论文摘要
三幅图之一为《地形图》(topographic map),图上用闭合的山形线画法,表示山脉的起落、走向、山体轮廓范围,类似于正形投影(orthomorphicprojection)的画法。图上还画出中国古代非常著名的神山“九疑山”,用正形投影的山形线表示山体的范围,又用鱼鳞状的图形表示其峰峦起伏的特征,而且向南绘了九个楼状符号,向东绘了七个柱状符号,这很可能是描绘从不同角度看到的主要山峰。地形图上的河流表示得详细、准确而生动,对照今天同一地域的现代地图,地形图的主区比例尺(scale)在1:17万至1:19万之间,是一幅相当于现代的中比例尺地图。 这幅2100多年前的古代地图,河流测绘的精确程度非常高,并且使用正形投影表示山脉山峰,其测绘科技水平已接近近代地图,这令人感到十分惊讶同时也不免产生困惑。因为在今天所能见到的10世纪以来的众多古地图作品中,大都是风景生式的画法,而很少见到像马王堆地图那样,用正形投影的数学方法。本文试图解破这幅地形图所显示的2100多年前的测绘科技史之谜,并且将重点研究几个问题。首先,是地图上非常突出的“九疑山”的正形投影,以及相邻河流转折点的方位(bearing)精确程度,尤其是大面积精确测绘所必须依赖的控制测量问题,再者,就是分析2100多年前的相关数学水平,后,我将分析与归纳有关的测量工具与技术方法的记载,和相应历史时期古代文献中有关测绘科技产生的人文活动基础——地理探险和旅游的感性观察经验。 本文研究认为,马王堆地形图很可能用到“前方交会”(forward intersection)的定点测绘方法,并且是在平面控制测量基础之上进行的。关于实施精确测绘的地理学知识,本文还探索了相关测绘地形学问题。通过分析,我们将了解世界上早的中国先秦地理学的相关文献,并且发现马王堆地图的确反映了精彩的应用地理学理论与实践。在中国测绘科技史方面,还谈到“前方交会”在汉唐以后地图测绘及图经方志制图的传统影响。