中国古代的测绘，可以甩西方一个银河系

从古至今，测绘都是一个非常重要的行业。小至房屋建设，家具安装大至行政规划，行军打仗都必须有测绘人员参与。有这样一群人，他们身强体壮，上山下水，犹如蛟龙出海。他们玩得来计算机，写得来代码，VisualStudio，MATLAB，CAD，ARCGis各种专业软件信手拈来。他们搞得懂高等数学，摸得透线性代数，用数学解译天地变幻，犹如家常便饭。但你知道中国古代测绘有多厉害吗？没有现代科技、缺乏先进设备，这些古代杰出的测绘人物，仍能从天地万物中获取知识。他们大多都是重大工程建设者或历史见证人，对中国测绘事业的发展作出了重大贡献。

禹奉舜命治理洪水。在治水过程中，采用“左准绳,右规矩”，测量远近和高低。他铸造的九鼎图，是中国最早的原始地图。

汉武帝元光六年（前129），他主持开凿漕渠，巡行穿渠，在复杂的地形中立表测量。三年渠成，长300余里，潼关到长安漕运时间缩短一半，灌田一万余顷。

唐开元五年（717）到长安，充当唐玄宗顾问。在长安的十年间，创制了黄道游仪、水运浑天仪、覆矩等大型天文观测仪器；开元十二年，发起和组织了中国首次大规模的天文测量，测量地点多达13处；根据南宫说测量的一组成果，计算出相当纬度一度子午线弧长（合今132公里，今值110.9公里），领先世界水平90年。

牛人代表还有：徐光启，他师从意大利传教士利马窦，和利马窦合译了《几何原本》和《测量法义》，与熊三拔全译了《简平仪说》。为了融通东西，他撰写了《测量异同》，详细考证了中国测量术与西方测量术的相同点和不同点。他主持编写的《测量全义》，是集当时测绘学术之大成的力作，内容丰富，涉及面积、体积测量和有关平面三角、球面三角的基本知识以及测绘仪器制造等。1610年他受命修订历法，积极要求采用西方测量术和制造测量仪器，共制造象限大义、纪限大仪、候时钟、望远镜等27年，促进了我国天文大地测量的开展。 元朝的郭守敬，他通过长期的观测发现了黄道与赤道的交角为23°33′05″，黄道就是地球围绕太阳旋转的轨道，赤道就不用说了，现在有科学认为黄道与赤道的交角是由于月亮的存在。

测绘是只相信数据，不相信眼泪的职业。数据的精确度以及准确度影响到了整个测绘行业的发展。古代中国能够领跑全球（据悉宋朝GDP一度达到全球35%）测绘贡献了其不可磨灭的力量。

下面介绍古代测绘的道具，计算方法，顺便吹一吹中国古代测绘的成就。

中国古代三维测绘所用基本道具有“准”、“绳”、“规”、“矩”四大类。这几个字相信大家都是比较熟悉的。“准”就是用来看看两个点是不是在同一平面（内行人叫水准面）上的测量器具。就像家里挂一幅画，要“放平”否则就不好看，“放平”的意思就是在一个水准面上。

▲古代水准仪

调节仪器保证两头水深相同，那么三个木牌连接成的线就在一个水平面上了。为什么用三个木牌？因为两个会有一定的误差，多加一个作为校准会提高观测精度。为什么木牌上面用锯齿状？因为如果木牌被磨平，那么观测对象是在木牌所遮挡的范围内，还是刚好在木牌的顶部，就无法确认了。因此锯齿的木牌就是为了提高观测精度。可以看出，当时设计师设计任何一个部件，都要考虑两个字：精度。据说古代用这个搞跨河水准，北宋年间甚至有过八百里的水准测量。

现在给大家介绍“杆”是怎么用的。古代人民发现任何东西都有影子，影子随着太阳的变化而周期位移，大家常说的“立竿见影”就是这个意思。为测定太阳的位置也就是时辰，发明了“杆”。慢慢演变有了专业的“杆”，叫日晷（gui三声）以及圭表。

▲立杆见影

说完了这个测时间的方法，我们再来介绍一下定向的道具。科普一下，所谓定向就是找到统一的方向，为什么要做这一步？多次绘制地图，要保证各张图可以拼接起来，或者使用起来更方便就要把图向上的方向统一。不能你拿着的地图向南我拿着的地图向东，所以大家就开始规定向上的方向必须是北方向，那么问题来了：找不到北怎么办？这就是定向需要解决的问题。

古代定向道具——司南

指南针

中国古代地图及房屋建筑设计图

感受一下：

今有望海岛,立两表齐高三丈,前后相去千步,令后表与前表参相直,

从前表却行一百二十三步,人目着地,取望岛峰,与表末参合,

从后表却行一百二十七步,人目着地,取望岛峰,亦与表末参合,问岛高及去表各几何?

翻译成人话：AC=DF=三丈；AB=123步；DE=127步；AD=1000步。

问AN=？；NM=？

这个应该就是当时测绘界顶级算数题，没有线性代数，没有最小二乘，这种题对于测绘界人士来说满满的都是关爱。

欧洲是400年之后，哥伦布横渡大西洋，发现了磁偏角。

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