如何準確繪製一卷山川地形圖,時下工匠,各自法門。
墨家乃集大成者。後墨門式微,工匠離散,直到魏晉南北朝時,散落在諸多先秦兩漢文獻史料中的墨門筆記,才被後人整理記錄,得以重見天日。
魏晉時,有裴秀,在總結前人繪圖經驗時,發現不少有益之法。於是對各家之法進行歸納整理,提出“製圖六體”。創造性的歸納出,繪製地圖的六條原則。分彆是:分率、準望、道裡、高下、方邪、迂直。
並按此法,親自完成了《禹貢地域圖》的測繪。此乃華夏最早之《地圖集》。
“分率”為比例尺,“準望”即方向,“道裡”即距離,“高下”指高差,“方邪”乃坡度,“迂直”則為高低與距離之換算。
裴氏製圖六體,準確闡明了地圖比例尺、方位和距離的關係,對後世地圖測繪,影響致遠。
同時期,還有劉徽所著《海島算經》。利用“重差法”測量海上地形地貌。亦為地圖學提供了數學基礎,乃華夏最早一部《測量數學》著作。
後有唐僧“一行(張遂)”,利用自製“黃道遊儀”、“水運渾天儀”等大型天文觀測儀器及演示儀器,在黃河流域沿南、北同一條線,擇若乾測量點,分彆測量每個點的北極星高度,及任兩點間的地麵距離,並由此計算出子午線的長度。
其結論是:北極高度,相差一度,南北距離便相差三百五十一裡又八十步,此,便是子午線一度的長度(131.3千米)。對比後世精確計算出的子午線一度(111.2千米),雖有二十千米的誤差(誤差率僅有0.18),仍不失準確。因而稱其為,世界上最早“準確測量出”子午線長度之人。
一言蔽之。北極星的高度,即是當地的地理緯度。隻需知曉兩地北極星高度之差,即知兩地緯度差,由此可得出子午線長度。
反之,若知子午線長度,又測量出兩地北極星高度之差,便可精確得出兩地緯度之差。
此結果的重要意義,不言而喻。
對後世,地圖測繪,同樣影響深遠。
首先,北極星相對北極點是不動的,仰望北極星的仰角,便是當地的地理緯度,故與測量季節無關(請注意)。
其次,子午線是相等的半圓,跨度一百八十度(180°),因而地球的形狀,亦不影響其測量(再請注意)。
隻需在晴朗的夜晚,於船上仰望北極星。準確測量出仰角,便可準確計算出二地間的緯度之差。
“司南”是否為真正意義上的指南針,後世並無定論。然自從劉備“麒麟降世”,指南針便確已出現。所有薊國海船,皆設有“針房”,用於安置“司南”。劉備已命蘇伯等人,研製“航海羅盤”。諸如指南針、白琉璃、等物料齊備,隻需將其中所含物理融會貫通,航海羅盤出世,應當不難。
時下羅盤,稱“栻盤”。多為漆木質地。與後世“風水羅盤”大同小異,由圓形天盤和方形地盤組成。上刻二十八宿星。天盤、地盤,中心以軸相連,地盤四角與天盤有雙線相接,內嵌一大二小,三顆竹珠,用於旋轉,結構複雜而精巧。
隻需稍加改造,便可製作成航海羅盤。
而在“航海羅盤”未出現前。先人們,已采用星象來辨識方位。
據《漢書·藝文誌》載,前漢時,可充作海上導航的星象書,已有《海中星占驗》十二卷,《海中五星經雜事》二十二卷等,計一百三十六卷之多。皆是前人在海上總結出的天文經驗及規律。記錄航海中對星座、行星等位置判定,以定航線。
然而,經由太陽或星座,僅能確定航向,無法精確定位。更無法確定航速。