古人在没有卫星的情况下如何绘制地图?

清 浙江杭州府地舆图 台北故宫博物院藏

古人将地图称作“舆图”。“舆”指的是车辆，古人绘制地图时就是驾着一种叫做“记里鼓车”的马车丈量，马车行到哪里，地图便画到哪里。至于地图之外的世界，不是一片蛮荒，就是与己无关。在古代中国，只有统治阶级才有能力组织大规模的地图测绘，也只有作为知识分子精英的士大夫才掌握着绘制地图的秘密。

无论古代地图还是近现代地图都不是对地球面貌的客观再现，而是人类对自己所观察到的客观地理面貌的主观认识和再表达。我们要在这个层次上去理解中国古人绘制地图的目的。中国古代并没有严格的“地图”概念，而是“图”、“志”并称，用来作为古代知识体系中史部地理类的重要载体。图是形象、直观的信息传递方式，可以展示方志中用文字表达出来的自然地理面貌、人文地理的区划位置，常常附录在方志之中。后来逐渐发展出发达的“舆地图”体系，并在近代与西方现代地理学、地图学对接。

就中国舆地图本身来说，可以分为两个大系统：

一是由魏晋时裴秀奠定的“制图六体”原则和以此为基础所做的《禹贡地域图》体系，这一体系是专注做大幅的“天下舆地图”，一直传承到清末光绪年间的《大清帝国全图》；

海岛算经

二是方志所附的区域地图、专业地图，此类地图分支繁多，没有明确的版本传承，但涌现出诸如《郑和航海图》、海防图、水道图等颇为重要的中国古代地图。

天下舆地图与现代地图学的对应关系最为明显，这里主要讨论这类地图。这类地图首先要确定绘制原则，其次需要实地测量，然后要计算换算成为可以绘制的数据，最后根据规则绘制成图。

中国古代天下舆地图类地图的绘制原则的基础是西晋裴秀在《禹贡地域图》序中提出的“制图六体”，即分率（带有比例尺含义的缩尺），准望（水平方向），道里（道路里程），高下（道路高下曲折取水平距离得道里数），方邪（道路遇到方形阻碍取其斜向得道里数），迂直（道路水平弯曲取两点直线得道里数）。

上述六种原则实际上综合包含了地形测量、计算和绘制三个层次。后人据此不断发展，如唐代贾耽计里画方、朱墨对书，宋代沈括二十四方至和制图七法，元代朱思本制图实践等。

古人绘制地图的工具

我们从古代文献中，可以确定的地图绘制工具有这么几种：规、矩、准、绳、表；丈杆、罗盘、望筒、度竿；记里鼓车、丈量步车。基本上就是这十一中，其中罗盘、望筒和表，是用来测量方向的，余下八种功能各不相同。罗盘是北宋发明的，在裴秀那个时代还没用，他们用的是比较原始的司南和地盘。地盘是什么东西呢？就是一块石板，上面有四维、八干、十二支，二十四个方向。然后有一个做成勺子形状的磁石叫司南，放在上面，然后抽丫的，旋转后停下的方向就是南边。听着很熟悉对吧？你肯定在科教节目里见过。这东西摩擦太大，有误差，罗盘出现后就被取代了。

其他的工具中，最好玩的是记里鼓车和丈量步车。后者是明代才发明的，记里鼓车是汉晋时期的机械工具，丈量步车是结合绳尺的另一种设计。记里鼓车又叫大章车，我在另一个关于文物的帖子里介绍过。因为是晋人崔豹的《古今注》中提及的，所以认为东汉末年已有记里鼓车，应无不妥。

这东西每跑一里路，上面的小木人就会敲一下鼓，以此来记里数。是个实用性很强的东西，可以应用在地理测量、出门嘚瑟、泡妞、跑出租，等许多方面。根据它在文献中出没的时期来看，那个叫马钧的工程宅有很大嫌疑。丈量步车没这么酷炫，但技术上来说更朴素实用，而且看上去就跟个纺轮似的……

总而言之，裴秀总结了古代经验，提出了地图制作基础理论。此后中国许多地理家、地图学专家，如北宋沈括，都得以在此基础上继续发挥。

权力的游戏

权力的游戏

在古埃及，每逢雨季，尼罗河洪水泛滥，带来肥沃土壤的同时，也冲刷了原本界限分明的田亩，为了声明对于土地的所有权，统治者不得不绘制地图，来确定自己所管辖的土地。

最早的地图，无关导航，而关乎占有，以及掠夺。

中国有记载的最古老的地图绘制在4000年前夏禹的九鼎上。相传大禹成功治水后，各部落与方国奉大禹为最高统治者。华夏遂分九州，大禹命人铸造九鼎，分别绘制各州的山川形势。鼎成后藏诸国都，普通百姓难得一见。九鼎上的原始地图，如同古埃及人的地图，都是一种对于土地所有权的声明。

谁拥有了地图，谁就能以“上帝视角”俯察这片土地，从此广袤的大地不再虚无缥缈，而是轻易地掌握在手中，并且可以在案上徐徐展开。这对于土地所有者而言是一件多么美妙的事情。

西汉 长沙国南部地形图 湖南省博物院藏

人对土地的欲望永远不知餍足，这赋予了地图一个天然的属性——扩张。战争变得不可避免，而当兵戎相见时，地图的身影再次显现。2000多年前的管子在《地图篇》中明确指出：凡是军事上的指挥者，必须首先研究和熟悉地图。（“凡兵主者，必先审之地图。”）于是才有了许多向大王献地图的史事，譬如荆轲刺秦王，献上的是将军的人头与燕国地图。

西汉 长沙国南部驻军图 湖南省博物院藏

长沙马王堆汉墓出土了两幅珍贵的古代军事地图：长沙国南部地形图和驻军图。这两幅图划时代地使用了比例尺的概念，前者约为1:18万，后者约为1:8万，分别描述了长沙国南部的山脉走向和驻军情况。西汉高后末年，割据岭南的南越王赵佗向长沙国南部发起进攻，朝廷及长沙国随即派兵征剿。这两幅图可能是墓主参与指挥此次征战使用的军事地图，是世界上已经发现的较早且较为精确的地图。地图给指挥将领带来了方便，不过可以设想，如果不幸落入敌手，长沙国将会陷入怎样的灾难之中。

所有的攻城略地落到纸上，都是为了将新的城池纳入自己版图，而地图上的每一次寸进需要付出多少的头颅与鲜血，这是在干干净净的地图上所看不到的。

士大夫的发明 记里鼓车

普天之下莫非王土，士大夫们有责任也有义务为君王丈量每一寸土地。

先行者是大禹的两名臣子，大章和竖亥，他们一个东西，一个南北，徒步为大禹丈量世界。“记里鼓车”出现在汉代，又叫大章车——大概就是为了纪念先驱大章——它大大减轻了丈量土地的劳动量。这种车分两层，每层有一个木人，车行一里，下层木人击鼓一次，车行十里，上层木人敲一下铃。驾车人只要记录鼓声和铃声次数便可以计算出马车行过的距离。

汉代“记里鼓车”示意图

古人便是驾着这样的马车驶入未知的区域，凭借简单的定向设备确定位置，再将用肉眼观测到的地理信息记录下来，绘制到图上。

这种测绘最初全凭经验行事，久而久之，便有了一定的章法。西晋地官（专管国家的户籍、土地、税收和地图的官员），后官至宰相的裴秀将其总结为六项制图原则，也就是有名的“制图六体”：分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。分率就是比例尺，即确定面积和长宽的比例；准望就是方位，即校正地图各部分之间的相对位置；道里就是距离，即道路的里程；高下、方邪、迂直指的大体就是比较和校正不同地形所引起的距离偏差。

裴秀的制图六体为后世的地图测绘者所沿袭，在16世纪西方传教士利玛窦带来西方制图理论之前，一直是中国占统治地位的制图传统。从唐代贾耽编制的《海内华夷图》，宋代沈括编制的《守令图》，到元代朱思本编制的《舆地图》，明代罗洪先编制的《广舆图》都能找到制图六体的影子。基于他的贡献，李约瑟称裴秀为“中国科学制图之父”。

清 北洋海岸图 台北故宫博物院藏

在制图六体中，“分率”也就是比例尺问题，是科学制图过程中首先要考虑的问题，它关系到测绘者将以何种比例将庞大的山川河流、道路城邦“缩印”在绢帛或者纸上。裴秀的解决方案是“计里画方”，具体操作是先在地图上按照一定的比例关系绘成方格坐标网，以此来控制地图上各要素的方位和距离。

宋 《禹迹图》石刻（该图为反色效果）西安碑林博物馆藏

裴秀所绘的地图皆已失传，现存最早的“计里画方”实例是南宋石刻《禹迹图》，此图为全国地图，刻有山川、州郡等地理要素，横70方，竖73方，共5110格，方格边长1.1厘米，即“每方折地百里”，地图比例尺为1:500万，全图所涵盖的总面积为1278万平方公里。这是西方地图投影法和经纬度制图传入之前最科学的制图方法，其中的海岸线与黄河等河流的形状已经与现代地图极为相近。这一方法甚至在13世纪传到西方，被阿拉伯和意大利的地图学学者所采用。

清 渤海沿岸道里图 台北故宫博物院藏

认知的边界

一个时代的地图，反映的是一个时代对于世界的认知边界。地图延展到哪里，认知也就到了哪里，至于“画”外之境，对于所有绘图者来说都是一片空濛。

清 大清河源流图 台北故宫博物院藏

上古时代，人们只对眼前的溪流和田亩，至多还对远方障目的高山发生兴趣，他们用简单的符号记载了下来，这便是最早的地图。中国的文字是从象形符号发展而来，川字是流水，山字是三座山峰，田是分成小块的土地，这些古代的图形符号，或许就是最先在地图上标记的符号。

到了裴秀的时代，世界则广大得多，他以古时《禹贡》为依据，对山岳、湖泊、河道、高原、平原、坡地、沼泽、古代九州的范围以及当时十六州都作了核查，绘制了18幅《禹贡地域图》。感谢哈尔滨装修公司对本文的帮助。而同样以《禹贡》为依据绘制的宋代《禹迹图》则涵盖了1278万平方公里的版图。他们的视野范围已经攘括海内，但这些以“计里画方”原则绘制的地图有个致命的缺陷，即测绘中心附近的相对准确，而离测绘中心越远则误差越大。误差产生的原因在于裴秀对于这个世界的错误认知：以为世界是平的。尽管张衡的“浑天说”已经在一定意义上将这个世界描述成一个圆球，但绝大多数人更愿意相信自己的眼睛，仍然固执地认为自己生活在一个扁平化的世界里。

传入日本并经抄绘、上色、改写地名的《坤舆万国全图》

裴秀的理论缺陷直到16世纪利玛窦来华才得到纠正。这位意在传教的意大利人，为了讨好官员与皇帝，尽情地展示着来自西方的“奇技淫巧”，其中便有地图投影法，运用这种数学方法，可以将地球表面的曲面转换到地图的平面上而不发生误差。他还以西方的世界地图为蓝本，将东西方两个已知的世界汇编到同一地图上，这位“中国通”极为聪明地将中国置于地图的中央，这幅图即是有名的《坤舆万国全图》。该图为我国首次刊行的世界地图，此后中国绘制的世界地图，一直沿袭这种布局格式。

这张世界地图带来的冲击像一记哑炮，空有声音，却没有什么实际影响——并没有激发士大夫知识分子探究外部世界的兴趣，或许他们甚至还陶醉于西方传教士制造的“中央帝国”的幻象之中。直到19世纪“蛮夷之邦”用真正的坚船利炮轰开国门，才有人开眼看世界。而世界早在300年前就以一种更为温和的形式呈现过，只不过当时的士大夫集体选择性失明，这不能不令人遗憾。如果地图不能引领人们去探寻未知，那么再精确的地图也只是画地为牢而已。

清 浙江省海塘图 台北故宫博物院藏