制图学|地图的历史⑥︱游走在制图学与山水画之间的中国传统地图
_原题是：地图的历史⑥︱游走在制图学与山水画之间的中国传统地图
古希腊、古罗马的历代学者运用他们渊博的天文、地理、数学以及哲学知识 ， 让制图学成为了西方文明科学发展史中的重要部分；当欧洲陷入漫长的中世纪之后 ， 迅速崛起的伊斯兰文明博采众长 ， 让制图学在交通发达的西亚及北非地区取得了进一步的发展 。 当地图在欧洲人和阿拉伯人的笔下变得越来越精美、准确的时候 ， 在亚州东部广袤的中原地区 ， 古代中国的传统地图也在以一种与众不同的方式 ， 探索着自己的发展道路 。
有的人认为古代的中国只有“算术”和“技术” ， 而没有“数学”和“科学” 。 这其实有一定的偏见 ， 因为古代中国的传统制图学里 ， 就有大量数学和科学的应用 。 之所以现在的大众对古代中国的制图学成就知之甚少 ， 最大的原因恐怕有二：第一是相比于西方世界 ， 古代中国留存下来的地图文物实在是不多 ， 比如从东晋一直到唐朝中后期 ， 中国拿得出手的地图类文物可以用少得可怜来形容；第二是传统地图发展到后期 ， 引入了过多的美学元素 ， 尤其是山水画的技巧 ， 从而削弱了其科学性 。 不过 ， 从大部分流传下来的早期古地图看 ， 中国古代的制图学中所运用到的数学方法、所包含的科学内涵 ， 都足以媲美同时代欧洲人、阿拉伯人的制图学 ， 其中古代中国对比例尺的运用尤为令人称道 。
《兆域图》——中山王的春秋大梦
【制图学|地图的历史⑥︱游走在制图学与山水画之间的中国传统地图】中国历史上第一幅值得一提的古地图是上世纪70年代出土于河北平山县的《兆域图》 。 在战国时期 ， 平山县被称作灵寿 ， 是中山国后期的都城所在地 。 这幅地图被刻画在铜版上 ， 它出土于平山的一座古墓里 ， 而该墓的墓主人正是中山国后期的君主中山王厝 。 中山王厝在位期间 ， 发生了一件在周朝历史上极具象征意义的大事——五国相王 。 公元前323年 ， 纵横家公孙衍撮合了魏、韩、赵、燕和中山等国 ， 搞了一次大规模的外交活动 ， 让这五国的国君互相承认对方为王 。 要知道 ， “王”的称号本应由周天子独享 ， 诸侯称王则被视为僭越 。 这次“群体事件”意味着各国不再满足于像春秋时期那样“争霸” ， 而是打起了取周天子而代之的主意 。 从此以后 ， 天下稍有实力的诸侯纷纷与周天子平起平坐 ， 周天子仅有的那一点点名义上的权威也彻底荡然无存 。
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收藏在河北博物院的《兆域图》（维基公共）
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《兆域图》的复原图
中山虽然并未位列战国七雄 ， 但在称王之后 ， 中山王厝也抬高了自己的身价 。 他要像真正的天子一样 ， 为自己盖一座气势恢宏的大墓 ， 以便自己在百年之后能受到后人的永世景仰 。 他要求工匠们把他对墓地的设计刻在铜版上 ， 完成了这幅《兆域图》 。 “兆域”的意思就是陵园 。 这幅墓地的设计图上南下北 ， 描绘了一圈长414米、宽191米的围墙 ， 墙内有五个墓室 ， 四个较小的建筑物 ， 以及封土堆的范围（即“丘足”） ， 地图的布局十分合理 ， 内容也很详细 。 此外 ， 该图上有多处表明空间尺度的文字说明 ， 比如国王墓室中标注的“方二百尺” ， 这相当于现代地图上的文字比例尺 。 更有意思的是 ， 考古专家们对墓室进行测量后发现 ， 整幅地图都是以大约1:500的比例绘制的 ， 可谓十分精准 ， 这也是古代中国不仅擅长算术 ， 同时也能够灵活运用几何数学知识的证据 。
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中山国的大致位置示意图
《兆域图》上绘制了五座主要墓室 ， 不过考古专家们只发现了属于中山王厝和哀后的两座 。 中山毕竟只是个在齐、赵等强国的夹缝中生存的二流小国 ， 其实力甚至不如稍晚才称王的宋国 ， 中山王厝称王的举动不仅令齐国十分不满 ， 也让自己成了赵国的卧榻之旁酣睡之人 。 就在中山王厝举行完风光大葬之后的第三年 ， 他的国家就成为了胡服骑射之后的赵武灵王初试牛刀的对象 。 数年之后 ， 中山国被赵国吞并 ， 因此蓝图上其余的三座墓都没有来得及修建 。 虽然中山王厝的千秋大梦化为了泡影 ， 但他的这幅《兆域图》却在两千多年后 ， 成为了中国古代早期地图的代表 ， 也被国际上主流的制图学家们公认为世界上最早使用精准比例尺的地图 。
放马滩地图——中国制图学的高起点
到了汉朝 ， 制图学又和古代中国另一项妇孺皆知的科技成果产生了联系——造纸术 。 大多数人知道东汉的蔡伦改进了造纸术 ， 让造纸术位在中国的四大发明之列 ， 但实际上纸张的出现远远早于蔡伦的时代 ， 而目前考古发现的中国最早的纸张正是一份来自西汉初年的纸质地图 ， 它就是于1986年在甘肃出土的放马滩地图 。
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放马滩的纸质地图（甘肃省博物馆）
实际上 ， 放马滩的几个古墓里出土的不仅有一幅西汉早期的纸质地图 ， 还有一批时间更早的绘制在木板上的地图 ， 其墓主人是一位秦朝的军官 ， 生前很可能是一位地图控 。 这些地图在中国乃至世界的文化史上都有着里程碑式的意义 。 首先 ， 那份纸质地图是迄今发现的年代最古老的可供书写的纸张 ， 它标志着纸即将成为人类文明传承知识和思想的重要载体；其次 ， 从狭义上讲 ， 放马滩的秦朝木质地图也是迄今为止世界上年代最早的地图文物 。
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放马滩木板地图的拓片（甘肃省博物馆）
从秦朝到西汉初期 ， 地中海地区处于古希腊的后期阶段 ， 虽然那时的希腊文明圈涌现过许多著名的制图学家 ， 但他们地图作品的原件早已湮灭在历史长河里 ， 我们今天能看到的只有罗马时代及文艺复兴期间的复原品 。 贝多莱纳地图和巴比伦地图虽然年代更为久远 ， 但其绘制的内容要么还带有壁画的元素 ， 要么过于抽象 ， 因此只能算地图的雏形或广义的早期形态 ， 并不是现代意义上“可用”的地图 。 放马滩地图却是如假包换的秦汉时期文物 ， 也拥有现代人对地图定义的基本要素 ， 因此当仁不让地成为了世界上留存至今的最早的地图文物 。
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放马滩木板地图之一（甘肃省博物馆）
和《兆域图》一样 ， 放马滩地图继承了善用比例尺的优良传统 ， 并且在其他方面大有长进 。 那幅西汉的纸质地图只剩下了残片 ， 不过同时出土的秦朝木质地图 ， 其精美程度让考古专家和国内外的地图学家、历史学家们都十分惊讶 。 经过学者们辨认 ， 这些木质地图绘制的是秦朝陇西郡下属的邽县 ， 境内有渭河及秦岭的一小段 。 这些地图包含着大致相同的区域 ， 但不同的地图各有用途 ， 其中一幅图主要体现行政区划 ， 另一幅图主要体现森林覆盖区域 ， 还有一幅图主要体现山川地形 。 可以说 ， 这几幅秦朝的木质地图也是世界上最早的专题地图的代表 ， 而专题地图这一概念在同一时代的古希腊并没有形成——那时候的古希腊制图学家们追求的是大而全的世界地图 ， 恨不能把所有已知的地理要素全都要画到地图上 。
在这几幅地图上 ， 学者们发现了一些十分先进的制图技法 ， 其中就包括对图例的使用 。 图中的河流、道路、界线和山脉被用不同粗细的线条表示 ， 而点状要素更是十分丰富：关隘、城镇、驿站 ， 乃至松树、冷杉、雪松和橘树的覆盖区域等 ， 都被用不同的符号标注 ， 并在图例里加以说明 。 在其中一幅地图里 ， 甚至还有用闭合曲线来体现山峰的画法 ， 这被某些专家认定为世界上最早的等高线 。
虽然当时的秦人没有像古希腊的学者一样 ， 把这些制图的方法汇总起来编纂成册 ， 但这并不能说当时的中国没有科学的制图手段 。 相反 ， 放马滩的地图证明了 ， 早在秦朝时期 ， 中国的传统制图学发展已经拥有了非常之高的科学水准 。 在这样良好的基础上 ， 中国的制图学在汉朝稳步发展 。 1973年在湖北马王堆古墓里发现的三幅丝帛地图 ， 向世人展现出西汉时期制图学所达到的高超水平 。 这三幅地图同样也是专题地图 ， 它们的绘制技法比放马滩的地图更为先进 。 除了图例和疑似等高线之外 ， 马王堆地图上同一条河流的上下游也被用不同粗细的线条所区分——这和现代通行的制图规则如出一辙 ， 但却来自两千多年前 。
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马王堆地图复原图的局部
从宏观角度上看 ， 秦汉时期制图技术的发展得益于政治的发展 。 秦始皇吞并六国后 ， 废分封立郡县 ， 让中国首次拥有了强大的中央集权政府 。 中央集权帝国的特征之一 ， 是其对保存各种地图文件的重视 ， 这是因为 ， 地图能协助皇帝对其广大领土中的各个角落保持有效的沟通、起到有效的控制 。 它们拥有无与伦比的军事价值 ， 能够在管理户籍、税收、大型工程时起到积极作用 。 进而 ， 地图又被赋予了精神意义 ， 成为帝国权力的象征 ， 因为它们是对“普天之下莫非王土”最直观的体现 。 当刘邦率大军第一次抵达咸阳之后 ， 其部下萧何直奔档案库 ， 为的就是运走包括地图在内的秦朝文档 。 后世在编纂二十四史的时候 ， 大多会根据前朝留下的地图等档案编成《地理志》一章 ， 以体现皇朝正统的延续 。
“东方托勒密”裴秀和他的“制图六体”
古代中国制图的人很少像西方那样在历史上留下自己的名字 ， 即使留下名字 ， 也无法和作品对应 。 历史记载东汉著名科学家张衡曾画过一幅地形图 ， 但具体画了什么、怎么画的 ， 却并无定论 。 直到魏晋时期 ， 中国历史上第一位被以“地图学家”的身份载入史册的大师才出现 ， 他就是中国古代的著名科学家裴秀 。
裴秀出身于山西的高门大姓“河东裴氏” ， 于公元267年被晋武帝任命为司空 。 汉朝以来 ， 司空是位列“三公”之一的高官 ， 也就是说 ， 此时的裴秀已经位极人臣 ， 他有更多的时间投身于自己在官场之外的兴趣爱好——地理学 。 事实上 ， 裴秀的这个爱好和他的官职是有关系的 。 司空的具体职责里 ， 就包括了掌管全国范围内的水利、规划和土建 ， 而地图就是司空上任后必不可少的工具 。
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裴秀的画像
当时中国的地图所参考的主要典籍为《禹贡》 ， 这是一部古老的地理著作 ， 是《尚书》的一部分 ， 成书时间应为东周 。 但是到晋朝时 ， 其中所载的许多内容早已过时 。 于是 ， 裴秀决定根据自己对《禹贡》的考证 ， 绘制一份全新的地图集 ， 这便是在中国制图学的里程碑之作——《禹贡地域图》 。 这份地图集里有曹魏故地各个州的分幅地图 ， 一幅蜀汉故地的地图 ， 以及一幅当时尚存的吴国的地图 。 绘制完成之后 ， 裴秀将这份地图集献给了晋武帝 ， 晋武帝十分高兴 ， 将它收藏在宫廷的典籍馆里 。
《禹贡地域图》的意义不仅在于它在内容上的详细和全面 ， 而且还在于它为后来的中国制图学制定了一套切实可行的“标准绘图程序” 。 这其中最有名的要数裴秀提出的“制图六体” ， 即地图制作的六大基本理论 。 制图六体包括“分率”（比例尺）、“准望”（方位角）、“道里”（直线距离）、“高下”（相对海拔高度）、“方邪”（地表平坦度）和“迂直”（考虑地形后的距离） 。 其中 ， 前三项的比例尺、方位角和线性距离是绘制地图时首先要考虑的三大要素 ， 而后三项则分别是对前三项偏差的校正 。
西晋王朝的统治没有持续多久 ， 就在八王之乱及五胡起义的狼烟里崩塌 。 《禹贡地域图》也在此后的南北乱世里散佚 。 不过 ， 作为科学精华的制图六体一直被中国历代的制图学家所沿用 ， 直到明清时期才被西方传入的制图理论所取代 。 隋朝的建筑大师宇文恺在新建大兴城（即长安）时 ， 就严格按照裴秀的要求来绘制规划图；唐朝的地理学家贾耽以制图六体为标准 ， 绘制了一幅《海内华夷图》；宋朝科学家沈括编纂《天下州县图》时 ， 乃至明朝人在1389年绘制中国古典地图集大成之作《大明混一图》时 ， 所主要参考的制图技法仍然是制图六体 。 正因这样长久且深远的影响力 ， 裴秀被誉为了中国制图学的缔造者 ， 即便他并不是第一个画地图的中国人 。
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大明混一图（中国历史档案馆）
传统地图发展的艺术路线
中国的传统制图学和西方文明及阿拉伯世界的制图学最大的不同之处在于 ， 古代的中国人为地图添加了更多的美学因素 。 主导西方制图学历史的因素要么是科学 ， 要么是宗教 ， 而西方的制图学在发展成熟之后 ， 和艺术之间的关系是比较疏远的 。 古代中国则不然 。 中国制图学的发展一直和艺术（尤其是中国的山水画）相伴而行 ， 甚至在后期完全加入了艺术的阵营 。
在中国的传统绘画艺术中 ， 有一个大多数西方传统绘画所没有的概念：气韵（或者通俗地说就是“传神”） 。 南北朝时期 ， 绘画理论家谢赫在《画品》中将气韵列为绘画的第一法、绘画的根本所在 。 在西方文明里 ， 无论是中世纪严肃而略带死板的宗教画作 ， 还是人文主义下的文艺复兴时代画作 ， 绘画都对“形似”有比较高的要求 。 同样的要求被用在了西方的地图上 ， 因此西方的历代制图学家都不遗余力地去追求更完美的天文观测、土地测量、投影方法等 ， 为的就是追求更“真实”的地图 ， 如此一来 ， 西方的制图学最终和艺术分道扬镳 ， 彻底走上了科学的道路 。 而中国的传统则有所不同 。 中国在秦汉时期就拥有了等高线的雏形 ， 在晋朝便总结出了制图六体 ， 可以说在制图学的科学性上早早地就登上了高峰 。 但在之后的一千多年里 ， 除了南宋的《禹迹图》开创性地采用了方格网技法之外 ， 中国制图学在科学性上取得的进步很少 ， 其主要的创新方向转变到了“艺术性”上 。 古代中国的许多传统绘画作品所追求的是能通过绘画所体现出来怎样的韵味、意境 ， 这就是“气韵” 。 唐朝画家张彦远在《论画六法》里就批评了同时代的一些绘画作品太过于写实 ， 而缺乏气韵 ， 因此“岂曰画也” 。
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南宋《禹迹图》的局部（陕西省碑林博物馆）
对气韵的追求让中国的传统绘画更加执着于精神层面的内涵 ， 这样的要求不可避免地影响到了地图的绘制——因为以农业立足的中国古代没有孕育西方那种职业地图学家的工商业土壤 ， 画地图和画山水的经常是同一拨人 。 从唐末宋初开始 ， 山水画就成为了中国最受重视的绘画类型 ， 而有证据表明 ， 在当时人看来 ， 地图就是一种特殊的山水画 ， 比如裴秀的地图就出现在张彦远编纂的、被誉为“绘画之《史记》”的《历代名画记》中 。
对气韵的追求影响着中国的传统地图 ， 尤其是显示某个区域的局部地图 。 因此我们能够看到诸如《长江万里图》、《饶州府城图》、《福建沿海图》和《黄河图》等既可以算作地图 ， 也可以算作山水画、工笔画的一些作品 。 可是 ， 地图毕竟不是一般的绘画 ， 它总会承载一些一般绘画无法体现的空间要素 。 于是 ， 一种比较特殊的中国传统地图式的透视技法诞生了 。
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《饶州府城图》局部（北京图书馆）
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《黄河图》局部（现藏于台湾地区）
所谓的透视技法 ， 通俗来讲就是怎样在绘画时科学地体现“近大远小”的关系 。 但如果在绘制地图时采用正常的透视手段 ， 则会大幅度削弱地图的可用性 。 地图作者们不得不妥协 。 不过幸运的是 ， 在中国的传统绘画中 ， 透视向来都是可以根据需求来改变的——画中物体或人物的人为设定比例往往比其自然比例更为重要 。 也就是说 ， 所描绘对象在画里的大小 ， 是由画面整体的设计需求决定的 ， 而并不会总是优先满足科学的几何透视规则 。 有时候 ， 画家可能会减少前景特征 ， 以避免阻塞背景 ， 或防止过分强调前景；有时候 ， 画家也可能会将远处的对象放大 ， 以强调这个人物的重要性 ， 或让其充当中间距离和前景的对应点来平衡画面 。 例如唐朝画家阎立本的名作《步辇图》中 ， “主角光环”之下的唐太宗明显比朝见他的吐蕃人禄东赞高大得多 ， 这就是画家通过扭曲透视规则来区分人物身份地位的结果 。
在传统地图中 ， 为了正确地体现地理事物间的关系 ， 类似的手段也比比皆是 。 比如内蒙古和林格尔的汉朝壁画墓中就有这么一幅地图 ， 它是一座城市的规划图 。 图中的所有建筑都大致处于同一水平面上 ， 尤其以城墙最为明显；图中人物的尺寸也被极度地夸大 。 这些和真实的透视都大有出入 ， 但却保留了地图的实用价值 。 有人给这种改变透视的画法起了个名字 ， 叫做“共享空间法” ， 即地图上“远端”的事物借用了原本属于“近端”事物的空间 ， 从而显示它们之间的平面几何关系 。 甚至可以说 ， 这种“把景深压平”的手段 ， 在某种意义上也可以被看做是一种特殊的地图投影 ， 因为它也是将三维的世界压缩到了二维的平面上 ， 只不过和西方人相比 ， 古代中国的制图者们使用的是有中国特色的方式 ， 而非严格的数学方式 。
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和林格尔的壁画地图（曹婉如《中国古代地图集》）
到了16世纪 ， 中国的传统地图基本完成了和山水画的合二为一 。 传统制图学发展到这里 ， 已经完全和绘画艺术融为了一体 。 艺术元素的注入让中国的传统地图拥有了较高的观赏性以及独具一格的文化特色 。 此后的两三百年里 ， 中国涌现出了一大批从艺术的角度来说十分优秀的地图作品 ， 比如清朝人绘制的描绘五台山、承德避暑山庄和杭州西湖的地图作品 。 如果隐去地图上的标注 ， 它们都是风景画中的上乘之作 ， 其细节之精妙令人叹为观止 。 但这也是一柄双刃剑 ， 艺术的过度渲染也让后期传统地图的科学性打了折扣 。 这也是为什么在许多人的第一印象里 ， 会有“中国古代的地图缺乏科学性”这样一个偏见 。
秦汉时期 ， 中国的制图学拥有了很高的科学起点；魏晋时期 ， 裴秀为中国的制图学制定了一套实用的科学规范；唐宋以来 ， 中国的传统地图开始在科学和艺术之间游走发展；最终在明朝 ， 传统地图制作彻底偏向了艺术一方 。 但可惜的是 ， 因为艺术的“过量”使用 ， 16世纪后的中国传统地图在科学性和实用性上已经落后于西方的地图 。 随着明朝中后期西学东渐的开始 ， 西方的传教士把欧洲的制图技术带到了中国 ， 中国的制图学即将被注入新的血液 ， 并最终带着自己的特点 ， 融入到全球制图学发展史的主线之中 。
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清朝乾隆时期《避暑山庄全图》（北京图书馆）
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清朝乾隆时期《御览西湖胜景新增美景全图》（西湖博物馆）
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清朝道光时期《五台山地图》局部（华盛顿美国国会图书馆）
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