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第三章 隋唐至宋时期的地图 第六节 沈括的地图学成就

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沈括(公元1031—1095年)是中国历史上最卓越的科学家之一,同时也是一位杰出的地理学家和地图学家。

宋朝已普遍使用“水平”(水准仪)、“望尺”(照板)、“干尺”(度干)等仪器来测量地势的高低。据《武经总要》的记载,这种水准仪的外形类似平板仪或经纬仪,是一个有三个浮标的水槽,而每一个浮标都有一个观测点。沈括认为,用这种仪器测量有一定误差,所以他在熙宁五年(公元1072年)奉命测量汴渠的地势时,就利用汴渠堤外过去取土后留下的旧沟,把沟分成若干段,拦水筑堰,利用水平面分别量算出各段之间的高差,然后得出总高差。沈括测得从开封上善门至泗州淮口840里130步之间的地势高差为19.486丈。他这种测量方法,在此前世界上从无先例,属于他的首创。

熙宁七年(公元1074年),沈括奉命巡守北部边疆。为了更形象地显示山川道路的实况,在此期间制成了立体的“木图”。他首先对制图范围内的山川作了详细的实地考察,然后用面糊上木屑,在木盘上复原出地形。但不多久天气转寒,木屑冻结不能再用,他考虑到腊的重量轻,便于携带,就改用腊熔化后制成模型。回到首都后,他根据腊的形状,改用木材雕成立体地图。宋神宗召集大臣一起观看,认为有推广价值,下令各边疆州都制成这类“木图”,上报朝廷收藏。沈括的这种立体地图比西欧要早出700多年,但以后似乎并未推广和流传,显然是由于制作的困难,因为一般人很难同时具备两方面的条件——既能亲自进行实地观测,又能在制作中掌握好比例尺。南宋时,黄裳制作过木质的舆地图;朱熹尝试用胶泥制作,以后又企图用八块木板制作一幅组合的《华夷地图》,并在木板上雕刻山水的形状和高低,但没有成功。

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