禹跡圖與華夷圖同刻一石。顧名思義是反映國內地物的本國地圖。它是現存最早的畫有方格的地圖。每方折百裏。橫有70個方,豎有73個方,共有5110個方。圖的範圍北到今河套,南到今瓊崖。由於采用帶有數學基礎的全國性比例的“計裏畫方”製圖法,所以水係、海岸的輪廓都更接近現今地圖的形狀。
據曹婉如先生研究,宋代石刻《禹跡圖》流傳至今有二:一刻於1136年,藏陝西博物館,另一刻於1142年,現藏鎮江博物館。內容幾乎完全相同,原因很可能都是據沈括繪製的《守令圖》縮繪而成,完成的時間約在1080~1082年間。
九域守令圖此圖即北宋三年(1121)的政區圖。長130厘米,寬100厘米。比例尺1:1.9百萬。圖內有1400多個宋代地名,分兩級行政區表示,府、州、軍以大字號表示;監、縣以小字號表示。圖內表示了4個京府;10個次府;242個州;27個軍;4個監;1118個縣。行政治所點位正確,海岸輪廓相當精審,與今圖輪廓相似。山,以傳統寫景法表示,上有森林符號。標注了山名的有近30座;標注了河流的有近13條。圖中四川境內的水係繪得詳細準確。它是我國世傳地名最多、時間最早的全國政區圖。
地理圖它是南宋黃裳(1146~1196)於淳佑七年(1247)繪刻的全國寫意地形圖。現存蘇州文廟。碑高6.7尺,寬約3.2尺。地理圖表示了山、川、森林和路、府、州以及海岸線等內容。大體準確。標注名稱的山脈有120多座;標注名稱的江河有60多條。標注的行政區名共410個左右。
黃裳還製過本質的地圖模型。
平江圖平江是北宋蘇州的名稱。平江圖是南宋紹定二年(1229)刻繪的蘇州城市平麵圖。圖高2.76米,寬1.42米,具有一定的方位、比例關係。它清晰地反映了當時蘇州城市的麵貌。圖內繪有城郭、道路、河流水係、街道、官署、廟宇、園林、作坊以及城外的山脈等。對當時蘇州城的構築物、建築物的外形輪廓、立麵造型、結構等都生動地反映出來,其城市風貌和一些細部亦清晰地表現出來。如果將此平麵圖與當時蘇州城相比較,其城市地物與圖所表現內容相當吻合,精確無誤。比例大體一致。采用平麵投影與立體寫景結合方法繪製。
平江圖的中心是衙城(子城)。此外城區分為六區,四周有城牆和護城河環繞。最突出的是它是一個水上城市,大運河繞城而過,它又處於長江南岸,四麵環水,河流湖泊串通。圖中表現了城內河道縱橫交錯,橋梁300多座。此外,寺觀廟宇100多個,作坊65個。中軸線明顯,左右對稱。此圖是目前我國所能見到的最早和最好的城市地圖。它體現了我國13世紀城市地理的知識水平和城市地圖的製作水平。
桂州城圖它是我國古代最大的城市平麵圖,刻在今廣西壯族自治區桂林市城北鸚鵡山南麓石崖上,高3.4米,寬3米。刻圖時間是公元1271~1273年間。圖中反映了主幹街道11條,突出的地物是城壕、軍營、官署、橋梁、津渡。城內各種軍事地物與地方的官、民建築之間互相溝通,融為一體。城門、城牆、城樓、官署、橋梁、山峰用寫景法表示。軍營用文字注記。此外,還用文字題記此城的修築經過、城池大小及工料費用等。它是繼《平江圖》之後又一重要的城市平麵圖。
《輿地圖》與《廣輿圖》朱思本(1273~1333)字本初,號貞一,江西臨川人。他出生在南宋一個普通知識分子家庭,受過良好的家庭教育,自幼喜讀地理書籍,曾暢遊天下。入元後,家道衰落,14歲前後離家至龍虎山上清宮學道。後遷居大都(今北京),成為地位很高的道教徒。他終於實現了幼年周覽天下名山大川的夙願,常常奉詔代表皇帝或朝廷祀名山大川。他利用這一條件到山西、河北、河南、山東、安徽、江蘇、浙江、江西、湖南、湖北等地進行野外的地理考察,所到之處都考證地名,繪製地圖。他說:
“予幼讀書,知九州山川,及觀司馬氏周遊天下,慨然慕焉。後登會稽、泛洞庭,縱遊荊、襄,流覽淮、泗,曆韓、魏、齊、魯之郊,結轍燕、趙……由是,奉天子之命,祠嵩高,南至於桐柏,又南至於祝融,至於海。往往訊遺黎、尋故跡,考郡、邑之因革,核河山之名實,驗諸滏陽、安陸石刻禹跡圖、建安混一六合郡邑圖,乃知前人所作,殊為乖謬,構思為圖以正之。閱魏酈道元注《水經》、唐《通典》、《元和郡縣誌》,宋《元豐九域誌》,今秘府《大一統誌》,參考古今,量較遠近,既得其說,而未敢自是也。中朝大夫,使於四方……則每囑以質諸藩府,博采群言,隨為圖,乃合而為一。自至大辛亥(1311年),迄延佑庚申(1320年)而始成功。其間山河繡錯,城連徑屬,旁通正出,布置曲折,靡不精到。”
可見,他是一方麵研究前人積累起來的成果,另一方麵又親曆考察研究,經過10年努力才繪製出《輿地圖》的。他治圖嚴謹,對“言之者既不能詳,詳者又未可信”的材料,以及“漲海之東南,沙漠之西北”他不輕易下筆,寧可“如用闕如”。圖成之後曾刻於江西龍虎山上清宮之三華院。
朱思本的《輿地圖》是采用我國傳統的計裏畫方法繪製的。比例尺是“每方折地百裏”,其圖長、寬各7尺。此圖作為元、明兩代地圖的祖本,支配了中國地圖200多年,直到清代康熙末年才散失。成就的特點是“其足跡之廣,目驗之多,自屬突勝前人。”他還有《貞一齋雜著》、《貞一齋詩文稿》傳世。
羅洪先(1504~1564)字達夫,號念庵,江西吉水人。他曾舉進士第一,後得罪朝廷被革職。身處逆境更加奮發,史稱他“考圖觀史,自天文、地誌、禮樂、典章、河渠、邊塞、戰陣、攻守,下逮陰陽算數,靡不精研。”他在整理舊圖時,發現朱思本的地圖最正確、最可靠,於是以《輿地圖》為基礎,增廣了邊遠地區和國外部分,取名為《廣輿圖》,方使朱思本的《輿地圖》廣為流傳。他用了十年工夫,分幅轉繪,“增其未備”,“廣其圖至於數十幅”,在公元1541年前後編成《廣輿圖》二卷。
《廣輿圖》是明代的一部綜合性的全國地圖集。計有“輿地總圖”一幅,兩直隸十三布政司圖十六幅;九邊圖十一幅;洮河、鬆蕃、虔鎮、麻陽諸邊圖五幅;黃河圖三幅;漕河圖三幅;海運圖二幅;朝鮮、朔漠、西域圖四幅;東南海夷圖、西南海夷圖、四夷圖各一幅;日本、琉球各二幅。這部圖集是以明廷版圖為核心,按行政區劃分幅的當時地理視野所及的世界地圖集。又配以經濟發展,與國民經濟關係切要的一些專門性地圖。因此,構成明代一部體例完備的全國綜合性地圖集。此圖集,明、清兩代多次翻刻,流傳很廣,影響很大。
近代製圖學的傳入
近代製圖學是以地圓說及經緯網坐標為基礎的地圖發展階段。在中國,近代地圖學的萌發與西方的地圖投影與測繪技術傳入有關。
利瑪竇傳入世界地圖
利瑪竇(1552~1610),意大利耶穌會教士。他被教會派遣來中國傳教。於1577年從羅馬出發,經熱那亞、葡萄牙、印度,至1582年5月到我國澳門。他先後到過廣州、肇慶、韶關、南昌、北京、南京、蘇州等地。他利用西方的製圖、測量、天文、數學、幾何等知識,與中國知識分子交往,作為傳教的手段。西方新興的科學技術如哥白尼的天文學、歐幾裏得的幾何學等的傳入,客觀上對中國社會經濟、科學文化的發展起了促進作用。他是近代中西文化交流的先驅者,於1610年5月卒於北京。在中國的28年間,他繪製了10多種世界地圖,其中有:《山海輿地全圖》1584年、1600年及1604年刻版;《山海輿地圖》1595~1596年刻版;《輿地全圖》1601年刻版;《坤輿萬國全圖》1601年、1602年及1608年刻版;《世界地圖》1606年刻版等。他在來中國的路上,沿途測量各地的經緯度,到了中國後又精確測量了揚州、淮安、蘇州、濟寧、臨清、天津、北京等地的緯度以及北京、南京、大同、廣州、杭州、西安、太原、濟南等地的經緯度。在大量測量的基礎上,利用投影方法繪製世界地圖。把西方地理大發現所獲得的地理知識,反映在圖中傳到中國來。利瑪竇帶來的地理新觀念是:
其一,地球觀念:地球是人類的故鄉,它形如球體,有赤道、南北極,因此在其上可以劃定各種量度的經緯線,以確定各地的經緯度位置。
其二,地球上可以依氣候條件和緯度帶劃分為:赤道、熱帶、亞熱帶、溫帶、寒帶、南北回歸線等。
其三,地球上大洲和大洋的認識。世界地圖上有歐羅巴(歐洲)、利未亞(非洲)、亞細亞(亞洲)、南北亞墨利加(南、北美洲)、墨瓦臘泥加(澳洲)。在各洲之上還標明國名,河、湖、海、島的名稱也標出了許多。
其四,地圖中許多首創的譯名也一直沿用到今天,如:歐羅巴、亞細亞、地中海、大西洋的洲、海、洋名稱;赤道、南極、北極、北極圈、赤道、經緯線等普通自然地理名稱;羅馬尼亞、羅馬、古巴、加拿大、尼羅河等國家、地區、大河名稱等。
其五,地圖上還對當時世界各地的文化、風土人情、地理特點作了簡要介紹,是世界自然地理與世界人文地理的粗略輪廓。
總之,利瑪竇帶來當時世界地理的新知識和新觀念,對開拓中國人民的地理視野,衝擊傳統的古典地理觀念都引起了巨大的反響。
17世紀世界大地測量史上的壯舉
明末清初,西方測繪技術傳入後,我國的地圖測繪,進入了向近代製圖學發展的新時期。
康熙皇帝玄燁(1662~1722年在位)是一個有自然科學興趣和素養的明智皇帝。他深知精確的地圖對處理政務和行政管理工作的重要作用,於1686年曾在批諭中說:“惟是疆域錯紛,幅員遼闊,萬裏之遠,念切堂階。”於是他希望繪出“務求采搜閎博,體例精詳”的圖,使“厄塞山川,風土人物,指掌可治,畫地成圖”。據侯仁之教授研究,“為了統一在測量中使用的長度,康熙帝規定以200裏合經線一度,每裏1800尺,每尺合經線千分之一秒,這種以地球體經線長度來規定尺度的做法,還在法國於18世紀末以赤道長度規定為公尺長度之先”。“康熙四十一年(1702)測定了經過北京的本初子午線上,由霸河至交河之間的直線距離”,此後又測定了北緯41度至47度間,“每一度的直線距離,從而發現緯度愈高,則經線一度的距離愈長”,這“實際上正是以實地測量證明地球是扁圓形的第一次”。使牛頓的地球橢扁說在中國首次得到證實。這是大地測量史上的一大貢獻。
在一係列科學的準備工作之後,在北京附近試測、試驗,取得典型經驗,從中確實看到新圖優越性後,遂下令在全國進行測量和製圖。主要技術人員是傳教士白晉、雷孝思、杜德美、費穩、麥大成、潘如、奧古斯丁、湯尚賢等;還有漢、滿、蒙、藏的何國棟、索柱、白映棠、貢額、那海、李英、照海以及欽天監喇嘛楚兒心藏布蘭木占巴,理藩院主事勝住等大批中國籍測繪人員。從1708年開始,至1718年的十年間基本完成。其範圍之廣,測繪內容之精詳,測繪手段之先進,不僅在中國曆史上是空前的,而且是在當時世界上沒有任何一個國家完成本國大地測量的情況下,率先進行的。並以此為據繪製成了全國地圖。
測量的地區,西北至新疆哈密一帶,西南遠至四川、貴州、雲南、西藏,以及深入到恒河河源,並在公元1717年由中國籍測繪員發現了世界最高峰珠穆朗瑪峰,並在清初的《皇輿圖》上,首次標明此峰。這比印度測量局的英國測量員埃非爾士於1852年始測量此峰,早了135年。東北深入到黑龍江、遼東一帶。東南到了福建、台灣、海南島。測得經緯點,除西藏另計外,共641個,幾乎遍布中國廣大疆域之內。測量的方法,采用天文測量和大地三角測量法。當時測定緯度,主要采用太陽正午高弧定緯度法。而北極星定緯度法,由於夜間實測不便和儀器不精,實際采用較少。當時經度測定,主要采用月蝕經度法,即在不同地點觀察月蝕的差時,以此推算經度。有時利用月蝕觀測困難,“又采用了審慎而周密的三角控製網的測算,測量出一連串三角形,並通過平麵三角計算,得各點座標,用望遠鏡測定夾角,並先對基線作準確的測量,然後用三角法運算,由近及遠,或用已知測繪點反求、複測……使新測地圖具有相當的精確度,成為中國地理地圖事業的一項基礎性工作。”
此後,乾隆二十一年和二十四年(1756年和1759年)又補測了新疆吐魯番地區及開都河流域以及哈密至今前蘇聯巴爾喀什湖以南廣大地區。這次測量是以中國籍的測繪人員為技術骨幹進行的。
在全國規模的經緯測量基礎上,留下了三種不同形式的康熙《皇輿全圖》版本。
一種是最早刻於康熙五十六年(1717)的木版,它采用梯形投影法,經北京的標準子午線按1/14萬~1/15萬的比例尺。有總圖1大幅;分省圖28幅,其中東北地區5幅,蒙古3幅,關內15幅,黃河上遊l幅,長江上遊1幅,雅魯藏布江流域l幅,高麗(今朝鮮1幅)。到康熙六十年(1721)又刊一次,分省圖和地區圖已增至32幅。圖幅中包括了台灣、貝加爾湖和西藏朱母郎馬阿林(珠穆朗瑪峰)。以這種刻本還派生出許多版本。
第二種是由馬國賢製的銅版,於康熙五十八年(1719)印行。仍采用梯形投影法,以緯差8度為一排,共分八排,共41幅。文字注記則內省各注漢字,東北及蒙藏地區注滿文。此版藏沈陽故宮,銅刻至精。
第三種是木版分省分府小葉本。它是適應行政管理需要而采用以省、府分幅的全國地圖集,共272幅,注記方法與木版相同,但未繪經緯線。《圖書集成》的“職方典”中的地圖及1932年北平民社影印的《內府地圖》屬這一係統。
侯仁之教授研究說:“清初實測的全國地圖,有高度的科學性,不過成圖以後,視為內府秘藏,除少數高官大吏之外,外間無從得見。其次當時所用的測繪方法,因為沒有文字說明,未能普及,廣為采用。因此,在這一時期之後,中國地圖仍是相沿如舊,甚至連計裏開方的辦法都很少被應用。”可見,由於封建專製主義的壓迫,先進的科技成果沒有能夠為人民服務,此後中國的地圖學反而倒退落後了。