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一天一个冷知识没有GPS的古代人,凭啥绘

来源:遥感 时间:2025/4/22
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没有现代科技辅助的古代,人们如何绘制出几乎同现代卫星遥感地图相差无几的清晰地图的呢?

让我们回到西汉时期,当时的统治者建立钦天监,专门负责天文观测和地理测绘的。钦天监的官员不仅是天文学家,也是地图制作者。他们使用勾股弦和相似三角形的原理进行测绘,这些原理在今天的几何学中仍然是基础。

当然,光有理论基础远远不够,地图的绘制还需要精确的距离计算,为此,记里鼓车横空出世,这是专门用来在行进中记录距离和轨迹的装置,极大地帮助官员们绘制地图。

记里鼓车是最古老的测距仪,它利用齿轮和杠杆远离,将车轮转动的次数转化为距离的计量。每当车轮转动一定的距离,车上的小人偶就会敲击一次鼓,通过车轮周长的计算,乘以敲击次数,可以轻松记录下行进的里程。

在搞定了精确距离之后,下一个需要解决的问题则是选择参照物。这些参照物可以是一座山峰,一条河流,或是一个城池。通过不同方位的参照物,地图制作者将地理特征组合起来,形成了地图。

想象一下,古代测绘师站在县城中心,目光穿过人群,定格在远处的山川。此时的他根本不需要卫星,只需将这些自然界的坐标作为参照物。他在心中描绘出一幅地图,县城是这幅画的核心,周围的山川河流则是绘制的基础。他用特定的符号标记出山川的位置和大小,然后再绘制出连接县城与这些自然界标志的道路。这种方法虽然简单,但却能够为人们提供足够的信息来识别和导航。

当然,这种地图相对来说比较笼统,只能描绘出大体的地理轮廓,其中的信息也比较模糊,无法跟现在的高精地图相提并论。

在同时期,以水运航线为基准的测绘法也应运而生。我们还是以第一人称的视角进行模拟,设想一位绘图者坐在缓缓流动的京杭大运河边,他眼前是一条连接南北的生命线。他从北京出发,沿着运河向南,记录下河流两岸的山川地貌。这些记录最终会被绘制在地图上,形成一条清晰的航线。

这种方法虽然快速且直观,但其范围仅限于河流附近的地区,无法提供更广阔地域的详细信息。

晋代,制图学家裴秀凭借深厚的经验,首次提出了地图绘制的六项基本原则,被称为“制图六体”。这一理论不仅是中国古代地图学的重要里程碑,也为后世的地图制作提供了宝贵的理论支持。

制图六体的概念涵盖了地图绘制的核心要素:

分率:即我们现在所说的比例尺,它是地图上的距离与实际地理距离之间的比例关系。

准望:指的是确定地形和地物之间的相互方位。

道里:用于测量和确定两地点之间的道路距离。

高下:描述的是地形的相对高度,即相对高程。

方邪:表示地面的坡度变化。

迂直:涉及到地图上的距离与实际地理距离的换算。

裴秀进一步提出了“计里画方”的概念,这是一种利用格网按比例缩小地图图形尺寸的方法,以确保地图的准确性和实用性。

这些原则和方法,至今仍对现代地图制作产生着深远影响。通过这些原则,裴秀不仅确立了自己在地图学史上的地位,也为后世的地图制作和地理研究奠定了坚实的基础。

作为历史上永恒主题,战争对地图的精确度提出了更高的要求。古代将军们可不止是站在高山上运筹帷幄,他们也需要详尽的地图来指挥千军万马,因此,地图的精确度直接关系到战争的胜负。于是,结合“制图六体”,以比例为基准的地图绘制方法应运而生。

这种方法的核心在于比例尺的使用。古人会在地图上绘制满满的方格,每个小格代表一个固定的长度,例如1:,即图上1小格代表实际的1公里。然后,测量员会实地测量地理特征的实际大小和方位,按照比例尺缩小后,精确地标注在地图上。这种方法虽然耗时耗力,但却能绘制出精确度极高的地图,为军队的迅速移动和战略部署提供了可靠的依据。

古代地图绘制的方法多种多样,每一种都有其独特的优势和局限性。

以山川和航线为基准的方法虽然简便易行,但在精确度上有所欠缺;而以比例为基准的方法虽然能够提供更为精确的地理信息,但耗时太久。不管怎么说,在缺乏现代技术的条件下,古人能够绘制出如此精确的地图,确实是一项了不起的成就。

通过这些古老的地图绘制方法,不得不让人赞叹古人的智慧,这些地图不仅是导航的工具,更是连接过去和现在的桥梁。在今天,当我们在电子屏幕上轻触几下就能获得任何地点的精确位置时,不妨也回顾一下那些在历史长河中,用智慧和毅力绘制出的地图,它们是人类文明发展的宝贵遗产。

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