中國古代測繪有多厲害？這幾位測繪界大咖告訴你！

有這樣一群人，他們身強(qiáng)體壯，上山下水，猶如蛟龍出海。

他們玩得來計(jì)算機(jī)，寫得來代碼，VisualStudio，MATLAB，CAD，ARCGis各種專業(yè)軟件信手拈來。

他們搞得懂高等數(shù)學(xué)，摸得透線性代數(shù)，用數(shù)學(xué)解譯天地變幻，猶如家常便飯。

傳統(tǒng)的測繪技術(shù)領(lǐng)域包括大地測量技術(shù)、航空攝影測量技術(shù)、工程測量技術(shù)、地圖制圖與制印技術(shù)、海洋測繪技術(shù)以及測繪儀器制造技術(shù)等。當(dāng)代測繪高科技主要是空間定位技術(shù)、航空和衛(wèi)星遙感技術(shù)、地面一體化測量技術(shù)和地理信息技術(shù)，以及與之相配套的通信技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)而帶來的上述技術(shù)的集成。

但你知道中國古代測繪有多厲害嗎？

沒有現(xiàn)代科技、缺乏先進(jìn)設(shè)備，這些古代杰出的測繪人物，仍能從天地萬物中獲取知識(shí)。

他們大多都是重大工程建設(shè)者或歷史見證人，對中國測繪事業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。

說到測繪，就繞不開禹，禹奉舜命治理洪水的故事更是無人不知。在治水過程中，采用“左準(zhǔn)繩,右規(guī)矩”，測量遠(yuǎn)近和高低。他鑄造的九鼎圖，是中國最早的原始地圖。

說完禹，就要說西周初期的周公了，姬姓，名旦，除了愛解夢之外，還是我國古代著名的政治家、軍事家、思想家、教育家,被尊為元圣。

因采邑在周（今陜西岐山北），稱周公。公元前1112年，在河南穎川陽城（今登封縣告成鎮(zhèn)）建立了土圭測景臺(tái)；公元前1108年?duì)I建洛邑（今河南洛陽），勘測繪制了洛邑地圖獻(xiàn)給成王。

春秋戰(zhàn)國的鄭國，鄭國不是國家的名字，他是當(dāng)時(shí)韓國的水工，在公元前246年(秦王政元年)鄭國受韓國命令，費(fèi)時(shí)十年，打造了西引涇水東注洛水，長達(dá) 300 余里的鄭國渠，也是中國四大古渠之一。

到了漢武帝期間，西漢時(shí)期的著名水工徐伯，根據(jù)大司農(nóng)鄭當(dāng)時(shí)的建議，由齊人水工徐伯主持、動(dòng)員兵卒數(shù)萬人開挖漕渠。歷時(shí)三年，終于開鑿成歷史上的第一條關(guān)中漕渠，西起漢長安城西南的昆明池，經(jīng)漢長安城東南（今西安城北向東），沿途納浐、灞諸水，依山傍渭，直通黃河，全長300多里。為長安城運(yùn)送糧草發(fā)揮了重要作用。

隋朝年間，著名建筑家宇文愷。他勘測、設(shè)計(jì)建成了大興城(今西安)。在設(shè)計(jì)大型宮殿建筑時(shí),使用了比例尺,繪有平面圖;并且建成大興城到潼關(guān)引渭入黃的廣通渠,長300余里;于煬帝二年(605)三月到次年正月,建成東都洛陽城。著有《東都圖記》20卷、《明堂圖儀》2卷。

在唐朝中期，有一位宰相很厲害，充分的詮釋了不想當(dāng)?shù)乩韺W(xué)家的文人不是好宰相。賈耽(730年-805年)，字敦詩，唐朝中期宰相，杰出的地理學(xué)家，曹魏太尉賈詡之后。編繪有《關(guān)中隴右山南九州圖》、《海內(nèi)華夷圖》,并撰寫了《關(guān)中隴右山南九州別錄》6卷、《古今郡國縣道四夷述》40卷等。

從古至今，測繪都是一個(gè)非常重要的行業(yè)。小至房屋建設(shè)，家具安裝大至行政規(guī)劃，行軍打仗都必須有測繪人員參與。

測繪是只相信數(shù)據(jù)，不相信眼淚的職業(yè)。數(shù)據(jù)的精確度以及準(zhǔn)確度影響到了整個(gè)測繪行業(yè)的發(fā)展。古代中國能夠領(lǐng)跑全球（據(jù)悉宋朝GDP一度達(dá)到全球35%）測繪貢獻(xiàn)了其不可磨滅的力量。

今天介紹古代測繪的道具，計(jì)算方法，順便說說中國古代測繪的成就。

中國古代三維測繪所用基本道具有“準(zhǔn)”、“繩”、“規(guī)”、“矩”四大類。這幾個(gè)字相信大家都是比較熟悉的?！皽?zhǔn)”就是用來看看兩個(gè)點(diǎn)是不是在同一平面（內(nèi)行人叫水準(zhǔn)面）上的測量器具。就像家里掛一幅畫，要“放平”否則就不好看，“放平”的意思就是在一個(gè)水準(zhǔn)面上。

▲古代水準(zhǔn)儀

調(diào)節(jié)儀器保證兩頭水深相同，那么三個(gè)木牌連接成的線就在一個(gè)水平面上了。為什么用三個(gè)木牌？因?yàn)閮蓚€(gè)會(huì)有一定的誤差，多加一個(gè)作為校準(zhǔn)會(huì)提高觀測精度。為什么木牌上面用鋸齒狀？因?yàn)槿绻九票荒テ?，那么觀測對象是在木牌所遮擋的范圍內(nèi)，還是剛好在木牌的頂部，就無法確認(rèn)了。因此鋸齒的木牌就是為了提高觀測精度。

可以看出，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)任何一個(gè)部件，都要考慮兩個(gè)字：精度。據(jù)說古代用這個(gè)搞跨河水準(zhǔn)，北宋年間甚至有過八百里的水準(zhǔn)測量。

下面來介紹古代測繪儀器“桿”，一種時(shí)間測量儀器。

現(xiàn)在給大家介紹“桿”是怎么用的。古代人民發(fā)現(xiàn)任何東西都有影子，影子隨著太陽的變化而周期位移，大家常說的“立竿見影”就是這個(gè)意思。為測定太陽的位置也就是時(shí)辰，發(fā)明了“桿”。慢慢演變有了專業(yè)的“桿”，叫日晷（gui三聲）以及圭表。

▲立桿見影

說完了這個(gè)測時(shí)間的方法，我們再來介紹一下定向的道具?？破找幌?，所謂定向就是找到統(tǒng)一的方向，為什么要做這一步？多次繪制地圖，要保證各張圖可以拼接起來，或者使用起來更方便就要把圖向上的方向統(tǒng)一。不能你拿著的地圖向南我拿著的地圖向東，所以大家就開始規(guī)定向上的方向必須是北方向，那么問題來了：找不到北怎么辦？這就是定向需要解決的問題。

▲古代定向道具——司南

底座是青銅磨得亮晶晶，上面是個(gè)帶磁性的勺子，用地磁找到磁北方向（地磁和磁北稍后介紹）。全國統(tǒng)一畫圖用磁北方向作為上方。那么這個(gè)道具的名字就叫：司南?。?！

南北方向有什么特殊的，為什么都用北方向?yàn)樯戏?，而不用東方向呢？給大家出個(gè)題或許就明白了：在北半球向南走100KM（還是在北半球），再向西走100KM，再向北走100KM，再向東走100KM。

請問最后的位置是在最初的位置的那里？

A原點(diǎn)；B東邊；C西邊；D南邊；E北邊；F東邊。

為了方便后人有用水作為底座，也有不要底座用細(xì)線吊著磁鐵石的各種指南針。

▲指南針

▲中國古代地圖及房屋建筑設(shè)計(jì)圖

感受一下：

今有望海島,立兩表齊高三丈,前后相去千步,令后表與前表參相直,

從前表卻行一百二十三步,人目著地,取望島峰,與表末參合,

從后表卻行一百二十七步,人目著地,取望島峰,亦與表末參合,問島高及去表各幾何?

翻譯成白話：AC=DF=三丈；AB=123步；DE=127步；AD=1000步。

問AN=？；NM=？

這個(gè)應(yīng)該就是當(dāng)時(shí)測繪界頂級(jí)算數(shù)題，沒有線性代數(shù)，沒有最小二乘，這種題對于測繪界人士來說滿滿的都是關(guān)愛。

科普完了，剩下給大家講幾個(gè)彰顯中國測繪人智慧的案例。

首先沈括大師，在我國宋朝測繪大師沈括連續(xù)觀測北極星三個(gè)多月，發(fā)現(xiàn)磁北方向與真北方向是有夾角的。（先科普一下，磁北方向就是我們指南針指的北方向其實(shí)是指向地磁南極。真北方向是地球自轉(zhuǎn)軸的北方向，就是我們的北極。）

歐洲是400年之后，哥倫布橫渡大西洋，發(fā)現(xiàn)了磁偏角。

徐光啟，他師從意大利傳教士利馬竇，和利馬竇合譯了《幾何原本》和《測量法義》，與熊三拔全譯了《簡平儀說》。為了融通東西，他撰寫了《測量異同》，詳細(xì)考證了中國測量術(shù)與西方測量術(shù)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。他主持編寫的《測量全義》，是集當(dāng)時(shí)測繪學(xué)術(shù)之大成的力作，內(nèi)容豐富，涉及面積、體積測量和有關(guān)平面三角、球面三角的基本知識(shí)以及測繪儀器制造等。

1610年他受命修訂歷法，積極要求采用西方測量術(shù)和制造測量儀器，共制造象限大義、紀(jì)限大儀、候時(shí)鐘、望遠(yuǎn)鏡等27年，促進(jìn)了我國天文大地測量的開展。

大咖代表還有元朝的郭守敬，他通過長期的觀測發(fā)現(xiàn)了黃道與赤道的交角為23°33′05″，黃道就是地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道，赤道就不用說了，現(xiàn)在有科學(xué)認(rèn)為黃道與赤道的交角是由于月亮的存在。

中國古代測繪甩了西方一個(gè)銀河系！

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