一个让现代人挠头的问题

打开手机，点开地图APP，输入目的地，一条精准的路线就出来了。卫星在天上拍着照片，算法在后台算着路径——现代人画地图，靠的是天上飞的和地上跑的高科技。

可你有没有想过——两千多年前的古人，没有卫星、没有飞机、没有遥感数据，他们是怎么画出地图的？

这个问题，随便问一个现代人，十有八九答不上来。可古人偏偏就画出来了。不仅画出来了，还画得相当准。

1973年，长沙马王堆三号汉墓出土了三幅绘在丝帛上的地图——《地形图》《驻军图》和《城邑图》。这三幅地图制作于公元前168年以前，距今已经两千多年了。《地形图》上绘出了珠江入海口的南海湾，是中国现存最早的绘有海湾和海岸线的地图。图上九嶷山的走向，跟现代地形图基本吻合。

两千多年前，没有卫星，没有飞机，古人是怎么把一座山的走向画得跟现代地图差不多的？

这问题越想越让人头皮发麻。

“舆图”二字，藏着古人画地图的秘密

要搞清楚古人怎么画地图，得先从“地图”这个名字说起。

古时候，地图不叫“地图”，叫“舆图”。“舆”在古语里是车厢、车辆的意思。为什么地图会跟车扯上关系？

答案很简单——古人画地图，是坐在车里画的。

一个画师坐在马车上，车走到哪儿，他就画到哪儿。沿途看到什么山川河流、城镇村落，就在图上记下来。听起来像个笨办法，可古人靠着这个笨办法，硬是画出了让现代人佩服的地图。

《周礼》里记载，周朝的时候有一个官职叫“大司徒”，专门负责管理地图——“掌建邦之土地之图，与其人民之数，以佐王安扰邦国”。三千年前，中国就有了专门管地图的官员。

《左传》里还记载了夏代的《九鼎图》，《周易》里有“河图”“洛书”的记载。这说明中国人画地图的历史，至少可以追溯到四千年前。

四千年前，连铁器都没有，古人就开始画地图了。

大禹治水用的“测绘四件套”

说到最早的地图测绘，绕不开一个人——大禹。

《史记·夏本纪》里记载，大禹治水的时候，“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道”。也有类似的记载。

“准、绳、规、矩”这四个字，就是古人测绘地图的“四件套”。

“准”是水平仪，用来测水平面。“绳”是铅垂线，用来测定垂直。“规”是圆规，用来画圆画弧。“矩”是直尺，用来测定直角。

这四样东西，组合在一起，就能完成最基本的大地测量。测水平、测垂直、测角度、画图形——现代测绘的核心要素，四千年前就有了。

《山海经》还记载，夏禹派大章和竖亥两个徒弟“步量世界大小”。“步量”就是靠走路来测量距离。大禹把绳子放在左边，规矩放在右边，把三百步当作一里路程来画地图。

一个靠双腿走路、靠双手测量、靠笔墨记录的时代，就这样拉开了中国地图测绘的序幕。

战国地图：两千三百年前的实物证据

光靠文献记载还不够，得有实物来证明。

1986年，甘肃天水放马滩秦墓出土了七幅战国时期的地图。这些地图主要描绘了战国时期秦国的山区河流。这是目前世界上最早的地图实物之一。

放马滩地图的绘制年代，比马王堆地图还要早一百多年。图上用不同的线条和符号标注了山脉、河流、道路、居民点。虽然画得不够精细，可已经具备了地图的基本要素。

马王堆出土的三幅西汉地图，更是让全世界震惊。《地形图》长宽各约九十六厘米，绘制在丝帛上。《驻军图》是一幅彩色军事地图——河流湖泊用蓝色，山脉用黑色线条，军队驻地用黑底套红的框框标示，防线用红色实线划分，军用道路用红色虚线表示，居民点用黑色圆圈表示。红、黑、青三种颜色各司其职，两千多年前的古人已经把“图例”玩明白了。

更让人惊叹的是精度。图中九嶷山的走向，跟现代地形图基本吻合。两千多年了，山还是那座山，画得还是那么准。

记里鼓车：古代的“里程计数器”

画地图最重要的是什么？距离。不知道距离，画出来的地图就是瞎画。

古人怎么测距离？

西汉时期发明了一种专门丈量行驶距离的马车——“记里鼓车” 。这种车有两层，每层各有一个木人。车每行驶一里路，上层木人就击鼓一次；每行驶十里，下层木人就敲铃一次。驾车人只要记录鼓声和铃声的次数，就知道自己走了多远。

记里鼓车不光能测距，还能指方向。车厢尾部装配有指南针。跟利用地磁效应的指南针不同，记里鼓车上的指南车利用齿轮传动来指明方向。不管车子转向何方，车上的木人始终指向同一个方向。

画师坐着记里鼓车到处跑，一边记录里程，一边描绘画卷。画海岸线的时候，就沿着海岸走，沿途记录角落和里数，回来就能画出区域的外部轮廓。

一辆车，既能测距又能指方向——这就是两千年前的“测绘车” 。虽说没有卫星精准，可在那个年代已经是黑科技了。

除了记里鼓车，古人还有一套完整的测量工具：表（根据日影测定方位）、罗盘（根据磁极测定方向）、望筒（利用日光和北极星测定南北）、丈杆、度竿、丈量步车（一把大卷尺）。

规、矩、准、绳、表、望筒、罗盘、丈杆、度竿、丈量步车、记里鼓车——十一种工具，组成了古人的“测绘工具箱” 。

裴秀的“制图六体”：中国科学制图学的诞生

有了工具，还得有理论。没有理论指导，画出来的地图只能是“像不像”的问题，做不到“准不准”。

西晋的裴秀，解决了这个问题。

裴秀做过司空，负责地籍管理。他发现前人画的地图没有比例尺，方位也不严谨。于是他总结出了绘制地图的六项原则——“制图六体”。

六体分别是：

一曰“分率” ——比例尺，用来反映面积、长宽的比例。
二曰“准望” ——方向，用来确定地貌、地物之间的方位关系。
三曰“道里” ——距离，用来确定两地之间道路的里程。
四曰“高下” ——相对高程。
五曰“方邪” ——地面坡度的起伏。
六曰“迂直” ——实地高低起伏与图上距离的换算。

前三个要素——比例尺、方向、距离——跟现代地图的核心要素一模一样。后三个要素用来校正实测里程，把地面上的曲线距离换算成水平直线距离。

裴秀还首创了“计里画方”法。具体操作是：先在图纸上画满方格，每一格代表实地的若干里数。然后把测量出来的山川、河流、城镇，按比例放进对应的格子里。

裴秀的这套理论，影响了中国地图绘制一千五百年。唐代的贾耽、北宋的沈括、元代的朱思本、明代的罗洪先，全是在这套理论上继续发展的。英国著名学者李约瑟把裴秀誉为“中国科学制图学之父”。

一个一千七百年前的人，奠定了中国地图学的基本框架。

计里画方：《禹迹图》里的5110个方格

裴秀的理论很完美，可有没有留下实物？

有。现存最早的计里画方地图，是宋代刻在石碑上的《禹迹图》 。

《禹迹图》横向七十格，竖向七十三格，一共五千一百一十格。图上标注着“每方折地百里”——每一个小方格代表实地一百里。换算下来，整幅图的比例尺大约是一比四百五十万。

五千多个方格，每一个都要对应实地的一百里。画师得把测量出来的山川、河流、海岸线，一点一点地填进对应的格子里。

这幅图的海岸线和河流轮廓，跟现代地图已经非常接近了。科学史家评价它是“当时世界上最杰出的地图”。

一千年前的中国人，用尺子、绳子、马车和方格纸，画出了让现代人惊叹的地图。

沈括的立体地图：比欧洲早了七百年

裴秀之后，中国地图学一直在进步。

北宋的沈括，是继裴秀之后最杰出的地图学家。他在裴秀“制图六体”的基础上，又增加了新的方法。

沈括做了一个前无古人的东西——立体地图。他用木头制作了山川地形的立体模型，把高低起伏的山脉、蜿蜒曲折的河流，全用木头雕了出来。这是世界上最早的立体地形模型之一，比瑞士出现的立体地图早了大约七百年。

沈括还主持编绘了《天下州县图》，含总图、四京图及十八路分图，采用“二寸折百里”的比例尺。这套地图在当时是最精确的。

一个一千年前的科学家，已经开始用三维模型来表现地形了。

从“天圆地方”到经纬网：古人画地图的局限与突破

说了这么多古人的智慧，也得说说古人的局限。

古人相信“天圆地方”，认为大地是平的。这个观念导致了一个问题——地图越靠近中心越准，越靠近边缘误差越大。因为地球是圆的，把球面上的东西硬搬到平面上，边缘一定会变形。

这个局限，一直到了明朝才被打破。

意大利传教士利玛窦来到中国，带来了西方的地图投影法和经纬度概念。1602年，利玛窦与中国官员李之藻合作，绘制了《坤舆万国全图》。这是中国历史上第一幅较为完整的世界地图。

利玛窦把子午线向左移动了一百七十度，让中国位于地图的中央。这个做法一直沿用了四百年。

到了清朝康熙年间，中国的地图绘制达到了新的高度。康熙皇帝组织传教士和满汉官员，在全国范围内进行了一次大规模的经纬度测量。从1708年到1718年，用了十年时间，测定了全国六百三十处地点的经纬度。据此绘制成了《皇舆全览图》。

这是中国第一部以实测经纬度为基础绘制的全国地图。它采用了当时世界上最先进的测绘方法。康熙皇帝还规定以二百里合地球经线上一度的弧长，把长度单位与地球经线每度的弧长联系了起来——这在当时的世界上是一大创举。

从大禹的“左准绳，右规矩”，到裴秀的“制图六体”，再到康熙的《皇舆全览图》——中国人画地图，走了四千年的路。

四千年里，没有卫星，没有飞机，没有遥感数据。可中国人靠着双腿、马车、尺子、绳子和笔墨，硬是画出了一幅又一幅让后人惊叹的地图。

那些刻在石碑上的方格、画在丝帛上的山川、雕在木头上的地形，每一笔都在告诉后人——智慧这东西，从来不需要卫星来证明。