裴秀与制图六体理论
一幅小小的地图竟把偌大的地表面积微缩在一幅图中,是谁如此聪明? 我国的西晋时期有一位著名的地图学家裴秀,便是其中的一位。
裴秀于公元 223 年出生在今山西省闻喜县的一个官宦世家。他总结创制出的“制图六体”理论,为中国地图学奠定了科学的基础。他编绘的《禹贡地域图》18 章,是中国当时最精详、最完备的历史地图集。他绘制的晋朝《地形方丈图》,一直流传到唐代,对后世地图学的发展产生过重大影响。难怪有人把他同欧洲著名的地图学家托勒密(约公元 99~168 年)相比较,称他们是古代地图史上东西相辉映的两颗明星。
裴秀从小就勤奋好学。凡跟他接触过的人都称赞他将是国家的栋梁之材。成年后,裴秀在毋丘俭的推荐下在曹爽手下谋事。后来,晋武帝司马炎代魏帝称帝后,裴秀被任命为尚书令,接着升位司空,最后又升为宰相,负责全国土地的划分和管理工作。
由于职务关系,他接触到了各种地理资料和地图。他在使用中发现,这些地图大都没有统一的绘制原则和标准。既无比例尺,方位划得又不准确, 甚至连有名的山脉河流也图上无名。有的牵强附会,制作粗糙,根本无法满足政冶、军事和工程的需要。于是他便下决心自制一幅新图,弥补原来地图的缺陷。
在门客京相璠的协助下,他用了三年零三个月,绘成了著名的《禹贡地域图》。
《禹贡地域图》由 18 幅地图组成。它以古代的九州区域到东汉的 13 州,
以至西晋的 16 州的区划历史沿革为主要内容,包括了历代郡国县邑的疆界变化,古国盟会地点以及古来水陆交通的变迁过程等。这是中国乃至世界最早的一部表现历代区域沿革的地图集。
除此图外,他还缩绘了一幅《地形方丈图》。汉朝时,有一幅用 80 匹绸子绘制成的《天下大图》。这幅图的幅面约十丈见方,使用起来极不方便, 因而裴秀以大约 1∶180 万的比例尺,把这幅图缩画成《地形方丈图》,大小是原图的 1/10。这样,这种方丈图流传了好几百年,到唐朝时,还有人摹绘。
裴秀在地图上的贡献,不仅在于他主持编制了上述地图,更在于他把前人的制图经验加以总结提高,第一次明确地建立了中国古代地图的绘制理论
——“制图六体”。
“制图六体”,就是裴秀在《禹贡地域图》序言中所阐述的六项制图原则。裴秀说:
“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;六曰迂直, 此三者各因地而制宜,所以校险夷之异也。有图像而无分率,则无以审远近之差;有分率而无准望,虽得之于一隅,必失之于他方;有准望而道里,则施于山海绝隔之地,不能以相通;有道里而无高下、方邪、迂直之校,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。然后远近之实定于分率,彼此之实定于准望,径路之实定于道里,度数之实定于高下、方邪、迂直之算。故虽有峻山巨海之隔,绝域殊方之迥,登降危曲之因,皆可得举而定者。准望之法既正,则曲有远近无所隐其形也。”
从这段序言中可以看出,他的制图六体,前三条阐述了地图比例尺、方位和距离三个测绘地图的基本原则,后三条说明由于地势有起伏高低,地物有高山阻挡,道路有曲折远近,所以制图时必须因地制宜,采用“逢高取下, 逢方取斜,逢迂取直”的方法,来确定水平直线距离。这六条原则是互为关联,互为制约的。只有遵循了这六条原则,才能绘制出准确的地图来。
裴秀提出的这“制图六体”,是当时世界上最科学,最完善的制图理论。除经纬线和地球投影外,现代地图学上应考虑的主要因素,他几乎全提了出来。因此,人称他是“中国科学制图学之父”。这一理论一直到明清时,都是遵循的。明末,意大利有经纬线的地图传入中国后,中国的绘图方法才开始改变。