中國古代測繪有多厲害？這幾位測繪界大咖告訴你！

有這樣一群人，他們身強體壯，上山下水，猶如蛟龍出海。

他們玩得來(lái)計算機，寫(xiě)得來(lái)代碼，VisualStudio，MATLAB，CAD，ARCGis各種專(zhuān)業(yè)軟件信手拈來(lái)。

他們搞得懂高等數學(xué)，摸得透線(xiàn)性代數，用數學(xué)解譯天地變幻，猶如家常便飯。

傳統的測繪技術(shù)領(lǐng)域包括大地測量技術(shù)、航空攝影測量技術(shù)、工程測量技術(shù)、地圖制圖與制印技術(shù)、海洋測繪技術(shù)以及測繪儀器制造技術(shù)等。當代測繪高科技主要是空間定位技術(shù)、航空和衛星遙感技術(shù)、地面一體化測量技術(shù)和地理信息技術(shù)，以及與之相配套的通信技術(shù)和系統技術(shù)而帶來(lái)的上述技術(shù)的集成。

但你知道中國古代測繪有多厲害嗎？

沒(méi)有現代科技、缺乏先進(jìn)設備，這些古代杰出的測繪人物，仍能從天地萬(wàn)物中獲取知識。

他們大多都是重大工程建設者或歷史見(jiàn)證人，對中國測繪事業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻。

說(shuō)到測繪，就繞不開(kāi)禹，禹奉舜命治理洪水的故事更是無(wú)人不知。在治水過(guò)程中，采用“左準繩,右規矩”，測量遠近和高低。他鑄造的九鼎圖，是中國最早的原始地圖。

說(shuō)完禹，就要說(shuō)西周初期的周公了，姬姓，名旦，除了愛(ài)解夢(mèng)之外，還是我國古代著(zhù)名的政治家、軍事家、思想家、教育家,被尊為元圣。

因采邑在周（今陜西岐山北），稱(chēng)周公。公元前1112年，在河南穎川陽(yáng)城（今登封縣告成鎮）建立了土圭測景臺；公元前1108年營(yíng)建洛邑（今河南洛陽(yáng)），勘測繪制了洛邑地圖獻給成王。

春秋戰國的鄭國，鄭國不是國家的名字，他是當時(shí)韓國的水工，在公元前246年(秦王政元年)鄭國受韓國命令，費時(shí)十年，打造了西引涇水東注洛水，長(cháng)達 300 余里的鄭國渠，也是中國四大古渠之一。

到了漢武帝期間，西漢時(shí)期的著(zhù)名水工徐伯，根據大司農鄭當時(shí)的建議，由齊人水工徐伯主持、動(dòng)員兵卒數萬(wàn)人開(kāi)挖漕渠。歷時(shí)三年，終于開(kāi)鑿成歷史上的第一條關(guān)中漕渠，西起漢長(cháng)安城西南的昆明池，經(jīng)漢長(cháng)安城東南（今西安城北向東），沿途納浐、灞諸水，依山傍渭，直通黃河，全長(cháng)300多里。為長(cháng)安城運送糧草發(fā)揮了重要作用。

隋朝年間，著(zhù)名建筑家宇文愷。他勘測、設計建成了大興城(今西安)。在設計大型宮殿建筑時(shí),使用了比例尺,繪有平面圖;并且建成大興城到潼關(guān)引渭入黃的廣通渠,長(cháng)300余里;于煬帝二年(605)三月到次年正月,建成東都洛陽(yáng)城。著(zhù)有《東都圖記》20卷、《明堂圖儀》2卷。

在唐朝中期，有一位宰相很厲害，充分的詮釋了不想當地理學(xué)家的文人不是好宰相。賈耽(730年-805年)，字敦詩(shī)，唐朝中期宰相，杰出的地理學(xué)家，曹魏太尉賈詡之后。編繪有《關(guān)中隴右山南九州圖》、《海內華夷圖》,并撰寫(xiě)了《關(guān)中隴右山南九州別錄》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)非常重要的行業(yè)。小至房屋建設，家具安裝大至行政規劃，行軍打仗都必須有測繪人員參與。

測繪是只相信數據，不相信眼淚的職業(yè)。數據的精確度以及準確度影響到了整個(gè)測繪行業(yè)的發(fā)展。古代中國能夠領(lǐng)跑全球（據悉宋朝GDP一度達到全球35%）測繪貢獻了其不可磨滅的力量。

今天介紹古代測繪的道具，計算方法，順便說(shuō)說(shuō)中國古代測繪的成就。

中國古代三維測繪所用基本道具有“準”、“繩”、“規”、“矩”四大類(lèi)。這幾個(gè)字相信大家都是比較熟悉的?！皽省本褪怯脕?lái)看看兩個(gè)點(diǎn)是不是在同一平面（內行人叫水準面）上的測量器具。就像家里掛一幅畫(huà)，要“放平”否則就不好看，“放平”的意思就是在一個(gè)水準面上。

▲古代水準儀

調節儀器保證兩頭水深相同，那么三個(gè)木牌連接成的線(xiàn)就在一個(gè)水平面上了。為什么用三個(gè)木牌？因為兩個(gè)會(huì )有一定的誤差，多加一個(gè)作為校準會(huì )提高觀(guān)測精度。為什么木牌上面用鋸齒狀？因為如果木牌被磨平，那么觀(guān)測對象是在木牌所遮擋的范圍內，還是剛好在木牌的頂部，就無(wú)法確認了。因此鋸齒的木牌就是為了提高觀(guān)測精度。

可以看出，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(shuō)古代用這個(gè)搞跨河水準，北宋年間甚至有過(guò)八百里的水準測量。

下面來(lái)介紹古代測繪儀器“桿”，一種時(shí)間測量?jì)x器。

現在給大家介紹“桿”是怎么用的。古代人民發(fā)現任何東西都有影子，影子隨著(zhù)太陽(yáng)的變化而周期位移，大家常說(shuō)的“立竿見(jiàn)影”就是這個(gè)意思。為測定太陽(yáng)的位置也就是時(shí)辰，發(fā)明了“桿”。慢慢演變有了專(zhuān)業(yè)的“桿”，叫日晷（gui三聲）以及圭表。

▲立桿見(jiàn)影

說(shuō)完了這個(gè)測時(shí)間的方法，我們再來(lái)介紹一下定向的道具?？破找幌?，所謂定向就是找到統一的方向，為什么要做這一步？多次繪制地圖，要保證各張圖可以拼接起來(lái)，或者使用起來(lái)更方便就要把圖向上的方向統一。不能你拿著(zhù)的地圖向南我拿著(zhù)的地圖向東，所以大家就開(kāi)始規定向上的方向必須是北方向，那么問(wèn)題來(lái)了：找不到北怎么辦？這就是定向需要解決的問(wèn)題。

▲古代定向道具——司南

底座是青銅磨得亮晶晶，上面是個(gè)帶磁性的勺子，用地磁找到磁北方向（地磁和磁北稍后介紹）。全國統一畫(huà)圖用磁北方向作為上方。那么這個(gè)道具的名字就叫：司南?。?！

南北方向有什么特殊的，為什么都用北方向為上方，而不用東方向呢？給大家出個(gè)題或許就明白了：在北半球向南走100KM（還是在北半球），再向西走100KM，再向北走100KM，再向東走100KM。

請問(wèn)最后的位置是在最初的位置的那里？

A原點(diǎn)；B東邊；C西邊；D南邊；E北邊；F東邊。

為了方便后人有用水作為底座，也有不要底座用細線(xiàn)吊著(zhù)磁鐵石的各種指南針。

▲指南針

▲中國古代地圖及房屋建筑設計圖

感受一下：

今有望海島,立兩表齊高三丈,前后相去千步,令后表與前表參相直,

從前表卻行一百二十三步,人目著(zhù)地,取望島峰,與表末參合,

從后表卻行一百二十七步,人目著(zhù)地,取望島峰,亦與表末參合,問(wèn)島高及去表各幾何?

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

問(wèn)AN=？；NM=？

這個(gè)應該就是當時(shí)測繪界頂級算數題，沒(méi)有線(xiàn)性代數，沒(méi)有最小二乘，這種題對于測繪界人士來(lái)說(shuō)滿(mǎn)滿(mǎn)的都是關(guān)愛(ài)。

科普完了，剩下給大家講幾個(gè)彰顯中國測繪人智慧的案例。

首先沈括大師，在我國宋朝測繪大師沈括連續觀(guān)測北極星三個(gè)多月，發(fā)現磁北方向與真北方向是有夾角的。（先科普一下，磁北方向就是我們指南針指的北方向其實(shí)是指向地磁南極。真北方向是地球自轉軸的北方向，就是我們的北極。）

歐洲是400年之后，哥倫布橫渡大西洋，發(fā)現了磁偏角。

徐光啟，他師從意大利傳教士利馬竇，和利馬竇合譯了《幾何原本》和《測量法義》，與熊三拔全譯了《簡(jiǎn)平儀說(shuō)》。為了融通東西，他撰寫(xiě)了《測量異同》，詳細考證了中國測量術(shù)與西方測量術(shù)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。他主持編寫(xiě)的《測量全義》，是集當時(shí)測繪學(xué)術(shù)之大成的力作，內容豐富，涉及面積、體積測量和有關(guān)平面三角、球面三角的基本知識以及測繪儀器制造等。

1610年他受命修訂歷法，積極要求采用西方測量術(shù)和制造測量?jì)x器，共制造象限大義、紀限大儀、候時(shí)鐘、望遠鏡等27年，促進(jìn)了我國天文大地測量的開(kāi)展。

大咖代表還有元朝的郭守敬，他通過(guò)長(cháng)期的觀(guān)測發(fā)現了黃道與赤道的交角為23°33′05″，黃道就是地球圍繞太陽(yáng)旋轉的軌道，赤道就不用說(shuō)了，現在有科學(xué)認為黃道與赤道的交角是由于月亮的存在。

中國古代測繪甩了西方一個(gè)銀河系！

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