古代中國(guó)地圖學(xué)家裴秀。

    中國(guó)地圖史學(xué)中,3世紀(jì)地理學(xué)家、地圖學(xué)家裴秀是一位非常重要人物。裴秀生前政治地位相當(dāng)顯赫,但是他死后深為史學(xué)家關(guān)注,并不是他政治業(yè)績(jī),而是他地圖學(xué)方面貢獻(xiàn)。

    裴秀出生于一個(gè)世代官宦家庭。他聰慧好學(xué),博覽群書(shū),道教和儒學(xué)方面有很高造詣。裴秀擅長(zhǎng)道術(shù)，曾經(jīng)給皇太子看相、算命。三十而立后，裴秀步入仕途。四十五歲時(shí),他被晉朝皇帝委任為司空。

    晉朝時(shí)期,司空職責(zé)非常特殊，凡是與大地相關(guān)事宜都其管轄范圍之內(nèi)。這不僅包括農(nóng)業(yè)種植、人口戶籍、田畝賦稅、防洪治水、興建城鎮(zhèn)、察看風(fēng)水和皇家喪葬等諸多政務(wù),而且還負(fù)責(zé)皇帝祭祀地神和祭拜祖先禮儀。

    順延傳統(tǒng)理念,晉朝皇帝將祭天、祀地、祭祖視為國(guó)家大事。這些宗教禮儀著眼點(diǎn)于承天啟地，疏通皇帝與天地之神溝通渠道。為此，負(fù)責(zé)安排、組織禮儀官員身肩重任，他們需要深諳陰陽(yáng)之術(shù)。這些官員觀念中，祭祀禮儀任何細(xì)節(jié)都必須符合道教理念，不能有絲毫之差，否則皇帝與神明之間交流就會(huì)受阻。

    晉朝基本上承襲了漢朝確立祭祀禮儀，包括將地圖作為祭祀地神祭品。身為晉朝司空裴秀自然深知地圖祭祀地神禮儀中重要性。他曾撰文說(shuō)：地圖由來(lái)已久，自古以來(lái)前賢憑借地圖承天效法。

    裴秀深受道教宇宙觀影響。他心目中，大地地表“登降詭曲”，呈現(xiàn)出穹隆形。

    為了使皇帝與地神之間交流暢通無(wú)阻，裴秀認(rèn)為，用于祭祀地圖應(yīng)當(dāng)顯現(xiàn)出地表彎曲和名山大川等自然地理狀況。

    裴秀擔(dān)任司空之后，仔細(xì)查閱了朝廷書(shū)庫(kù)中收藏地圖。查閱結(jié)果令裴秀大失所望，他發(fā)現(xiàn)朝廷書(shū)庫(kù)中竟然沒(méi)有一幅令他滿意地圖。裴秀曾憤憤地寫(xiě)道：這些地圖粗制濫造，既沒(méi)有采用相同比例和經(jīng)緯網(wǎng)絡(luò)，也沒(méi)有遵循“準(zhǔn)望”規(guī)則，并且圖中看不到名山大川。這種地圖絕不可用于祭祀之中。

    出于道家理念，裴秀認(rèn)為，用于祭祀地圖必須符合一定之規(guī)。經(jīng)過(guò)深思熟慮，裴秀提出了地圖繪制六項(xiàng)基本原則，這些原則就是中國(guó)地圖史學(xué)中著名“制圖六體”理論。

    “制圖六體”理論第一項(xiàng)原則為“分率”，它是指一種由經(jīng)、緯線構(gòu)成方格網(wǎng)。

    裴秀認(rèn)為，這種方格網(wǎng)可以作為識(shí)別地圖東西和南北遠(yuǎn)近尺度，由此，繪制地圖必須采用相同比例將地域輪廓縮小到地圖上。裴秀指出：地圖若僅有圖像而沒(méi)有設(shè)置方格網(wǎng)和比例尺，則無(wú)法審核出地域之間遠(yuǎn)近距離。

    裴秀提出第二項(xiàng)繪圖原則是“準(zhǔn)望”。

    “準(zhǔn)望”基本含義是指，通過(guò)準(zhǔn)望北極星確定地圖以北為上方位。

    此基礎(chǔ)上裴秀還強(qiáng)調(diào)，“準(zhǔn)望”另一個(gè)作用是端正“彼此之體”，即通過(guò)地圖左、右兩邊對(duì)準(zhǔn)北極星從而將地圖形體由方形調(diào)整為梯形。

    鑒于地圖形體調(diào)整為梯形，裴秀進(jìn)一步提出了“道里”、“高下”、“方邪”、“迂直”四項(xiàng)繪圖原則。

    裴秀所說(shuō)“道里”是指一種地圖標(biāo)識(shí)，它示意出從一個(gè)地點(diǎn)去往另外一個(gè)地點(diǎn)方向和直線距離。裴秀認(rèn)為，隨著地圖形體變化，應(yīng)該調(diào)整“道里”標(biāo)識(shí)指向，否則“道里”示意方向?qū)?huì)出現(xiàn)誤差。

    裴秀“制圖六體”后三項(xiàng)原則“高下”、“方邪”、“迂直”分別指地圖上邊和下邊長(zhǎng)短調(diào)整、地圖形體由方形變?yōu)樘菪我约皥D中直線與曲線之間相互調(diào)整。

    ——裴秀認(rèn)為，實(shí)施此三項(xiàng)原則目是地圖中呈現(xiàn)出地表彎曲自然形狀，從而能夠平面地圖中仿效出彎曲地表。

    裴秀特別強(qiáng)調(diào)“制圖六體”六項(xiàng)原則缺一不可，并且相互之間應(yīng)當(dāng)彼此兼顧。

    他論述說(shuō)，若地圖只有地域圖形而不設(shè)置方格網(wǎng)和比例尺，則沒(méi)有辦法辨認(rèn)地域之間遠(yuǎn)近。

    若地圖只設(shè)置方格網(wǎng)和比例尺而不根據(jù)“準(zhǔn)望”對(duì)地圖形體做出調(diào)整，即使圖中某一側(cè)畫(huà)得準(zhǔn)確，而另一側(cè)必定會(huì)失準(zhǔn)。

    若只考慮對(duì)地圖形體做出調(diào)整而忽略對(duì)“道里”指向調(diào)整，“道里”標(biāo)識(shí)所指示方向則如同進(jìn)入山海隔絕之地，根本無(wú)法相通。

    若只對(duì)“道里”標(biāo)識(shí)指向作出調(diào)整，而忽略地圖上下兩邊、正斜之體以及直曲之間等三方面對(duì)球冠形地表仿效，則“道里”示意出路徑遠(yuǎn)近就會(huì)違背實(shí)際情況，從而也會(huì)喪失“準(zhǔn)望”之校正。

    由此，六項(xiàng)法則應(yīng)當(dāng)相互參考、相互依賴。通過(guò)方格網(wǎng)和比例尺確定圖中地域之間距離；通過(guò)地圖左、右兩邊校準(zhǔn)北極星從而對(duì)地圖形體做出調(diào)整；通過(guò)對(duì)“道里”標(biāo)識(shí)朝向調(diào)整從而指明兩地之間實(shí)際直線距離；并且，圖中兩地間長(zhǎng)度決定于圖形上下兩邊長(zhǎng)短、梯形形狀和由直線變成曲線等三方面計(jì)算。

    地圖繪制雖然面臨高山大海之隔，天涯地角相距遙遠(yuǎn)，以及地表彎曲等問(wèn)題，正確運(yùn)用這些法則可以反映出真實(shí)地理狀況?！皽?zhǔn)望”尤為重要，“準(zhǔn)望”正確，則地圖可以通過(guò)直線與曲線以及地域遠(yuǎn)近顯現(xiàn)出地表彎曲狀。

    從裴秀論述中可以看出，“制圖六體”是一種關(guān)于梯形投影理論，因此裴秀繪制地圖也應(yīng)是一種具有梯形投影效果地圖。梯形投影是一種經(jīng)線長(zhǎng)度方面不做變形且地圖形狀為梯形投影方法。這種梯形投影主要特征為：經(jīng)線為放射狀直線，緯線為同心圓弧。

    一千七百多年以前，裴秀已經(jīng)系統(tǒng)地探討地圖投影問(wèn)題，這會(huì)讓人們覺(jué)得裴秀似乎超越了他所處時(shí)代。然而，事實(shí)并非如此。裴秀對(duì)地圖投影研究不僅出于中國(guó)傳統(tǒng)宇宙觀和“以象觀道”理念，并且還基于前輩地圖學(xué)家實(shí)踐以及當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)研究水平。

    裴秀“制圖六體”中“準(zhǔn)望”和“分率”等理念都可《周髀算經(jīng)》中找到。而“高下、方邪、迂直”三法則是基于漢代趙君卿對(duì)地圖投影問(wèn)題研究。可見(jiàn)，“制圖六體”理論與《周髀算經(jīng)》一脈相承。

    唐代張彥遠(yuǎn)《歷代名畫(huà)記》中記載了裴秀《地形方丈圖》，同時(shí)他還提及漢代張衡繪制一幅《地形圖》。

    張衡是渾天說(shuō)倡導(dǎo)者。他《地形圖》顯現(xiàn)出來(lái)地表形狀絕對(duì)不會(huì)是一個(gè)平面。張衡還著有《筭罔論》一書(shū)?！逗鬂h書(shū)·張衡傳》記載：此書(shū)“蓋網(wǎng)絡(luò)天地而筭之，因名焉?！贝擞涊d說(shuō)明，《筭罔論》名稱源于其測(cè)繪天文和地理方法，即用經(jīng)、緯線網(wǎng)絡(luò)測(cè)繪天文圖和地圖?？梢?jiàn)，張衡是將經(jīng)、緯線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到地圖學(xué)早實(shí)踐者之一。

    魏晉時(shí)期數(shù)學(xué)研究水平也為裴秀地圖投影理論提供了先決條件。

    裴秀之前，中國(guó)已有《周髀算經(jīng)》和《九章算術(shù)》。這兩部著作提供了各種形狀面積計(jì)算方法。特別是《九章算術(shù)》，此書(shū)提供了一次方程和正、負(fù)數(shù)等運(yùn)算方法。

    與裴秀同期數(shù)學(xué)家劉微，不僅對(duì)《九章算術(shù)》一書(shū)作注，并且還編纂了《海島算經(jīng)》。此書(shū)論述了如何運(yùn)用標(biāo)桿測(cè)量地形、地貌方法，以及如何解決各種測(cè)量中出現(xiàn)數(shù)學(xué)問(wèn)題?！逗u算經(jīng)》不僅為中國(guó)古代測(cè)量數(shù)學(xué)奠定了基礎(chǔ)，而且將中國(guó)地圖學(xué)引入數(shù)學(xué)定量軌道?？梢哉f(shuō)，裴秀地圖投影理論是秦漢時(shí)期數(shù)學(xué)發(fā)展結(jié)果。

    “制圖六體”理論對(duì)地圖投影學(xué)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。這種影響不僅僅局限于中國(guó)，而且擴(kuò)展到歐洲和伊斯蘭世界。

    西方著名漢學(xué)家李約瑟曾對(duì)裴秀成就給予了很高評(píng)價(jià)，他認(rèn)為，裴秀完全可以與古希臘地圖學(xué)家托勒密相提并論。李約瑟這一評(píng)論絕對(duì)不是過(guò)譽(yù)之詞。史料告訴我們：托勒密僅僅提出了地圖投影理念，真正首次系統(tǒng)地論述地圖投影并且將理論付諸實(shí)踐是裴秀。此外，為重要是，裴秀是地圖以北為上先倡導(dǎo)者。他“準(zhǔn)望”法則終促使全世界接受了以北為上方地圖繪制規(guī)則。

    裴秀繪制地圖雖然沒(méi)有能夠承傳下來(lái)，然而史料和古地圖卻保留下“制圖六體”一些遺跡。

    ——摘自《古地圖密碼》