书城自然中国科技十二讲
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第8章 俯察地理阅尽沧桑:经世致用的地理学传统

[内容提要]《禹贡》:地理学之开篇—中国地理学的“拐点”—从马王堆到“制图六体”—法显到过美洲吗—比原书厚重十倍的名“注”—天地大美的欣赏者—江河源:千年中国“探天”路—沧海桑田:中国思想的结晶—大国气派的大地测量

●我们常用“上知天文,下知地理”来形容一个人的博学,也用“不知天高地厚”来比喻一个人的无知和狂妄。这是否也说明地理学在中国古代科学中的一种位置?

〇不错。古人说:“仰观天文,俯察地理。”“读万卷书,行万里路。”也突出了地理学的重要性。天与地,是与人类相关的两大最直接的主题,于是扬雄有“通天地人者曰儒”的名言,《诗经·正月》更以“谓天盖高,不敢不;谓地盖厚,不敢不”来形容对天地的敬畏。

地理学在中国的起源,应该是非常久远的。相传,史皇是黄帝之臣,作有地形物象之图,帮助黄帝打败了蚩尤,统一了天下,于是有了“史皇作图”的传说;此外,还有禹铸九鼎、河图洛书等说,都说明我们先人对地理的兴趣。

到了《诗经》时代,已对地形、地貌进行了初步的分类,如山、冈、丘、陵、原、隰、洲、渚等。还有更细分的呢,譬如,把有草木的山叫“屺”,无草木的山叫“岵”;将四周高、中央低的山丘称“宛丘”,孤零零的一个山丘叫“顿丘”,而给偏高的山丘取名为“阿丘”。

●您这一说,我记起《诗经·氓》里的两句话:“送子涉淇,至于顿丘。”能称得上真正意义的地理学在中国是什么时候发生的?

〇应该是从《尚书·禹贡》开始的。如果说《春秋》是孔子时代的近代史,那么,《尚书》就是当时的一部通史。《尚书》所记,上起唐尧,下至春秋,其中的地理资料较为可靠,可与《诗经》互为印证。《禹贡》被公认为是一篇具有系统地理观念的文献,其“九州”之说甚至被长时期采用为一种超时代的地理区划。

《禹贡》以“导山”“导水”统领全篇,既开我国地理学分区、分部研究之先河,又能反映全国地理的形势,并创立了九州区划、水道体系、山岳关联、五服观念以及田土区别、物产分布、交通联系等各种地理概念,是我国乃至世界地理文献中最古老的系统之作。

以《山海经》《禹贡》为代表的先秦地理学,还有《管子·地员》、《尔雅·释地》、《吕氏春秋·有始览》以及《周礼》等文献中所反映的地理知识,清新随意,切近自然,有着注重自然的传统,即所谓“山川,地理也”。但之后,特别是汉武帝“罢黜百家,独尊儒术”之后,地理学的政治实用功能渐强,转而以疆域、政区的建制和沿革为主,而把山川等自然知识作为附庸,从而形成中国传统地理学以沿革考证、服务政治为中心的“经世致用”传统,内容上则以史学地理、经学地理、沿革地理为主。

《史记》设《河渠书》,《汉书》创《沟洫志》《地理志》,于是,《二十四史》方有了《地理志》。可以说,中国地理学的经世传统,成为民族凝聚、版图完整、国家统一的精神力量。

中国地理学的特质

●诗言志,文载道。中国地理学的这种经世传统,是否也是中国古代科学特质的某种映照?再有,这种从先秦“自然性情”到后来“社会大义”的功能嬗变,是否也失却了许多地理学本身的科学探索主旨?

〇不错,正如俗话所说,“甘蔗没有两头甜”。这种重政治、轻自然的经世传统,肯定会阻碍近代地理学的诞生。其极端如清代乾嘉考据学派者,完全从经书考据而非实地考察中去判断是非曲直,本末倒置,殊为可笑!

对此,梁启超评论得精辟:

清儒嗜古成癖,一切学问,皆倾向于考古,地理学亦难逃例外,自然之势也。

然而,正如中国天文学的“官学”实用传统束缚不住理论创新的脚步一样,中国古代地理学也在“经世”中孕育着可贵的突破。所以,即使以近代地理学的眼光去观察,中国古代地理学非但可圈可点,甚至还不时闪烁令人惊艳之光。

●您能举例说明吗?

〇好的。其实也只有举“标志性”的成果,才能诠释上述的判断。

譬如,马王堆的惊世发现——世界最早的军用地图。其中有详细准确的汉初《地形图》、反分裂战争的《驻军图》,以及现存最古老的《城邑图》,无不反映着地理学在政治军事上的实用目的。

以《地形图》为例吧,请看下图:

●真是美轮美奂,令人叹为观止。

〇国际制图学界普遍认为,马王堆汉墓中出土的地图是世界地图学史上罕见的珍宝,具有划时代的意义。

这幅原图上本无图名,由于包含了山川、道路、城镇等要素,故取名“地形图”。该图绘制时间距今近两千两百年。制图区域包含了今湘江上游第一大支流潇水流域及九嶷山地区。

该图采用田青、淡棕、黑三色绘画,详细标示了山脉、河流、道路、城邑、乡里等内容。其中,水系画得生动合理,从河源到下游,示以逐渐变粗的线条。较大的河在河口处均注有河名。著名的深水、冷水在其源头标注“深水原”“冷水原”字样。地貌表示很有特色,山脉、山峰、山头、山谷诸元素历历入目。采用闭合曲线表示山脉坐落、山体轮廓、山势走向,并辅以侧视、俯视相结合的手法反映耸立的峰丛,是我国乃至世界上最早的表示地貌的科学方法,与今天利用等高线配合以山峰符号的画法颇为相似。

这幅《地形图》在地图绘制技术方面已具备了初步的“制图原则”,譬如,地图内容的分类分级、化简取舍,地图符号图式的设计,以及主区详、邻区略等,有些原则至今还在应用。更可贵的是,这是在古代战争中得到实际应用的军事地图。

●像马王堆汉墓这样的地图绘制实践,在后世有没有总结出一般的成体系的理论来?

〇当然有的。那就是西晋裴秀的“制图六体”。

地图测绘,在中国地理学发展中位置极重。而裴秀,又堪称“中国地图学之父”。他创立的“制图六体”,一枝独秀,奠定了中国地理学的基础,可以说也是世界上最早的地图学纲要;他绘制的《禹贡地域图》18篇,是中国最早的精详完备的历史地图集;他缩绘的魏晋《方丈图》,一直流传了数百年,对后世地图学影响深远。特别是提出的制图原则,是绘制平面地图的基本科学理论,一直影响着直到清代中国传统制图学。

当时有一幅《天下大图》,规模宏大,“用缣八十匹”,世所罕见,但不便于携带、阅览和保存。于是,裴秀运用“制图六体”的方法,“以一分为十里,一寸为百里”的比例尺(约相当于一百八十万分之一),把它缩绘成《地形方丈图》,并将名山、大川、城镇和乡村等各种地理要素标示于图上,以致“王者不下堂而知四方”。这幅《地形方丈图》,至少保存到南北朝时期,流传了数百年。

●什么是“制图六体”呢?

〇“制图六体”,就是绘制地图的六条明确原则,即分率、准望、道里、高下、方邪和迂直,彼此联系,互相制约。这套原则体系,一直指导中国地图学一千七百多年。

裴秀引进了比例运算以及测高、测远的“重差术”,“远近之实定于分率,彼此之实定于准望,经路之实定于道里,度数之实定于高下、方邪、迂直之算。”

裴秀提出的“制图六体”是很科学的,除经纬线和地图投影尚未涉及之外,其他有关绘图的原则都已提出来了,直到明末意大利传教士利玛窦将绘有经纬线的世界地图传入中国之前,中国在地图绘制上只在内容上不断充实,而方法则基本遵循“制图六体”。

西方对裴秀称许甚高,将他与古希腊著名地图学家托勒密相提并论,认为足以傲立于世界地图学家之林。

●从裴秀的生平、功绩之中,能升华出什么结论呢?

〇至少有两点结论。

首先,儒家在科技发展中占据主力军地位。裴秀祖父裴茂在东汉曾做过尚书令,父亲裴潜也在曹魏担任过尚书令,裴秀自幼才智过人,一生官位显赫,为魏晋王朝的统一与振兴竭尽毕生精力。由于博学强记,少时既已积累颇富,入仕后又屡次随军出征,见识日广。任司空即宰相后,负责政务之外,兼管国家的地图、户籍和人口,于是有更多收集、整理的便利,加之一向留心、爱好,所以,得有如此辉煌之功业。官宦之家,为官经历,处处留心,以上三者的结合,是儒家与科技关系的很好例证。

其次,社会需求是科技发展的动力源泉。从马王堆汉墓地图的实用需求,到裴秀“制图六体”的经世背景,无不说明社会需求对科技创造的巨大作用。恩格斯说得好:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要会比十所大学更能把科学推向前进。”

●除了从马王堆汉墓地图到裴秀的“制图六体”之外,您能否再举例说说在“经世”框架下中国地理学的突破?

〇例子还有很多,我就简单谈谈郦道元《水经注》、法显的域外旅行以及《徐霞客游记》吧。

千古名著《水经注》

《水经注》是北魏郦道元的地理学名著,是我国第一部以记载河道水系为主的综合性地理著作,对我国地理学发展影响极大,明清之后甚至诞生了一门内容广泛的“郦学”。

郦道元之前,汉代桑钦曾撰有一本《水经》,虽专述河流,具系统纲领,但失之简略。而且地理变迁,水道不复,需要常记常新。于是,怀抱“因水以证地,即地以存古”的理想,郦道元借为《水经》作注之机,实则充分阐发了自己独特而丰富的地理学新思想。

●那么《水经注》主要阐发了哪些地理学新思想呢?

〇纲举目张。《水经注》以《水经》所记水道为纲,将其137条水道就支流等补充发展为1252条,于是,沿河一线山陵、原隰、水文、气候、土壤、植被等自然地理要素几被“一网打尽”;同时,经常变化中的地理要素自然被系统地“呼之欲出”了。

《水经注》,鸿篇巨制,蔚为大观。仅就水道数量来说,已然是《水经》的10倍之多,简直就是一本新作。这还没算数量庞大的湖、淀、陂、泽、泉、渠、池、故渎等水体呢。

《水经注》注文达30余万字,是《水经》原书篇幅的20倍,涉及地域除了基本上以西汉王朝疆域为主外,还兼及当时域外,包括今印度、中南半岛和朝鲜半岛等若干地区,覆盖面积实属空前。时间跨度上起先秦,下至南北朝;包括自然地理、人文地理、山川胜景、历史沿革、风俗习惯、人物掌故、神话故事等,内容丰富,系统严谨,可谓我国6世纪的一部地理百科全书,“他赋予地理描写以时间的深度,又给予许多历史事件以具体的空间的真实感。”

自然地理方面,《水经注》所记大小河流1000多条,从河流发源到入海,举凡干流、支流、河谷宽度、河床深度、水量和水位季节变化、含沙量、冰期以及沿河所经的伏流、瀑布、急流、滩涂、湖泊等,广搜遍览,详加记载;所记湖泊、沼泽500余处,泉水和井等地下水近300处,伏流30余处,瀑布60多处;所记地貌,高地有山、岳、峰、岭、坂、冈、丘、阜、崮、障、峰、矶、原等,低地有川、野、沃野、平川、平原、原隰等,仅山岳、丘阜地名就有近2000处,喀斯特地貌洞穴70余处。还有记载的植物品种多达140余种,动物种类超过100种,以及水灾、旱灾、风灾、蝗灾、地震等各种自然灾害,包括水灾共30多次、地震近20次。

其实还远不止这些呢。

●《水经注》的辉煌成就,与中国经世的地理学传统有什么关系呢?

〇关系密切着呢。“江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。”郦道元一生游历广泛,每每饱览大好河山之后,又不免惆怅万分。身处南北分裂的乱世,越加向往祖国统一。于是,着眼于《禹贡》九州一统的广大版图,郦道元利用属于全国的自然因素——河流水系为纲,力求打破人为的政治疆界,从而在文化上促成中华的大一统。

这就是郦道元《水经注》的经世主题所在。

法显西行探异域

●原来如此。那么,法显的域外旅行呢?

〇唐僧西天取经的故事家喻户晓,事实上,唐僧并不是第一个到西天取经的中国僧人,之前数百年的山西僧人法显才是。

法显,俗姓龚,平阳武阳(今山西沁县东南)人,晋代高僧。3岁度为沙弥,20岁受大戒。“志行明洁,仪轨整肃”,因“慨经律舛阙”,遂有西行求经之志。

公元399年春,65岁高龄的法显从长安出发,经河西走廊、敦煌,出阳关,历尽千辛万苦,行程约750公里,才进入塔里木盆地塔克拉玛干沙漠东部的白龙堆“沙河”(石质沙漠)。由白龙堆沙河经罗布泊西抵鄯善国(今新疆若羌),再由鄯善北上,到乌夷国(今新疆焉耆),踏上天山南麓“丝绸之路”的北道西行,沿克里雅河谷南下,横渡塔克拉玛干沙漠至于阗国(今新疆和田),转入“丝绸之路”南道。这已是法显从长安出发以来的第二年了。法显一行沿昆仑山北麓由于阗西行,经子合国(今新疆叶城)、于麾国(今新疆塔什库尔干)和竭叉国(今新疆喀什),翻越雪山葱岭。

法显一行越葱岭至新头河(今印度河)上游,经弗楼沙城(今巴基斯坦白沙瓦),过小雪山(今阿富汗苏纳曼山)。公元403年,经北天竺南境,渡新头河入中天竺,抵达恒河流域。法显在中天竺遍历拘萨罗国(今印度北部巴赖奇附近)、王舍城(今印度纳伐达附近)、兰莫国(今尼泊尔南境),抵摩谒堤国巴弗连邑(今印度巴特那)。住了3年后,法显又游历南天竺、东天竺,来到恒河三角洲的多摩黎帝国(今印度泰姆鲁克)。这已是离开长安的第九年了。公元409年,法显由多摩黎国启程,“于是载商人大舶,泛海西章行”,沿南亚次大陆东岸来到师子国(今斯里兰卡)。法显记述道:“其国和适,无冬夏之异,草木常茂,田种随人,无有时节。”这正是斯里兰卡热带风光的真实写照。两年后法显取海道返国,这时他已是70多岁的老人了。

法显以近古稀之年西去求经,共经30多个国家,历时15年,学会梵语梵文,带回大量经书,回建康(今江苏南京)后主持佛经翻译,并写成西行游记——《佛国记》。

法显是我国由陆路前往南亚并由海路归国的第一人。就陆路交通而言,法显自称穿越葱岭的路线,并非汉代张骞、甘英出使西域之途,而是另辟的最艰险的一条;法显旅行所到之地最多也最远。法显之前,真正到了印度的中国求法僧人几乎没有。因此,法显真正到了印度这件事本身就很重要。就海上交通来说,《佛国记》记述了当时由恒河口沿印度半岛东岸至师子国再入南海的航线,还有航船利用印度洋上的信风和海流往来于印度洋、南海、东海和黄海的情形。法显在师子国见到了中国的商品,如家乡山西的手工艺品白绢扇。

印度学者曾感慨地说:“中国的旅行家如法显和玄奘,给我们留下有关印度的宝贵记载。”“如果没有法显、玄奘和马欢的著作,重建印度历史是不可能的。”

近现代一些国内外学者如章太炎、连云山等,甚至认为法显早在哥伦布之前一千八百年就曾到达过美洲。

徐霞客旅行作游记

●我想,法显是幸运的,尽管是用艰辛乃至生命换来的结果,但他毕竟经历了那么多、那么大的世面。

〇可以这么说吧。相比而言,名气更大的明代旅行家徐霞客可就没这么幸运了。“曾有霞仙居北坨,依然虹影卧南”,这是徐霞客家乡江阴南阳岐村村南古石桥桥椽上的一幅对联,是徐霞客一生业绩的生动写照。

徐霞客为人爽朗,不拘小节,旅行探险路上数次银两被骗,最苦的是在湘江被劫。那是一个冬夜,徐霞客乘舟至湘江停泊,群盗执刀剑火炬,杀入舱内。混乱中,徐霞客乘夜色赤身跃入江中,总算捡了一条性命,但已身无分文,形同乞丐。所有挫折,没有挡住徐霞客认知美丽自然的宏愿,于是便有了《徐霞客游记》。

徐霞客自22岁起出游,30余年间,东涉闽海,西登华山,北及燕晋,南抵云贵两广。观察所得,按日记载,除佚散者外,遗有60万余字的游记资料。

徐霞客是我国以旅行为毕生事业的第一人。《徐霞客游记》这一卓越的地理学著作,对祖国万里的山川形胜、岩石地貌、水文气象、生物矿产以及风俗民情等,均有系统翔实的记述。他以亲眼所见修正了前人的许多讹误臆想。

徐霞客一生考察了地貌类型61种、水体类型24种、动植物170多种、名山1259座、岩洞溶洞540多个。就是在今天,这也是难以完成的壮举。

长江源头历来是我们民族的一个大谜。先秦《禹贡》有“岷江导江”之说,为后世所沿用。徐霞客对此产生怀疑,于是“北历三秦,南极五岭,西出石门、金沙”,查出金沙江发源于昆仑山南麓,比岷江长500多千米,从而断定金沙江才是长江上源。虽不是最后的正确答案,但徐霞客为寻找长江源头迈出了至为关键的一步。长江正源,在徐霞客以后三四百年也没有人找到。直到1978年,国家派出考察队才确认长江的正源是发源于唐古拉山的主峰格拉丹冬的沱沱河。

徐霞客对喀斯特地貌的类型分布和地区差异,尤其是喀斯特洞穴的特征、类型及成因,进行了详细的考察和科学的记述。仅在广西、贵州、云南3省区,经徐霞客亲自探查过的洞穴就多达270余个,且一般都有方向、高度、宽度和深度的具体记载。并指出一些岩洞是水的机械侵蚀造成的,钟乳石是含钙质的水滴蒸发后逐渐凝聚而成的,“崖间有悬干虬枝为水所淋漓者,其外皆结肤为石,盖石膏日久凝胎而成。”这一发现,比西方早约两个世纪。而徐霞客用目测步量取得的数据,与现代测量结果十分相近,可见《徐霞客游记》科学价值之巨大。

此外,徐霞客正确认识到,河岸弯曲或岩岸近逼水流处的急流冲刷作用显著,河床坡度与侵蚀力大小成正比;科学解释了喷泉的发生和潜流作用的形成;详细调查了云南腾冲打鹰山的火山遗迹,科学解释了火山喷发出来的红色浮石的质地及成因;在中国最早广泛描述了地热现象;观察记述了很多植物的生态品种,明确提出地形、气温、风速对植物分布和开花早晚的各种影响等等。

《徐霞客游记》虽然是兴之所至的怡情山水之作,是儒者“行万里路”理想的极端实现——“天地之大美”孕育“胸中之风雷”,看似脱离了地理学的“官学”色彩,但实质还是士大夫经世情结的折光。

黄河之水天上来

●从徐霞客探索长江源头一事,我想到了另一个问题,就是中国人寻求黄河源头之路。您能介绍一二吗?

〇黄河古称河,又名浊河,也叫中国河。相传早在尧舜时候,黄河就是一条有名的害河,后来《禹贡》曾有夏禹“导河积石”的记载。这种说法,一直沿用至唐。

入唐以后,中原与边疆特别是青藏高原的吐蕃往来日渐频繁,而黄河源头是古代通往青藏的交通要道。唐贞观年间,大将李靖、侯君集、李道宗等曾“次星宿川,达柏海上,望积石山,览观河源”;随后文成公主远嫁西藏,吐蕃王松赞干布亲往河源迎候;后来,唐使刘元鼎出使吐蕃,还曾专门考察河源。至此,中国人对黄河源头已有相当的认识。

元、清二代政府多次派专使探查河源。1280年,元朝专使都实奉命查勘河源,发现河源在“朵甘思西部”,“有泉百余泓,或泉或潦,水沮如散涣,方可七八十里,且泥淖溺,不胜人迹,弗可逼视,履高山下瞰,灿若列星”。(《元史·地理志》“河源附录”)于是认为星宿海为黄河源头。星宿海海拔4千多米,比五岳之首的泰山还高出许多。无怪乎李白会感叹:“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。”

入清以后,黄河中下游多次泛滥,灾害频繁,清廷先后派专使拉锡和阿弥达到黄河源头,穷河源,祭河神。拉锡从星宿海往上走了两天,发现星宿海之上有三山,三山之泉流出三支河,三河东流入扎陵湖。这样,中国人对黄河源头的认识又进了一步。

1782年,阿弥达奉命前往河源拜祭河神。阿弥达西逾星宿海150千米,对三条河进行了实地勘查,认定位于星宿海西南的阿勒斯坦郭勒河——即今卡日曲为黄河上源,从而完成了中国历史上伟大的河源“探天之路”。

●从江源到河源,真了不起。除此之外,中国古代还有哪些伟大的地理学成就?

〇对海陆变迁的认识,反映了中国古代地理学的思想原创性;而清代全国性的大地测量,则是中国古代地理学实用性的集中体现。我就以这两个例子,再作一次抛砖引玉之举吧。

我们祖先早就注意到海陆的变迁,早在先秦就记载了“高岸为谷,深谷为陵”(《诗经·十月之交》)的山川巨变现象,并提出了“地道变盈而流谦”(《周易·系辞》)的地理变迁思想。这些在先秦神话故事如精卫填海中也有反映,甚至还出现了最直接的成语——“沧海桑田”。

后来,西汉王横指出:“往者天尝连雨,东北风,海水溢,西南出,浸数百里,九河之地已为海所渐矣。”(《汉书·沟洫志》)这是说,往昔在渤海的黄河三角洲,常受风暴海啸侵蚀变成了海域。

唐代白居易有《海潮赋》,说尽沧海桑田:“白浪茫茫与海连,平沙浩浩四无边。朝来暮去淘不住,遂令东海变桑田。”

现在知道,海浪对陆地泥沙的冲刷以及搬运到海中沉积,确实是使海淤填成陆地的一种地质作用。

北宋沈括将我国对海陆变迁的认识推向了新阶段:

予奉使河北,遵太行而北。山崖之间,往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者,横亘石壁如带。此乃昔之海滨,今东距海已近千里。所谓大陆者,皆浊泥所湮耳。尧殛鲧于羽山,旧说在东海中,今乃在平陆。凡大河、漳河、滹沱、涿水、桑乾之类,悉是浊流。今关陕以西,水行地中,不减百余尺,其泥岁东流,皆为大陆之土,此理必然。

从山崖间衔螺蚌壳和卵石这一事实出发,沈括推断这太行山麓一带曾是过去的海滨,由此说明现在的千里平原过去只是汪洋一片;接着又用填海成陆的沉积作用解释华北平原的形成;于是,顺藤摸瓜,由填海的“浊泥”寻到其根源黄河、漳水等“浊流”。最后,沈括还以西北黄土高原的实例作为证据链,河流侵蚀下切,河床加深,年复一年,河水已经在不少于100余尺的深沟峡谷中湍流了,河水冲刷下的泥沙向东流动,日复一日,填海成陆,理之必然。有根有据,推理缜密,一气呵成。

沈括之后的这九百年间,甚至直到今天,华北平原海滨还以这种成陆方式在发展着。是沈括真正将古老的海陆变迁说建立在科学的基础之上。

沈括还将其水的侵蚀说举一反三,认为雁荡诸峰“当是为谷中大水冲激,沙土尽去,惟有巨石岿然挺立耳”。沈括对流水侵蚀作用的认识,比近代地质学之父英国人赫顿要早了六百多年。

南宋朱熹对海陆变迁也有精辟的论述,“水之极浊便成地”、“初间极软,后来方凝得硬”;“常见高山有螺蚌壳,或生石中。此石即旧日之上,螺蚌即水中之物。下者却变而为高,柔者变而为刚。”可见,朱熹不仅相信海陆会发生变迁,而且认识到沉积在海中的柔软淤泥,在长期的地质作用下,会凝结成坚硬的岩石。这是符合科学道理的。

清代的壮举——大地测量

●那么,清代全国性的大地测量具体是什么呢?

〇“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”地球之大,何以知之?人类虽渺,测量得之。

早在唐代,僧一行就发起和组织了前无古人的全国天文大地测量。这次测量,以河南平原为中心,北达现今蒙古的乌兰巴托,南达今湖南的常德,区域不可不谓之辽阔。

这次测量,以南宫说等人在河南的工作最为重要。一行以南宫说等人的数据为根据,不仅否定了前人“千里影差一寸”的臆说,而且客观上得出了地球子午线的长度,相当于1o弧长131.11千米,比真值仅差约20.17公里——这,是世界第一次。

一行之后,元初郭守敬也进行过类似的观测。但他们都偏重于天文应用,而没有过多地关注其地理价值。

我国真正意义上的全国性大地测量是在清代。

康熙皇帝,雄才大略,崇尚科学,在其亲自主持之下,一项历时11年的震动世界的伟大测量完成了。这次测量范围更广,包括长城、满洲和北直隶(今河北省)、华北、西北大部分地区以及长江以南各个省区,还有西藏。共测主要经纬点641个。

康熙之后,乾隆又发起了一次大规模的测量,不过主要是增补康熙时因战乱而未能测到的新疆哈密以西的广大地区。此外,还包括平息了叛乱之后的四川地区。共测得主要经纬点46个。

清代的两次大规模测量活动,珠联璧合,硕果累累。至此,中国全国范围内的大地测量基本完成,以后只是一些零星的补充。

●清代的全国性大地测量在科技含量上有值得说道之处吗?

〇有的。

首先,采用了当时世界上最先进的三角测量法,在地面上选取一系列点,拉成相互联系的三角网,然后在这些点观察三角形中的水平角,并精确测定方位角和起始边长,再由已知点推算出其余边长和方位角,进而定出各点的经纬度坐标。测量中,还借助天文测量法作为重要辅助手段,同时选用当时的工部营造尺作为统一的测量标准,把长度单位与地球子午线的测量联系起来,确立起一套严格的推算程序。所以测得的经纬点都相当精确,这在世界测绘史上是没有先例的。

其次,将实测的精确成果直接转化到地图绘制上,加之“伪圆柱投影法”这一先进方法的运用,所绘《皇舆全览图》《乾隆内府舆图》无疑代表了当时世界的先进水平。

最后,还得到许多极有价值的地理学成果。譬如发现经线会随着纬度增高而拉长,由此力证了地球是一个扁圆形球体;又如对西藏地区的测量首次明确标出了珠穆朗玛峰的位置,比印度早了135年。再如参照《乾隆内府舆图》,可以了解罗布泊的古今变迁、海岸线的变化以及长江口泥沙堆积等重要信息。

清代的全国性大地测量,不仅在我国史无前例,同时也是世界测绘史上的创举。

●如此规模的大地测量,当非中国所不能有。

〇是啊,这就是中国地理学的经世传统在盛世里焕发出的辉煌,是真正的“中国气派”。