长沙国南部地形图|2100多年前,中国人已用北斗“导航”

中国北斗卫星导航系统 , 如今是世界四大卫星导航系统之一 。 而三幅出土于西汉马王堆三号墓的古代地图显示 , 中国人运用北斗恒星“导航”的历史 , 超过2100年 。
长沙城中的湖南省博物馆 , 珍藏着1973年从西汉马王堆三号墓中出土的三幅地图——《驻军图》《长沙国南部地形图》《城邑图》 。
据考证 , 西汉高后末年 , 割据岭南的南越王赵佗向长沙国南部发起进攻 , 朝廷及长沙国随即派兵征剿 , 《驻军图》等可能是此次征战使用的军事地图 。
《驻军图》《长沙国南部地形图》《城邑图》绘在丝帛之上 , 十分精美 , 其制作年代距今已有2100多年 。 三幅地图一个突出的特征 , 在于准确区分方向——图所示的方位都是上南下北、左东右西 。 学界普遍认为 , 三幅地图是世界地图学史上罕见的瑰宝 , 具有划时代的意义 。
古人是怎么“找着北”的?从目前考古成果来看 , 古人绘制地图 , 区分南北主要利用日光和“北斗” 。 由于地球自转轴向两侧无限延伸 , 其中一侧的延长线会从位于北斗七星“勺子柄”端位置的北极星附近经过 。 四季轮回、斗转星移 , 古人运用肉眼或专用测量工具“望筒”等 , 很早就注意到“北极星位置基本不变”这一现象 , 并将其运用于方位分辨和地图绘制 。
【长沙国南部地形图|2100多年前,中国人已用北斗“导航”】汉代甚至汉以前的华夏先民 , 已经有能力比较准确地测量地理信息 。 先秦时期 , 古人运用“北斗”等星象与地理信息的对应关系判断方位;到了汉代 , 人们对于“北斗导航”的认识已经更加全面 , 例如在《淮南子》中 , 就记载有“夫乘舟而惑者 , 不知东西 , 见斗极则寤矣”的说法 。 这说明在古人日常生活中 , 依靠“北斗”判断方向已经成为通识 。
古人对“北斗导航”这类天文现象的观察、运用 , 以及规(测定单位距离 , 并画圆画弧)、矩(测定直角)、准(水准仪 , 测水平面)、绳(铅垂线 , 测定垂直)、记里鼓车等工具的发明和使用 , 使得中国古代绘制的很多地图已经有了比较高的准确性 。
长53厘米、宽52厘米的《城邑图》 , 图上绘有城墙 , 用蓝色画出城门上的亭阁 , 红色表示街坊和庭院 , 按正方形画出街道等;长100厘米、宽78厘米的《驻军图》采用红、黑、青三色绘画 , 图中所绘主区位于今湖南南部宁远九嶷山与南岭之间 , 绘有山脉、河流、居民点 , 着重标出9支军队的驻地、军队番号、防区界线、军事设施和行动路线;《长沙国南部地形图》所绘主区 , 为汉初长沙国南部8县(道) , 即今湖南南部潇水流域、南岭、九嶷山及附近地区 。
研究显示 , 《长沙国南部地形图》虽未标明比例尺 , 但经测算 , 其主区比例尺约为1:180000 , 相当于汉代的一寸折十里;图上所绘河流骨架、流向及主要弯曲等 , 均和现在地图大体相似 , 所绘山脉和山体轮廓、范围及走向也大体正确;这幅地图东半部分的方位角误差 , 仅为3%左右 。 在托勒密探索出球面投影和普通圆锥投影之前 , 这是人类古代文明中地图精确测绘的一个突出成就 。
西汉基于“北斗导航”等观测和计算的地图制作技术 , 在后世不断发展 。 到了西晋 , 出现了成熟的地图理论与测绘方法 。 地理学家裴秀在前人的基础上 , 提出了名为“制图六体”的地图测量要素 , 分率(比例尺)、准望(方位)、道里(距离)、高下(地势起伏)、方邪(倾斜角度)以及迂直(河流道路的曲折) , 跟现代地图要素已非常接近 。
与“制图六体”同时期 , 还出现了一种名为“计里画方”的绘图方法:按比例尺绘制地图 , 绘图时 , 先在图上布满方格 , 方格中边长代表实地里数 , 相当于现代地形图上的方里网格 。 然后按方格绘制地图内容 , 以保证一定的准确性……