地图的“画绘”与“测绘”

    最近，南京博物院的镇馆之宝《坤舆万国全图》通过电视节目播出被大众广泛认知。今年在央视春晚亮相的《丝路山水地图》也引发观众的极大兴趣。那么，在没有遥感数据、人造卫星和计算机的年代，地图是如何绘制的呢？

    古时的人们把地图叫做“舆图”。“舆”字的本意为车厢、车辆，恰好概括了那时人们测绘地图的方式——通过坐车、骑马、乘船、步行等方式前往尚待探索的地域，凭借简单的定向设备确定位置，再将亲眼侦测到的地理信息记录下来，绘制到图上。毋庸置疑，这也要求绘制者有相当好的绘画基础。

    中国古代地图主要采用计里画方之法和传统山水形象画法进行绘制。计里画方，据文字资料记载，始于我国晋代裴秀提出的“制图六体”原则，分率、准望、道里、高下、方邪、迂直，前三者大致相当于现代地图的比例尺、方向和距离，后三者用于校正实测里程。这是中国古代地图为保证图形缩小尺寸的准确性而使用的一种在图上按比例绘出格网的方法。绘图时，先在图上布满方格，方格边长代表实地里数，相当于比例尺；然后按方格绘制地图内容，以保证一定的准确性。现藏陕西西安碑林的、宋代绘刻的《禹迹图》石碑是现存最早的计里画方地图。

    传统山水形象画法，即对照地理实物，把具有方位意义的地物如山川、河流、城郭等要素按其特征形象地绘在图纸上。传统山水形象画法绘制的地图，比较形象直观，各地物之间的相对方位基本正确，代表了中国古代地图制作的一种传统，注重旅行者视角。但用此方法绘制的地图因没有统一的标度和精确的比例，图上显示的各地点之间距离和位置精度不高，且位置的标度偏于文字说明，使地图容量缩小，查询起来也不方便。这种图文结合的形式与留存至今的《女史箴图》中“左图右史”的形式十分相似。

    用计里画方之法和传统山水形象画法相结合绘制的作品也被称为界画。在中国悠久而辉煌的艺术历史中，从正式设置画院开始，界画就一直是宫廷的重要画科之一。《清明上河图》便是我国传统界画的杰出代表作。

    2016年，在国家图书馆举办的“国家珍贵古籍特展”上，由康熙皇帝御制的《皇舆全览图》正式亮相，引起观众的极大兴趣。

    习近平总书记在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上指出：“1708年，清朝政府组织传教士们绘制中国地图，后用10年时间绘制了科学水平空前的《皇舆全览图》，走在了世界前列。”《皇舆全览图》采用了当时世界上最先进的、以地圆理论为基础的经纬度测量法。该地图以通过北京的子午线作为中央经线，用天文测量方法测定出少数几个地点的地理位置作为基点，然后再以三角测量方法推算出全国各地的地理经纬度校核后确定，并采用了正弦曲线等面积伪圆柱投影法绘制地图，使得精确度大大提升。

    清代康熙年间，中国与俄国的边界条约——《中俄尼布楚条约》的签订，使得中国的传统疆域观念发生了改变，也使国人开始对勘测疆域和绘制地图表现出极大的热情。而清初，外国传教士也带来了当时先进的测绘技术和测绘仪器，使得康熙皇帝深刻地认识到，无论是修订天文历法，还是编纂全国性的地理志，测量经纬度和编绘地图都是必不可缺的基础工作。

    由于这次绘图是第一次使用西方经纬度制图法进行绘制，为了慎重从事，需对此方法进行充足的论证。康熙四十六年（l707），康熙命张诚、白晋等传教士先在北京及邻近地区进行小块试验性的测量，以便将测量结果与旧图相比较，验证新法的可靠性。为此，张诚亲自深入到河北张家口附近进行测绘。

    经过半年的努力，地图绘制完工，上呈康熙。康熙亲自校勘之后，认为新测地图的精确程度远远超过旧有地图。这就更加坚定了康熙采用新法测量全国经纬度以及绘制全国地图的决心。于是在康熙四十七年（1708），开始了全国性地图测绘工作。各省分图稿陆续成图、集聚之后，造办处舆图处（房）将这些图稿进行了誊绘、校正，最后再拼合成完整的全国总图，于康熙五十七年（1718）完成并进呈御览。继《皇舆全览图》的这些绘本图之后，再根据测绘图稿摹绘的副本，经过编绘而制成木刻版和铜版等不同版本进行印刷。

    目前在海内外保存的《皇舆全览图》有若干种，包括测绘图稿、内务府舆图处的誊绘本、木刻印本、铜版印本等，虽然都可以冠名为“康熙皇舆全览图”，但各种版本之间在绘制方法、绘制范围上也会有一些差异。

    作为中国第一部经纬度实测地图，康熙《皇舆全览图》奠定了中国地理学、测绘学的基础，影响深远，在中国乃至世界地图测绘史上均占有重要地位。此次测绘首创以经度弧长决定长度标准，这比18世纪末期即乾隆五十六年（1791）法国宪政会议决定的以地球经圈的一象限的一千万分之一的弧长为一米还早80年；最早发现并测绘珠穆朗玛峰，比印度测量局局长安德鲁·史考特·华欧在清咸丰二年（1852）测绘此峰要早135年；还首次证实“地球扁圆说”，为英国牛顿“地球扁圆说”的理论提供了有力的证明，它比当时法国科学院卡西尼于康熙五十七年（1718）所公布的北纬43度一度之长反比北纬51度一度之长多出了167米的结果还早，而当时的卡西尼还坚持认为地球是长圆球。

    因此，英国著名科学家、中国科学院首批外籍院士、当代杰出的人文主义者李约瑟博士在他撰著的《中国科学技术史》中就称赞此图：“不仅是亚洲当时所有地图中最好的一种，而且比当时所有欧洲地图都更好、更精确”，也表明“中国在制图学方面又一次走在世界各国的前面”。

    （作者：白鸿叶，系国家图书馆副研究馆员）