中国古代测绘有多厉害？这几位测绘界大咖告诉你！

有这样一群人，他们身强体壮，上山下水，犹如蛟龙出海。

他们玩得来计算机，写得来代码，VisualStudio，MATLAB，CAD，ARCGis各种专业软件信手拈来。

他们搞得懂高等数学，摸得透线性代数，用数学解译天地变幻，犹如家常便饭。

传统的测绘技术领域包括大地测量技术、航空摄影测量技术、工程测量技术、地图制图与制印技术、海洋测绘技术以及测绘仪器制造技术等。当代测绘高科技主要是空间定位技术、航空和卫星遥感技术、地面一体化测量技术和地理信息技术，以及与之相配套的通信技术和系统技术而带来的上述技术的集成。

但你知道中国古代测绘有多厉害吗？

没有现代科技、缺乏先进设备，这些古代杰出的测绘人物，仍能从天地万物中获取知识。

他们大多都是重大工程建设者或历史见证人，对中国测绘事业的发展作出了重大贡献。

说到测绘，就绕不开禹，禹奉舜命治理洪水的故事更是无人不知。在治水过程中，采用“左准绳,右规矩”，测量远近和高低。他铸造的九鼎图，是中国最早的原始地图。

说完禹，就要说西周初期的周公了，姬姓，名旦，除了爱解梦之外，还是我国古代著名的政治家、军事家、思想家、教育家,被尊为元圣。

因采邑在周（今陕西岐山北），称周公。公元前1112年，在河南颖川阳城（今登封县告成镇）建立了土圭测景台；公元前1108年营建洛邑（今河南洛阳），勘测绘制了洛邑地图献给成王。

春秋战国的郑国，郑国不是国家的名字，他是当时韩国的水工，在公元前246年(秦王政元年)郑国受韩国命令，费时十年，打造了西引泾水东注洛水，长达 300 余里的郑国渠，也是中国四大古渠之一。

到了汉武帝期间，西汉时期的著名水工徐伯，根据大司农郑当时的建议，由齐人水工徐伯主持、动员兵卒数万人开挖漕渠。历时三年，终于开凿成历史上的第一条关中漕渠，西起汉长安城西南的昆明池，经汉长安城东南（今西安城北向东），沿途纳浐、灞诸水，依山傍渭，直通黄河，全长300多里。为长安城运送粮草发挥了重要作用。

隋朝年间，著名建筑家宇文恺。他勘测、设计建成了大兴城(今西安)。在设计大型宫殿建筑时,使用了比例尺,绘有平面图;并且建成大兴城到潼关引渭入黄的广通渠,长300余里;于炀帝二年(605)三月到次年正月,建成东都洛阳城。著有《东都图记》20卷、《明堂图仪》2卷。

在唐朝中期，有一位宰相很厉害，充分的诠释了不想当地理学家的文人不是好宰相。贾耽(730年-805年)，字敦诗，唐朝中期宰相，杰出的地理学家，曹魏太尉贾诩之后。编绘有《关中陇右山南九州图》、《海内华夷图》,并撰写了《关中陇右山南九州别录》6卷、《古今郡国县道四夷述》40卷等。

从古至今，测绘都是一个非常重要的行业。小至房屋建设，家具安装大至行政规划，行军打仗都必须有测绘人员参与。

测绘是只相信数据，不相信眼泪的职业。数据的精确度以及准确度影响到了整个测绘行业的发展。古代中国能够领跑全球（据悉宋朝GDP一度达到全球35%）测绘贡献了其不可磨灭的力量。

今天介绍古代测绘的道具，计算方法，顺便说说中国古代测绘的成就。

中国古代三维测绘所用基本道具有“准”、“绳”、“规”、“矩”四大类。这几个字相信大家都是比较熟悉的。“准”就是用来看看两个点是不是在同一平面（内行人叫水准面）上的测量器具。就像家里挂一幅画，要“放平”否则就不好看，“放平”的意思就是在一个水准面上。

▲古代水准仪

调节仪器保证两头水深相同，那么三个木牌连接成的线就在一个水平面上了。为什么用三个木牌？因为两个会有一定的误差，多加一个作为校准会提高观测精度。为什么木牌上面用锯齿状？因为如果木牌被磨平，那么观测对象是在木牌所遮挡的范围内，还是刚好在木牌的顶部，就无法确认了。因此锯齿的木牌就是为了提高观测精度。

可以看出，当时设计师设计任何一个部件，都要考虑两个字：精度。据说古代用这个搞跨河水准，北宋年间甚至有过八百里的水准测量。

下面来介绍古代测绘仪器“杆”，一种时间测量仪器。

现在给大家介绍“杆”是怎么用的。古代人民发现任何东西都有影子，影子随着太阳的变化而周期位移，大家常说的“立竿见影”就是这个意思。为测定太阳的位置也就是时辰，发明了“杆”。慢慢演变有了专业的“杆”，叫日晷（gui三声）以及圭表。

▲立杆见影

说完了这个测时间的方法，我们再来介绍一下定向的道具。科普一下，所谓定向就是找到统一的方向，为什么要做这一步？多次绘制地图，要保证各张图可以拼接起来，或者使用起来更方便就要把图向上的方向统一。不能你拿着的地图向南我拿着的地图向东，所以大家就开始规定向上的方向必须是北方向，那么问题来了：找不到北怎么办？这就是定向需要解决的问题。

▲古代定向道具——司南

底座是青铜磨得亮晶晶，上面是个带磁性的勺子，用地磁找到磁北方向（地磁和磁北稍后介绍）。全国统一画图用磁北方向作为上方。那么这个道具的名字就叫：司南！！！

南北方向有什么特殊的，为什么都用北方向为上方，而不用东方向呢？给大家出个题或许就明白了：在北半球向南走100KM（还是在北半球），再向西走100KM，再向北走100KM，再向东走100KM。

请问最后的位置是在最初的位置的那里？

A原点；B东边；C西边；D南边；E北边；F东边。

为了方便后人有用水作为底座，也有不要底座用细线吊着磁铁石的各种指南针。

▲指南针

▲中国古代地图及房屋建筑设计图

感受一下：

今有望海岛,立两表齐高三丈,前后相去千步,令后表与前表参相直,

从前表却行一百二十三步,人目着地,取望岛峰,与表末参合,

从后表却行一百二十七步,人目着地,取望岛峰,亦与表末参合,问岛高及去表各几何?

翻译成白话：AC=DF=三丈；AB=123步；DE=127步；AD=1000步。

问AN=？；NM=？

这个应该就是当时测绘界顶级算数题，没有线性代数，没有最小二乘，这种题对于测绘界人士来说满满的都是关爱。

科普完了，剩下给大家讲几个彰显中国测绘人智慧的案例。

首先沈括大师，在我国宋朝测绘大师沈括连续观测北极星三个多月，发现磁北方向与真北方向是有夹角的。（先科普一下，磁北方向就是我们指南针指的北方向其实是指向地磁南极。真北方向是地球自转轴的北方向，就是我们的北极。）

欧洲是400年之后，哥伦布横渡大西洋，发现了磁偏角。

徐光启，他师从意大利传教士利马窦，和利马窦合译了《几何原本》和《测量法义》，与熊三拔全译了《简平仪说》。为了融通东西，他撰写了《测量异同》，详细考证了中国测量术与西方测量术的相同点和不同点。他主持编写的《测量全义》，是集当时测绘学术之大成的力作，内容丰富，涉及面积、体积测量和有关平面三角、球面三角的基本知识以及测绘仪器制造等。

1610年他受命修订历法，积极要求采用西方测量术和制造测量仪器，共制造象限大义、纪限大仪、候时钟、望远镜等27年，促进了我国天文大地测量的开展。

大咖代表还有元朝的郭守敬，他通过长期的观测发现了黄道与赤道的交角为23°33′05″，黄道就是地球围绕太阳旋转的轨道，赤道就不用说了，现在有科学认为黄道与赤道的交角是由于月亮的存在。

中国古代测绘甩了西方一个银河系！

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