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人造卫星|没有人造卫星的古代，人们怎么画地图？

_原题是：没有人造卫星的古代 ， 人们怎么画地图？
原创 呜喵王·文和 果壳
地图 ， 不管是纸质的 ， 还是电子化的 ， 我们都非常熟悉 。 在城市地图里 ， 我们能看到去电影院要走哪条街 ， 在世界地图中 ， 我们也可以知道从上海到马达加斯加要往哪个方向拐 。
别忘了 ， 这些地图的制作 ， 都依赖卫星测绘这样的技术 。 在更早之前的古代 ， 那时候的人们很难站在高处一览城市全貌 ， 更无法借助高至地球轨道的人造卫星开启上帝视角来绘制世界地图 。 所以 ， 古人到底是怎么画地图的？
古代画地图：握紧3要素
最早的地图可以追溯到几千年前 ， 深埋在美索不达米亚平原 ， 几十个世纪后出土发现 ， 石板上的地图依然清晰可见 。 下面的陶土碑是古巴比伦的一副地图 ， 以及把其中的地图信息提炼出来的样子 。
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公元前700年到公元前500年的古巴比伦世界图丨Wikipedia
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地图还原图丨Wikipedia
上图中的1指的是一座山 ， 14、15、16、17组成的圆圈指的是海洋 ， 7是沼泽 ， 9是运河 ， 图中央的13是巴比伦 ， 其他小圆点 ， 就是周围的其他城市了 。 看着太简陋了是吧？但这些信息对于古人来说也够用了 ， 他们能知道哪个要去的城市在哪个方向 ， 离山有多远 ， 大河的对面有哪些城市 ， 等等 。
那这个地图是怎么做出来的呢？
我们做一个简单的实验 。 把手机的屏幕想象成一块土地 ， 我们站在手机左下角的位置 。 现在我告诉你要去找一个宝藏：先向右上方45度的方向走 ， 直到手机右侧边沿；然后沿着右侧边沿向上走两厘米处就到了 。 相信大家基本上都能很快找到 ， 找不到的同学请自己去拿量角器和直尺 。
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这个实验涉及了方向 ， 距离和路线 ， 这实际上就是地图最核心的东西 ， 古代如此 ， 现在也一样 。 你看 ， 只要有了这3个要素 ， 制作地图并不一定需要卫星测绘 ， 稍微有一丢丢几何学知识就够够的了 。
把地图画起来
东西方在早期的地图制作过程中 ， 基本思路都是一样的 。
方向怎么搞？靠指南针、司南、天体方位、树木年轮、枝叶长势等等分辨；
距离呢？可以靠数马车的轮子转了多少圈 ， 然后乘以车轮的周长就可以了 ， 古代中国还发明了一种叫做记里鼓车的器械 ， 可以通过里面的一套齿轮系统记录行驶的里程 ， 叫它计程车问题也不大 。
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记里鼓车丨Wikipedia
徒步的话就数步数 ， 要是距离太远 ， 就每隔几华里（1华里为500米）打个木桩或放个里程碑 。
至于路线 ， 就是把方向和路线结合起来的结果 。
这种纯靠人力（有时辅以马力）的地图 ， 只要肯下功夫、精细测量 ， 就可以得到比较精细的地图 。 比如下面这张马王堆汉墓出土的西汉初期地图 ， 标注的城市、驻军位置、河流、湖泊、道路和山川等信息相当准确 。 同为古代地图 ， 如果说古巴比伦地图是矢量图 ， 这张可以说是4K超清电视了 。
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马王堆汉墓出土地图丨湖南省博物院
绘制更大的地图
上面提到的古代地图 ， 都绘制的是局部区域 。 如果古人需要更大的地图怎么办呢？找很多人一起 ， 用同样的比例尺画不同区域的地图 ， 然后拼起来 。
这个办法简单 ， 但也粗暴 。
下图是一张北宋时期的地图 。 图中中国的海岸线与现在的地图差异不小 ， 这里有测绘技术落后的原因 ， 也有海岸线随时间变化的原因 ， 但主要原因还是因为地球是球体 ， 在纵横上千公里的地图所涵盖的范围内 ， 地球表面已经出现了明显的弧度 。 想想包裹着橘子果肉的橘子皮 ， 本来是个球形 ， 一旦被剥下来压平展开 ， 就会四分五裂开来 。
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藏于西安碑林的北宋《禹迹图》碑的拓片丨参考资料[1]
没有地图投影理论的指导 ， 地图就会出现这种变形的情况 ， 所以即使发展到明清时期 ， 中国古代的地图看起来仍然与马王堆汉墓出土的地图处于同一水平上 ， 没有质的突破 。
在地球另一边 ， 欧洲人开始意识到地球是球形 。 以托勒密为代表的的古代科学家们不仅着手计算地球的半径和周长（这是个漫长却有趣的故事 ， 挖个坑 ， 有机会再讲） ， 还开始使用经纬度来确定坐标 ， 尽管设想还很原始 ， 但也为后来西方的大航海时代打下了基础 。
14世纪 ， 罗盘和六分仪的大规模应用让航海者们可以在没有地表的茫茫大海确定自己的位置 ， 使得远洋航线成为了可能 。
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配合经纬度 ， 再加上使用六分仪 ， 船员可以通过观察天体来确定自己的位置丨Wikipedia
在这之后 ， 东西方地图的最大区别就是西方的地图已经出现了经纬网 。
经线衡量东西方向 。 人们从北极到南极、途经英国格林尼治天文台划了一根线 ， 作为0度经线 ， 也就是本初子午线 。 以这根线为基准 ， 向东的180度叫东经 ， 向西的180度角西经 。
纬线衡量南北位置 。 以赤道作为自然起点 ， 向北90度的叫北纬 ， 向南90度的叫南纬 。
这样 ， 地球上任意一个平面上的点 ， 都可以用一组经纬度来表示 。 有了这套系统的辅佐 ， 地图变得更加准确和精致 ， 达到了前航天时代的高峰 。
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一位卖家挂出的19世纪时期的古董地图 ， 上面可以看到明显的经纬网格丨ebay
再后来 ， 传统的地图绘制地图终于被人造卫星替代 。 冷战时期的两大阵营都想要侦查对方的虚实 ， 间谍卫星应运而生 。 1959年2月28日 ， 美国加利福尼亚州范登堡空军基地里 ， 人类历史上地一颗间谍卫星进入了太空 。 人们将卫星照片与地图结合 ， 诞生了历史上第一张卫星地图 。 之后卫星照片的分辨率越来越高 ， 而且成本越来越低 ， 我们普通人现在也可以在家里用自己的电脑或是平板手机 ， 像上帝一样俯瞰地球 。
参考文献
[1] 陈述彭 ， 《中国古地图的辉煌》 ， 《中国国家地理》2001 年第 8 期
作者：呜喵王·文和
_原题是：《没有人造卫星的古代 ， 人们怎么画地图？》
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