守土有责,中华民族五千年来的国土测量与地图绘制历程!

测量面积自古以来就是一个不可或缺的工作,无论是国土面积,还是房屋面积,湖泊面积等等,大致都需要测量!

那么,在没有现代科技的中国古人手中,他们又是如何将需要测量的面积测量出来的呢?

守土有责,中华民族五千年来的国土测量与地图绘制历程!

大禹治水,上古的“规矩”与测量!

测量工作从上古时期便已有踪迹,至于究竟是起源于何处,我们早已不得而知!但在中国中国夏朝时期,大禹治水的工作中便涉及涉及测量,正如《史记》中有这样的记载:

“陆行乘车,水行乘船,泥行乘撬,山行乘撵,左准绳,右规矩、载四时,以开九州,通九道,陂九泽,度九山。”

由此可知,四千多年前的上古时期,夏朝的开创者禹在陕西龙门、华阴一带治水时,就率先创造并使用了准、绳、规、矩这四种测量工具,在治水过程中进行辅助工作。“左准绳,右规矩”;就是说,大禹左手拿着准和绳,右手握着规和矩,从而帮助自己治理水患,巡察九州。

守土有责,中华民族五千年来的国土测量与地图绘制历程!

那么,古代的“准绳”和“规矩”又是什么测量工具?通俗来说,“准”和“绳”是两种工具,都是当时人们用来测定物体平、直的器具;至于“规”和“矩,“规”是可以用来校正圆的工具,而“矩”则是画方形的曲尺!那夏朝的时候,国土面积是怎么算的呢?两个字——估算!在《山海经》中,曾记载大禹在位时派自己的助手大章和竖亥去步量世界的大小:

所谓:“竖亥右手把筭,左手指青邱北”。

但受限于古人对于地球与天文的认识,人们其实并不能够真实地测量出国土面积大小,古人更多的时候只是估算出一个地区的大概面积!

测量与绘制,古代地图的制作方法!

在古代,测量面积后的一大用处便是制作地图,那么,古代的地图绘制是如何进行的,地图又是如何制作出来的呢?

守土有责,中华民族五千年来的国土测量与地图绘制历程!

总体来说,中国地图绘制水平的进步以及国土面积的测量,也是随着时间的发展而发展的!而中国古代绘制地图技术的进步,则离不开一个名叫裴秀的人。中国古代绘制地图的水平其实是很高明的,而其中的巨大进步之一便是西晋时的裴秀,提出了后世沿用许久且十分著名的“制图六体”,

也就是“分率、准望、道里、高下、方邪、迂直”六体。

其中,分率也就是后世的比例尺,准望即正确的方位,道里即道路的测量,高下即物体高度的测量,至于方邪,即用勾股求弦,迂直即对直线和曲线的测量!从中我们也可以看出,西晋裴秀的制图六体,其实已经包含了后世的比例、测量等最基本的制图元素,并且成功地把如勾股求弦等数学知识引入到了六体制图中,这也充分说明了中国古代的制图技术和测量技术在自成一体的情况下其实也是十分高超的!

守土有责,中华民族五千年来的国土测量与地图绘制历程!

测量工具的应用,特别是“规”和“”矩”的应用其实在古代也是比较广泛的!即使到现在,我们依旧可以在诸多前代画作中,看到伏羲氏手执矩,女娲氏手执规的画面,而这也说明了古代“规矩”的重要性!

如《周髀》首章记述:“平矩以正绳,偃矩以望高,复矩以测深,卧矩以知远”。

这也说明“矩”在古代是测量高、深、平、远的重要工具。“规矩”的发明可以说具有重大的时代意义,通过“矩”可以构成直角,才能够进行更好的测量工作!

计里画方,盛行千年的制图方法!

此外,如果要提到古代制图的方法,其中不可缺少的一种重要方法便是“计里画方”!何谓计里画方,简单的讲就是在地图原稿上,画上许多垂直线,把图稿分成一个一个的小格子,每个方格代表一定的测量长度,比如说将一方相当于100里,然后就以这个比例尺,将对大地的测量结果绘制在图稿之上。

其实即使到现在,我们在机械制图中操作也和这种方式大致相同!通过利用计里画方这样的高超方法,古代中国人也得以绘制了许多影响至今的高质量地图,比如长沙马王堆汉墓出土的地图以及宋代非常有名的《禹迹图》!

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计里画方在中国使用了很长时间,一直到清朝,中国的国土测量与制图始终并未脱离计里画方这一方法!明朝时,西方传教士利玛窦第一次把我们后世的经纬度制图法介绍到中国,虽然我们依旧以计里画方为主,但受益于西方先进天文地理知识的传入,清朝时也开始有许多重要地图都是采用经纬度来绘制完成!

比如说清朝康熙帝时期,在西方传教士地指导下,于1718年间便完成了关于中国的整体地图《 康熙皇舆全览图 》。该图广泛应用,几乎一直沿用了整个清朝时期,一直到民国初年出版新的全国地图。

不断进步的国土测量与地图绘制技术!

对于整个世界国土测量工作来说,自从十六世纪以来,随着西方近代科学技术的发展以及航海和殖民的需要,国土面积的测量工作和对于地图的绘制工作也有了新的发展动力!比如荷兰地图学家墨卡托所拟定的墨卡托投影,便在在荷兰及之后英国的大航海时代中发挥了巨大作用,此外,卡西尼用于三角测量的投影以及兰伯特的圆锥投影等,也都发挥了各自具有的一定价值。

除此之外,德国数学家、物理学家、天文学家高斯于19 世纪20 年代拟定,后经德国大地测量学家克吕格于1912 年对投影公式加以补充的高斯-克吕格投影,也在十九世纪之后的地图绘制以及地理发展中产生了极大的效果,通过高斯—克吕格投影,已经可以通过分带制订精度相当高的平面图!综上所述,这些地图投影技术的发展为世界国土面积测量发挥了巨大的作用!

守土有责,中华民族五千年来的国土测量与地图绘制历程!

随着现代科技的发展,国土测量工作已经愈加先进!电气时代的来临,特别是在电磁波测距仪发明之后,对于物体或者地区长度测量可以说有了质的飞跃。19世纪中叶,法国的洛斯发明了摄影测量方法,20世纪初,德国发展了航空摄影测量技术。这些摄影测量技术的发展,大大提高了人们地图制图、国土面积测量的效率!等到20世纪中后期,各国人造地球卫星上天以及遥感卫星、国土资源卫星等遥感技术、航天摄影测量技术的发展,对于国土测量的效率更得到充分提高,随着科技发展达到前所未有的水平!

守土有责,中华民族五千年来的国土测量与地图绘制历程!

总而言之,随着科技的发展,人们对于国土面积的测量愈发精确,但我们却仍不能忘记古人们的智慧与贡献。从古到今,我们总会不时地测量我们脚下的国土面积,正所谓守土有责,中国的土地,一寸也不能少!


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