东西方地图学:从经验中理解世界
2009-02-22 15:53阅读:
一、古希腊及托勒密时代
在公元前六世纪至四世纪,古希腊在自然科学方面已有很大发展,尤其是数学、天文学、大地测量学、地理学、地图学等领域内出现了一批学者,并在理论上有了较大的创见。如当时已发现地球是个椭球体,并在地球划分出经、纬度,到公元前二世纪时已利用天文法测定的经、纬度绘到地图上,作为定向、定位的依据。这时还创立了圆锥与圆柱投影法,是世界上最早的地图制图的数学基础。
西方地图史明星托勒密(90-168年)的生活年代,比裴秀早一百多年。他是古希腊大科学家:天文学家、数学家、光学家、地理学家。有煌煌巨著《天文学大成》(十三卷)、《光学》(五卷)、《地理学指南》(八卷)行世。《地理学指南》在相当程度上是以其前辈马里努斯的研究成果为基础写成的。《地理学指南》对地图学发展具有极大贡献,所附27幅地图,是世界最早的地图集。他创造普通圆锥投影和球面投影两种世界地图的新投影。所绘的地图在西方地图史上具有划时代的意义,且一直使用到十六世纪。
古希腊地理学有着相当高程度的发展,可分为“地方志”和“地图学”两个分支。当时欧、亚、非三大洲各国之间交往频繁,希腊军人、官吏、僧侣、商人从域外带来的远方见闻,有利于地理学向新的高度迈进。托勒密的地理学就是在这一基础上建立起来的。
这部著作的第一卷为全书的理论依据,评述马里努斯的工作,提出作者自己的地理学主张;二至七卷记述三大洲8,100处地点的地理经纬度数值,记录当地山川、景物、民族等情况,对385个重要城镇作了较为详细的介绍;第八卷为地图集,由26幅区域图组成:欧洲10、亚洲12、非洲4。
托勒密的地图,基本上凭借自我感知和他人描述绘就,与真实的地球大相悬殊:苏格兰被挤向东部,出现在德国的版图内;英格兰则又细又长,一直延伸到南边的比斯开湾;北美大陆尚未发现,在地图上缺席了。托勒密不相信荷马时代认为的已知世界欧洲、亚洲、非洲周围只是无边无际海洋的说法。
二、中世纪大倒退
在托勒密时代
以后,即公元300至1300年前后(中世纪),罗马成为西方世界的政治文化中心,宗教力量主导了政治和社会发展,神话代替了科学,是历史上,也包括地图科学史上一个漫长的黑暗时代。欧洲的地图制图发展进入了大中断时期,这时科学的地图学几乎完全被宗教寰宇观制图传统所取代,地图不再是反映地球的地理表象,而是成为神学著作中的插图。这些图把世界绘成一个大圆盘,耶路撒冷在大园盘的中心,圆的南部一横分别是尼罗河与顿河,中间一竖为地中海,构成丁字形水体,并分隔为亚、欧、非三个大陆。这类地图几乎千篇一律,为数不少。中世纪术语称为“寰宇图”。这种状况一直延续到15世纪。这个时期是欧洲地图史上的一个大倒退时期。
三、地理大发现与墨卡托时代
伟大的探险时代始于14世纪中叶,欧洲的航海家们憧憬着富饶的东方,寻找着新的航线。哥伦布发现了美洲,达加马、麦哲伦等先后完成了环球航行。随着欧洲进入文艺复兴,航海事业日愈发达,航海家们探索了海路与各洲的沿海海湾与海港,新大陆南、北美洲的发现,使人们对世界地理有了新的较完整的认识、成为完善世界地图的基础,也成为地图发展的动力。
16世纪,荷兰出现了一个伟大的地图学家墨卡托(Gerardus Mercator
1512-1594),他编制了新的《世界地图》、《地球一览》图集,发明了等角正轴圆柱投影——墨卡托投影。这不仅把人们对世界逐渐完善的认识反映到地图上,而且其等角航线为直线的特性,给当时欧洲航海事业巨大支持。
墨卡托的地图创作和理论结束了托勒密的传统,开辟了近代地图的先河,也集中反映了西方古代地图学以天文定位和地理探险为基础的特点。对西方地图发展产生了巨大而深远的影响。
17世纪以后,为了国家管理、瓜分控制殖民地以及战争的需要,大规模的三角测量和基本地形图测绘逐渐形成地图科学发展的主流。
四、实测成图与专题地图
17世纪以后,为了国家管理、瓜分控制殖民地以及战争的需要,大规模的三角测量和基本地形图测绘逐渐形成地图科学发展的主流。各方面技术的进步如望远镜的发明改进了罗盘仪、平板仪和经纬仪;微积分等数学的成就,促进了地图投影学的发展;具有计量概念的等高线成为压倒优势的地形表示方法,地图要素和符号比例分级概念逐渐加强。这一切奠定了近代地图学的初步基础。地形图测绘以西欧各国为最早,其中卡西尼兄弟1730-1780年在法国测绘的地图,精度最高。在大革命之后不久,法国即完成了全国1:50000的地形图,在当时已是最精详的地形图了。
18、19世纪,人们对地球表面的位置和轮廓已基本清楚,更进一步对各区域不同领域的深入研究愈显重要。加之自然科学的急剧分化和分工,印刷技术的改进等,出现了专门地图的编制。德国自然科学家洪堡创造了气候等值线图专题制图方法;1881年俄国的卡宾斯基提出了国际统一地质符号的建议;而德国伯尔和斯《自然地图集》的问世,基本上形成了专题地图集的雏形。
五、“中国地图学之父”裴秀
东方地图史明星裴秀(224-271年),出身世代官宦之家。他少年好学,八岁能属文,博闻强记。到裴府拜望其祖父、父辈者,临走必要拜会裴秀。他是庶出,嫡母贱视其生母,“尝使进馔于客”,众客“皆为之起”,生母说:“微贱如此,当因为小儿故也。”嫡母闻知后,“遂止”。由于“孝友着于乡党,高声闻于远近”,故有“后起领袖有裴秀”之美誉。
裴秀在地图学上能做出杰出贡献,与他所担任的一个重要职务有关。268年,裴秀由尚书令擢升司空,成为皇帝之下的最高军政长官;同时兼任地官,主管全国户籍、土地、田亩、赋税,有机会接触和阅览大量图书、典籍,他的研究工作找到了英雄用武之地。
远在商、周时期,我国即已设置了专掌图书志籍的官吏。成书于春秋战国时期的地理学名著《禹贡》,分全国为九州岛,详细记述了黄河流域的山岭、河流、薮泽、土壤、物产、交通情况。裴秀深入研究了这部著作,深感“《禹贡》山川地名,从来久远,多有变易”,“或疆(强)牵引,渐以暗昧”,遂萌生撰写新的地理著作的念头。
在他的主持下,编纂者们详细考订、比较了古今山脉河流、沼泽湖泊、行政区域、城镇村落、水陆交通的变迁,以《禹贡》为基础,结合当时晋国的“十六州”,采用1:9000000的比例尺,分州绘制了大型地图集《禹贡地域图》十八篇,原件“藏于秘府”,复件“传行于世”。又,《禹贡地域图》问世之前,有人“用缣八十匹”绘制了一幅规模宏大的《天下大图》。此图描绘全国山川至为详备,但阅读、携带、保管很不方便。
裴秀又带领原班编纂人员,“以一分为十里”即1:18000000的比例尺,将此图缩绘成《地形方丈图》,一一标示名山、大川、城镇、村落。
这是一幅简明的晋国地图。裴秀的杰出贡献在于:在1700年之前即创立了“制图六体”:分律(比例),准望(方向),道里(远近),高下、方邪、迂直(道路险夷)。这为后世的地图绘制奠定了科学基础,提供了一套完整的规范。
六、技术的进步
在地图学的发展历程中,制图技术的改进和创新起着至关重要的作用。
· 手工制图技术是最初的制图方法,延续的时间也最长,至今仍在使用。
· 罗盘的使用使方向和角度的测定有了正确的依据。同时也让古人更便于探索广阔的大陆、大洋。
· 中国造纸和印刷术的发明普及,机械的应用,使地图大量复制传播得以实现,这是地图的第三次变革。
· 光学的发展,特别是望远镜的发明,推动了测绘仪器的改进,提高了测制地图的准确性和效率。
· 摄影、平版印刷及蚀刻技术的出现,构成了地图发展过程中的第五次变革。它们使地图编制、复制的过程发生了巨大
变化,航空摄影测量成为现代地图编制的主要方法。
· 电子及卫星航天技术的应用则使遥感、地理信息系统及全球定位系统成为全新的自动制图手段。
部分摘自《中新网-华文报摘》