古人在沒有衛星的情況下如何繪製地圖?

清 浙江杭州府地輿圖 臺北故宮博物院藏

古人將地圖稱作“輿圖”。“輿”指的是車輛，古人繪製地圖時就是駕着一種叫做“記裏鼓車”的馬車丈量，馬車行到哪裏，地圖便畫到哪裏。至於地圖之外的世界，不是一片蠻荒，就是與己無關。在古代中國，只有統治階級纔有能力組織大規模的地圖測繪，也只有作爲知識分子精英的士大夫才掌握着繪製地圖的祕密。

無論古代地圖還是近現代地圖都不是對地球面貌的客觀再現，而是人類對自己所觀察到的客觀地理面貌的主觀認識和再表達。我們要在這個層次上去理解中國古人繪製地圖的目的。中國古代並沒有嚴格的“地圖”概念，而是“圖”、“志”並稱，用來作爲古代知識體系中史部地理類的重要載體。圖是形象、直觀的信息傳遞方式，可以展示方誌中用文字表達出來的自然地理面貌、人文地理的區劃位置，常常附錄在方誌之中。後來逐漸發展出發達的“輿地圖”體系，並在近代與西方現代地理學、地圖學對接。

就中國輿地圖本身來說，可以分爲兩個大系統：

一是由魏晉時裴秀奠定的“製圖六體”原則和以此爲基礎所做的《禹貢地域圖》體系，這一體系是專注做大幅的“天下輿地圖”，一直傳承到清末光緒年間的《大清帝國全圖》；

海島算經

二是方誌所附的區域地圖、專業地圖，此類地圖分支繁多，沒有明確的版本傳承，但湧現出諸如《鄭和航海圖》、海防圖、水道圖等頗爲重要的中國古代地圖。

天下輿地圖與現代地圖學的對應關係最爲明顯，這裏主要討論這類地圖。這類地圖首先要確定繪製原則，其次需要實地測量，然後要計算換算成爲可以繪製的數據，最後根據規則繪製成圖。

中國古代天下輿地圖類地圖的繪製原則的基礎是西晉裴秀在《禹貢地域圖》序中提出的“製圖六體”，即分率（帶有比例尺含義的縮尺），準望（水平方向），道里（道路里程），高下（道路高下曲折取水平距離得道里數），方邪（道路遇到方形阻礙取其斜向得道里數），迂直（道路水平彎曲取兩點直線得道里數）。

上述六種原則實際上綜合包含了地形測量、計算和繪製三個層次。後人據此不斷發展，如唐代賈耽計裏畫方、朱墨對書，宋代沈括二十四方至和製圖七法，元代朱思本製圖實踐等。

古人繪製地圖的工具

我們從古代文獻中，可以確定的地圖繪製工具有這麼幾種：規、矩、準、繩、表；丈杆、羅盤、望筒、度竿；記裏鼓車、丈量步車。基本上就是這十一中，其中羅盤、望筒和表，是用來測量方向的，餘下八種功能各不相同。羅盤是北宋發明的，在裴秀那個時代還沒用，他們用的是比較原始的司南和地盤。地盤是什麼東西呢？就是一塊石板，上面有四維、八幹、十二支，二十四個方向。然後有一個做成勺子形狀的磁石叫司南，放在上面，然後抽丫的，旋轉後停下的方向就是南邊。聽着很熟悉對吧？你肯定在科教節目裏見過。這東西摩擦太大，有誤差，羅盤出現後就被取代了。

其他的工具中，最好玩的是記裏鼓車和丈量步車。後者是明代才發明的，記裏鼓車是漢晉時期的機械工具，丈量步車是結合繩尺的另一種設計。記裏鼓車又叫大章車，我在另一個關於文物的帖子裏介紹過。因爲是晉人崔豹的《古今注》中提及的，所以認爲東漢末年已有記裏鼓車，應無不妥。

這東西每跑一里路，上面的小木人就會敲一下鼓，以此來記裏數。是個實用性很強的東西，可以應用在地理測量、出門嘚瑟、泡妞、跑出租，等許多方面。根據它在文獻中出沒的時期來看，那個叫馬鈞的工程宅有很大嫌疑。丈量步車沒這麼酷炫，但技術上來說更樸素實用，而且看上去就跟個紡輪似的……

總而言之，裴秀總結了古代經驗，提出了地圖製作基礎理論。此後中國許多地理家、地圖學專家，如北宋沈括，都得以在此基礎上繼續發揮。

權力的遊戲

權力的遊戲

在古埃及，每逢雨季，尼羅河洪水氾濫，帶來肥沃土壤的同時，也沖刷了原本界限分明的田畝，爲了聲明對於土地的所有權，統治者不得不繪製地圖，來確定自己所管轄的土地。

最早的地圖，無關導航，而關乎佔有，以及掠奪。

中國有記載的最古老的地圖繪製在4000年前夏禹的九鼎上。相傳大禹成功治水後，各部落與方國奉大禹爲最高統治者。華夏遂分九州，大禹命人鑄造九鼎，分別繪製各州的山川形勢。鼎成後藏諸國都，普通百姓難得一見。九鼎上的原始地圖，如同古埃及人的地圖，都是一種對於土地所有權的聲明。

誰擁有了地圖，誰就能以“上帝視角”俯察這片土地，從此廣袤的大地不再虛無縹緲，而是輕易地掌握在手中，並且可以在案上徐徐展開。這對於土地所有者而言是一件多麼美妙的事情。

西漢 長沙國南部地形圖 湖南省博物院藏

人對土地的慾望永遠不知饜足，這賦予了地圖一個天然的屬性——擴張。戰爭變得不可避免，而當兵戎相見時，地圖的身影再次顯現。2000多年前的管子在《地圖篇》中明確指出：凡是軍事上的指揮者，必須首先研究和熟悉地圖。（“凡兵主者，必先審之地圖。”）於是纔有了許多向大王獻地圖的史事，譬如荊軻刺秦王，獻上的是將軍的人頭與燕國地圖。

西漢 長沙國南部駐軍圖 湖南省博物院藏

長沙馬王堆漢墓出土了兩幅珍貴的古代軍事地圖：長沙國南部地形圖和駐軍圖。這兩幅圖劃時代地使用了比例尺的概念，前者約爲1:18萬，後者約爲1:8萬，分別描述了長沙國南部的山脈走向和駐軍情況。西漢高後末年，割據嶺南的南越王趙佗向長沙國南部發起進攻，朝廷及長沙國隨即派兵征剿。這兩幅圖可能是墓主參與指揮此次征戰使用的軍事地圖，是世界上已經發現的較早且較爲精確的地圖。地圖給指揮將領帶來了方便，不過可以設想，如果不幸落入敵手，長沙國將會陷入怎樣的災難之中。

所有的攻城略地落到紙上，都是爲了將新的城池納入自己版圖，而地圖上的每一次寸進需要付出多少的頭顱與鮮血，這是在乾乾淨淨的地圖上所看不到的。

士大夫的發明 記裏鼓車

普天之下莫非王土，士大夫們有責任也有義務爲君王丈量每一寸土地。

先行者是大禹的兩名臣子，大章和豎亥，他們一個東西，一個南北，徒步爲大禹丈量世界。“記裏鼓車”出現在漢代，又叫大章車——大概就是爲了紀念先驅大章——它大大減輕了丈量土地的勞動量。這種車分兩層，每層有一個木人，車行一里，下層木人擊鼓一次，車行十里，上層木人敲一下鈴。駕車人只要記錄鼓聲和鈴聲次數便可以計算出馬車行過的距離。

漢代“記裏鼓車”示意圖

古人便是駕着這樣的馬車駛入未知的區域，憑藉簡單的定向設備確定位置，再將用肉眼觀測到的地理信息記錄下來，繪製到圖上。

這種測繪最初全憑經驗行事，久而久之，便有了一定的章法。西晉地官（專管國家的戶籍、土地、稅收和地圖的官員），後官至宰相的裴秀將其總結爲六項製圖原則，也就是有名的“製圖六體”：分率、準望、道里、高下、方邪、迂直。分率就是比例尺，即確定面積和長寬的比例；準望就是方位，即校正地圖各部分之間的相對位置；道里就是距離，即道路的里程；高下、方邪、迂直指的大體就是比較和校正不同地形所引起的距離偏差。

裴秀的製圖六體爲後世的地圖測繪者所沿襲，在16世紀西方傳教士利瑪竇帶來西方製圖理論之前，一直是中國佔統治地位的製圖傳統。從唐代賈耽編制的《海內華夷圖》，宋代沈括編制的《守令圖》，到元代朱思本編制的《輿地圖》，明代羅洪先編制的《廣輿圖》都能找到製圖六體的影子。基於他的貢獻，李約瑟稱裴秀爲“中國科學制圖之父”。

清 北洋海岸圖 臺北故宮博物院藏

在製圖六體中，“分率”也就是比例尺問題，是科學制圖過程中首先要考慮的問題，它關係到測繪者將以何種比例將龐大的山川河流、道路城邦“縮印”在絹帛或者紙上。裴秀的解決方案是“計裏畫方”，具體操作是先在地圖上按照一定的比例關係繪成方格座標網，以此來控制地圖上各要素的方位和距離。

宋 《禹跡圖》石刻（該圖爲反色效果）西安碑林博物館藏

裴秀所繪的地圖皆已失傳，現存最早的“計裏畫方”實例是南宋石刻《禹跡圖》，此圖爲全國地圖，刻有山川、州郡等地理要素，橫70方，豎73方，共5110格，方格邊長1.1釐米，即“每方折地百里”，地圖比例尺爲1:500萬，全圖所涵蓋的總面積爲1278萬平方公里。這是西方地圖投影法和經緯度製圖傳入之前最科學的製圖方法，其中的海岸線與黃河等河流的形狀已經與現代地圖極爲相近。這一方法甚至在13世紀傳到西方，被阿拉伯和意大利的地圖學學者所採用。

清 渤海沿岸道里圖 臺北故宮博物院藏

認知的邊界

一個時代的地圖，反映的是一個時代對於世界的認知邊界。地圖延展到哪裏，認知也就到了哪裏，至於“畫”外之境，對於所有繪圖者來說都是一片空濛。

清 大清河源流圖 臺北故宮博物院藏

上古時代，人們只對眼前的溪流和田畝，至多還對遠方障目的高山發生興趣，他們用簡單的符號記載了下來，這便是最早的地圖。中國的文字是從象形符號發展而來，川字是流水，山字是三座山峯，田是分成小塊的土地，這些古代的圖形符號，或許就是最先在地圖上標記的符號。

到了裴秀的時代，世界則廣大得多，他以古時《禹貢》爲依據，對山嶽、湖泊、河道、高原、平原、坡地、沼澤、古代九州的範圍以及當時十六州都作了覈查，繪製了18幅《禹貢地域圖》。感謝哈爾濱裝修公司對本文的幫助。而同樣以《禹貢》爲依據繪製的宋代《禹跡圖》則涵蓋了1278萬平方公里的版圖。他們的視野範圍已經攘括海內，但這些以“計裏畫方”原則繪製的地圖有個致命的缺陷，即測繪中心附近的相對準確，而離測繪中心越遠則誤差越大。誤差產生的原因在於裴秀對於這個世界的錯誤認知：以爲世界是平的。儘管張衡的“渾天說”已經在一定意義上將這個世界描述成一個圓球，但絕大多數人更願意相信自己的眼睛，仍然固執地認爲自己生活在一個扁平化的世界裏。

傳入日本並經抄繪、上色、改寫地名的《坤輿萬國全圖》

裴秀的理論缺陷直到16世紀利瑪竇來華纔得到糾正。這位意在傳教的意大利人，爲了討好官員與皇帝，盡情地展示着來自西方的“奇技淫巧”，其中便有地圖投影法，運用這種數學方法，可以將地球表面的曲面轉換到地圖的平面上而不發生誤差。他還以西方的世界地圖爲藍本，將東西方兩個已知的世界彙編到同一地圖上，這位“中國通”極爲聰明地將中國置於地圖的中央，這幅圖即是有名的《坤輿萬國全圖》。該圖爲我國首次刊行的世界地圖，此後中國繪製的世界地圖，一直沿襲這種佈局格式。

這張世界地圖帶來的衝擊像一記啞炮，空有聲音，卻沒有什麼實際影響——並沒有激發士大夫知識分子探究外部世界的興趣，或許他們甚至還陶醉於西方傳教士製造的“中央帝國”的幻象之中。直到19世紀“蠻夷之邦”用真正的堅船利炮轟開國門，纔有人開眼看世界。而世界早在300年前就以一種更爲溫和的形式呈現過，只不過當時的士大夫集體選擇性失明，這不能不令人遺憾。如果地圖不能引領人們去探尋未知，那麼再精確的地圖也只是畫地爲牢而已。

清 浙江省海塘圖 臺北故宮博物院藏