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分率、准望、道里、高下、方邪、迂直——

“制图六体”:中国最早的绘图学

来源:发布者:时间:2024-01-18

□韩昭庆

“制图六体”是中国测绘史、地图史上成文最早、最重要的绘图理论。著者裴秀,是魏晋时期名臣,主管水利、土木工程等。他有感于以往地图“虽有粗形,皆不精审,不可依据”,遂组织人员绘制了中国有史以来最早的历史地图集《禹贡地域图》十八篇,并在此基础上创立了“制图六体”的学说,奠定了中国传统地图绘制的理论基础,裴秀因此被英国著名学者李约瑟称为“中国科学制图学之父”。

裴秀像

“制图六体”作为专业术语虽然出现得很晚,但自其概念提出,人们制图时总会提到它

“制图六体”出自裴秀所著《禹贡地域图·序》,现存最早记录始自唐代,一条载于《晋书》卷三十五《裴秀传》,另一条载于欧阳询《艺文类聚》卷六。当时并没有出现“制图六体”这一专有名词,《晋书》里写作“制图之体有六焉”,《艺文类聚》则是“制地图之体有六”。《晋书》与《艺文类聚》的记载大致相同,不同之处在于《晋书》脱漏“定于准望;径路之实”几字。

“六体”分别指分率、准望、道里、高下、方邪、迂直:“制图之体有六焉。一曰分率,所以辨广轮之度也。二曰准望,所以正彼此之体也。三曰道里,所以定所由之数也。四曰高下,五曰方邪,六曰迂直,此三者各因地而制宜,所以校夷险之异也。”“六体”虽然在文中并列出现,但实际上地位并不平等,前三体与后三体存在主次关系。前三体中的分率指比例尺,准望指方位,道里指图上距离,而后三体中的高下、方邪和迂直在文中共出现过三次,每次皆同时出现,指的是高程、坡度和曲率,是对道里的补充说明,即绘图时需要考虑因地形起伏、道路弯曲造成的图上距离的误差。通过制图六体的绘图理论,可以解决把三维立体的地理要素转绘到二维平面上的问题。

从乾隆时期编撰的《四库全书》中经、史、子、集等四部皆有“制图六体”的收录方式可以看出,至少到乾隆时期,古人还没有对其性质形成统一认识。历代文献均收录了“制图六体”的内容,但是直到清初地理学家胡渭才有对“六体”的解释,并作为他绘制《禹贡锥指》图的理论依据,其余文献或节选或照抄,很少评述。“制图六体”作为专门的制图用语始自清末的朱正元。

“制图六体”作为专业术语虽然出现得很晚,但自其概念提出,人们制图时总会提到它。如唐代的贾耽谈到裴秀创立“六体”之说,并把“六体”与中国最古老的书籍之一《九丘》并列,认为“九丘乃成赋之古经,六体则为图之新意”。

明末清初,随着西方传教士来华,先进的科学技术和知识得以进入中国,其中包括利用投影方法和经纬度绘制世界地图的绘图方法。通过投影的方法,可以把地球球面转绘到二维平面上,尤其在表示大范围区域时,其优势更为明显。

清代,康熙皇帝经过学习,认识到西方测绘方法的科学性和准确性,遂请传教士指导中国的测绘人员对其统辖的疆域开展测绘,最终在康熙五十八年完成包括对西藏在内全国疆域的地图编绘,形成当时世界上绘制地域最广、最准确的地图:康熙《皇舆全览图》。清末朱正元提出《西法测量绘图即晋裴秀制图六体解》,朱正元将准望解释为测经纬度。事实上,朱正元推测裴秀提出“制图六体”时已注意到经纬度显然过于牵强,地形、地貌的立体三维形象与平面的二维体系矛盾,“六体”中的准望是把立体转到平面建构的坐标体系,这恰与西方把球面投影到平面的道理具有某些相似性,但遗憾的是,裴秀解决的是把立体转到平面的问题,而非球面转到平面的投影,二者不能混淆,朱正元的说法实是夸大了裴秀的理论。但裴秀能够想到把立体的地物投影到平面则是值得肯定的。

“制图六体”除了没有提出经纬线和地图投影外,几乎提到现代制图学上应考虑的所有主要因素

从制图学的角度看,“制图六体”除了没有提出经纬线和地图投影外,几乎提到现代制图学上应考虑的所有主要因素。事实上,在一定范围内确实可以把地球球面看作平面——古代能施测的范围很小,故在有限的范围内施测,确实能保证测绘的准确性。从这个角度上看,制图六体确实包括了所有要考虑的因素,可以满足当时应用的要求,这或许是中国古代制图上不需要考虑地图投影的原因之一。

地图是人们对所处地理环境的空间认知在图形上的体现。地图内容、地图绘制及使用随时代发展而变化,尤其是早期绘制的地图由于不受整齐划一的标准化的约束,它的绘制还受到当时社会文化、政治背景,以及绘制人员的技术水平和心理诉求的影响,呈现出丰富多彩的内容。因此,地图以直观的形式反映社会文明进步的轨迹。裴秀在制图实践的基础上提出“制图六体”,由此可知在西晋及西晋以前,古人曾经有一套量化绘制地图的方法,但是该技术却湮灭人间,没有流传下来。就后世绘制的地图而言,除了宋代《禹迹图》谱系图,以及清代康熙时期的《皇舆全览图》谱系图之外,现存绝大多数中国古地图带着明显的山水画痕迹,并不注重图面内容的准确性,甚至清代后期的军事地图也是如此,其准确性主要由图说完成。诚如康熙皇帝所言,西方的技术可以世代相传并不断改进,那为什么中国古代的地图绘制方法却难以进步,这是值得我们思考的历史问题。

(《北京日报》)

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