㈠ 中國歷史上第一個測量本初子午線的是誰
午線即地球的經度線。測量子午線長度可以確知地球的大小。子午線長度是地理學、測地學和天文學上一項重要的基本數據。唐代天文學家僧一行在我國和世界上最早發起和組織了測量子午線長度的活動。
僧一行(公元683-727年),本姓張,名遂,魏州昌樂(今河南南樂)人,對天文歷法的造詣很深。他因不願與武則天的侄子武三思交往,逃到河南嵩山的嵩陽寺做了和尚,取名一行。
唐玄宗即位後,請一行進京主持修訂新歷法。為此,一行對天文現象進行了認真的觀測和研究。開元十二年(公元724年),他發起和組織了一次大規模的大地測量活動,測量地點達12處,以今河南省為中心,北起鐵勒(今內蒙古自治區以北),南達林邑(今越南中部),測量范圍之大前所未有。測量內容包括每個測量地點的北極高度,以及冬至、夏至、春分、秋分那天正午八尺之竿(表)的日影長度。
這次測量活動,以太史監南宮說等人在河南滑縣、浚儀(今開封)、扶溝和上蔡四處的測量最為重要。這四個地點的地理經度比較接近,大致是在同一經度上。南宮說等人除了測出四處的北極高度和日影長度外,還測出了這四個地點之間的距離。一行從南宮說等人的測量數據中,計算出南北兩地相差351里80步(唐朝尺度,合現代長度129.22公里),北極高度相差一度,這個數據就是地球子午線一度的長。同現代測量子午線一度的長111.2公里相比,一行的數據雖然有較大的誤差,但這是世界上第一次實測子午線長度的記錄,有著十分寶貴的科學價值。
國外實測子午線長度,是公元814年阿拉伯天文學家進行的,比我國晚了90年
那個時候的人就知道地球是圓的,從航海得知。
㈡ 測繪在古代是什麼稱呼
測繪歷史
測繪古已有之:(1)整整100年前,金石學家王懿榮在葯鋪常賣的「龍骨」上識出文字,從而掀開甲骨文(卜辭)研究歷史的新的一頁。現已發現的十幾萬塊甲骨卜辭材料,是中國現存的最早的系統文字材料,所記錄的內容十分可觀,其中地理一項,所含信息不少,可以說是中國地理知識記錄史的第一篇。 甲骨文中的地名有自然的山河名稱,有多樣的風向說明,而更值得注意的是人文地理的東西。史學家稱早期模糊的記載為「史影」,那麼,在支離殘缺的甲骨卜辭中,不但有人文的「史影」,也有人文的「地影」。對人文的「地影」, 卜辭專家如王國維、郭沫若、陳夢家、李學勤等都進行過研究推斷,使我們對商代的人文地理態勢,有了稍微具體的認識。卜辭中最常見的人文地理內容有城、邑、邊鄙(郊區)、商王的田獵區、四土、邦方(方國部族)等,這幾樣東西構成了商代人文地理的主要框架。 甲骨文材料證明商代已經出現大地域國家的早期特徵,而國家領土只要大到一定程度,就會出現所謂中央與地方的關系一類的問題。中國古代常說「王畿千里」, 「王畿」可以理解為「中央」,國土若超過了1000里,就有了「地方」。隨著領土的擴大,國家機器要建立一套管理控制大地域的辦法,具體說就是「中央」管控大量「地方」的辦法,地理的政治內容因此出現。 (2)不同文化的交融,是世界文明發展的推動力量。獨具特色的中國傳統測繪在融合了西方測繪術後,也躍上了一個新台階。在傳播西方測繪術的先驅者中,徐光啟是功績最為卓著的。 徐光啟是明代著名科學家,他師從來到中國的義大利傳教士利馬竇,學習天文、歷算、測繪等。資質聰慧的徐光啟很快得其要旨,並有所創造。在徐光啟等中國學者的一再要求和推動下,外國傳教士才同意翻譯外國科技著作,向中國人介紹西方的測繪技術。明朝後期問世的測繪專著和譯著,大多與徐光啟有關。徐光啟和利馬竇合譯了《幾何原本》和《測量法義》,與熊三拔合譯了《簡平儀說》。徐光啟認為,《幾何原本》是測算和繪圖的數學基礎,力主翻譯。為了融通東西,他撰寫了《測量異同》,考證中國測量術與西方測量術的相同點和不同點。他主持編寫了《測量全義》,這是集當時測繪學術之大成的力作,內容豐富,涉及面積、體積測量和有關平面三角、球面三角的基本知識以及測繪儀器的製造等。 徐光啟還身體力行,積極推進西方測繪術在實踐中的應用。1610年他受命修訂歷法。他認為,修歷法必須測時刻、定方位、測子午、測北極高度等,於是要求成立採用西方測量術的西局和製造測量儀器。此次儀器製造的規模在我國測繪史上是少見的,共製造象限大儀、紀限大儀、平懸渾儀、轉盤星晷、候時鍾、望遠鏡等27件。利用新制儀器,進行了大范圍的天象觀測,取得了一批實測數據,其中載入恆星表的有1347顆星,這些星都標有黃道、赤道經緯度。總之,無論在理論上還是在實踐上,徐光啟都算得上傳播西方測繪術最卓越的先驅者。 (3)中國歷史上一次規模最大的全國性測繪是由清朝康熙皇帝親自主持進行的。 康熙帝愛新覺羅·玄燁,不僅是一位雄才大略的政治家,而且也是一位博學多才,勇於實踐的學者。康熙帝十分喜愛地理。在整治黃、淮的工程中,他多次在現場巡勘地形,測量天文並提出具體意見。康熙三十八年春,他巡至蘇北高郵,親自用水平儀進行測量,測得運河的水位比高郵湖水位高出四尺八寸,並據此對防洪護堤提出具體要求。 康熙帝在治理國家和抵禦外國侵略的過程中,對當時的地圖測繪粗略、精度不高、內容不詳,甚感不滿。根據一些外國傳教士的奏請,決定進行全國性的大地測量。 由於採用西方經緯度法測繪全國省級地圖在我國還是第一次,為慎重起見,康熙帝在1707年底命傳教士白晉等人在北京附近進行小面積的試驗性測量,康熙帝親自加以校勘,認為遠較舊地圖精確。於是決定全面鋪開,實測全國各省。 經過十餘年的准備,康熙四十七年至五十七年(1708~1718年)完成了全國性的大規模地圖測繪,即《皇輿全覽圖》的測制。
㈢ 古代人們是如何工程測量 用什麼測量工具
司馬遷在《中記》中寫到大禹治水時有這樣一段話:「(禹)陸行乘車,水行乘舟,泥行乘橇。山行乘攆,左准繩,右規矩,載四行,以開九州,通九道」。在這里,司馬遷給我們展現了禹帶領測量隊治水的生動畫卷。你看,禹帶著測量人員,肩扛測量儀器,准、繩、規、矩樣樣具備。他們有時在陸地坐車行進,有時在水上乘船破浪,有時在泥濘的沼澤地里坐著木橇,有時穿著帶鐵釘的鞋登山。由此可見,「准、規、矩」是古代使用的測量工具。
「准」是古代用的水準器。這在《漢書》上就有記載。「繩」是一種測量距離、引畫直線和定平用的工具,是最早的長度度量和定平工具之一。禹治水時,「左准繩」就是用「准」和「繩」來測量地勢的高低,比較地勢之間高低的差別。「規」是校正圓形的用具。「矩」是古代畫方形的用具,也就是曲尺。古人總結了「矩」的多種測繪功能,既可以定水平、測高、測深、測遠,還可以畫圓畫方。一個結構簡單的「矩」,由於使用時安放的位置不同,便能測定物體的高低遠近及大小,它的廣泛用途,體現了古代中國人民的無窮智慧。
然而,「准、繩、規、矩」還不是最早的測量工具。1952年,人們在陝西省西安市半坡村發現了一處距今約六七千年的氏族村落遺址。在這個遺址中,有完整的住宅區,其中有四十六座圓形的或方形的房子,門都是朝南開的。由此可以斷定,氏旅人是能准確地辨別方向的。他們用什麼辦法來辨認方向呢?據推測,他們是觀察太陽、星星來辨別方向的。
一般的物體,如樹木、房屋等,在太陽光的照耀下,都會投射出影子來,人們在生產和生活實踐中常常觀察這些影子,慢慢地,人們發現這些影子不僅隨著時間的推移而變化著,而且還發現這些影子的變化是有規律的。「立竿見影」便是我國古老的測量工作。古人們用「立竿見影」來確立方向,測定時刻,或者測定節氣乃至回歸年的長度等等。由此可以說,中國最古老、最簡單的測量工具是「表」,也就是普通的竹竿、木竿或者石柱等物。人們從遠古研究「竿影」不知有多少千萬年了。經過長期的生產實踐,人們通過「竿影」的丈量和推導,創造出一套「測量高遠術」來,「立竿見影」成了漢語中的一句成語。
㈣ 中國古代歷史上的監測機構有哪些
中國古代監察機構
戰國
戰國時期,職掌文獻史籍的御史官就已有明顯的監察職能。[1]
秦
在中央設立御史大夫,位列三公,以貳丞相,御史府為其官署,掌握天下文書和監察。在地方上,皇帝派御史常駐郡縣,稱「監御史」,負責監察郡內各項工作。[1]
漢
漢承秦制,但較秦制更嚴密。在西漢,中央仍設御史大夫作為長官,御史中丞為副,兼掌皇帝機要秘書和中央監察之職。在地方上,西漢初年廢監御史,由丞相隨時委派「丞相史」,分刺諸州。
漢武帝時,為加強中央對地方的控制,全國分為13個監察區,叫州部,每個州部設刺史1人,為專職監察官,以「六條問事」,對州部內所屬各郡進行監督。
丞相府設司直,掌佐丞相舉不法。朝官如諫大夫加官給事中,皆有監察劾舉之權。
郡一級有督郵,代表太守,督察縣鄉。宣帝時,會侍御史二人掌法律文書,也有評斷決獄是非之權。
因特別使命而設的符璽御史、治書御史、監軍御史、綉衣御史(亦稱綉衣直指)等,分別行使御史的職權。
西漢末年,御史大夫更名大司空,御史府改作御史台,由御史中丞主管監察事務。
東漢時,御史台稱憲台,仍以御史中丞為長官,但職權有所擴大
。御史台名義上轉屬少府,實為最高的專門監察機關。它與地位顯要的尚書台、掌管宮廷傳達的謁者台,同稱「三台」。東漢侍御史,掌糾察;治書侍御史,察疑獄。把全國分成13個監察區,包括1個司隸(中央直轄區)和12個州。司隸設司隸校尉1人,地位極為顯赫,朝會時,與尚書台、御史中丞一樣平起平坐,號曰「三獨坐」。司隸校尉負責監察除三公以外的朝廷百官和京師近郡犯法者。每州置1刺史,用以監察地方政情、受理案件、考核官吏。由於事權混雜,後來刺史逐漸變為凌駕於郡之上的一級地方一級的行政長官,失去了監督地方的作用,故改稱州牧,州也由監察區變為行政區,地方的監察制度便基本瓦解。[1]
魏晉南北朝
這一時期基本處於封建割據的分裂狀態。各朝的監察機構名目不一,但體制與漢代相同,亦有部分變化。魏晉時,御史台不再隸屬少府,而成為由皇帝直接掌握的全國性的監察機構。南梁、後魏、北齊的御史台(亦稱南台)和後周的憲台,仍以御史中丞為主官,北魏稱御史中尉。由於監察長官權勢日大,出現了防範監察官員犯法瀆職的規定。群臣犯罪,若御史中丞失糾,也要罷官。魏晉以後,為防止監察機構徇私舞弊,以發揮其監察效能,明確規定大士族不得為御史中丞。晉以後,御史中丞下設殿中御史、檢校御史、督運御史等,分掌內外監察之權。此時,地方上不再設置固定的監察機構,由朝廷不定期地派出巡御史監察地方官員。此外,御史「聞風奏事」的制度也在這個時期形成。[1]
隋唐時期
隋代時,中央的監察機構仍為御史台,改長官御史中丞為御史大夫,下設治書御史2人為副;改檢校御史為監察御史,共12人,專執掌外出巡察。唐代發展了隋代的監察制度,使監察機構更趨完備。唐初,中央設御史台,由正三品御史大夫為台長,設正四品御史中丞2人為輔佐。御史台稱憲台,大夫稱大司憲。武則天時,改御史台為左右肅政台。中宗後又改為左右御史台。御史台的職權是「掌邦國刑憲典章之政令,以肅正朝列」(《唐六典》卷十三)。御史台下設三院:①台院,侍御史屬之,「掌糾舉百僚,推鞫獄訟」;②殿院,殿中侍御史屬之,「掌殿廷供奉之儀式」;③察院,監察御史屬之,「掌分察百僚,巡按州郡,糾視刑獄,肅整朝儀」(同前)。唐初全國分為10個監察區,稱10道(後增為15道),每道設監察御史1人(先後稱為按察史、采訪處置使、觀察處置使等),專門巡迴按察所屬州縣。唐代進一步擴大了監察機構和御史的權力。御史台享有一部分司法權,有權監督大理寺和刑部的司法審判案件。
諫官系統在唐朝也趨於完備。諫官的設置,秦漢時已有,魏晉南北朝時有較大發展。至唐代,中央朝廷實行三省制,其中門下省的主要職責是匡正政治上的得失,以諫諍為任。門下省置散騎常侍、諫議大夫、補闕、拾遺(其中右補闕、右拾遺隸中書省)、給事中等職,舉凡主德缺違、國家決策,皆得諫正。其中給事中掌封駁(即復審之意)詔制,權力更重。[1]
宋
宋代監察機構隨著封建專制主義的發展而加強。中央沿襲唐制,御史台仍設三院。地方如設通判,與知州平列,號稱監州,有權隨時向皇帝報奏,成為皇帝在地方上的耳目。此外,路一級的轉運使、提點刑獄公事等,也負有監察州縣的責任。為保證監察御史具有較多的從政經驗,宋代明確規定,未經兩任縣令者不得任御史之職。按規定,御史有「聞風彈人」之權,每月必須向上奏事一次,稱「月課」;上任後百日必須彈人,否則就要罷黜為外官或受罰俸處分,名為「辱台錢」。從此開御史濫用職權之例。御史可以直接彈劾宰相,亦有勸諫之責。御史台還有權分派御史參與重大刑事案件的審理。[1]
元
元代中央設御史台,御史大夫秩高從一品,「非國姓(蒙古貴族)不以授」(《元史·太平傳》)。還在江南和陝西特設行御史台,其組織與中央御史台相同,作為中央御史台的派出機關。這是元代監察制度的重大發展。全國分為22道監察區,各設肅政廉訪使(即監察御史)常駐地方,監察各道所屬地方官吏。[1]
明
明代監察制度隨著君主專制中央集權的強化而得到充分發展和完備。中央將御史台改為都察院,「主糾察內外百官之司」。都察院設左右都御史、副都御史和僉都御史。下設13道監察御史,共110人,負責具體監察工作。監察御史雖為都御史下屬,但直接受命於皇帝,有獨立進行糾舉彈劾之權。明代還建立御史出使巡按地方的制度。出巡之官受皇帝之命,可兼管地方其他事務。擔任總督和巡撫的官員,其權力比一般巡按御史要大,有「便宜從事」之權。都察院除執行監察權外,還握有對重大案件的司法審判權。戰時,御史監軍,隨同出征。
明代還將地方分區監察和中央按系統監察相結合,專設六科給事中,稽察六部百司之事,旨在加強皇帝對六部的控制。禮、戶、吏、兵、刑、工六科,各設都給事中1人,左右都給事中各1人,給事中若幹人。凡六部的上奏均須交給事中審查,若有不妥,即行駁回;皇帝交給六部的任務也由給事中監督按期完成。六科給事中與各道監察御史合稱科道。科道官雖然官秩不高,但權力很大,活動范圍極廣。因此,對科道官的選用十分嚴格。同時還規定,對監官犯罪的處分比一般官吏要重,「凡御史犯罪加三等,有贓從重論」(《明史·職官志》)。[1]
清
清代監察機構沿襲明代,又有所發展。在中央,仍設都察院。早在入關之前,皇太極即下詔:「凡有政事背謬及貝勒、大臣驕肆慢上、貪酷不清、無禮妄行者,許都察院直言無隱」。「倘知情蒙弊,以誤國論」(《大清會典·事例》卷九百九十八)。各級官吏均置於都察院監督之下。清代都察院以都御史為主事官,他與六部尚書、通政使、大理寺卿等重要官員共同參與朝廷大議。都察院下設15道監察御史(清末增至22道),專司糾察之事。雍正年間,專察六部的六科給事中並入都察院。六科給事中和各道監察御史共同負責對京內外官吏的監察和彈劾。唐代的台、諫並列,明代的科、道分設,清代的科、道則在組織上完全統一。監察權的集中,是清代監察制度的一大特點。
清代,一方面允許監察官風聞言事,直言不諱;另一方面為了防止監察官權力過大,規定御史對百官彈劾要經皇帝裁決。到宣統年間,新內閣成立,都察院被撤銷。
作用與特點:中國封建社會歷代的監察制度,對加強政府對官吏的監督,清□除害,調整統治階級內部矛盾,起了一定的作用。它成為加強中央對地方的控制、強化皇權、鞏固封建統治的重要手段。但在封建君主專制制度下,監察制度是皇權的附屬品,它能否發揮正常作用,與皇帝的明昏有密切關系。同時,由於封建政權和封建官吏的階級本性所決定,監官本身因貪贓枉法而獲罪者也不乏其人
㈤ 中國的測繪發展歷程是怎樣的
測繪在我國是一門古老的科學,它是我們的祖先在屯田、墾殖、興修水利以及古城建築的規劃設計的生產實踐中產生的。同時,測繪也是隨著政治、經濟、軍事等方面的需要才得以發展和提高的。地理測繪是其中重要的一個方面。
我國古代有許多地理測繪方面的科技成果,它們在當時的世界上都處於領先地位。
據傳說,夏禹時期有個本領高強的人叫豎亥,是夏禹的徒弟,曾經受夏禹之命步量世界大小,其實就是進行大范圍測繪。
豎亥是一個步子極大,特別能走的人。他接受夏禹的命令後,率領專員踏遍了中華大地,進行了較精確的測量。《淮南子•墬形訓》中說「豎亥步自北極,至於南極,二億三萬三千五百里七十五步」。
他們在測量時,發明了測量土地的步尺,為華夏民族的計量學創造了測量儀器,這就是步尺和量度的基本單位尺、丈、里等,當為華夏量度制的鼻祖。
這個故事說明,我們的祖先為發展農業,在與洪水的斗爭中,就已經開展過規模較大的測繪工作。
西漢史學家司馬遷也在《史記•夏本紀》中記載了夏禹治水的故事,「左准繩,右規矩,載四時,以開九州,通九道」。
這句話中的「准」是測高低的;「繩」是量距的;「規」是畫圓的;「矩」則是畫方形和三角形的;「步」,是計量單位,折300步為1里。
禹治水成功後,促進了農業生產的發展,使夏代進入盛世時期,各部族和九州首領向大禹進貢圖畫、金屬等物品,禹命工匠鑄成九鼎,並刻上圖。
九鼎上的圖有九州的山川、草木、道路以及禽獸的分布情況,這就是古代的原始地圖,供人們外出《晉書》中有段記載,在夏商周三代,已設置了「地官司徒」官職,專司管理全國地圖。可見當時已經測繪了相當數量的地圖,以至需專人管理。
秦漢時期,封建王朝已把地圖視為權力的象徵,極為重視。這時的地圖品種逐漸增多,有土地圖、戶籍圖、礦產圖、天下圖、九州圖等。
秦始皇統一中國後,立即收集各類地圖,「掌天下之圖以掌天下之地」,思路、觀念極其明確。而且,朝廷由「大司徒」專門管理,地方派「土訓」管理,兩者都是管地圖的官司職稱呼。
劉邦率軍進入咸陽時,富有遠見的蕭何立即把秦代地圖全部安置於堅固的資料庫里,後來這些地圖為漢代初期制定各項制度提供了基礎信息。
地圖資料的積累也促進了天文測量的進步。西漢人們已能運用勾、股、弦和相似三角形來推算距離。測量面積方法的增多,也促進了測繪技術的發展。
甘肅省天水放馬灘的秦墓中曾經出土了7幅木刻地圖。它們分別為政區圖、地形圖和經濟圖。圖的方位上北下南、左西右東,載地名多處,山名兩處,溪谷、關隘、亭都有記載。這是世界上最早的木刻地圖。
漢代畫像石上繪出了禹的使臣,拿著繪圖與測量的儀器規和矩。在測量的基礎上,使地理概念得到了極大的豐富和發展。
測量和計算是一對孿生兄弟。三國時期的測算專著《海島算經》,是三國時期的數學家劉徽所著。他在為《九章算術》作注時,寫了《重差》一卷,附於該書之後。唐代數學家李淳風將《重差》單列出來,取名《海島算經》,並列為我國古代的數學經典《算經十書》之一。
該書全部9個算例均涉及測高望遠及其計算問題。分別是:「望海島」,即測量海島的高度;「望松」,即測量山上的松樹的高度;「望邑」,即測量城市的大小;「望谷」,即測量澗谷的深度;「望樓」,即居高測量地面上塔樓的高度;「望波口」,即測量河流的寬度;「望清淵」,即測量清水潭的深度;「望津」,即從山上測量湖塘的寬度;「臨邑」,即從山上測量一座城市的大小。
為解決這些問題,劉徽提出了重表法、連索法和累距法等具體的測量和計算方法。這些方法歸結到一點,就是重差測量術。
重差測量術是藉助矩、表、繩的簡單測量工具,依據相似直角三角形對應邊成比例的內在關系,進行測高、望遠、量深的理論和方法。
《海島算經》是一部影響久遠的測算專著。它所詳細揭示的重差測量理論和方法,成為古代測量的基本依據,為實現直接測量,即步量或丈量向間接測量的飛躍架起了橋梁。直至近代,重差測量理論和方法在某些場合仍有借鑒意義。
三國之後,晉王朝建立,天下又出現了統一的局面。著名的制圖學家裴秀,在總結前人經驗的基礎上,創造了「制圖六體」,幾乎把現代地圖的測制原則全都扼要地提到了,這在我國制圖發展史上具有劃時代的意義,對後代測制地圖有著深遠影響。
唐代初期,我國疆域遼闊,為了便於統治,唐太宗李世民曾規定全國各州、府每年要修測地圖一次。可見當時已建立起對地圖的實時概念。
唐德宗曾令制圖學家賈耽繪制全國大地圖。賈耽完成的《海內華夷圖》,顯示出當時大唐疆域東西1.5萬千米,南北1.75萬千米,相當於當代一幅亞洲地圖。
唐代著名天文學家一行,在世界上首次用科學方法測量子午線的長度。他根據不同地點的日影變化,求得北極星高度差1度,則地上南北距離差175.5千米又80步,而且是不均勻的。這一發現比其他國家要早1000多年。
宋代王安石變法時,曾開展大規模的農田水利建設。在推行新法的六七年間,全國興修水利10萬余處,灌田200萬公頃,其間完成了大量的勘察與測繪工作。
北宋科學家沈括曾主持治理一條420千米長的水渠,他採用「分層築堰法」,測出長渠兩端的高差為19.486丈。沈括還奉旨用12年的時間修編了《天下州縣圖》,把圖上的方位由8個增加至24個,提高了地圖的精度。
沈括經過對北極星連續3個多月的觀測,繪制了200多張北極星與磁北方向圖,發現了磁偏角。這是個史無前例的發現,對測繪有著重大的科學價值,比哥倫布橫渡大西洋時發現磁偏角要早400年。
元代天文學家郭守敬用自製的儀器觀測天文,發現黃道平面與赤道平面的交角為23.33度,而且每年都在變化。如果按現在的理論推算,當時這個角度是23.32度,可見當時觀測精度是相當高的。
郭守敬還發明了一些精確的內檢公式和球面三角計算公式,給大地測量提供了可靠的數學基礎。
當時,為興修水利,郭守敬還帶領隊伍在黃河下游進行大規模的工程測量和地形測量工作,使許多重要工程得以科學設計、合理施工,節省了大量的人力物力。
還有一點,更是值得一記:在我國乃至世界歷史上,我國元代科
學家郭守敬是第一位用平均海水面作為高程起始面的人。明代鄭和下西洋時的航海圖是我國古代測繪技術的又一傑作。鄭和七次下西洋,最遠到達非洲的索馬里、阿拉伯、紅海一帶,使
明初的海疆超過了漢代和唐代。《鄭和航海圖》一直保存至現代,是我國最著名的古海圖,也是我國最早的一幅亞非地圖。
清代的康熙皇帝在測繪的發展上是個有作為的領導人物。他出生於指揮戰爭和鞏固政權需要的年代,對了解各地山川地貌格外重視,曾經親自領導了全國性的大地測量和地圖測繪工作。
康熙首先統一了全國測量中的長度單位,依據對子午線弧長的測量結果,親自決定以200里合子午線一度,每里長1800尺,每尺為子午線長的1%秒。
他還利用傳教士培訓測繪人才,購置測繪儀器。從北京附近開始,先後測繪了華北、東北、內蒙古、東南、西南、西藏等地區的地圖,然後編繪《皇輿全圖》。
清乾隆即位後,又編繪了《西域圖志》和《亞洲全圖》,這些圖都是當時世界上極為重大的測繪成果,標志著我國測繪科技曾一度走在世界的前列。包括這之前考古工作者發掘出土的古地圖在內,它們對研究我國古今地理、水系、湖泊的動態變遷有著極其重要的科學價值。
縱觀我國古代測繪史,在數以千年的歷史長河中,它的進步與發展,基本上是以朝代為單元,以個人出眾的勤奮和才華而獨立的。但是,以史為鑒的測繪成果,全都熠熠生輝,璀璨奪目。
㈥ 古代測繪發展的過程是什麼
測繪在我國是一門古老的科學,它是我們的祖先在屯田、墾殖、興修水利以及古城建築的規劃設計的生產實踐中產生的,是隨著政治、經濟、軍事的需要得以發展和提高的。地理測繪是其中重要的有一個方面。
我國古代許多地理測繪科技成果,在當時的世界上都是處於領先地位。
據傳說,夏禹時期有個本領高強的人叫豎亥,是夏禹的徒弟,曾經受夏禹之命步量世界大小,其實就是進行大范圍測繪。
豎亥是一個步子極大,特別能走的人物。他接受夏禹的命令後,率領專員踏遍了中華大地,進行了較精確的測量。《淮南子·墬形訓》中說「豎亥步自北極,至於南極,二億三萬三千五百里七十五步。」
他們在測量時,發明了測量土地的步尺,為華夏民族的計量學創造了測量儀器,這就是步尺和量度的基本單位尺、丈、里等,當為華夏量度製作鼻祖。
這個故事說明,我們的祖先為發展農業,在與洪水的斗爭中,就已經開展過規模較大的測繪工作。
西漢史學家司馬遷也在《史記·夏本紀》中記載了夏禹治水的故事,「左准繩,右規矩,載四時,以開九州,通九道」。
這里的「准」是測高低的;「繩」是量距的;「規」畫圓;「矩」則是畫方形和三角形的;「步」,是計量單位,折三百步為一里。
禹治水成功,促進了農業發展,使夏代進入盛世,各部族和九州首領向大禹進貢圖畫、金屬等物品,禹命工匠鑄成九鼎,並刻上圖。
九鼎上的圖有九州的山川、草木、道路以及禽獸的分布情況,這就是古代的原始地圖,供人們外出交往溝通、狩獵時參考。
《晉書》中有段記載,在夏商周三代,已設置了「地官司徒」官職,專司管理全國地圖。可見當時已經測繪了相當數量的地圖,以至需專人管理。
秦漢時期,封建王朝已把地圖視為權力的象徵,極為重視。這時的地圖品種逐漸增多,有土地圖、戶籍圖、礦產圖、天下圖、九州圖等。
秦始皇統一中國後,立即收集各類地圖,「掌天下之圖以掌天下之地」,思路、觀念極其明確。而且,朝廷由「大司徒」專門管理,地方派「土訓」管理,兩者都是管地圖的官司職稱呼。
劉邦率軍進入咸陽時,富有遠見的蕭何立即把秦代地圖全部安置於堅固的資料庫里,後來這些地圖為漢代初期制定各項制度提供了基礎信息。
地圖資料的積累也促進了天文測量的進步,在西漢時期,人們已能運用勾、股、弦和相似三角形來推算距離。測量面積方法的增多,促進了測繪技術的發展。
甘肅省天水放馬灘的秦墓中曾經出土了7幅木刻地圖。它們分別為政區圖、地形圖和經濟圖。圖的方位上北下南、左西右東,載地名處,山名兩處,溪谷、關隘、亭都有記載。這是世界上最早的木刻地圖。
漢代畫像石上繪出了禹的使臣,拿著繪圖與測量的儀器規和矩。在測量的基礎上,使地理概念得到了極大的豐富和發展。
測量和計算是一對孿生兄弟。三國時期的測算專著《海島算經》,是三國時期的數學家劉徽所著。他在為《九章算術》作注時,寫了《重差》一卷,附於該書之後。唐代數學家李淳風將《重差》單列出來,取名《海島算經》,並列為我國古代的數學經典《算經十書》之一。
該書全部9個算例均涉及測高望遠及其計算問題。分別是:「望海島」,即測量海島的高度;「望松」,即測量山上的松樹的高度;「望邑」,即測量城市的大小;「望谷」,即測量澗谷的深度;「望樓」,即居高測量地面上塔樓的高度;「望波口」,即測量河流的寬度;「望清淵」,即測量清水潭的深度;「望津」,即從山上測量湖塘的寬度;「臨邑」,即從山上測量一座城市的大小。
為解決這些問題,劉徽提出了重表法、連索法和累距法等具體的測量和計算方法。這些方法歸結到一點,就是重差測量術。
重差測量術是藉助矩、表、繩的簡單測量工具,依據相似直角三角形對應邊成比例的內在關系,進行測高、望遠、量深的理論和方法。
《海島算經》是一部影響久遠的測算專著。它所詳細揭示的重差測量理論和方法,成為古代測量的基本依據,為實現直接測量,即步量或丈量向間接測量的飛躍架起了橋梁。直至近代,重差測量理論和方法在某些場合仍有借鑒意義。
三國之後,晉王朝建立,天下又出現統一的局面。著名的制圖學家裴秀,在總結前人經驗的基礎上,創造了「制圖六體」,幾乎把現代地圖的測制原則全都扼要地提到了,這在我國制圖發展史上具有劃時代的意義,對後代測制地圖有著深遠影響。
唐代初期,我國疆域遼闊,為了便於統下,唐太宗李世民曾規定全國各州、府每年要修測地圖一次。可見當時已建立起對地圖的實時概念。
唐德宗曾令制圖學家賈耽繪制全國大地圖。賈耽完成的《海內華夷圖》,顯示出當時大唐疆域東西15000千米,南北17500千米,相當於當代一幅亞洲地圖。
唐代著名天文學家一行,在世界上首次用科學方法測量子午線的長度。他根據不同地點的日影變化,求得北極星高度差一度,則地上南北距離差175.5千米又80步,而且是不均勻的。這一發現比其他國家要早1000多年。
宋代「王安石變法」時,曾開展大規模的農田水利建設,在推行新法的六七年間,全國興修水利10萬余處,灌田3000多萬畝,其間有大量的勘察與測繪工作。
北宋科學家沈括曾主持治理一條420千米長的水渠,他採用「分層築堰法」,測出長渠兩端的高差為19.486丈。沈括還奉旨用12年的時間修編了《天下州縣圖》,把圖上的方位由8個增加至24個,提高了地圖的精度。
沈括經過對北極星連續3個多月的觀測,繪制了200多張北極星與磁北方向圖,發現了磁偏角。這是個史無前例的發現,對測繪有著重大的科學價值,比哥倫布橫渡大西洋時發現磁偏角要早400年。
元代天文學家郭守敬用自製的儀器觀測天文,發現黃道平面與赤道平面的交角為23.33度,而且每年都在變化。如果按現在的理論推算,當時這個角度是23.32度,可見當時觀測精度是相當高的。
郭守敬還發明一些精確的內檢公式和球面三角計算公式,給大地測量提供了可靠的數學基礎。
當時,為興修水利,郭守敬還帶領隊伍在黃河下游進行大規模的工程測量和地形測量工作,使許多重要工程得以科學設計、合理施工,節省了大量的人力物力。
還有一點更是值得一記:在我國乃至世界歷史上,郭守敬是第一位用平均海水面作為高程起始面的人。
明代鄭和下西洋時的航海圖是我國古代測繪技術的又一傑作。
鄭和7次下西洋,最遠到達非洲的索馬里、阿拉伯、紅海一帶,使明初的海疆超過了漢代和唐代。《鄭和航海圖》一直保存至現代,是我國最著名的古海圖,也是我國最早的一幅亞非地圖。
清代的康熙皇帝在測繪的發展上是個有作為的領導人物。他出生於指揮戰爭和鞏固政權需要的年代,對了解各地山川地貌格外重視,曾經親自領導了全國性的大地測量和地圖測繪工作。
康熙首先統一了全國測量中的長度單位,依據對子午線弧長的測量結果,親自決定以200里合子午線一度,每里長1800尺,每尺為子午線長的1%秒。
他還利用傳教士培訓測繪人才,購置測繪儀器。從北京附近開始,先後測繪了華北、東北、內蒙古、東南、西南、西藏等地區的地圖,然後編繪《皇輿全圖》。
清乾隆即位後,又編繪了《西域圖志》和《亞洲全圖》,這些圖都是當時世界上極為重大的測繪成果,標志著我國測繪科技曾一度走在世界的前列。包括這之前考古工作者發掘出土的古地圖在內,它們對研究我國古今地理、水系、湖泊的動態變遷有著極其重要的科學價值。
縱觀我國古代測繪史,在數以千年的歷史長河中,它的進步與發展,基本上是以朝代為單元,以個人出眾的勤奮和才華而獨立的。但是,以史為鑒的測繪成果,全都熠熠生輝,璀璨炫目。
㈦ 中國測量的歷史
中國計量單位史的發展大約始於父系氏族社會末期。傳說黃帝「設五量」,「少昊同度量,調律呂」。度量衡單位最初都與人體相關:「布手知尺,布指知寸」、「一手之盛謂之掬,兩手謂之溢」。這時的單位尚有因人而異的弊病。《史記·夏本紀》中記載禹「身為度,稱以出」,則表明當時已經以名人為標准進行單位的統一,出現了最早的法定單位。商代遺址出土有骨尺、牙尺,長度約合16厘米,與中等身材的人大拇指和食指伸開後的指端距離相當。尺上的分寸刻劃採用十進位,它和青銅器一樣,反映了當時的生產和技術水平。
春秋戰國時期,群雄並立,各國度量衡大小不一。秦始皇統一全國後,推行「一法度衡石丈尺,車同軌 ,書同文字」,頒發統一度量衡詔書,制定了一套嚴格的管理制度,商代牙尺為中國2000多年封建社會的度量衡制奠定了基礎。
商代牙尺
漢代政治經濟皆如秦制,度量衡也沿用秦制。西漢末劉歆將秦漢度量衡制度整理成文,使之更加規范化,條理化,後收入《漢書·律歷志》,成為最早的度量衡專著。
中國古代度量衡與數學、物理、天文、律學、建築、冶煉等科學技術的發展起著相互促進的作用。商鞅為統一秦國度量衡而於公元前344年製造的標准量器銅方升上刻有:「十六寸五分寸壹為升」,用度量審其容。方升遺存至今。戰國時齊的一件標准量器栗氏量包括升、豆、三個容量單位。《考工記》詳細記載了製作這件量器時冶煉青銅和鑄造的技術條件及所包括的各個量的尺寸、容量和重量。
長度單位的規定 秦漢時尺長約合今23厘米。南朝太史令錢樂之依照當朝尺長(合今24.5厘米)更鑄張衡渾天儀。隋文帝統一全國後,下令統一度量衡,用北朝大尺(長30厘米)作為官民日常用尺,用南朝小尺測日影以冬至和夏至。唐代僧一行測量子午線,宋代司天監的圭表尺、元代郭守敬造觀星台所標的量天尺都採用隋唐小制。1975年,天文史家從明代製造的銅圭殘件上發現當時量天尺的刻度,考定尺長24.525厘米, 與錢樂之渾天儀尺度相符。在 1300多年間,量天尺尺值恆定不變,保證了天文測量的連續性和穩定性。日常用尺,則歷朝趨向變大。
重量單位的規定 春秋中晚期,楚國製造有小型衡器——木衡、銅環權,用來稱黃金貨幣 。完整的一套環權共十枚,分別為一銖、二銖、三銖、六銖、十二銖、一兩、二兩、四兩、八兩、一斤。一銖重0.69克,一兩重15.5克,一斤251.3克,十枚相加約500克,為楚制二斤。中國歷史博物館藏有一支戰國時銅衡桿,正中有拱肩提紐和穿線孔,一面顯出貫通上下的十等分刻線,全長為戰國的一尺。形式既不同於天平衡桿,也不同於秤桿。可能是介於天平和桿秤之間的衡器。戰國不僅廣泛使用衡器,對杠桿原理也有透徹的認識。《墨經·經下》即有精闢論述。秦漢以後桿秤流行。
中國古代度量衡制的內在聯系 中國很早就以長度作為基本量,由它推導出容量和重量。因此,如何確定一個恆定不變的長度單位,成為歷代探討和爭論的課題。《漢書·律歷志》:度「起於黃鍾之長,以子谷秬黍中者,一黍之廣度之,九十分黃鍾之長,一為一分」。即以固定音高的黃鍾律管的長度為9寸,選用中等大小的黍子,橫排90 粒為黃鍾律管之長,100粒恰合一尺。律管容積為容量單位一龠,10龠為合,10合為升,一龠之黍重12銖,24銖為兩,使度量衡三者建立在物理量的自然基準之上。這在當時是很先進的。《漢書·食貨志》記有「黃金方寸而重一斤」。《後漢書·禮儀志》中有:「水一升,冬重十三兩。」清康熙年間規定以金、銀等金屬作為長度和重量的標准,後發現金屬純度不高影響標准精度而改用一升純水為重量標准。這種利用重量確定度量衡單位的方法在世界度量衡史上也佔有一定地位。
商鞅方升
國際公制在中國的推行 明清兩代採用營造、庫平度量衡制。清乾隆帝接受西方科學技術,在欽定《數理精蘊》中對度量衡詳加考訂,並用萬國權度原器與營造尺、庫平兩進行校驗。營造尺相當於米制32厘米,庫平兩約合37.3克。
光緒三十四年(1908),清廷擬訂劃一度量衡制和推行章程。商請國際權度局製造鉑銥合金原器和鎳鋼合金副原器,次年製成運回中國。1928年,中華民國政府公布度量衡法,規定採用「萬國公制」為標准制,並暫設輔制「市用制」作為過渡,即1公尺為3市尺,1公升為1市升,1公斤為2市斤。改革後的市制適應民眾習慣,又與公制換算簡便,逐漸為民眾接受,1949年後,市用制通行全國。1984年,國務院發布命令,採用以國際單位制為基礎,同時選用一些非國際單位制單位的中華人民共和國法定計量單位(簡稱法定單位)。自1991年1月1日起,法定單位成為中國唯一合法的計量單位
㈧ 古代用什麼進行工程測量
古人很早就能運用平衡、和諧、對稱、明暗軸線等設計手法,達到美觀的效果。古代建築重藝術裝飾,但不復雜,只在主要部位作重點裝飾,如窗檐、門楣、屋脊等,布局多為衡平方向發展,不重高層建築,至佛教傳入後,出現了樓閣佛塔,共建築才得以盛行。建築地一切藝術加工也都是對結構體系和構件的加工,如色彩、裝飾與構件結合,構成了豐富絢麗的藝術成就,雕梁畫棟,形體優美而色彩斑斕;楹聯匾額,激發意趣而遐想無窮。
古代建築品類繁盛,包括宮殿、陵園、寺院、宮觀、園林、橋梁、塔剎等。
實用藝術的一種,又歸於廣義的造型藝術。指用沉重的物質材料堆砌而成的物質產品,是人類為滿足自身居住、交往和其他活動需要而創造的「第二自然」,也是人類日常生活最基本的空間環境。建築藝術是通過建築群體組織、建築物的形體、平面布置、立體形式、結構造型、內外空間組合、裝修和裝飾、色彩、質感等方面的審美處理所形成的一種綜合性實用造型藝術。建築是人類重要的物質文化形式之一。在人類文明發展史上,最初的建築主要是為遮風避雨、防寒祛暑而營造的,是人類為抵抗殘酷無情的自然力而自覺建造起來的第一道屏障,只具有實用的目的。隨著物質技術的發展和社會的進步,建築才越具有審美的性質,直至發展成為以作為權勢象徵為主要目的的宮殿建築,以供觀賞為主要的目的園林建築。在各門藝術中,建築是最早的藝術之一。恩格斯認為在原始社會末期,就已經有了「作為藝術的建築的萌芽」了。
㈨ 中國古代是怎樣測量角度的
我們的先輩在認識客觀世界的實踐中,最早通過觀察太陽、月亮的變化,認識的幾何圖形是「圓、方、矩、角」———圓形、正方形、直角三角形、角至圓及圓至角的演化,發現了它們圍繞著「角」這一可計量的量,並且具有相互導出的科學關系。
「准、繩、規、矩」是古代使用的測量工具。 「准」是古代用的水準器。這在《漢書》上就有記載。「繩」是一種測量距離、引畫直線和定平用的工具,是最早的長度度量和定平工具之一。禹治水時,「左准繩」就是用「准」和「繩」來測量地勢的高低,比較地勢之間高低的差別。
「規」是校正圓形的用具。「矩」是古代畫方形的用具,也就是曲尺。古人總結了「矩」的多種測繪功能,既可以定水平、測高、測深、測遠,還可以畫圓畫方。一個結構簡單的「矩」,由於使用時安放的位置不同,便能測定物體的高低遠近及大小,它的廣泛用途,體現了古代中國人民的無窮智慧。
(9)中國古代歷史上工程測量擴展閱讀:
中國古代不用「度」表示的角
很多史料表明,中國古人不用「度」表示「角」。歸納例舉在漢語語匯中表示「角」的字詞有:
1、「隅」(yú):角也、方角。物之方者皆有四隅。
2、「方」:與「圓」相對。四角都是直角的四邊形或六面都是直角的四邊形的立體。
3、「觚」(gū),其解:為古代酒器。或為稜角。「觚」為正六邊形的內角。同時,此術還是中華古代數學科學最早發明使用「割圓術」的典型實例。
通過「六觚為一握」將圓周長分割為六等份,即通過算籌圖形證實了「徑一周三」圓周率源於中國最古老的「割圓術」。另有《周禮·冬官考工記·築氏為削》:「築氏為削,長尺博寸,合六而成規。」
4、「桷」(jué),方形的椽子。也指平直的樹枝。
5、「楞」,四方的木塊。
6、「矩」,古代畫方的工具,亦稱之為「曲尺」,就是現代列入依法管理的計量器具「直角尺」。