拓展疆域的帝国时代
1781年，当英国军队从重重包围下的约克郡走出来向美国革命军及其法国盟军投降时，他们的军乐团演奏了一首名为《世界颠倒了》( The World Turned Upside Down)的曲子。这首曲子不仅标志了这一真实的历史事件的重要性，即美国革命战争的胜利结束，而且还象征了让18世纪西方的知识、科学以及政治界转型的巨变。
在科学领域，诸如艾萨克·牛顿( Isaac Newton，1642-1727年)、布菜兹·帕斯卡( Blaise Pascal，1623-1662年)和勒内·笛卡儿( Rene Descartes，1596-1650年)等重要人物为科学革命奠定了基础。在思想领域，诸如欧洲的约翰·洛克( John Locke，1632-1704年)、伏尔泰( Voltaire，1694-1778年)、让·雅克·卢梭( Jean Jacques Rousseau，1712-1778年)、亚当·斯密( Adam Smith，1723-1790年)和伊曼纽尔·康德( Immanuel Kant，1724-1804年)，以及美国的托马斯·佩因( Thomas Paine，1737-1809年)、托马斯·杰斐逊( Thomas Jefferson，1743-1826年)和本杰明·富兰克林( Benjamin Franklin，1706-1790年)等人成了公开质疑众多长久以来的权威信仰的领军人物。将所有这些人联系在一起的是，他们都坚信任何社会、政治或科学问题都可以通过理智地应用理性原则来解决。18世纪通常被称为“启蒙时代”或“理性时代”，这是托马斯·佩因在1795年创造的名词。制图学也毫不例外受到这种全新而富有挑战性的文化思潮的深刻影响。
18、19世纪还见证了西方势力范围在全世界迅猛增长的残酷事实。工业革命、蒸汽机的发明以及贸易需求是最重要的催化剂。工业化也意味着新交通渠道的开发，首先是运河的应用，之后是铁路。这些渠道都需要进一步的考察——以法国为例，自1842年以来建造的所有铁路都必须符合一个全国性的规划，而且运河和铁路本身也被详尽地绘制成图。就铁路而言，其路线图是由建造运营商和公认的地图出版商绘制的——在美国，兰德—麦克纳利公司( Rand McNally)就是最好的例子，它们都急于利用这个新的不断拓展的交通信息市场。
在政治领域，民族主义和帝国主义成了19世纪进程中的两大主导力量，而制图学则迎合了这个帝国时代的需要。这导致了越来越多的政府开始干预所谓的行政制图。一个早期的例子就是拿破仑下令绘制的30000个《最小地方行政区图》( Communes)，它彻底根除了法国旧政治和社会制度中的行政地理学。国家教育事业的发展促使中学和大学对地图的需求与日俱增，以至于在西方世界，维多利亚时代的孩子们都是看着教室墙上的地图成长起来的。自然而然，帝国的权力机构也更加迅速地将其新拓展的海外领地绘制成地图。
制图学同样受到科技发展的深刻影响，由于新的印刷技术——值得注意的是，1798年慕尼黑的印刷工阿洛伊斯·塞内菲尔德( Alois Senefelder)发明的石版印刷术——通过降低费用、缩短工时，并允许制图者有效地呈现新型数据，而改变了正在迅速成长的制图业。廉价彩色印刷术的到来也改变了地图的视觉效果，而人类探险的原动力则意味着越来越多的地理信息将被更可靠地描绘出来。到了19世纪末，传统的未知空白领域被迅速填满。随着地图的数量和范围的增长和扩大，以及读者的空前增多，传统的制图法发生了改变，从土地测量员、绘图师和所谓的“地形艺术家”到摄影师、刻版师和石版印刷工，各个领域都出现了专业化的队伍。制图界——以及地图影响和回应外在的广阔世界的方式——从此彻底改变了。
法国的贡献
许多制图史学家确信，真正科学的制图学是在路易十四(1643-1715年)执政期间的法国诞生的。1666年,路易十四的财政大臣让·巴蒂斯特·科尔贝建立了皇家科学院。作为一个业余科学家，科尔贝决心使法国的科学能够像法国的艺术和军事一样处于世界领先水平，而科学院无疑是实现这一雄心壮志的途径。
由于路易十四与当时“受到启蒙”的其他欧洲君主一样，都将支持此类事业视为促进知识发展的一种自我陶醉，所以科尔贝的计划可以完全依赖其皇室统治者的资助。路易十四不仅授权科尔贝在全欧洲发出征集令，招募这一领域的顶级专家来参与此项工作，还允许他向新机构的成员们提供奖金——当时被称作抚恤金，这种慷慨大方史无前例。从一开始，绘制更精确、更科学的地图就是重中之重，路易本人也宣称新学术机构的首要任务之一就是“修订和改进”地图和航海图。
测量法国
法国在制图学发展方面的一大领先之处就是采用三角测量法作为地图测量的一个更为精确的基础。支持这一方法的理论是由荷兰数学家杰玛·弗里修斯早在1533年提出的，并由他的荷兰同乡维勒布罗德·范罗延·斯内尔( Willebrord van Roijen Snell，1580-1626年)首次付诸实践。1615年，斯内尔利用33个三角形组成的坐标方格测量了荷兰一块128平方公里的土地。然而，法国却成了第一个将三角测量法用于大比例测量的国家。
三角测量法的第一步是选择一条已知长度的基准线，而后将基准线两端点到远眺地标的两条直线与基准线之间的夹角度数测量出来，而基准线端点到远眺地标之间的距离接着被用作新的基准线。反复这过程直到整个测量区域被网状或格状的三角形覆盖。这个坐标方格为精确地锁定地志细节的位置提供了必要的框架。
1668年，让·皮卡尔( Jean Picard,1620-1682年)开始了一项最终覆盖整个法国的测量工作。他以从巴黎到枫丹白露( Fontainbleau)的一条长11公里的公路为基准线，成为测量出子午线或经线正确长度的第一人。取得这一成就之后，他接着用三角测量法测出了到英伦海峡的距离。这项完成于1681年的测量工作揭示出当时的制图师总是将国家画得比实际要大。据说，当测量结果呈现在路易十四面前时，他评论此图说，它“让我的国土损失了大半”。
意大利出生的天文学家让一多米尼克·卡西尼(Jean- Dominique Cassini，1625-1712年)——他由于科尔贝的奉承于1669年来到巴黎——协助皮卡尔完成了测量工作。1671年，被任命为新成立的巴黎天文台台长的卡西尼决定不再回国而留任法国，他成了即将到来的、也许是有史以来最繁盛的制图王朝之一的创始人。卡西尼家族的四代人都参与了被视为法国第一次全国范围内的精确地形测量。这项事业——也许是世界上首次全国范围的测量和制图项目——耗费了几乎整个18世纪才算完工。
卡西尼的航海图
在儿子雅克(1677-1756年)的协助下，卡西尼决心把他和皮卡尔从比利牛斯山南部开始的测量工作继续进行下去仿佛他们的目标还不够野心勃勃，并最终用三角形构成的网状格覆盖整个法国。但他生前并没有看到这项浩大的工程完工，直到1744年，第一幅卡西尼《法国》地图才最终问世。包括18页的这幅图，完全可以被称为首次全国范围内的真正精确的地图测量。作为测量基础的三角测量法涉及了丈量、计算、标绘19个不同的基准线和约800个三角形。
雅克和他的儿子塞萨尔-弗朗索瓦·卡西尼·德蒂里(1714-1784年)顺理成章地以三角测量法为基础进一步绘制和改进地图。因此，皇室的财政资助是一个先决条件，1747年，路易十五(1715-1774年)虽然支持了这项工程，但到了1756年，政府赞助突然被收回；更加让人难以理解的是，这件事几乎发生在地图的第一页——总共175页——被印刷出来并呈献给国王之后。
国王改变主意的原因很简单：即这项事业的耗资——卡西尼提醒过路易国王这项工程预计要20年才能完成。当时法国在欧洲和海外刚卷入了称作“七年战争”的一个漫长战事，而且皇室的财政情况捉襟见肘。然而，从父亲手里接过监管任务的塞萨尔-弗朗索瓦并没有气馁，而是开始寻找可靠的资金来源。他成立了一家公司，将公司的股票卖给各种各样的法国贵族来筹集资金。但这项工作仍耗资不少：在其顶峰时期，雇用了八十多个全职的土地测量员、地形学家和制图师。塞萨尔一弗朗索瓦也没能亲眼看到完工，直至18世纪90年代，这项伟业才算完成。那时，监工的任务落在了让-多米尼克·卡西尼四世(1748-1845年)这个制图王朝创始人的曾孙身上。
这是个多事之秋。随着1789年法国大革命的爆发和其后波旁王朝的覆灭，新的革命政权把接管卡西尼的地图作为国家的一个首要任务，并认为它们是珍贵的“国家财富”。1793年，革命政府解散了卡西尼的公司，并没收了公司的全部资产。让-多米尼克·卡西尼被逮捕并受到革命法庭的审判，仅仅保住了性命。尽管拿破仑最终复辟——而且他的股东们补偿了公司的损失，但卡西尼终其一生也没能夺回其家族耗费了如此多时间和心血绘制的伟大的地图资源。
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