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科普 | 带你回顾,百年中国地图发展史

 品海 2024-02-23 发布于福建

以下文章来源于江苏省测绘资料档案馆 ,作者省地图文化专委会

江苏省测绘资料档案馆.

江苏省测绘资料档案馆,隶属于江苏省自然资源厅,是全省提供基础地理信息数据和涉密地理信息保密处理服务的唯一合法授权单位。负责全省基础地理信息数据收集、管理和分发服务,具备测绘乙级资质。

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01

古代地图文化

中国的地图文化相当悠久。早在传说时代,地图就是中华祖先的必备之物。中国人文始祖伏羲女娲画像中分别持有规矩(圆规和直尺),它们都是测量和绘图的工具。河图洛书的神秘传说,左图右史的传统,也说明古人对于地图的深刻认识。

▲唐代伏羲女娲交尾绢画,出自新疆土鲁番(图源:网络)

战国时期的中山国古墓发现的一块铜板地图,图文用金银镶嵌,铜版背面中部有一对铺首,正面为中山王、后陵园的平面设计图。

▲中山王厝墓出土的兆域图铜板(图源:网络)

西汉长沙马王堆汉墓的水系地图,经过复原,和湖南地区的湘江西江流域的水系流向非常相似。

▲长沙马王堆汉墓古地图(图源:网络)

西晋尚书令、右光禄大夫、司空裴秀总结了地图的六项法则,一为“分率”,即比例。二为“准望”,即方位。三为“道里”,用它确定地物间的距离。四为“高下”(相对高程);五为“方邪”(地面坡度的起伏);六为“迂直”(实地高低起伏与图上距离的换算)。和现在地图的三要素:比例尺、方向和图例基本接近。宋代地图上的计里画方,是比较严谨的地理表达,相当于今天的经纬度和方里网。

宋代《禹跡图》是我国现存最早的石刻地图之一。分别存在西安碑林博物馆和镇江。禹迹图长宽各一米多,水系、海岸尤接近现今地图的形状。所绘内容十分丰富,行政区名有三百八十个,标注名称的河流近八十条,标名的山脉有七十多座,标名的湖泊有五个。

▲禹迹图

南宋绍定二年(1229年),李寿明刻绘的《平江图》和现在苏州城内的结构几乎一样。

▲平江图

西方地图和中国传统地图的发展自成体系。西方地图源于地中海的古希腊和古罗马早期数学、哲学的思想,后来在文艺复兴时期又与地理大发现、自然科学实践相结合,形成了系统的地图科学理论,并源源不断地传入中国。

古罗马天文学家、地理学家托勒密(约90年-168年)《地理学指南》,托勒密发明了经纬度和地图投影。他的成就一直到1300年后文艺复兴时期被西方广泛承认,图3这幅世界地图是早年地方人的认知,仅限于欧洲和地中海沿岸的亚非地区。

▲托勒密世界地图

1492年哥伦布发现了美洲新大陆。后来意大利人亚美利哥从1497年开始到1504年完成四次美洲航行,才基本上搞清楚新大陆不是东方的印度,而是一块新的新界。德国人瓦尔德泽米勒于1507年正式编绘了新的世界地图,并且标注了亚美利加。然后利用横轴墨卡托投影,绘制了12个瓣形小图,可以拼成一个地球仪的世界地图,和今天的世界地图基本一致。

▲横轴墨卡托投影

明神宗万历十二年(1584年),意大利传教士利玛窦到达广州,自制《万国图志》。万历二十九年(1601年),利玛窦到京师献图,深受明神宗喜爱。万历三十年(1602年),太仆寺少卿李之藻汲取利玛窦的西方世界地图绘制方法,绘制成《坤舆万国全图》。

▲坤舆万国全图

《康熙皇舆全览图》是清代康熙大帝聘请西洋传教士经过经纬度测量、三角测量等方法绘制而成。该地图经过十年的实地测绘,于1718年初步完成。《皇舆全览图》成图后就藏之于内府,只有皇帝和极少数王公大臣才能看到。但康熙对外国传教士过于信任而疏于防范,致使全部测绘原始资料、计算成果和复制本《皇舆全览图》被传教士带回西方。于是《皇舆全览图》被外国人多次摹绘、刻印,在欧洲广泛传播,为西方人深入了解中国,打开了窗口。

▲皇舆全览图

02

外国人在中国的非法地图测绘

清朝中叶以后的中国,政府对西方的传教士一直非常提防。1723年,因政治的因素,雍正帝赶走了除钦天监以外的传教士。从那时起到鸦片战争爆发的百余年间,基本上关闭了这条唯一的东西文化和科技交流的渠道。

中英《南京条约》的签订,中国大门被迫向西方列强打开。很多西方人(包括日本人)以传教、科考、探险、经商、援华的目的进入中国,大肆窃取中国的情报,开展非法测绘,了解中国的地理地貌。开始的时候,主要开展沿海和长江的航道测量、城市之间沿交通测量、边境地区的地貌测量,然后以点带线,以线带面开展全覆盖的地形图测绘。下面我们就通过几张地图产品,展示一下。

1870年英国海军部汇集了20多年施测长江水道的资料,编制《长江计里全图》。法国、德国、俄国、日本等也纷纷到长江流域开展测绘。图9是日本人于1880年(光绪六年)绘制《长江附近地图》,可以看到长江附近的地形、岸线、长江水深、航道等资料一目了然,为他们坚船利炮入侵中国长江流域提供情报。

▲ 长江附近地图

早年外国人在中国非法测绘,主要是沿着线路施测,后来他们由线路成面,比例尺越来越大、精度越来越高,信息越来越精确,形成了全中国的基本比例尺地图系列。

这是一幅1881年(明治十七年)日本人开展中国二十万分一图系列山东省的一幅,可以看到当时主要是测绘道路、大运河和黄河两侧的地形,其他地区还没有顾及到。

▲1881年的山东省地形图

这是民国二十二年(1933年)日本人绘制南京市玄武湖的地形图。这是日本的支那派遣军测量班采用航空摄影的方式获取。可见日本在全面侵华以前,公然在当时首都南京开展大规模的基础测绘工作。

▲南京市玄武湖地形图(此图保留玄武湖,周边做模糊处理)

1896年日本陆地测量部绘制的一百万分之一《东亚舆地图》——I11(凤阳),除了没有采用等高线表示以外,几乎与现在地形图一模一样,而且地图分幅和编号与现在完全一样。

▲东亚舆地图-I11(凤阳)

下面看一下大比例尺的城市地图。1898年法国人P·L·盖拉蒂绘制的《江宁府城图》,图上注有中、法两种文字,有比例尺,有标明坐标北和南京城的经纬度,图上清楚地标出南京城郭、道路、山湖、建筑物、寺庙等位置,这是南京城区最早的一张按照西方测绘方法绘制的城市图。当时玄武湖的五个洲还没有连起来,进入玄武湖都是通过太平门进出。

▲江宁府城图

日本人在侵略中国时期留下很多地图,现在是其不可推卸的罪证。日本人在1937年8月22日绘制出版的《北支事变明细图解——日满露支蒙关系一览》,主图内容是七七事变后中国的军事形势,东北地区中苏边界上,苏联部署重兵。日本人的地图,特别重视物产的标注,比如东北地区标注了小麦、高粱、驴马等特产。

▲日本侵华期间绘制的北支事变明细图解

七七卢沟桥事变以后,华北地区沦陷并成立了冀东傀儡政权。国民党主要控制淮河以南地区。中国共产党标(共产军)注在甘肃青海一带,颜色为粉红色的赤化区域。

03

旧中国的地图

相对于外国侵略者的非法测绘,旧中国的地图测绘事业困难很大,基础薄弱、人才短缺、装备落后、地域不均,真是步履维艰。所以是在帝国主义的压迫下,民国政府和地方军阀、社会自治组织(南通张謇的全南通1:5千地形图)都在进行缓慢转型,积极培养测绘人才,开展基础性的测绘工作,有的利用旧资料,或者外国人提供的资料进行翻印、更新等。

当时的基础性测绘主要是服务于军事作战,不管是中央军、地方军阀和中国共产党的红色政权都非常重视地图测绘,成立专门的测绘队伍开展地图编绘、更新和印刷,并开展地图识图的培训、教育。当然,其他的测绘工作也有,主要是为了解决急需的工程建设、教育推广,以实用主义为主。

解放前,中国共产党在及其困难的情况下,大力培养地图测绘人才,开展地图编制工作。那时候部队对测绘地图非常珍视,规定从敌方缴获的地图一律上交军部,红军师团编制中都要编配1-2名测绘员。前几年去瑞金,我们在中国苏维埃旧址的中央革命军事委员会旧址就看到专门设置的测绘地图科,和朱总司令、机要科在同一层楼。

下面我们看几张红色地图。1935年,6月红四方面军与红一方面军在四川懋功地区会师后,中央关于红军北上建立川陕甘苏区根据地的决定,而张国焘却反对进行分裂党和红军的活动。在这个关键的时刻,叶剑英的一张地图挽救了长征的成果。当时张国焘领导的红四方面军和中央红军的关系非常紧张,中央红军要想通过四方面军的防区北上,就难免不发生摩擦冲突或者擦枪走火。于是,如何才能找到一条能够平安北上路线的重任就理所当然地落到了身为参谋长的叶剑英肩上。

如下图(《包座附近图》)所示,当时右路军在巴西地区等待左路军北上,部队驻地根据当地的地形特点分布在一个类似Y形的道路上。在Y柄部的下巴西和左后的班佑是军委纵队的非战斗部门和三军团一部;在Y结合部左侧的牙弄是中央领导人住处,右侧的潘州是前敌指挥部;在Y左叉的阿西耸是三军团团部,在Y右叉的甲吉、钦多和求吉寺是四方面军的部队,也是北上通往俄界的必经之路。从此布阵来看,中央要想单独北上,就必须通过四方面军的防区。当时张国焘领导的红四方面军和中央红军的关系非常紧张,中央红军要想通过四方面军的防区北上,就难免不发生摩擦冲突或者擦枪走火。于是,如何才能找到一条能够平安北上路线的重任就理所当然地落到了身为参谋长的叶剑英肩上。后来任沈阳军区空军副司令员的吕黎平回忆说:“北上前的一个深夜,叶剑英参谋长来到作战科,看到屋内没有别人,便悄声问我:'吕继熙,有甘肃、陕西省地图吗?’我当即向他报告说:'包座战斗结束后,我在三十军收集到一份完整的十万分之一的大比例尺甘肃省地图,现存在作战科。陕西省地图没有。’后来叶帅拿走了地图,并且从地图上找到了一条小路,从阿西耸经过卓藏到甘肃南部的迭部县,绕开了红四方面军驻扎的钦多、求吉等地区,避免了一场内部的摩擦。(源于:http://www.81.cn/jlwh/2017-05/24/content_7619533_5.htm)

▲包座附近地图

这是1944年陕甘宁边区晋绥联防军第二参谋部绘制的解放区形势图,还是比较粗糙的地图。1942年5月13日,中共中央军事委员会为统一陕甘宁、晋西北两区部队的军事指挥,决定成立陕甘宁晋绥联防军。贺龙任司令员,关向应任政治委员,徐向前任副司令员兼参谋长,林枫任副政治委员(后谭政)。解放战争后期,陕甘宁晋绥联防军区改称西北军区。

▲晋绥联防军第二参谋部绘制的形势图

1947《晋冀鲁豫边区分区详解地图》,民主出版社、华北新华书店发行的地图集。1941年1月和冀鲁豫及鲁西根据地合并为晋冀鲁豫边区,控制地区包括山西东南、河南北部、山东西部、河北南部和西南部及江苏部分地区,人口2500余万。1948年5月晋冀鲁豫边区与晋察冀边区合并组成华北联合行政委员会,同年8月改称华北人民政府。晋冀鲁豫中央局旧址位于武安冶陶村一个四合院内。当时的地图集也是比较朴素的,手绘彩印。江苏的陇海线以北、京沪线以西的徐州市区、丰沛地区就属于晋冀鲁豫边区管辖。

▲晋冀鲁豫边区分区详解地图

这是刚建国后一张江苏地图——《1951的苏南苏北行政区分县分县详图》,主要反映旧中国后期的延续和新中国初期的形势。当时没有江苏省,当时涉及到几个省级行政单位——苏南行政区、苏北行政区和南京直辖市,江浦、盱眙、洪泽等地属于皖北行政区,而陇海线以北属于山东省管辖。

▲苏南苏北行政区分县分县详图

为什么分属于不同的省份呢?这个抗日战争和解放战争的有关。陇海线以北、京沪线以西属于晋冀鲁豫边区、而京沪线以东属于苏鲁豫皖边区,苏鲁豫皖边区又是1938年以前的山东边区。在解放前,中国共产党主要解放广大农村,大城市和铁路要道一直属于日伪或国民党控制。所以建国的时候,陇海线以北是以山东为主体的解放区扩大形成的。淮海战役后,苏北基本解放,渡江战役以后南京和苏南解放,所以1949年建国时候,江苏各地的工作基础和工作任务不同,特别是南京是以前的国民党政府所在地。1952年11月苏南(无锡)、苏北(先在泰州、后在扬州)两大行署区合并为江苏省,直辖市南京市降为江苏省省辖市,1953年1月1日江苏省人民政府于南京市正式成立,省会为南京。

04

新时代的地图

解放以后,在中国共产党的领导下,地图测绘事业走上了正常发展的道路,并与世界测绘和地图制图的发展基本保持一致。特别是改革开放以后,中国地图技术发展一直走在世界前列。下图是新时代地图的发展脉络。

▲新时代地图的发展

旧中国的技术实力非常落后,新中国成立后有所改观,国家开展了很多的重大科技项目,但是无法与西方发达国家相比。前图是1973年12月2日的美国锁眼KH-9侦察卫星拍摄的南京地区卫星影像,分辨率为最高可以达到0.3米。但是经过几十年的发展,特别是十八大以后,我国的卫星技术突飞猛进,高分系列、资源系列、海洋系列等对地观测卫星,以及各种商业卫星的发射,改变了我国依靠国外卫星遥感的历史,后图是我国的今年最新的高分二号卫星影像。

▲草场门地区卫星影像对比

下图是1938年日本画家笔下的《南京盛景鸟瞰图》,当时的南京正处于侵华日寇的奴役下。日本人利用大量的地形地图资料,在中国很多城市绘制了大量城市三维鸟瞰图。

▲ 南京盛景鸟瞰图

现在的中国经过改革开放的社会变迁和技术提升,在三维地图表达和应用已经领先于世界。这十四年前的三维地图,这是杭州阿拉丁公开开发的E都市,当时风靡全国,因为第一次让网友感受到三维地图的魅力,按照现在的角度,这只能算2.5维,不能旋转、不是真实的纹理,精度比较差,其实就是一张可以一定缩放的鸟瞰图,谈不上三维。

▲E都市的三维地图

手绘鸟瞰图是年轻人和互联网上比较受欢迎的,用于学校、景区、商业区的假三维,属于文化创意地图的范畴。

AR即增强现实,是一种实时计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术。近几年,很多IT厂商推出了AR地图,例如百度AR地图、Google AR地图、苹果AR地图。AR地图可以广泛应用于景区模型构建、景区实景导览、管线巡检、步行导航、车载导航、场景信息投放等领域。

▲AR地图

十几年前的三维模型,体块化的结构,但是纹理和结构不是真实的,但是可以从多角度来浏览和量测。近十年来兴起的倾斜摄影模型,这是真三维的结构、真实的纹理,三维精度也很高,但却不是结构化、语义化。后来为了管理和应用的需要,人们对一张皮结构的倾斜摄影模型进行了切割,实现单体化。现在提出的实景三维,不但是真实的纹理和结构,还是结构化、语义化的实体模型,还能与多源的传感器、多源的数据、属性要素和管理单元进行挂接。实景三维以后会是什么样子?现在很难说清楚,但是我觉得,把这些真实的三维数据用起来、管起来、联动起来,这样就会距离目标越来越近。

▲ 实景三维地图

备注:

前三章未注明的地图,来源于《中国地图学史》和《中国古地图集》。

第四章未注明的地图,来源于相关宣传材料。

第一章(伏羲女娲图、兆域图铜板、马王堆古地图),来源于网络。

原标题:《科普 | 带你回顾,百年中国地图发展史》

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