（今陝西岐山北(běi)），稱周公。公元前1112年，在河(hé)南(nán)穎川陽城(chéng)（今登封縣告成鎮）建立了(le)土圭測景台；公元前1108年營建洛邑（今河(hé)南(nán)洛陽），勘測繪制了(le)洛邑地圖獻給成王。

春秋戰國的(de)鄭國，鄭國不是國家的(de)名字，他(tā)是當時(shí)韓國的(de)水(shuǐ)工，在公元前246年(秦王政元年)鄭國受韓國命令，費時(shí)十年，打造了(le)西引泾水(shuǐ)東注洛水(shuǐ)，長(cháng)達 300 餘裏的(de)鄭國渠，也(yě)是中國四大(dà)古渠之一。

到了(le)漢武帝期間，西漢時(shí)期的(de)著名水(shuǐ)工徐伯，根據大(dà)司農鄭當時(shí)的(de)建議(yì)，由齊人(rén)水(shuǐ)工徐伯主持、動員(yuán)兵(bīng)卒數萬人(rén)開挖漕渠。曆時(shí)三年，終于開鑿成曆史上的(de)第一條關中漕渠，西起漢長(cháng)安城(chéng)西南(nán)的(de)昆明(míng)池，經漢長(cháng)安城(chéng)東南(nán)（今西安城(chéng)北(běi)向東），沿途納浐、灞諸水(shuǐ)，依山傍渭，直通(tōng)黃(huáng)河(hé)，全長(cháng)300多(duō)裏。爲長(cháng)安城(chéng)運送糧草(cǎo)發揮了(le)重要作用(yòng)。

隋朝年間，著名建築家宇文恺。他(tā)勘測、設計建成了(le)大(dà)興城(chéng)(今西安)。在設計大(dà)型宮殿建築時(shí),使用(yòng)了(le)比例尺,繪有平面圖;并且建成大(dà)興城(chéng)到潼關引渭入黃(huáng)的(de)廣通(tōng)渠,長(cháng)300餘裏;于炀帝二年(605)三月(yuè)到次年正月(yuè),建成東都洛陽城(chéng)。著有《東都圖記》20卷、《明(míng)堂圖儀》2卷。

在唐朝中期，有一位宰相很厲害，充分(fēn)的(de)诠釋了(le)不想當地理(lǐ)學家的(de)文人(rén)不是好宰相。賈耽(730年-805年)，字敦詩，唐朝中期宰相，傑出的(de)地理(lǐ)學家，曹魏太尉賈诩之後。編繪有《關中隴右山南(nán)九州圖》、《海内華夷圖》,并撰寫了(le)《關中隴右山南(nán)九州别錄》6卷、《古今郡國縣道四夷述》40卷等。

從古至今，測繪都是一個(gè)非常重要的(de)行業。小至房(fáng)屋建設，家具安裝大(dà)至行政規劃，行軍打仗都必須有測繪人(rén)員(yuán)參與。

測繪是隻相信數據，不相信眼淚的(de)職業。數據的(de)精确度以及準确度影(yǐng)響到了(le)整個(gè)測繪行業的(de)發展。古代中國能夠領跑全球（據悉宋朝GDP一度達到全球35%）測繪貢獻了(le)其不可(kě)磨滅的(de)力量。

今天介紹古代測繪的(de)道具，計算(suàn)方法，順便說說中國古代測繪的(de)成就。

中國古代三維測繪所用(yòng)基本道具有“準”、“繩”、“規”、“矩”四大(dà)類。這(zhè)幾個(gè)字相信大(dà)家都是比較熟悉的(de)。“準”就是用(yòng)來(lái)看看兩個(gè)點是不是在同一平面（内行人(rén)叫水(shuǐ)準面）上的(de)測量器具。就像家裏挂一幅畫(huà)，要“放平”否則就不好看，“放平”的(de)意思就是在一個(gè)水(shuǐ)準面上。

▲古代水(shuǐ)準儀

調節儀器保證兩頭水(shuǐ)深相同，那麽三個(gè)木(mù)牌連接成的(de)線就在一個(gè)水(shuǐ)平面上了(le)。爲什(shén)麽用(yòng)三個(gè)木(mù)牌？因爲兩個(gè)會有一定的(de)誤差，多(duō)加一個(gè)作爲校準會提高(gāo)觀測精度。爲什(shén)麽木(mù)牌上面用(yòng)鋸齒狀？因爲如果木(mù)牌被磨平，那麽觀測對(duì)象是在木(mù)牌所遮擋的(de)範圍内，還(hái)是剛好在木(mù)牌的(de)頂部，就無法确認了(le)。因此鋸齒的(de)木(mù)牌就是爲了(le)提高(gāo)觀測精度。

可(kě)以看出，當時(shí)設計師設計任何一個(gè)部件，都要考慮兩個(gè)字：精度。據說古代用(yòng)這(zhè)個(gè)搞跨河(hé)水(shuǐ)準，北(běi)宋年間甚至有過八百裏的(de)水(shuǐ)準測量。

下(xià)面來(lái)介紹古代測繪儀器“杆”，一種時(shí)間測量儀器。

現在給大(dà)家介紹“杆”是怎麽用(yòng)的(de)。古代人(rén)民發現任何東西都有影(yǐng)子，影(yǐng)子随著(zhe)太陽的(de)變化(huà)而周期位移，大(dà)家常說的(de)“立竿見影(yǐng)”就是這(zhè)個(gè)意思。爲測定太陽的(de)位置也(yě)就是時(shí)辰，發明(míng)了(le)“杆”。慢(màn)慢(màn)演變有了(le)專業的(de)“杆”，叫日晷（gui三聲）以及圭表。

▲立杆見影(yǐng)

說完了(le)這(zhè)個(gè)測時(shí)間的(de)方法，我們再來(lái)介紹一下(xià)定向的(de)道具。科普一下(xià)，所謂定向就是找到統一的(de)方向，爲什(shén)麽要做(zuò)這(zhè)一步？多(duō)次繪制地圖，要保證各張圖可(kě)以拼接起來(lái)，或者使用(yòng)起來(lái)更方便就要把圖向上的(de)方向統一。不能你拿著(zhe)的(de)地圖向南(nán)我拿著(zhe)的(de)地圖向東，所以大(dà)家就開始規定向上的(de)方向必須是北(běi)方向，那麽問題來(lái)了(le)：找不到北(běi)怎麽辦？這(zhè)就是定向需要解決的(de)問題。

▲古代定向道具——司南(nán)

底座是青銅磨得(de)亮晶晶，上面是個(gè)帶磁性的(de)勺子，用(yòng)地磁找到磁北(běi)方向（地磁和(hé)磁北(běi)稍後介紹）。全國統一畫(huà)圖用(yòng)磁北(běi)方向作爲上方。那麽這(zhè)個(gè)道具的(de)名字就叫：司南(nán)！！！

南(nán)北(běi)方向有什(shén)麽特殊的(de)，爲什(shén)麽都用(yòng)北(běi)方向爲上方，而不用(yòng)東方向呢(ne)？給大(dà)家出個(gè)題或許就明(míng)白了(le)：在北(běi)半球向南(nán)走100KM（還(hái)是在北(běi)半球），再向西走100KM，再向北(běi)走100KM，再向東走100KM。

請問最後的(de)位置是在最初的(de)位置的(de)那裏？

A原點；B東邊；C西邊；D南(nán)邊；E北(běi)邊；F東邊。

爲了(le)方便後人(rén)有用(yòng)水(shuǐ)作爲底座，也(yě)有不要底座用(yòng)細線吊著(zhe)磁鐵石的(de)各種指南(nán)針。

▲指南(nán)針

▲中國古代地圖及房(fáng)屋建築設計圖

感受一下(xià)：

今有望海島,立兩表齊高(gāo)三丈,前後相去千步,令後表與前表參相直,

從前表卻行一百二十三步,人(rén)目著(zhe)地,取望島峰,與表末參合,

從後表卻行一百二十七步,人(rén)目著(zhe)地,取望島峰,亦與表末參合,問島高(gāo)及去表各幾何?

翻譯成白話(huà)：AC=DF=三丈；AB=123步；DE=127步；AD=1000步。

問AN=？；NM=？

這(zhè)個(gè)應該就是當時(shí)測繪界頂級算(suàn)數題，沒有線性代數，沒有最小二乘，這(zhè)種題對(duì)于測繪界人(rén)士來(lái)說滿滿的(de)都是關愛(ài)。

科普完了(le)，剩下(xià)給大(dà)家講幾個(gè)彰顯中國測繪人(rén)智慧的(de)案例。

首先沈括大(dà)師，在我國宋朝測繪大(dà)師沈括連續觀測北(běi)極星三個(gè)多(duō)月(yuè)，發現磁北(běi)方向與真北(běi)方向是有夾角的(de)。（先科普一下(xià)，磁北(běi)方向就是我們指南(nán)針指的(de)北(běi)方向其實是指向地磁南(nán)極。真北(běi)方向是地球自轉軸的(de)北(běi)方向，就是我們的(de)北(běi)極。）

歐洲是400年之後，哥(gē)倫布橫渡大(dà)西洋，發現了(le)磁偏角。

徐光(guāng)啓，他(tā)師從意大(dà)利傳教士利馬窦，和(hé)利馬窦合譯了(le)《幾何原本》和(hé)《測量法義》，與熊三拔全譯了(le)《簡平儀說》。爲了(le)融通(tōng)東西，他(tā)撰寫了(le)《測量異同》，詳細考證了(le)中國測量術與西方測量術的(de)相同點和(hé)不同點。他(tā)主持編寫的(de)《測量全義》，是集當時(shí)測繪學術之大(dà)成的(de)力作，内容豐富，涉及面積、體積測量和(hé)有關平面三角、球面三角的(de)基本知識以及測繪儀器制造等。

1610年他(tā)受命修訂曆法，積極要求采用(yòng)西方測量術和(hé)制造測量儀器，共制造象限大(dà)義、紀限大(dà)儀、候時(shí)鐘(zhōng)、望遠(yuǎn)鏡等27年，促進了(le)我國天文大(dà)地測量的(de)開展。

大(dà)咖代表還(hái)有元朝的(de)郭守敬，他(tā)通(tōng)過長(cháng)期的(de)觀測發現了(le)黃(huáng)道與赤道的(de)交角爲23°33′05″，黃(huáng)道就是地球圍繞太陽旋轉的(de)軌道，赤道就不用(yòng)說了(le)，現在有科學認爲黃(huáng)道與赤道的(de)交角是由于月(yuè)亮的(de)存在。

中國古代測繪甩了(le)西方一個(gè)銀河(hé)系！

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