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何以縮地?——中國科學(xué)制圖學(xué)之父裴秀和制圖六體

 haior 2023-01-22 發(fā)布于重慶

“秀儒學(xué)洽聞,且留心政事,當(dāng)禪代之際,總納言之要,其所裁當(dāng),禮無違者。又以職在地官,以《禹貢》山川地名,從來久遠(yuǎn),多有變易。后世說者或強(qiáng)牽引,漸以暗昧。于是甄摘舊文,疑者則闕,古有名而今無者,皆隨事注列,作《禹貢地域圖》十八篇,奏之,藏于秘府。”

——《晉書·裴秀傳》

何以縮地?——中國科學(xué)制圖學(xué)之父裴秀和制圖六體南宋禹貢九州山川之圖

上面這段歷史,說的是西晉著名的地圖學(xué)家裴秀的事兒。早在春秋戰(zhàn)國時代,群雄并起、諸侯割據(jù)的社會狀態(tài)為多種思想、文化的誕生、發(fā)展和交鋒提供了充分的客觀條件,最終創(chuàng)造出百家爭鳴的輝煌。

同時,人們對自然現(xiàn)象、工藝技術(shù)和科學(xué)知識的探討也促進(jìn)了中國古代科技的爆發(fā),比如為了將累積多年的地理資料應(yīng)用于政治、軍事和民生,《禹貢》、《管子·地員》和《五藏山經(jīng)》等地理著作應(yīng)運而生,中國真正意義上的地理學(xué)開始出現(xiàn)了。

在之前的文章中,我們介紹了一些西漢之前的地圖實物,這些圖的繪制水平在全世界范圍內(nèi)都是領(lǐng)先的,但這些一般都是區(qū)域性地圖,范圍比較小,尚沒有出現(xiàn)精確的國家級地圖。

何以縮地?——中國科學(xué)制圖學(xué)之父裴秀和制圖六體放馬灘西漢墓出土紙地圖

之后,漢末天下大亂,宮廷收藏的圖書、畫卷、地圖往往付之一炬,想來也沒人顧得上去做這件事。隨著歷史發(fā)展到西晉,隨著對蜀、吳的先后吞并,天下重歸統(tǒng)一,局勢恢復(fù)穩(wěn)定,裴秀——這個日后將在世界古代地圖學(xué)史上占據(jù)重要位置的燦爛明星出現(xiàn)了。

裴秀身世顯赫,他出身于著名大族“河?xùn)|裴氏”,祖父裴茂與父親裴潛,分別在東漢和曹魏官至尚書令,年少成名,后位列三司。

裴秀曾經(jīng)擔(dān)任“司空”,按照《周禮》六官,地官本是司徒,但是到了西晉時,司空的職務(wù)實際上屬于“地官”,負(fù)責(zé)土地、人口方面的工作。這個職位自然離不開地圖了。當(dāng)裴秀意識到過往的大量地圖資料已經(jīng)在戰(zhàn)亂中遺失,且從前的繪圖方法存在局限性且不夠規(guī)范清晰時,他一邊總結(jié)前人經(jīng)驗,一邊帶領(lǐng)團(tuán)隊實地考察,終于新制出了第一部中國古代歷史地圖集——禹貢地域圖。

何以縮地?——中國科學(xué)制圖學(xué)之父裴秀和制圖六體

這部高精度全疆域地圖,上起《禹貢》,下至西晉初年,涵蓋了古代九州(冀州、兗州、青州、徐州、揚(yáng)州、荊州、豫州、梁州、雍州)到西晉十六州。不但根據(jù)郡縣制畫出了郡、國、 縣、邑及它們之間的界線,還展示了江河湖海、高山低谷、沼澤平原等地貌,甚至標(biāo)明了歷代重大政治活動發(fā)生地等,完全可以滿足軍事、水利和土地規(guī)劃的最新需求。這部于公元3世紀(jì)完成的國家級歷史地圖集,象征著中國古代地圖繪制到達(dá)了另一個巔峰。

然而,裴秀帶給我們的不僅如此,他獨創(chuàng)了“計里畫方”之法(古代按比例尺繪制地圖的一種方法,“以一分為十里,一寸為百里”),使得縮繪山川、城鎮(zhèn)、河流、鄉(xiāng)村等各種要素于一圖的想法被實現(xiàn),大大提升了地圖的精確性需求,且在地圖繪制中創(chuàng)立了目前中國地圖史上最早的保存最完整的制圖理論——制圖六體。

何以縮地?——中國科學(xué)制圖學(xué)之父裴秀和制圖六體

具體說來,這六體包括有:

  • 一為'分率',即以固定比例縮小實物面積,也就是今天我們所說的比例尺;
  • 二為'準(zhǔn)望',即確定各地物彼此間的方位關(guān)系,也就是定向定位;
  • 三為'道里',即確定兩點之間道路的距離;
  • 四為'高下';
  • 五為'方邪';
  • 六為'迂直'(四五六說的都是當(dāng)兩點在實地中存在高低、曲折或者角度時要取水平直線距離)。

只要用比例尺確定地點之間的遠(yuǎn)近,用定位明確各地點的關(guān)系,用路程確定實際道路的里數(shù),由高下、方斜、迂直測算出水平直線距離,那么無論什么情況都可以清楚地在地圖上呈現(xiàn)了。

(“制圖之體有六焉。一曰分率,所以辨廣輪之度也。二曰準(zhǔn)望,所以正彼此之體也。三曰道里,所以定所由之?dāng)?shù)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(yuǎn)近之差;有分率而無準(zhǔn)望,雖得之于一隅,必失之于他方;有準(zhǔn)望而無道里,則施于山海絕隔之地,不能以相通;有道里而無高下、方邪、迂直之校,則徑路之?dāng)?shù)必與遠(yuǎn)近之實相違,失準(zhǔn)望之正矣,故以此六者參而考之。然遠(yuǎn)近之實定于分率,彼此之實定于準(zhǔn)望,徑路之實定于道里,度數(shù)之實定于高下、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。準(zhǔn)望之法既正,則曲直遠(yuǎn)近無所隱其形也?!保?/p>

何以縮地?——中國科學(xué)制圖學(xué)之父裴秀和制圖六體

在這段話中,我們可以看出,“制圖六體”的產(chǎn)生不只是地理學(xué)上的重大突破,更需要其他學(xué)科的支持,包括如何應(yīng)用幾何學(xué)測量實地距離;如何確定標(biāo)準(zhǔn)方向等等,十分的科學(xué),也十分復(fù)雜。后面,我們還將具體介紹其它各門學(xué)科是如何共同應(yīng)用于這部偉大作品的。

最后再來說說裴秀。裴秀是一個很優(yōu)秀的人才,當(dāng)年,度遼將軍毌丘儉給大將軍曹爽推薦裴秀時,稱贊他“生而岐嶷,博學(xué)強(qiáng)記,非徒子奇、甘羅之儔,兼包顏、冉、游、夏之美”,把裴秀比作顏回、冉有之類的賢者,這里面,或許有出于對裴氏家族的敬重而夸大的成分,但說他博學(xué)總是真實的,否則,科學(xué)的制圖六體也不會誕生。

可惜,這樣聰明的一個人,竟然死于當(dāng)時的一種普遍性蒙昧,即五石散。魏晉時期,社會上層崇尚清談,愛喝酒,愛“嗑藥”,這個藥便是五石散,它的主要成分是雄黃、赭石、硫磺等礦物質(zhì),有劇毒,服下之后體內(nèi)燥熱,長期服用必然會損傷健康??墒钱?dāng)時人以此為榮,死不悔改。裴秀服用五石散后,本應(yīng)喝熱酒,卻誤服了冷酒,一命嗚呼,年僅48歲,這不能不說是一個很大的遺憾。

何以縮地?——中國科學(xué)制圖學(xué)之父裴秀和制圖六體

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