发布时间:2024-12-06 05:55:15 来源: sp20241206
中新社 北京1月7日电 题:“制图六体”如何绘制河山?
作者 韩昭庆 复旦大学历史地理研究中心教授
“制图六体”是中国测绘史、地图史上成文最早、最重要的绘图理论。著者裴秀,是魏晋时期名臣,主管水利、土木工程等。他有感于以往地图“虽有粗形,皆不精审,不可依据”,遂组织人员绘制了中国有史以来最早的历史地图集《禹贡地域图》十八篇,并在此基础上创立了“制图六体”的学说,奠定了中国传统地图绘制的理论基础,裴秀因此被英国著名学者李约瑟称为“中国科学制图学之父”。
“制图六体”出自裴秀所著《禹贡九州地域图·序》,现存最早记录始自唐代,一条载于《晋书》卷三十五《裴秀传》,另一条载于欧阳询《艺文类聚》卷六。当时并没有出现“制图六体”这一专有名词,《晋书》里写作“制图之体有六焉”,《艺文类聚》则是“制地图之体有六”。《晋书》与《艺文类聚》的记载大致相同,不同之处在于《晋书》脱漏“定于准望;径路之实”几字。
《裴秀传》古文本,摘自唐房玄龄撰《晋书·卷三十五》,清乾隆时期武英殿刊本。作者供图“六体”分别指分率、准望、道里、高下、方邪、迂直:“制图之体有六焉。一曰分率,所以辨广轮之度也。二曰准望,所以正彼此之体也。三曰道里,所以定所由之数也。四曰高下,五曰方邪,六曰迂直,此三者各因地而制宜,所以校夷险之异也。”“六体”虽然在文中并列出现,但实际上地位并不平等,前三体与后三体存在主次关系。前三体中的分率指比例尺,准望指方位,道里指图上距离,而后三体中的高下、方邪和迂直在文中共出现过三次,每次皆同时出现,指的是高程、坡度和曲率,是对道里的补充说明,即绘图时需要考虑因地形起伏、道路弯曲造成的图上距离的误差。通过制图六体的绘图理论,可以解决把三维立体的地理要素转绘到二维平面上的问题。
从乾隆时期编撰的《四库全书》中经、史、子、集等四部皆有“制图六体”的收录方式可以看出,至少到乾隆时期,古人还没有对其性质形成统一认识。历代文献均收录了“制图六体”的内容,但是直到清初地理学家胡渭才有对“六体”的解释,并作为他绘制《禹贡锥指》图的理论依据,其余文献或节选或照抄,很少评述。“制图六体”作为专门的制图用语始自清末的朱正元。
“制图六体”作为专业术语虽然出现得很晚,但自其概念提出,人们制图时总会提到它。如唐代的贾耽(公元730~805年)谈到裴秀创立“六体”之说,并把“六体”与中国最古老的书籍之一《九丘》并列,认为“九丘乃成赋之古经,六体则为图之新意”。由此可知,贾耽对“六体”评价非常高,而他制图时,“夙尝师范”。宋代沈括在《梦溪笔谈》中谈及他制作“飞鸟图”时,也考虑到“六体”中的分率、准望、高下、方邪及迂直等五体。明代徐光启亦曾提到过六体,“其法以准望为宗,以考高下、方邪及迂直之校,以定道里,以设分率”,认为准望是其中最重要的原则。胡渭曾对“制图六体”的含义进行了诠释,但是对于如何将“六体”应用于绘图实践却感到困惑,于是发出“昔人谓古乐一亡,音律卒不可复。愚窃谓晋图一亡,而准望之法亦遂成绝学”的感叹。
明末清初,随着西方传教士来华,先进的科学技术和知识得以进入中国,其中包括利用投影方法和经纬度绘制世界地图的绘图方法。通过投影的方法,可以把地球球面转绘到二维平面上,尤其在表示大范围区域时,其优势更为明显。
清代,康熙皇帝经过学习,认识到西方测绘方法的科学性和准确性,遂请传教士指导中国的测绘人员对其统辖的疆域开展测绘,最终在康熙五十八年(1719年)完成包括对西藏在内全国疆域的地图编绘,形成当时世界上绘制地域最广、最准确的地图:康熙《皇舆全览图》。康熙认为,西方的测量方法源于中国:“论者以古法、今法之不同,深不知历原出自中国,传及于极西,西人守之不失,测量不已,岁岁增修,所以得其差分之疏密,非有他术也。其名色条目虽有不同,实无关于历原,皆系于岁修。”这种“西学中源说”影响到后来的学者,清末朱正元甚至提出《西法测量绘图即晋裴秀制图六体解》。朱正元将准望解释为测经纬度,并证以《周礼》中的“以土圭之法,测土深,正日影,以求地中”;而《考工记》中已记载了类似西人使用的水准来测量;道里则“与西人测三角无异者”,证以勾股原理;西人有测高差的方法,朱正元证以元代郭守敬就已测量海面到京师的地形高下,并以此推知裴秀也已有高下之测量。
摘自汪前进、刘若芳整理出版的《清廷三大实测全图集》中的康熙《皇舆全览图》。事实上,朱正元推测裴秀提出“制图六体”时已注意到经纬度显然过于牵强,地形、地貌的立体三维形象与平面的二维体系矛盾,“六体”中的准望是把立体转到平面建构的坐标体系,这恰与西方把球面投影到平面的道理具有某些相似性,但遗憾的是,裴秀解决的是把立体转到平面的问题,而非球面转到平面的投影,二者不能混淆,朱正元的说法实是夸大了裴秀的理论。但裴秀能够想到把立体的地物投影到平面则是值得肯定的。
从制图学的角度看,“制图六体”除了没有提出经纬线和地图投影外,几乎提到现代制图学上应考虑的所有主要因素。事实上,在一定范围内确实可以把地球球面看作平面——古代能施测的范围很小,故在有限的范围内施测,确实能保证测绘的准确性。从这个角度上看,制图六体确实包括了所有要考虑的因素,可以满足当时应用的要求,这或许是中国古代制图上不需要考虑地图投影的原因之一。此外,正如著名地理学家陈正祥所言,古代东方和西方地图学的发展,在本质上和趋势上颇有不同。中国自古为农业国家,编制地图的主要目标在于分配土地、征收赋税、城池防守以及交通水利等,注意较大比例尺地图的绘制;而古代地中海沿岸的居民,力求向外发展,航海图必不可少,其早期的制图家,皆偏重于大区域小比例地图的编制,因而必须测量经纬度并研究地图投影。需要补充的是,中国以农为本,人们主要生活在陆地上,陆地上的山川形势往往也可以充当旅行家们的路标,而茫茫大海,若缺乏合适的定位方法,则寸步难行。
南宋刻石的《禹迹图》约1933年拓片。美国国会图书馆藏地图是人们对所处地理环境的空间认知在图形上的体现。地图内容、地图绘制及使用随时代发展而变化,尤其是早期绘制的地图由于不受整齐划一的标准化的约束,它的绘制还受到当时社会文化、政治背景,以及绘制人员的技术水平和心理诉求的影响,呈现出丰富多彩的内容。因此,地图以直观的形式反映社会文明进步的轨迹。裴秀在制图实践的基础上提出“制图六体”,由此可知在西晋及西晋以前,古人曾经有一套量化绘制地图的方法,但是该技术却湮灭人间,没有流传下来。就后世绘制的地图而言,除了宋代《禹迹图》谱系图,以及清代康熙时期的《皇舆全览图》谱系图之外,现存绝大多数中国古地图带着明显的山水画痕迹,并不注重图面内容的准确性,甚至清代后期的军事地图也是如此,其准确性主要由图说完成。诚如康熙皇帝所言,西方的技术可以世代相传并不断改进,那为什么中国古代的地图绘制方法却难以进步,这是值得我们思考的历史问题。(完)
专家简介:
韩昭庆,复旦大学历史地理研究中心教授,任中国测绘学会边海地图研究工作委员会副主任委员、中国环境科学学会环境史专业委员会委员、中国地理学会历史地理专业委员会委员、上海中山学社副社长。研究领域有中国历史地理、环境史及中国地图史。
主持国家自然科学基金3项、教育部人文社会科学重点研究基地重大项目1项、上海市教委曙光项目、上海市浦江人才计划及复旦大学“985工程”创新基地课题各1项。出版专著2部,译著1部。在《中国社会科学》《地理学报》《复旦学报》《清华大学学报》《历史地理》《中国历史地理论丛》等刊物上发表论文近60篇。
【编辑:孙静波】