拓展疆域的帝國時代
1781年，當英國軍隊從重重包圍下的約克郡走出來向美國革命軍及其法國盟軍投降時，他們的軍樂團演奏了一首名為《世界顛倒了》( The World Turned Upside Down)的曲子。這首曲子不僅標誌了這一真實的歷史事件的重要性，即美國革命戰爭的勝利結束，而且還象徵了讓18世紀西方的知識、科學以及政治界轉型的鉅變。
在科學領域，諸如艾薩克·牛頓( Isaac Newton，1642-1727年)、佈菜茲·帕斯卡( Blaise Pascal，1623-1662年)和勒內·笛卡兒( Rene Descartes，1596-1650年)等重要人物為科學革命奠定了基礎。在思想領域，諸如歐洲的約翰·洛克( John Locke，1632-1704年)、伏爾泰( Voltaire，1694-1778年)、讓·雅克·盧梭( Jean Jacques Rousseau，1712-1778年)、亞當·斯密( Adam Smith，1723-1790年)和伊曼紐爾·康德( Immanuel Kant，1724-1804年)，以及美國的托馬斯·佩因( Thomas Paine，1737-1809年)、托馬斯·傑斐遜( Thomas Jefferson，1743-1826年)和本傑明·富蘭克林( Benjamin Franklin，1706-1790年)等人成了公開質疑眾多長久以來的權威信仰的領軍人物。將所有這些人聯繫在一起的是，他們都堅信任何社會、政治或科學問題都可以通過理智地應用理性原則來解決。18世紀通常被稱為“啟蒙時代”或“理性時代”，這是托馬斯·佩因在1795年創造的名詞。製圖學也毫不例外受到這種全新而富有挑戰性的文化思潮的深刻影響。
18、19世紀還見證了西方勢力範圍在全世界迅猛增長的殘酷事實。工業革命、蒸汽機的發明以及貿易需求是最重要的催化劑。工業化也意味著新交通渠道的開發，首先是運河的應用，之後是鐵路。這些渠道都需要進一步的考察——以法國為例，自1842年以來建造的所有鐵路都必須符合一個全國性的規劃，而且運河和鐵路本身也被詳盡地繪製成圖。就鐵路而言，其路線圖是由建造運營商和公認的地圖出版商繪製的——在美國，蘭德—麥克納利公司( Rand McNally)就是最好的例子，它們都急於利用這個新的不斷拓展的交通信息市場。
在政治領域，民族主義和帝國主義成了19世紀進程中的兩大主導力量，而製圖學則迎合了這個帝國時代的需要。這導致了越來越多的政府開始干預所謂的行政制圖。一個早期的例子就是拿破崙下令繪製的30000個《最小地方行政區圖》( Communes)，它徹底根除了法國舊政治和社會制度中的行政地理學。國家教育事業的發展促使中學和大學對地圖的需求與日俱增，以至於在西方世界，維多利亞時代的孩子們都是看著教室牆上的地圖成長起來的。自然而然，帝國的權力機構也更加迅速地將其新拓展的海外領地繪製成地圖。
製圖學同樣受到科技發展的深刻影響，由於新的印刷技術——值得注意的是，1798年慕尼黑的印刷工阿洛伊斯·塞內菲爾德( Alois Senefelder)發明的石版印刷術——通過降低費用、縮短工時，並允許製圖者有效地呈現新型數據，而改變了正在迅速成長的製圖業。廉價彩色印刷術的到來也改變了地圖的視覺效果，而人類探險的原動力則意味著越來越多的地理信息將被更可靠地描繪出來。到了19世紀末，傳統的未知空白領域被迅速填滿。隨著地圖的數量和範圍的增長和擴大，以及讀者的空前增多，傳統的製圖法發生了改變，從土地測量員、繪圖師和所謂的“地形藝術家”到攝影師、刻版師和石版印刷工，各個領域都出現了專業化的隊伍。製圖界——以及地圖影響和回應外在的廣闊世界的方式——從此徹底改變了。
法國的貢獻
許多製圖史學家確信，真正科學的製圖學是在路易十四(1643-1715年)執政期間的法國誕生的。1666年,路易十四的財政大臣讓·巴蒂斯特·科爾貝建立了皇家科學院。作為一個業餘科學家，科爾貝決心使法國的科學能夠像法國的藝術和軍事一樣處於世界領先水平，而科學院無疑是實現這一雄心壯志的途徑。
由於路易十四與當時“受到啟蒙”的其他歐洲君主一樣，都將支持此類事業視為促進知識發展的一種自我陶醉，所以科爾貝的計劃可以完全依賴其皇室統治者的資助。路易十四不僅授權科爾貝在全歐洲發出徵集令，招募這一領域的頂級專家來參與此項工作，還允許他向新機構的成員們提供獎金——當時被稱作撫卹金，這種慷慨大方史無前例。從一開始，繪製更精確、更科學的地圖就是重中之重，路易本人也宣稱新學術機構的首要任務之一就是“修訂和改進”地圖和航海圖。
測量法國
法國在製圖學發展方面的一大領先之處就是採用三角測量法作為地圖測量的一個更為精確的基礎。支持這一方法的理論是由荷蘭數學家傑瑪·弗裡修斯早在1533年提出的，並由他的荷蘭同鄉維勒布羅德·範羅延·斯內爾( Willebrord van Roijen Snell，1580-1626年)首次付諸實踐。1615年，斯內爾利用33個三角形組成的座標方格測量了荷蘭一塊128平方公里的土地。然而，法國卻成了第一個將三角測量法用於大比例測量的國家。
三角測量法的第一步是選擇一條已知長度的基準線，而後將基準線兩端點到遠眺地標的兩條直線與基準線之間的夾角度數測量出來，而基準線端點到遠眺地標之間的距離接著被用作新的基準線。反覆這過程直到整個測量區域被網狀或格狀的三角形覆蓋。這個座標方格為精確地鎖定地誌細節的位置提供了必要的框架。
1668年，讓·皮卡爾( Jean Picard,1620-1682年)開始了一項最終覆蓋整個法國的測量工作。他以從巴黎到楓丹白露( Fontainbleau)的一條長11公里的公路為基準線，成為測量出子午線或經線正確長度的第一人。取得這一成就之後，他接著用三角測量法測出了到英倫海峽的距離。這項完成於1681年的測量工作揭示出當時的製圖師總是將國家畫得比實際要大。據說，當測量結果呈現在路易十四面前時，他評論此圖說，它“讓我的國土損失了大半”。
意大利出生的天文學家讓一多米尼克·卡西尼(Jean- Dominique Cassini，1625-1712年)——他由於科爾貝的奉承於1669年來到巴黎——協助皮卡爾完成了測量工作。1671年，被任命為新成立的巴黎天文臺臺長的卡西尼決定不再回國而留任法國，他成了即將到來的、也許是有史以來最繁盛的製圖王朝之一的創始人。卡西尼家族的四代人都參與了被視為法國第一次全國範圍內的精確地形測量。這項事業——也許是世界上首次全國範圍的測量和製圖項目——耗費了幾乎整個18世紀才算完工。
卡西尼的航海圖
在兒子雅克(1677-1756年)的協助下，卡西尼決心把他和皮卡爾從比利牛斯山南部開始的測量工作繼續進行下去彷彿他們的目標還不夠野心勃勃，並最終用三角形構成的網狀格覆蓋整個法國。但他生前並沒有看到這項浩大的工程完工，直到1744年，第一幅卡西尼《法國》地圖才最終問世。包括18頁的這幅圖，完全可以被稱為首次全國範圍內的真正精確的地圖測量。作為測量基礎的三角測量法涉及了丈量、計算、標繪19個不同的基準線和約800個三角形。
雅克和他的兒子塞薩爾-弗朗索瓦·卡西尼·德蒂裡(1714-1784年)順理成章地以三角測量法為基礎進一步繪製和改進地圖。因此，皇室的財政資助是一個先決條件，1747年，路易十五(1715-1774年)雖然支持了這項工程，但到了1756年，政府贊助突然被收回；更加讓人難以理解的是，這件事幾乎發生在地圖的第一頁——總共175頁——被印刷出來並呈獻給國王之後。
國王改變主意的原因很簡單：即這項事業的耗資——卡西尼提醒過路易國王這項工程預計要20年才能完成。當時法國在歐洲和海外剛捲入了稱作“七年戰爭”的一個漫長戰事，而且皇室的財政情況捉襟見肘。然而，從父親手裡接過監管任務的塞薩爾-弗朗索瓦並沒有氣餒，而是開始尋找可靠的資金來源。他成立了一家公司，將公司的股票賣給各種各樣的法國貴族來籌集資金。但這項工作仍耗資不少：在其頂峰時期，僱用了八十多個全職的土地測量員、地形學家和製圖師。塞薩爾一弗朗索瓦也沒能親眼看到完工，直至18世紀90年代，這項偉業才算完成。那時，監工的任務落在了讓-多米尼克·卡西尼四世(1748-1845年)這個製圖王朝創始人的曾孫身上。
這是個多事之秋。隨著1789年法國大革命的爆發和其後波旁王朝的覆滅，新的革命政權把接管卡西尼的地圖作為國家的一個首要任務，並認為它們是珍貴的“國家財富”。1793年，革命政府解散了卡西尼的公司，並沒收了公司的全部資產。讓-多米尼克·卡西尼被逮捕並受到革命法庭的審判，僅僅保住了性命。儘管拿破崙最終復辟——而且他的股東們補償了公司的損失，但卡西尼終其一生也沒能奪回其家族耗費了如此多時間和心血繪製的偉大的地圖資源。
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