古代沒有北鬥衛星,那古人是怎麼繪製地圖的?此人解決了這個難題

2021-01-21 騰訊網

隨著現代科學技術的不斷發展,生產力水平的迅速提高,各行各業的工作強度得到了大幅度降低,勞動者也終於能從繁瑣的工作內容中解放出來,可供自由分配的時間越來越多。甚至在某些行業,科技已經完全取代了人工,做出來的效果甚至要比人工更好。

譬如傳統的地圖繪製業便是如此,自從人類發明了遙感衛星,繪製地圖的工作就徹底告別的人工。如今,我國成百上千顆「北鬥」遙感衛星在地球外太空公轉,24小時全方位將地球的各種影像資料拍下傳回地面,繪製一張地圖足不出戶,在室內便可輕鬆完成。

那麼,在沒有衛星的時候,我國古人又是如何繪製地圖的呢?

眾所周知,地圖這個東西不像現在人手一張,在古代可謂十分稀有,尤其在春秋戰國時期,地圖幾乎是國家最高軍事機密。那會各個諸侯國之間交易城池,便是將城池的地圖交予對方,可見地圖在古代的重要性。

而古人繪製一張地圖究竟有多難呢?我們來看看歷史上記載的最早一張地圖「禹跡圖」是如何完成的。「禹跡圖」顧名思義便是根據大禹的足跡製作的地圖,相傳當年大禹在治水的時候,因為沒有地圖不知道方位,特意派出兩個弟子,帶著準繩和尺規去災區丈量,最後得到了這麼一張地圖。

這種方法十分笨重,需要耗費大量的時間,最後成圖的精度還無法保證。一直到漢代「記裡鼓車」的出現,才稍微節約了一點人力勞動。記裡鼓車是一種比較便捷的距離計量工具,由一輛特製的馬車製成。每當馬車行至一裡,車上有個假人便擊鼓一次,以車行代步行,距離測量的效率得到大幅度提升,測繪員消耗的體力也少了許多。

之後便是西晉,有一位叫裴秀的地理學家歸納總結了前人的方法,提出了名為「製圖六體」的地圖測量要素。何謂「製圖六體」,即分率(比例尺)、準望(方位)、道裡(距離)、高下(地勢起伏)、方邪(傾斜角度)以及迂直(河流道路的曲折)。

不難看出,這6個要素已經和現代地圖的要求相當接近了。按照這6個要素繪製出來的地圖,能完美滿足古代對地圖的精度要求,還十分形象,一目了然。裴秀按這個方法製作了《禹貢地域圖》,其成了我國第一本專業的地圖集。而後世地圖測繪人員也無不以裴秀的「製圖六體」作為依據,近代英國著名學者李約瑟更是稱裴秀為「中國科學製圖學之父」。

其實,不管在大禹時期,還是在裴秀時期,地圖繪製還是一項相當浩大的工程。當時為了節約人力成本,朝廷一般化整為零,各個地縣自行繪製地圖,最後自己留一份,再交一份給朝廷保管。

不過,即便是按「製圖六體」製作的地圖,也還是有一定的局限性。畢竟古人講究天圓地方,並不知道地球是個球體,投影到地圖平面上還會產生形變。因此,一直到晚清時期,我國製作的地圖依然不夠精確。直到民國那會西方的高斯投影法傳入國內,才總算解決了球體在平面上的形變問題,也正是從這一時期開始,我國地圖才終於開始跟世界接軌。

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    可在古代並沒有這樣高科技的技術,要知道,從前就連車馬都很慢,更別提能夠通過其他途徑來解決定位導航這個問題。科技的發展,讓人們利用現有的衛星技術就能將一張衛星圖製作成高清的地圖,然而古代沒有衛星,那麼他們的地圖又是怎樣繪製完成的,即使沒有發達的設備,也阻擋不了這樣一個人,他親自為人們解決了這一難題。  早期的地圖測量  面對著殘酷的現實,人們只好腳踏實地對每一個地方進行實地測量,不論是什麼樣的地圖,這是不可或缺的一部分。
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    在這座墓葬中發現了7幅距今2400多年的地圖。這也是我國最早的地圖,比《禹跡圖》提前1300多年。1602年,明代地理學家李之藻和傳教士利瑪竇共同繪製了一幅世界地圖,起名字叫《坤輿萬國全圖》。地圖的繪製參考了西方的相關資料,但並沒有把歐洲放在世界的中心,而是以中國為中心。這幅最早的世界地圖勾勒出五大洲,並以不同的顏色加以區分。
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    「輿」指的是車輛,古人繪製地圖時就是駕著一種叫做「記裡鼓車」的馬車丈量世界,馬車行到哪裡,地圖便畫到哪裡。至於地圖之外的世界,不是一片蠻荒,就是與己無關。在古代中國,只有統治階級才有能力組織大規模的地圖測繪,也只有作為知識分子精英的士大夫才掌握著繪製地圖的秘密。
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    GPS是美國國防部牽頭的衛星導航定位聯合計劃局領導,將辦事機構設立在洛杉磯的空軍航天處。該機構成員眾多,包括美國陸軍、海軍、海軍陸戰隊、交通部、國防製圖局、北約和澳大利亞的代表。美國的目的就是搜集情報,觀察地形,後來用到民間,美國的GPS在創造初期就是繪製地形圖和定位導航系統的,所以會有谷歌高清衛星地圖。中國北鬥地位導航系統是中國完全自主研發的,北鬥具有信號,定位,國際救援等功能,中國北鬥首先實現的是區域有源定位,區域無源定位和全球無源定位的功能的基礎上才可以繪製全球地形衛星圖的。