第一节 地图起源和古代地图

由于生活和生产的需要,在尚未创造文字以前,原始人类很早就知道在地面上或石板上绘画简单的图形或用石块、贝壳来模拟所看到现象的形状、大小、方向或相对位置等。在我国已发现的 6000 多处原始社会人类活动遗址中,有多处在陶钵或甲骨上刻划着几何形线条或多种多样的图案和图象,可以认为这是原始形态的简陋地图。现在能看到的最古老的地图,大约是公元前 2500 年前制作在粘土片上的古代巴比伦地图(图 8-1),图上表示了山脉、四个城镇、流入海洋的河流及其他地理特征,这是古代地图中有代表性的作品。1955 年美国著名学者克拉默(Kramer)在耶鲁大学发现了纪元前 1500 年前画在泥板面上的《尼普尔城邑图》(图 8-2)。尽管它们的内容和表示方法很简单,但已反映出地图与人类生活和生产的密切关系。

中国古代,据《世本八种》记载,黄帝同蚩尤打仗,曾使用了表示“地形物象”的地图。

春秋战国(公元前 770—前 221 年)时期,出于军事、政治、丧葬以及社会经济的需要,地图品种也随之增多,在《周礼》中曾有十几处记载有: “司徒所掌之图”(这是掌管土地和矿产用的专题地图)、“冢宰之图”(这是表示疆域户籍为内容的行政区划图)、“司马之图”(这可能是全国性地图)、“宗伯之图”(这是表示墓地范围地图)。1972 年在山东临沂的银雀山西汉墓中发现的《孙膑兵法》残简上,刻有讲述地形、地图对用兵重要性的文字外,还有“附地图九卷”之说。上述这些地图,都由于历史久远已经失传。能够见到的战国时期的地图,是 1977 年发掘中山王墓葬时发现的镌刻在铜版上的“兆域图”(图 8-3),这是用金银镶嵌的墓葬平面图,长 94 厘米、宽 48 厘米、厚约 1 厘米。图上标明有宫垣及坟墓所在的地点,建筑物各

部分的名称、大小、位置和它们之间的相互关系,绘制时间在公元前 299 年前后,证实了《周礼》的记载是可信的。

到了西汉时期,国家统一,农业、水利和工商业进一步发展,加上军事扩张,地图测绘出现繁荣。当时已有了简单的测量工具和测算学,可以测定“高、远、深、宽”,绘制了不少地图,这在史书上都有记载,但无实物保存。1973 年 12 月在发掘湖南长沙马王堆三号墓时,发现了两千一百多年前

(公元前 168)绘在帛上的三张彩色地图,分别为地形图(图 8-4),驻军图

(图 8-5)和城邑图。图上包括的范围大致是现今的湖南、广东、广西三省

(区),比例尺约为 1∶18 万,内容和现代地图大致相同。水系比较详细, 主支流区分明显,按流水方向用线划符号由细到粗表示生动自然;用封闭曲线描绘地形山体及走向;居民地按行政单位以不同符号表示县、乡、里三级; 道路用实线与虚线表示出不同等级。内容十分丰富,表示方法与绘图工艺水平都较高。在《驻军图》上还用颜色按两层平面表示,这些都与现代地图的表示方法相近似。因此,该图在国内外的地图发展史上享有很高的声誉,是研究古代地图的发展极为宝贵的实物资料。

中国古代著名地图学家是西晋的裴秀(公元 223—271,图 8-6),他主持编制了《地形方丈图》和《禹贡地域图》18 幅,总结了前人的制图经验, 创造了著名的地图绘制原理“制图六体”。在《晋书·裴秀传》中记有“制图之体有六焉:一曰分率,所以辨广轮之度也;二曰准望,所以正彼此之体也;三曰道里,所以定所由之数也;四曰高下,五曰方邪,六曰遇直,此三者各因地而制宜,所以校夷险之异也。有图象而无分率,则无审远近之差; 有分率而无准望,虽得之于一隅,必失之于他方;有准望而无道理,则施之于山海隔绝之地,不能以相通;有道里而无高下、方邪、遇直之校,则径路之数必与远近之实相违,失准望之正矣。故以此六者,参而考之,然远近之实,定于分率;彼此之实,定于道里;度数之实,定于高下、方邪、遇直之算。故虽有峻山矩海之隔,绝域殊方之迥,登降诡曲之因,皆可得举而定者。准望之法既正,则曲直远近,无所隐其形也”。这里的第一项分率即比例尺, 它是用来辨别地域面积大小的准则;第二项准望,是用来订正彼此间方位关系的准则;第三项道里,是用来计算交通路线及其里程的;第四、五、六项高下、方邪、遇直是指随着不同的地形情况,道路有上山岗、下平野、垂直、斜行、曲折的区别。这六个方面是相互联系相互制约的,依此可以绘出比较精确的地图。裴秀的制图六体奠定了中国古代制图的理论基础,他们采用的计里画方方法,影响我国 1400 年间(西晋至明末)绘制地图的格局。唐代的地图制作,由贾耽集其大成。贾耽(公元 730—805,图 8-7)是一位对地图发展有卓越贡献的人,他的代表作品是于公元 801 年完成采用朱墨二色表示

古今地名的《海内华夷图》,流传五百年之久。该图在南宋(公元 1136 年) 经缩小刻石的《华夷图》(图 8-8)一直保存到现在,内容丰富,位置比较准确。

唐代在地图测绘上另一杰出成就,是开始了子午线实地测量。这一测量工作是僧人一行(名张遂,公元 673—727,图 8-9)主持的,于 724 年与南宫说在黄河以南的白马(滑县)、浚仪(开封西北)、扶沟(扶沟孙)和武津(上蔡)一带五百余里的地面上,用水准、墨绳和八尺之表观测日影长度差(晷差),并实地丈量距离,还观测了四地的北极高(纬度)分别为 35°

3’、34°8’、34°3’、33°8’,四点间的距离为 198 里 179 步、167 里 281 步、

160 里 110 步,共实测距离为 526 里 270 步,晷差为二寸余,经换算按当今

的计量单位得子午线上纬度相差一度的距离为 132.03 公里。这是科学史上划时代的创举。

宋代在地图学方面取得了重大成就,这个时期在宋王朝建立不久就曾下令各州县绘制本区地图。太宗淳化四年(公元 993)“令画工集诸州国,用绢百匹画之,为天下之图,藏秘府”,就是《淳化天下图》,这些图现已不存。现存的宋代地图有:华夷图、禹迹图、九域守令图、地理图等。

《禹迹图》(图 8-10)是我国迄今发现最早的“计里画方”地图。图上有横 70、竖 73、共计 5110 个方格,每方折百里,比例尺约为 1∶180 万。图上着重表示水系,有黄河、长江、珠江及其支流形状,洞庭湖、鄱阳湖、太湖、洪泽湖等大湖的位置以及海岸线的轮廓,比华夷图细致,黄河在开封东

北折向北流,至天津附近流入渤海,与今图上表示的形状比较接近。

《九域守令图》是在四川荣县发掘的北宋末年的石刻地图,比例尺为 1∶ 180 万左右,是一寸折百里地图。该图的特点是以行政等级作为居民地分级的标准,府、州、军为一级,监、县为二级,以不同大小字级来区分,总体反映的是政区情况,表示出京府 4 个,次府 10 个,州 242 个,军 27 个,监

4 个,县 1118 个,是已传世的地名最多、时间最早的全国政区地图。

《平江图》(图 8-11)是南宋绍定二年(公元 1229)郡守李寿明主持刻绘在石碑上的地图。该图以中国传统流行的平面与立体形象相结合的地图画法,描绘了城市的布局及各种建筑物,是我国现存的最完整的一幅古代城市规划图。图上表示的城廓、道路、河道、桥梁和重要建筑物以及城外山湖风光的布局等,与现在的苏州城对照,它们的位置是比较准确的。

北宋沈括(公元 1031—1095,图 8-12)编制了“二寸折百里”的《天下州县图》20 幅,是当时最好的全国地图。除此之外还在根治汴渠时进行过 840 余里的水准测量,利用木屑、浆糊、熔蜡及木刻等制作地形立体模型,并在长期实践中发现了磁针偏角现象,是一个博学多才的科学家。

元代的地图成就,主要是扎马鲁丁的地球仪和朱思本的《舆地图》的绘制成功并在当时形成朱思本地图体系。

扎马鲁丁是少数民族科学家,于至元四年(公元 1267)撰万年历,在北京建立观象台,制造天文观测仪器 7 种。其中他制造的“地球仪”是我国最早的地球仪作品。据《元史·西域仪象》记载,“其制以木为球,七分为水, 其色绿;三分为土,其色白。画江河湖海、脉络贯于其中。画作小方井,以计幅原之广寰,道里之远近”,对中国地图学的发展,做出了重要贡献。

朱思本(公元 1273—1333,图 8-13)是元代地图学家,曾于公元 1311

—1320 年间完成了长宽各 7 尺的全国《舆地图》二卷。他以计里画方之法绘制各地分图,然后汇编成全国地图,内容丰富翔实,宁缺勿滥,制图非常严谨,是贾耽以来重要制图作品,曾被多次摹绘,流传至明代,后经罗洪先(公元 1504—1564)增补修编成《广舆图》(图 8-14),又以“画方易编简”的道里,将大幅分成小幅,制成了我国最早的综合性地图集。

总之,裴秀以后千余年间,由于不同历史时期的社会需要,地图曾被广泛应用于土地管理、外交活动和军事斗争等各个方面,尤其唐、宋两代,官府的制图事业曾盛极一时,裴秀的“制图六体”也同时得到了广泛应用与发展。

明代郑和(公元 1371—1435)是我国著名航海家,在公元 1405—1433

的 28 年间,七次下西洋,历经 30 余国家,最南到了爪哇,最西到了非洲东岸的蒙巴萨,并绘制了一卷《郑和航海图》。该图原名为《自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸番图》,载于《武备志》。原图 24 页,序 1 页,地图

20 页,过洋牵星图 2 页,空白 1 页。原图按一字展开式绘制。收入《武备志》时改装为青本式如图 8-15。地图上详细记录了开船时间、停泊地点、浅滩、

礁石和五百余地名,其中外域地名达 300 余。

《郑和航海图》的绘制方法,不采用传统的“计里画方”法,而用形象的“对景图”。山形及具方位意义的地物,按其特征形象绘制。此图各处的比例不甚准确,方位也有差误,但并不能轻视郑和是我国最早的航海图的制图学家和他在中国地图学史上的伟大贡献。

国外古代地图的发展,比较明显的还是在埃及的尼罗河沿岸开始有了农业的时候。为了重新确定被河水淹没的土地,需要进行丈量,于是产生了具有数学意义的用图形表示土地轮廓和数量的地图。到了希腊、罗马时代,由于手工业的发达,又开始了海上贸易和战争,需要绘制大范围、高精度的地图,于是测量经纬度,研究地图投影,编制小比例尺的航海图和世界图就成为必要的了。公元前三世纪古希腊埃拉托色尼(Eratosthenes,约公元前 275

—194)著《地理学》一书内附有世界地图(图 8-16),第一次计算了地球曲率、周长,并把经纬线表示在地图上,图上的山脉是以“毛毛虫”的符号表示的。纪元后在地图史上著名的代表人物是希腊的托勒密( Claudiuo Ptolemy,公元 90—168),著《地理学指南》八卷,论述了地球形状、大小、经纬度的测定方法,并选定经过大西洋中的费罗岛的子午线为本初子午线, 它一直沿用到 1884 年。这部著作实际上是地图学理论、方法和资料的汇编。书中附有世界图和分区图。托勒密是首先使用简单圆锥投影绘制世界地图的人,虽然他错误的否认希腊人关于陆地是被海洋包围着的岛屿状的观点,认为陆地面积大于海洋,但他的地图作品仍然具有划时代的意义(图 8-17)。

从四世纪到十三世纪 1000 年左右的时间里,西方受宗教统治,神学代替了科学,处于历史上的黑暗时代。地图成果遭到摒弃,完全被宗教观所代替, 地图蜕变为寰宇图,成为宗教的御用品,地球球形的概念代之以四边形或圆盘形。拜占廷人科斯马斯(Cosmas,公元六世纪)著的《基督教地形学》一书认为:世界是一个高平的矩形海岛(图 8-18),长为宽的 2 倍,并被矩形海洋包围;海洋深入陆地,形成罗马海、波斯湾、黑海和阿拉伯海;在海洋彼岸的东方有一个在洪水后面形成的极乐世界,从极乐世界流出 4 条神河—

—尼罗河、底格里斯河、幼发拉底河和恒河;在地球上衬有穹窿状透明的天空,可以看见下层天空、太阳、月亮和恒星等的运动;人们看到的天空星球的移动并非地球旋转,而是星球自身的运动而引起等。另外流传很广的是“T

—O”地图(图 8-19),该地图把耶路撤冷绘于中心,尼罗河、多瑙河、地中海和顿河绘成 T 字形,分割成欧、亚、非三洲。

当欧洲还处在黑暗时代,东方的阿拉伯人由于航海的需要汲取了希腊的地图知识,结合他们的天文学、数学、几何学方面的进展,促进了地图的发展。阿拉伯人的地图把世界绘成圆形,外面为大海包围。该图比托勒密地图进步的是已表现出亚洲最大,非洲较小。这阶段的著名作品是公元 1154 年埃锥西(Idrisi,1099—1164)绘制的世界地图(图 8-20)。该图将亚洲绘的详细,地图的上方为南,与现在地图方向相反。