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“马王堆地图”、《禹跡图》、《华夷图》和《广舆图》，都是我们耳熟能详的地图，而“制图六体”和“计里画方”，也是为我们所熟悉的绘图方法。正是由于中国古代存在这些看上去绘制准确的地图以及这两种当时领先于世界的绘图方法，因此我们往往在中国古代地图的研究和评论中，津津乐道于中国古代地图绘制的准确性。 不过，长期以来，甚至可以说是自民国以来，大家在讨论中国古代地图的绘制技术和准确性的同时，却忘记了一个根本性的问题：即中国古代地图到底是用哪些数据和什么方法绘制的？这个问题可以进一步细分为：目前存世的地图中有多少是用“制图六体”这种绘图理论为指导绘制的？“计里画方”为什么能把地图绘制得更为准确？《禹跡图》、《广舆图》使用了“计里画方”，但绘图时到底用的是经纬度数据、直线距离数据，还是其他数据？ 这些问题或许已经超出了以往我们对于中国古代地图的认识。但如果无法回答这些问题的话，那么我们一直以来对于中国古代地图绘制技术和地图准确性的褒扬，似乎就缺乏了坚实的基础。因此，将这一问题认为是中国古代地图学史研究中的根本性问题也是毫不为过的。 束之高阁的“制图六体” 早在西晋时期，裴秀（224—271年）就提出了绘制地图必须遵守的六项原则，这就是中国地图史上著名的“制图六体”。简言之，就是要求绘制地图时要使用比例尺（分率）、方向和直线距离（准望），其中直线距离则需要在实地测量的基础上运用相对高程（高下）、地面坡度起伏（方邪）经由道路距离（迂直）等几何方法转换而来。 这种绘图理论，除了没有提到经纬度之外，基本上涉及了现代地图绘制的所有重要方面，而且从理论上说，按照这种方法也能绘制出准确性相当高的地图。但问题在于，这种绘图理论在中国古代地图的绘制中真的被普遍使用了吗？ 为了理解这一问题，我们可以在这里做一个不恰当的类比：超导技术已经发明了几十年，但因为“技术门槛”太高，至今依然没有办法实际运用；或许，“制图六体”也面临与超导技术同样的困境。比例尺的使用应当不存在问题，只要掌握基本的乘除法就可以；确定方向也并不难，中国古代很早就开始使用指南针和罗盘，虽然对于方向的测量不如今天准确，但大致属于可以接受的范围；道路距离的测量也很简单，依靠步行或者简单的工具就能实现。而真正的技术难题，其实是如何将道路距离转化为直线距离。 虽然中国古人确实掌握了相关的测量和几何方法，并应该能够将这种方法应用于小范围的地图绘制，但试想一下，如果要进行大地域范围尤其是全国地图的绘制，则需要投入多少人力、物力通过测量来获得几何运算所需的各种数据？此外，获得数据之后的运算也是一个浩大的工程。要知道，清末绘制《会典舆图》时，遇到的最大问题就是缺乏相应的“算学”人才，何况是在公元3世纪。因此，使用“制图六体”的“技术门槛”简单地说就是：很难将道路距离转化为直线距离。 事实上，这一“技术门槛”确实阻碍了“制图六体”的实际应用。西晋以来的各种文献中，除了对“制图六体”的原文进行抄录之外，并无任何发挥，以至于到了清初，学者们已经对“制图六体”知之甚少。显然，“制图六体”在中国古代的地图绘制中似乎并未得到长期应用。而且，在目前发现的带有题跋的古地图中，同样也难以找到对“制图六体”的记述。 据此，我们认为以往被推崇备至的“制图六体”，在中国古代地图绘制中似乎并未得到长期应用，只是一种“束之高阁”的制图理论。 孤掌难鸣的“计里画方” 按照传统观点，在中国古代的地图绘制中，可以与“制图六体”比肩的就是“计里画方”了。一般认为，使用“计里画方”绘制的地图要比其他地图更为准确，而其中具有代表性的就是《禹跡图》和《广舆图》。 但问题在于，使用“计里画方”真的就能把地图绘制得更为准确吗？ “计里画方”类似于比例尺，但仅有比例尺是不够的，对于地图绘制来说，绘图数据也同样重要。如果数据不准确，比例尺转换得再精准，绘出的地图也难以达到准确。因此，如果缺乏数据的配合，单纯使用“计里画方”并不能提高地图绘制的准确性。如将使用“计里画方”的《广舆图·舆地总图》与未使用“计里画方”的《杨子器跋舆地图》进行比较，两者的准确性其实难断高下。而且，如果进行测量的话，就会发现以往我们认为绘制准确的《禹跡图》实际上存在较大的误差，这一点笔者在《中国古代地图背后的李约瑟问题》一文中已经进行了介绍。 因此，或许我们可以认为，所谓“计里画方”只不过是在纸上先打上方格，这样在绘图时就可以更容易地“摆放”各种地理要素，同时也便于将距离数据转化为绘图数据；不过，如果原始的距离数据就不准确，那么单纯的“计里画方”并不能提高地图绘制的准确性。 中国古代地图的数据与绘制方法 既然“制图六体”基本没有运用于中国古代地图的绘制，而单纯的“计里画方”也无法将地图绘制得更为准确，那么中国古代地图到底是如何绘制的呢？ 首先要考虑的是绘图数据的问题。宋代以来，留存下大量的全国总图和政区图，我们可以设想，当时必然存在一些用来绘制这些地图的数据，那么这些数据是否是经纬度数据呢？虽然中国很早就掌握了测量经纬度的技术，但当时进行经纬度测量主要是为了制定与农业活动有关的天文历法，而并未出现为了绘制地图而进行的测量活动。此外，用经纬度绘制的地图，图上必然有经纬度的标识，而在流传至今的未受西方影响的中国古代地图中，根本见不到这样的内容。因此，中国古代地图的绘制数据显然不是经纬度数据。 那么，这些绘图数据又是否是“制图六体”中所说的方向和直线距离数据呢？确实有这种可能，因为在中国古代留存至今的全国地理总志和地方志中记载了与此非常相似的数据，如“四至八到”，即从某一行政城市至首都的方向和距离，至周围八个方向（东、南、西、北、东南、东北、西南、西北）的临近行政治所的距离，还有到辖区内名山大川的方向和距离。然而，经过与现存的古代道路距离数据进行比照，我们最终可以确定“四至八到”中所记录的距离大部分并不是直线距离，而应当是道路距离！ 不过，我们的先辈有可能就是以这些粗糙的方向数据和道路距离来绘制地图的。让我们设想一下中国古代地图具体的绘制过程： 第一步，绘图之前，先在纸上打上方格，然后标定比例尺（也就是用“计里画方”），这样绘制时将更容易处理地理要素的摆放问题。 第二步，确定都城的位置。如果绘制的是北宋的地图，首都在开封，那么就将都城标在图中央偏东的位置上；如果绘制的是明、清的地图，都城在北京，那么就将都城标在图中北部偏东的位置上。 第三步，以都城为原点，按照方向和道路距离数据绘制各个一级行政治所城市的位置。然后，以一级行政治所城市为原点，绘制二级行政治所城市，并用这种方法依次绘制各级行政城市。 第四步，行政城市绘制完成之后，再绘制其他地理要素。以河流为例，由于地理志中记载了河流与行政城市之间的方向和道路距离数据，因此在绘图时可以以行政城市为基点，按照地理志中的数据在地图上用点标出河流关键节点的位置，最后将这些节点用线条连接起来，再经过一些曲线修饰就可以将河流绘制完成了。 基于以上几点，我们又做出了如下设想，即我们的先辈是否就是以类似于“极坐标投影法”的方法来绘制地图的呢？“极坐标投影法”，即在确定原点的基础上，通过角度（也就是方向）和距离来确定其他各点的位置，从而绘制出地图。 这听起来似乎不可思议，不过我们以《禹跡图》为例进行了实证，结论是：完全可以用“四至八到”数据绘制出与《禹跡图》相似的地图，而且我们甚至还可以绘制出像模像样的黄河河道和海岸线。 上图是我们以《禹跡图》为底图，根据唐代《元和郡县图志》、宋初《太平寰宇记》和北宋《元丰九域志》中记载的数据复原的黄河河道，与《禹跡图》相比，两者惊人的一致，只是存在两点差异：一是我们复原的黄河河道没有《禹跡图》中西受降城与灵州之间河段向西的凹陷，这可能是《禹跡图》这一段的绘制还参考了其他材料；二是黄河自澶州以下河段与《禹跡图》所绘存在明显差异，这主要是因为《禹跡图》表现的是黄河于北宋景祐元年（1034年）改道后形成的北派的河道，而《元和郡县图志》和《太平寰宇记》记载的显然是这次改道之前的河道，两者存在差异是必然的。另外，整体而言，根据《元和郡县图志》和《太平寰宇记》复原的下游河道，大致与《中国历史地图集》所绘的唐代黄河河道相近。 上图是我们以《禹跡图》为底图，用《太平寰宇记》中记载的数据复原的海岸线。将标绘的基点连接之后，可以看出漳州以北的海岸线与《禹跡图》相比虽然也存在不少差异，但除了海州至通州之间以及温州至福州之间的差异较大之外，其余各处基本一致，主要的弯曲，如杭州湾，甚至山东半岛的形状都大致相似。但漳州以南地区《太平寰宇记》所记数据明显偏少，因此无法表示《禹跡图》中的各种弯曲。 结论 综上，我们也就破解了中国古代地图的秘密，其绘图数据与绘图方法分别是地理志中的“四至八到”数据和类似于“极坐标投影法”的方法。正是由于中国古代地图绘制时使用的是道路距离和十分粗略的方向数据，所以才会造成《禹跡图》等地图存在的巨大的误差。更值得我们注意的是，使用这种数据和方法绘制的中国古代地图还是那些看上去画得比较“认真”的地图，而这类“认真”的地图在中国古代地图中并不占据主流，更多的是一些方位不统一、距离（道路距离）比例失真的地图，比如《太平府地舆全图》、《浙江舆图》、《山东通省运河情形全图》和《福建海防图》等。从绘制方法而言，这类地图大致可以认为与中国古代的绘画有着相似的技法，只不过绘制时参考了一些地理志中的资料。而地图与绘画，在中国古代都被称为“图”！ 本文摘自《地图》杂志 |
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