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...講故事丨2100多年前,中國人已用北斗“導航” 地圖出自“長沙國”

中國北斗衛星導航系統,如今是世界四大衛星導航系統之一。而三幅出土於西漢馬王堆三號墓的古代地圖顯示,中國人運用北斗恆星“導航”的歷史,超過2100年。

長沙城中的湖南省博物館,珍藏著1973年從西漢馬王堆三號墓中出土的三幅地圖——《駐軍圖》《長沙國南部地形圖》《城邑圖》。

據考證,西漢高後末年,割據嶺南的南越王趙佗向長沙國南部發起進攻,朝廷及長沙國隨即派兵征剿,《駐軍圖》等可能是此次征戰使用的軍事地圖。

《駐軍圖》《長沙國南部地形圖》《城邑圖》繪在絲帛之上,十分精美,其製作年代距今已有2100多年。三幅地圖一個突出的特徵,在於準確區分方向——圖所示的方位都是上南下北、左東右西。學界普遍認為,三幅地圖是世界地圖學史上罕見的瑰寶,具有劃時代的意義。

古人是怎麼“找著北”的?從目前考古成果來看,古人繪製地圖,區分南北主要利用日光和“北斗”。由於地球自轉軸向兩側無限延伸,其中一側的延長線會從位於北斗七星“勺子柄”端位置的北極星附近經過。四季輪迴、斗轉星移,古人運用肉眼或專用測量工具“望筒”等,很早就注意到“北極星位置基本不變”這一現象,並將其運用於方位分辨和地圖繪製。

漢代甚至漢以前的華夏先民,已經有能力比較準確地測量地理資訊。先秦時期,古人運用“北斗”等星象與地理資訊的對應關係判斷方位;到了漢代,人們對於“北斗導航”的認識已經更加全面,例如在《淮南子》中,就記載有“夫乘舟而惑者,不知東西,見斗極則寤矣”的說法。這說明在古人日常生活中,依靠“北斗”判斷方向已經成為通識。

古人對“北斗導航”這類天文現象的觀察、運用,以及規(測定單位距離,並畫圓畫弧)、矩(測定直角)、準(水準儀,測水平面)、繩(鉛垂線,測定垂直)、記裡鼓車等工具的發明和使用,使得中國古代繪製的很多地圖已經有了比較高的準確性。

長53釐米、寬52釐米的《城邑圖》,圖上繪有城牆,用藍色畫出城門上的亭閣,紅色表示街坊和庭院,按正方形畫出街道等;長100釐米、寬78釐米的《駐軍圖》採用紅、黑、青三色繪畫,圖中所繪主區位於今湖南南部寧遠九嶷山與南嶺之間,繪有山脈、河流、居民點,著重標出9支軍隊的駐地、軍隊番號、防區界線、軍事設施和行動路線;《長沙國南部地形圖》所繪主區,為漢初長沙國南部8縣(道),即今湖南南部瀟水流域、南嶺、九嶷山及附近地區。

研究顯示,《長沙國南部地形圖》雖未標明比例尺,但經測算,其主區比例尺約為1:180000,相當於漢代的一寸折十里;圖上所繪河流骨架、流向及主要彎曲等,均和現在地圖大體相似,所繪山脈和山體輪廓、範圍及走向也大體正確;這幅地圖東半部分的方位角誤差,僅為3%左右。在托勒密探索出球面投影和普通圓錐投影之前,這是人類古代文明中地圖精確測繪的一個突出成就。

西漢基於“北斗導航”等觀測和計算的地圖製作技術,在後世不斷髮展。到了西晉,出現了成熟的地圖理論與測繪方法。地理學家裴秀在前人的基礎上,提出了名為“製圖六體”的地圖測量要素,分率(比例尺)、準望(方位)、道里(距離)、高下(地勢起伏)、方邪(傾斜角度)以及迂直(河流道路的曲折),跟現代地圖要素已非常接近。

與“製圖六體”同時期,還出現了一種名為“計裡畫方”的繪圖方法:按比例尺繪製地圖,繪圖時,先在圖上佈滿方格,方格中邊長代表實地裡數,相當於現代地形圖上的方里網格。然後按方格繪製地圖內容,以保證一定的準確性……

回望歷史長河,在光輝而燦爛的中華文明中,融合先民智慧獨立發展出的地圖測繪技術,離不開熠熠生輝、指引方向的北斗“導航”。

1973年從西漢馬王堆三號墓中出土的三幅地圖——《駐軍圖》《長沙國南部地形圖》《城邑圖》(區域性拼圖)

(文稿史料提供:李承穗、蕭華)

記者:蘇曉洲、譚暢