① 沈括是如何画地图的
沈括是个精通地理,研究兴趣广泛的科学家。
辽国的狼子野心
自从宋真宗以后,宋朝一直依靠每年送大量银绢,维持了几十年跟辽朝暂时妥协的局面,但是辽朝欺宋朝软弱,想进一步侵占宋朝土地。公元1075年,辽朝派大臣萧禧到东京,要求划定边界。
宋神宗派大臣跟萧禧谈判,双方争论了几天,没有结果,萧禧硬说黄嵬山(今山西原平西南)一带30里地方应该属于辽朝。宋神宗派去谈判的大臣不了解那里的地形,明知萧禧提出的是无理要求,又没法反驳他。宋神宗就另派沈括去谈判。
沈括的谈判才能
沈括,杭州钱塘人,原是支持王安石新法的官员。沈括不但办事认真细致,而且精通地理。他先到枢密院,从档案资料中把过去议定边界的文件都查清楚了,证明那块土地应该是属于宋朝的。他向宋神宗报告,宋神宗听了很高兴,就要沈括画成地图送给萧禧看,萧禧才没话说。
宋神宗又派沈括出使上京(今内蒙古自治区巴林左旗南)。沈括首先收集了许多地理资料,并且叫随从的官员都背熟。到了上京,辽朝派宰相杨益戒跟沈括谈判边界。辽方提出的问题,沈括和官员们对答如流,有凭有据。杨益戒一看没有空子好钻,就板起脸来蛮横地说:“你们连这点土地都斤斤计较,难道想跟我们断绝友好关系吗?”
沈括理直气壮地说:“你们背弃过去的盟约,想用武力来胁迫我们。真要闹翻了,我看你们也得不到便宜。”
辽朝官员说不服沈括,又怕闹僵了,对他们没好处,只好放弃了他们的无理要求。
出使的真正原因
沈括带着随员从辽朝回来,一路上,每经过一个地方,把那里的大山河流,险要关口,画成地图,还把当地的风俗人情,调查得清清楚楚。回到东京以后,他把这些资料整理起来,献给宋神宗。宋神宗认为沈括立了功,拜他为翰林学士。
沈括为了维护宋朝边境的安全,十分重视地形勘察。有一次,宋神宗派他到定州,(今河北定县)去巡视。他假装在那里打猎,花了二十多天时间,详细考察了定州边境的地形,还用木屑和融化的蜡捏制成一个立体模型。回到定州后,沈括要木工用木板根据他的模型,雕刻出木制的模型,献给宋神宗。这种立体地图模型当然比绘制在纸上的地图更清整了。宋神宗对沈括画的地图和制作的地图模型很感兴趣。
第二年,就叫沈括编制一份全国地图。但是不久,沈括受人诬告,被朝廷贬谪到随州(今湖北随县)去。在那里,环境虽然很困难,但是他坚持绘制没有画完的地图。后来,他换了几个地方的官职,也是一面考察地理,一面修订地图,坚持了12年,终于完成了当时最准确的一本全国地图《天下郡国图》。
《梦溪笔谈》
沈括不但在地理研究上作出了出色的成就,而且是个研究兴趣很广泛的科学家。他在天文、历法、音乐、医药、数学等方面,都十分精通。他很早就研究天文历法。后来,他担任司天监的工作,发现在那里工作的人,不少是不学无术的人,不懂得用仪器观测。他到了司天监以后,添置了天文仪器。为了观察北极星的位置,他一连三个月,每天夜里用浑天仪观察,终于计算出北极星的正确位置。沈括晚年的时候,闲居在润州(今江苏镇江)的梦溪园。他把一生研究的成果记载下来,写了一本著作《梦溪笔谈》。
活字印刷术
在那本书里,除了记载他自己研究的成果以外,还记录了当时劳动人民的许多创造发明,其中特别有名的是毕昇的活字印刷技术。印刷术是我国古代四大发明之一。在北宋之前,已经有了雕版印刷术。但是雕版花费工夫大,而且刻好一块木板,要改动一个字,就要全部重刻。沈括在钱塘老家看到一位老工匠毕昇,用一种很细的黏土,做成许多小块,刻上字后放在窑里烧硬,成为一个个活字。用这种活字排版印刷,比雕版印刷方便多了。沈括看到这件新鲜事,十分感兴趣,就进行详细的观察和了解,还把毕昇的发明记载在他的《梦溪笔谈》里,后代的人读了他的书,才知道活字印刷术的来历。
② 沈括在绘制地图中首创了什么方法
沈括在绘制地图中不仅能确定精确的方位、比例尺,而且能校正因地形起伏、道路曲折而产生的测量误差。他首创了地形高程测量的方法。公元1072年,创“分层筑堰测量地形法”测量汴河(唐宋时称通济渠为汴河,此河宋以后堙废)河道地形。测量了自河南开封上善门至泗州淮口的直线距离420公里130步和水平高差63.3米。
③ 沈括绘制地图有哪些特点
沈括绘制地图,采用比例尺的方法来说明地图上的实际距离。他在地图上把一百里缩成二寸,绘成一部“天下郡县图”,同时又把全国郡县的位置用文字准确详细地记录下来。这样,即使地图丢失了,还可以依据记录重新绘制。沈括所采用的这种绘图方法是非常科学的。我们现在用的一般地图,除了测量仪器比以前更精确和利用经纬以外,基本原理和沈括所采用的一样。
④ 沈括在地图绘制、地图模型方面的成就有哪些
沈括在绘制地图中不仅能确定精确的方位、比例尺,而且能校正因地形起伏、道路曲折而产生的测量误差。他首创了地形高程测量的方法。公元1072年,创“分层筑堰测量地形法”测量汴河河道地形。测量了自河南开封上善门至泗州淮口的直线距离420公里130步和水平高差63.3米。在文献记载中,这是他主持了世界最早的精密地形测量,比俄国于1696年开始的顿河地形测量要早600多年。在实地测量的基础上,他用胶泥、木屑与熔蜡混合,制造出几种不同的地图模型。然后再复制成木刻地理模型。这比欧洲最早的地理模型早了700多年。地图和地图模型都有详细的说明书,以备后世图亡佚,如果得到说明书,按24个方位布置地物点位及郡县,立可成图。公元1076至1087年间,他绘制了当时全国地图20幅,名为《天下州县图》。这是一部“以二寸折百里”比例尺的。表示了地形起伏的大型地图集,受到朝廷嘉奖。
⑤ 古代的地图是怎么画出来的
我国古代就有地图的绘制,以下是三国时期到元代的几个代表性演进史。由叙述中可以得知古人测量绘制地图的方法。
我国在宋代也有航海图绘制的能力,当然,元代之后的科学更是发展迅速(比如说,混天地动仪,可测量天文)。而在同时期的外国科学发展也是很神妙的…(比如说,荷兰人驾船绕行台湾绘制的台湾全图)。
第一部测算专著——《海岛算经》
《海岛算经》是三国时期(西元三世纪)的数学家刘徽所著。他在为《九章算术》作注时,写了《重差》一卷,附於该书之后。
唐代数学家李淳风将《重差》单列出来,取名《海岛算经》,并列为我国古代的数学经典《算经十书》之一。该书全部9个算例均涉及测高望远及其计算问题。9个算例分别是:测量海岛的高度(望海岛),测量山上的松树的高度(望松),测量城市的大小(望邑),测量涧谷的深度(望谷),居高测量地面上塔楼的高度(望楼),测量河流的宽度(望波口),测量清水潭的深度(望清渊),从山上测量湖塘的宽度(望津),从山上测量一座城市的大小(临邑)。
为解决这些问题,刘徽提出了重表法、连索法和累距法等具体的测量和计算方法。这些方法归结到一点,就是重差测量术。重差测量术是借助矩、表、绳的简单测量工具,依据相似直角三角形对应边成比例的内在关系,进行测高、望远、量深的理论和方法。在刘徽之前,赵爽在为《周髀算经》作注时曾作日高图,首先提出了重差测量理论。而刘徽在《海岛算经》中活用重差理论,巧妙地提出了多种具体的测量和计算方法,把重差测量理论推广开来。
《海岛算经》是一部影响久远的测算专著。它所详细揭示的重差测量理论和方法,成为古代测量的基本依据,为实现直接测量(步量或丈量)向间接测量的飞跃架起了桥梁。直到今天,重差测量理论和方法在某些场合仍有借鉴意义。
什麼是「制图六体」
制图六体,是晋代制图学家裴秀提出的绘制地图的六条原则。
裴秀(西元224~271年)字秀彦,河东闻喜(今属山西省)人,晋武帝时官司空,后任宰相。他根据「六军所经,地域远近,山川险易,征路迂直」,校验了魏国留下的旧图。
由於旧图绘制粗略,加之地名改变,他在门客京相璠的帮助下,编制了我国最早的地图集——《禹贡地域图》、《地形方文图》。他总结了前人制图经验,提出了地图制图的六条原则,即「制图六体」:一为「分率」,用以反映面积、长宽之比例,即今之比例尺;二为「准望」,用以确定地貌、地物彼此间的相互方位关系;三为「道裏」,用以确定两地之间道路的距离;四为「高下」,即相对高程;五为「方邪」,即地面坡度的起伏;六为「迂直」,即实地高低起伏与图上距离的换算。
裴秀认为,制图六体是相互联系的,在地图制作中极为重要。地图如果只有图形而没有分率,就无法进行实地和图上距离的比较和量测;如果按比例尺绘图,不考虑准望,那麼在这一处的地图精度还可以,在其他地方就会有偏差;有了方位而无道裏,就不知图上各居民地之间的远近,就如山海阻隔不能相通;有了距离,而不测高下,不知山的坡度大小,则径路之数必与远近之实相违,地图同样精度不高,不能应用。
这六条原则的综合运用正确地解决了地图比例尺、方位、距离及其改化问题。所以制图六体成为我国明代以前地图制图学理论的基础,在我国和世界地图制图学史上有重要地位。
计裏画方
「计裏画方」,是按比例尺绘制地图的一种方法。绘图时,先在图上布满方格,方格中边长代表实地裏数,相当於现代地形图上的方裏网格;然后按方格绘制地图内容,以保证一定的准确性。据文字记载,此法始于我国晋代裴秀提出的 「制图六体」原则,他曾以一寸折百里的比例编制了《地形方丈图》。
唐代贾耽,以每寸折百里的比例编制了《海内华夷图》。北宋沈括,以二寸折百里编制了《天下州县图》(又称《守令图》)。元代朱思本,用计裏画方的方法绘制的全国地图——《舆地图》,精确性超过前人。此法沿用1500余年,直到清初,在我国和世界地图制图学史上具有重要意义。
元代郭守敬在测绘上的建树
郭守敬在测绘上作出的最大贡献,是他首创的以我国沿海海平面作为水准测量的基准面。当时,郭守敬曾经从河套东头的孟门山(今陕西宜川至山西吉县一带)起,顺中条山往东,沿黄河故道测量地形,掌握了大河之北纵横数百里地区内地势起伏的变化。
这是在黄河中游的一次大面积地形测量。大面积测量必须解决各局部测量资料的统一归化问题。据《元朝名臣事略》记载,郭守敬「又尝以海平面较京师至汴梁地形高下之差,谓汴梁之水去海甚远,其流峻急,而京师之水去海至近,其流且缓,其言倍而有微,此水利之学,其不可得也」。
这是我国史书上第一次记载利用海平面作为基准来建立统一的高程系统,创立了「海拔」这一科学概念。这一工作,对於测量事业的发展,具有十分重大的意义,是我国大面积测量发展到一定水平所孕育出的杰出科学成果。
直到今日,世界各国的区域性测量,其水准测量成果均归化到以海岸某点的平均海水面作为基准面的高程系统中去。我国现就采用青岛港验潮站历年记录的黄海平均海水面作为基准面,并在青岛设有水准原点,全国的高程均以此为基准。这一科学方法。仍将继续沿用。
⑥ 沈括在绘制地图的优点是什么
沈括在绘制地图中不仅能确定精确的方位、比例尺,而且能校正因地形起伏、道路曲折而产生的测量误差。他首创了地形高程测量的方法。
⑦ 沈括在绘制地图方面有什么好的方法
沈括绘制地图,应用比例尺的办法来表明地图上的实际距离。他在地图上把一百里缩成二寸,绘成一部“天下郡县图”,同时又把全国郡县的位置用文字详细准确地记录下来。这样,即使地图遗失了,还可以根据记录重新绘制。沈括所用的这种绘图方法是很科学的。我们现在用的一般地图,除了测量地形用的仪器比以前更精确和利用经纬线以外,基本原理和沈括所用的并没有什么不同。
⑧ 沈括制造了哪些地图模型
在文献记载中,这是他主持了世界最早的精密地形测量,比俄国于1696年开始的顿河地形测量要早600多年。在实地测量的基础上,他用胶泥、木屑与熔蜡混合,制造出几种不同的地图模型。然后再复制成木刻地理模型。这比欧洲最早的地理模型早了700多年。地图和地图模型都有详细的说明书,以备后世图亡佚,如果得到说明书,按24个方位布置地物点位及郡县,立可成图。公元1076—1087年间,他绘制了当时全国地图20幅,名为《天下州县图》(已佚)。这是一部“以二寸折百里”比例尺的。表示了地形起伏的大型地图集,受到朝廷嘉奖。
⑨ 古代时候的地图怎么画出来的
古代地图主要采用计里画方法绘制。
“计里画方”之法,是为使地图图形正确缩小尺寸而设计的按比例绘格网的方法。
1、先在图上布满方格,方格边长代表实地里数。
(9)沈括创造地图画法扩展阅读:
晋代的裴秀(公元223-271年)展出一套绘制地图的理论并据此绘制《禹贡地域图》,他的理论可以概括为“制图六体”,即制图时要考虑的六方面因素:分率(比例尺)、准望(方位)、道里(道路里程)、高下(地势高低)、方邪(角度)、迂直(弯曲度)。
“制图六体”成为中国传统制图理论的重要依据,计里画方之法则是基本操作法,双双沿用1500余年,历代著名地图都少不了计里画方,裴秀之后,还有唐代贾耽的《海内华夷图》、北宋沈括的《天下州县图》以及元代朱思本的《舆地图》。
历朝所改良处主要在纬度及里程测量的精准度以及折算的比例。宋朝普遍使用“水平”(水准仪)、“望尺”(照板)、“干尺”(度干)等仪器来测量地势的高低,沈括又以“互同”取代“道里”,可能就是现代的等高线标记。
⑩ 各国在历史上都有制作立体地图的学者,为什么沈括制作的立体地图在当时地位很高
地图有平面的,也有立体的,凭借着现在的科技手段,更是有三维的地图,随着时代科学的进步,越晚出现的地图越能直观、形象地表达出实地的地貌。而但是沈括的立体地图,可以说是地图界的一次革命创新。
沈括是地理学界响当当的人物,凭他的立体地图及已经无话可说了,具有认真细致,亲自考察的精神的人,沈括制作的立体地图地位很高确实无疑。