地图的起源,有人推测比文字的起源还要早。因为原始地图跟图画一样,把山川、道路、树木如实地画进地图里,是外出***和出门劳作或旅行的指南。
千百年来,在我国民间就广泛流传着《河伯献图》的神话故事。传说大禹治水三过家门而不入的精神感动了河伯。河伯是黄河的水神,禹为治水踏遍山川、沼泽,忽一天看见河伯从黄河中走来,献出一块大青石,禹仔细一看,原来是治水用的地图。禹借助地图,因势利导,治水取得了成功。“传说”虽然不能证实地图起源的具体时代,但从侧面说明,约在四千年以前,我国先民已经使用地图了。
据史籍记载,早在公元前一千多年以前,我国就诞生了地图。《汉书.郊毅志》中有:“禹收九牧之金,铸九鼎,像九州”的记载。《左传》中有:“惜夏方有德也,远方图物,贡金九牧,铸鼎像物,百物而为之备,使民知神*”。意思是说,在夏朝极盛时期,远方的人把地貌、地物以及***画成图,而九州的长官把图和一些金属当作礼品献给夏禹,禹收下“九牧之金”铸成鼎,并把远方人画的画铸在鼎上,以便百姓从这些图画中辨别各种事物。文中的“百物而为之备”,很明显说明是供牧人、旅行者使用的图。可惜,原物流传至二千多年前的春秋战国时,因战乱被毁而失传。 据宋代思想家朱熹推断,后来的《山海经图》是从夏代九鼎图像演变而来的,也是一种原始地图。在《山海经图》的“五藏三经图”上,画着山、水、动物、植物、矿物等,而且注记着道里的方位,是较规范的地图形式。由此可以说,中国在夏代已经有了原始的地图。
世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城(今伊拉克境内)发掘的刻在陶片上的地图。图上绘有古巴比伦城、底格里斯河和幼发拉底河。大约是公元前2500年刻制的,距今大约四千余年了。
1986年我国甘肃省天水放马滩秦墓出土的地图,是迄今为止我国发现的最早的一幅实物地图。
放马滩出土的地图共七幅。分别绘在四块大小相等的木板上。据有关专家论证,它的绘制时间为公元前300年左右的战国后期,比我国经实测保存至今的最早的传世地图——西安碑林中的《华夷图》和《禹迹图》早1300多年,比1973年湖南长沙马王堆出土的西汉图约早300年。该地图包括今甘肃天水伯阳镇西北的渭水流域和一部分放马滩周围水系。地图中有关地名、河流、山脉及森林资源的注记有82条之多。令人惊叹的是今天渭水支流以及该地区的许多峡谷在该地图中都可以找到,与《水经注》一书的记载相符。图中标明的各种林木,如蓟、柏、楠、松等同今天渭水地区的植物分布和自然环境也基本相同。专家们认为,该地图的出土为我国先秦发达的地图学文献资料提供了实物佐证。
世界上现发现的最早的军用地图,是1973年12月在我国长沙马王堆三号汉墓出土的彩色绢绘驻军图。
这张图画在一幅绢帛上,比例尺约为十万分之一,图上分红、蓝、黑三种颜色。居民点用黑色圆圈表示,山脉用黑色“山”字形符表示,河流用青色,道路用朱红色。这些地理要素均表示在第二层平面上,而且定位精确。在第一层平面上,突出表示军事部署:红色三角形城堡表示大本营,红黑两种套框表示九支军队的驻地、指挥点和关卡,红色线条区分防区的界线。层次分明,一目了然。
据考证,这幅图是距今2100多年前汉文帝时绘制的。当时南粤王赵佗企图割据一方,破坏国家统一。这幅地图体现了当时的战局形势和双方的***。用地图作为将军的殉葬品,充分反映出古代军事家对地图的重视。
外国军事专家认为,这幅《驻军图》》证明,两千年前中国军事科学已经有了很高的水平,对研究我国古代军事具有重要参考价值。
测量和计算是一对孪生兄弟。随着我国测量技术的发展,相关的计算理论和方法也发展起来。三国时期(公元3世纪),出现了第一部测算专著——《海岛算经》。
《海岛算经》是三国时期的数学家刘徽所著。他在为《九章算术》作注时,写了《重差》一卷,附于该书之后。唐代数学家李淳风将《重差》单列出来,取名《海岛算经》,并列为我国古代的数学经典《算经十书》之一。该书全部9个算例均涉及测高望远及其计算问题。9个算例分别是:测量海岛的高度(望海岛),测量山上的松树的高度(望松),测量城市的大小(望邑),测量涧谷的深度(望谷),居高测量地面上塔楼的高度(望楼),测量河流的宽度(望波口),测量清水潭的深度(望清渊),从山上测量湖塘的宽度(望津),从山上测量一座城市的大小(临邑)。为解决这些问题,刘徽提出了重表法、连索法和累距法等具体的测量和计算方法。这些方法归结到一点,就是重差测量术。重差测量术是借助矩、表、绳的简单测量工具,依据相似直角三角形对应边成比例的内在关系,进行测高、望远、量深的理论和方法。在刘徽之前,赵爽在为《周髀算经》作注时曾作日高图,首先提出了重差测量理论。而刘徽在《海岛算经》中活用重差理论,巧妙地提出了多种具体的测量和计算方法,把重差测量理论推广开来。
《海岛算经》是一部影响久远的测算专著。它所详细揭示的重差测量理论和方法,成为古代测量的基本依据,为实现直接测量(步量或丈量)向间接测量的飞跃架起了桥梁。直到今天,重差测量理论和方法在某些场合仍有借鉴意义。
“地球”这一概念,有人认为是古希腊学者亚里士多德最先提出的,经考证,最早提出这一概念的应是亚里土多德的老师柏拉图。
大约在公元前4世纪,柏拉图从自然哲学的观点上认为,宇宙中最完善的形式是球形,因而人所居住的大地也应该具备最完美的形式,大地只有呈球形才适应“宇宙和谐性”和“数”的要求。
当时柏拉图参加了古希腊的一个学术组织,这个组织将他的研究成果视为组织内部所有,对外严格保密,因此柏拉图的“地球”观很长时间未得到传播。后来他的弟子亚里士多德接受了老师的观点,并在观察了月食等大量自然现象的基础上才大胆予以发表。
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