艱苦的大地測量：曾靠步量、記道車來測里程

測量當然是繪製任何地圖最首要的一步。

據《春秋緯》說，五帝之一的炎帝，為了度量大地而遠涉幾十萬裡。大禹也曾派遣太章從東到西、豎亥自北至南步量國土，可見當時步量(踏勘)是大地測量的基本方法之一，以至於幾千年之後，還有人把地圖命名為《禹跡圖》，意即大禹的足跡。

可步行丈量的效率、準確度……可想而知。好在各朝各代都不乏銳意創新之人，西漢時出現了一種“記道車”，可以計算行路里程。到東漢時，張衡仍嫌它不夠好使，做了一番改進，利用差速齒輪原理，行車十里則敲鼓一次，敲鼓滿十則敲鐘一次，車上指南針記錄車子行走方向，大大提高了里程測量速度。

古人還採用測“日影”的方式來推算實地距離：在同一天的中午，在南北方向兩地分別豎起同高的表杆(通常高8尺，相當於1.88米)，然後測量表杆的影子，並根據“寸影千里法則”(日影差一寸，實地相距千里)推算南北兩地距離，並把夏至日影長為1.5尺的地方視為方形大地的中心。但“寸影千里”是相當粗略的經驗值，後來被南朝天文學家何承天、隋代天文學家劉焯和唐代天文學者僧一行、南宮說的理論和實測所否定。

不管此後測量工具再如何精細發達，實測工作仍然相當艱苦。比如近代地理學家鄒代鈞當年從英俄回國後，進行《湖北全省分圖》的測繪編制，測量方面採用的是測經緯度法和大地三角測量法，每天的工作繁重瑣細：“……計八人共測一州縣，每八人中又分四小路，二人任‘測天度’(術語，用六分儀測天體高度)為一路，測州縣治所及各定點外，仍應測地面三角;管‘記裡輪’(術語，記錄里程的工具)者一人，同學生一人為一路，測人行道里外，亦應測地面三角，餘學生四人，分為兩路，專測地面三角……”

　地圖繪製：“計裡畫方”一直使用了1500年

大部分古代縣誌中“輿地”部分出現的地圖，都畫在許多方格里。這是一種古老的按比例尺繪製地圖的方法，名為“計裡畫方”。繪圖時，先在圖上佈滿方格，方格中邊長代表實地裡數，相當於現代地形圖上的方里網格;然後按方格繪製地圖內容，以保證一定的準確性。

“計裡畫方”始自西晉裴秀提出的“製圖六體”原則。除經緯線和地球投影外，現代地圖學上應考慮的主要因素，他幾乎全提了出來。這個方法在傳教士利瑪竇將西方地圖帶入中國前，一直使用了1500年，不過它的侷限性也相當嚴重，因為沒有標明經緯度數，只能適用於大比例尺和低緯地區地圖。

被輿地鄒家鄒漢勳詬病的“像山水畫”一樣的地圖，其實一直是中國早期地圖的表現形式。見山畫山，見水畫水，雖然精確度不高，但勝在形象直觀，立體感強，如果手筆好，更有可能成為欣賞把玩的藝術品。而賞畫時若能讀出地理資訊，樂莫大焉。1930年代，梁思成、林徽因夫婦在翻看一本畫冊時，無意中發現了一幅唐代壁畫“五臺山圖”，詳繪了五臺山及周邊地理風貌，他們注意到畫中一座叫“佛光寺”的廟宇。佛光寺始建於北魏，唐武宗滅佛時被毀，12年後才重建。而被毀之前的影像，被描繪於幾千裡之外的敦煌石窟，可想而知這座寺院在唐宋時代五臺名剎中的地位。他們後來遠赴山西，走了整整一天，真的找到了這座隱藏在山巒之下的破落古寺，打破了當時日本學者的斷言：在中國大地上沒有唐朝及其以前的木結構建築。

古代第一次天文大地測量

一行是個有智慧且堅毅的僧人，他在唐玄宗授命下，組織領導了中國古代第一次天文大地測量，可稱之史無前例。整個測量隊伍由南宮說帶領，向全國各地進發，一行則坐鎮長安指揮。測量範圍非常廣闊，以河南平原為中心，北達蒙古的烏蘭巴托，南達湖南常德，在這些地方分別測量了冬至、夏至的日影及北極高度，在實測中第一次測出了子午線長度。

　西晉裴秀提出的“製圖六體”原則

“計裡畫方”始自這“製圖六體”。

一為“分率”，用以反映面積、長寬之比例，即今之比例尺;

二為“準望”，用以確定地貌、地物彼此間的相互方位關係;

三為“道里”，用以確定兩地之間道路的距離;

四為“高下”，即相對高程;

五為“方邪”，即地面坡度的起伏;

六為“迂直”，即實地高低起伏與圖上距離的換算。

地圖的起源很早，在遠古時期人們要到別的地方定居生活，就需要了解當地情況。當時還沒有文字，人們就用刻符、圖畫的形式畫出沿路的山川、湖泊、樹木、道路的形象，表示這一地方的地理特點，這就是最原始的地圖。考古工作者和人類學家根據原始人在岩石上的壁畫，發現了古人的壁畫也具有地圖的原始功能如指示方向、標明道路，但當時的巖畫還很粗糙，只是大概會意。在文獻記載中，西周時期已經有了地圖。西周初年周成王決定修建洛邑的時候，派遣周公帶著地圖去負責監督築城的工匠，並占卜以測定風水吉凶。這說明在當時已經有了地圖的使用。到了春秋戰國時期，由於戰爭的頻繁和經營封國的需要，地圖使用更加廣泛，也出現了各種各樣的地圖。《周禮》中就列舉了負責地圖管理的部門近二十個，在這些部門裡，有的負責管理土地地圖，用以徵收賦稅；有的則是掌握疆域圖。雖然《周禮》是戰國時人的作品，假託西周人所作，但所記敘的地圖編撰的事情得到了考古的證實。1977年考古工作者在河北平山發現了中山王陵的地圖，即“兆域圖”。這幅地圖繪製有中山王陵墓的佈局，在圖中標明瞭宮室建築的各部分名稱、大小、位置、距離和中山王的詔書。截至目前，這幅地圖是中國發現最早的墓地地圖，對於瞭解中山國的喪葬文化有很重要的價值，也體現了當時發達的製圖技術。戰國時期因為戰爭頻仍，軍事地圖在各國的使用都很普遍。荊軻刺秦王時帶去的就是督亢之地的地圖，用以示好秦國，得到接近秦王的機會。但可惜的是，由於長期戰亂和難以儲存，大多數秦漢古地圖都失傳了，目前人們能見到的最早的古地圖實物最早的要屬秦放馬灘地圖了。這幅地圖勾畫了放馬灘附近的軍事要地和村落，已經有了初步的圖例和比例尺，體現了當事人的聰明才智。除了放馬灘地圖，比較著名的地圖還有馬王堆漢墓裡發現的《駐軍圖》。這幅圖清晰地展現了當時漢朝在和南越國交界處的行政設定，其中有一個要塞就設在南嶺以南，體現了犬牙相制，控制南越的軍事意圖。在中國地圖的繪製史上，秦漢之後的西晉是一個關鍵時期。裴秀是其中傑出的地圖學家，他主持編繪了《禹貢地域圖》。又提出了繪製地圖必須要遵守的六項基本原則，為中國地圖學的發展創了了正規化，並一直沿用到清代。唐代人賈耽則創造了歷史地圖的新繪製方法，對地理名稱古今地名都加以註明，古地名用黑色注出，今地名用紅色注出。這種“今朱古墨”的繪製方法為我們後人研究地理沿革提供了方便之門。唐代之後的宋元時期，地圖繪製隨著對外貿易的發達更加興盛，出現了《華夷圖》、《禹跡圖》等著名地圖。在北宋中期沈括還發明瞭分層蠟質的模擬地形圖，更增加了實用意義。近代繪製方法的地圖是在清代康熙年間開始的。康熙帝命人在全國範圍內進行實地測量，繪製了著名的《皇輿全圖》，標誌著地圖事業的鼎盛。中國古代的地圖多種多樣，這筆寶貴的遺產還有待今人不斷整理發掘。