㈠ 中国历史上第一个测量本初子午线的是谁
午线即地球的经度线。测量子午线长度可以确知地球的大小。子午线长度是地理学、测地学和天文学上一项重要的基本数据。唐代天文学家僧一行在我国和世界上最早发起和组织了测量子午线长度的活动。
僧一行(公元683-727年),本姓张,名遂,魏州昌乐(今河南南乐)人,对天文历法的造诣很深。他因不愿与武则天的侄子武三思交往,逃到河南嵩山的嵩阳寺做了和尚,取名一行。
唐玄宗即位后,请一行进京主持修订新历法。为此,一行对天文现象进行了认真的观测和研究。开元十二年(公元724年),他发起和组织了一次大规模的大地测量活动,测量地点达12处,以今河南省为中心,北起铁勒(今内蒙古自治区以北),南达林邑(今越南中部),测量范围之大前所未有。测量内容包括每个测量地点的北极高度,以及冬至、夏至、春分、秋分那天正午八尺之竿(表)的日影长度。
这次测量活动,以太史监南宫说等人在河南滑县、浚仪(今开封)、扶沟和上蔡四处的测量最为重要。这四个地点的地理经度比较接近,大致是在同一经度上。南宫说等人除了测出四处的北极高度和日影长度外,还测出了这四个地点之间的距离。一行从南宫说等人的测量数据中,计算出南北两地相差351里80步(唐朝尺度,合现代长度129.22公里),北极高度相差一度,这个数据就是地球子午线一度的长。同现代测量子午线一度的长111.2公里相比,一行的数据虽然有较大的误差,但这是世界上第一次实测子午线长度的记录,有着十分宝贵的科学价值。
国外实测子午线长度,是公元814年阿拉伯天文学家进行的,比我国晚了90年
那个时候的人就知道地球是圆的,从航海得知。
㈡ 测绘在古代是什么称呼
测绘历史
测绘古已有之:(1)整整100年前,金石学家王懿荣在药铺常卖的“龙骨”上识出文字,从而掀开甲骨文(卜辞)研究历史的新的一页。现已发现的十几万块甲骨卜辞材料,是中国现存的最早的系统文字材料,所记录的内容十分可观,其中地理一项,所含信息不少,可以说是中国地理知识记录史的第一篇。 甲骨文中的地名有自然的山河名称,有多样的风向说明,而更值得注意的是人文地理的东西。史学家称早期模糊的记载为“史影”,那么,在支离残缺的甲骨卜辞中,不但有人文的“史影”,也有人文的“地影”。对人文的“地影”, 卜辞专家如王国维、郭沫若、陈梦家、李学勤等都进行过研究推断,使我们对商代的人文地理态势,有了稍微具体的认识。卜辞中最常见的人文地理内容有城、邑、边鄙(郊区)、商王的田猎区、四土、邦方(方国部族)等,这几样东西构成了商代人文地理的主要框架。 甲骨文材料证明商代已经出现大地域国家的早期特征,而国家领土只要大到一定程度,就会出现所谓中央与地方的关系一类的问题。中国古代常说“王畿千里”, “王畿”可以理解为“中央”,国土若超过了1000里,就有了“地方”。随着领土的扩大,国家机器要建立一套管理控制大地域的办法,具体说就是“中央”管控大量“地方”的办法,地理的政治内容因此出现。 (2)不同文化的交融,是世界文明发展的推动力量。独具特色的中国传统测绘在融合了西方测绘术后,也跃上了一个新台阶。在传播西方测绘术的先驱者中,徐光启是功绩最为卓著的。 徐光启是明代著名科学家,他师从来到中国的意大利传教士利马窦,学习天文、历算、测绘等。资质聪慧的徐光启很快得其要旨,并有所创造。在徐光启等中国学者的一再要求和推动下,外国传教士才同意翻译外国科技著作,向中国人介绍西方的测绘技术。明朝后期问世的测绘专著和译著,大多与徐光启有关。徐光启和利马窦合译了《几何原本》和《测量法义》,与熊三拔合译了《简平仪说》。徐光启认为,《几何原本》是测算和绘图的数学基础,力主翻译。为了融通东西,他撰写了《测量异同》,考证中国测量术与西方测量术的相同点和不同点。他主持编写了《测量全义》,这是集当时测绘学术之大成的力作,内容丰富,涉及面积、体积测量和有关平面三角、球面三角的基本知识以及测绘仪器的制造等。 徐光启还身体力行,积极推进西方测绘术在实践中的应用。1610年他受命修订历法。他认为,修历法必须测时刻、定方位、测子午、测北极高度等,于是要求成立采用西方测量术的西局和制造测量仪器。此次仪器制造的规模在我国测绘史上是少见的,共制造象限大仪、纪限大仪、平悬浑仪、转盘星晷、候时钟、望远镜等27件。利用新制仪器,进行了大范围的天象观测,取得了一批实测数据,其中载入恒星表的有1347颗星,这些星都标有黄道、赤道经纬度。总之,无论在理论上还是在实践上,徐光启都算得上传播西方测绘术最卓越的先驱者。 (3)中国历史上一次规模最大的全国性测绘是由清朝康熙皇帝亲自主持进行的。 康熙帝爱新觉罗·玄烨,不仅是一位雄才大略的政治家,而且也是一位博学多才,勇于实践的学者。康熙帝十分喜爱地理。在整治黄、淮的工程中,他多次在现场巡勘地形,测量天文并提出具体意见。康熙三十八年春,他巡至苏北高邮,亲自用水平仪进行测量,测得运河的水位比高邮湖水位高出四尺八寸,并据此对防洪护堤提出具体要求。 康熙帝在治理国家和抵御外国侵略的过程中,对当时的地图测绘粗略、精度不高、内容不详,甚感不满。根据一些外国传教士的奏请,决定进行全国性的大地测量。 由于采用西方经纬度法测绘全国省级地图在我国还是第一次,为慎重起见,康熙帝在1707年底命传教士白晋等人在北京附近进行小面积的试验性测量,康熙帝亲自加以校勘,认为远较旧地图精确。于是决定全面铺开,实测全国各省。 经过十余年的准备,康熙四十七年至五十七年(1708~1718年)完成了全国性的大规模地图测绘,即《皇舆全览图》的测制。
㈢ 古代人们是如何工程测量 用什么测量工具
司马迁在《中记》中写到大禹治水时有这样一段话:“(禹)陆行乘车,水行乘舟,泥行乘橇。山行乘撵,左准绳,右规矩,载四行,以开九州,通九道”。在这里,司马迁给我们展现了禹带领测量队治水的生动画卷。你看,禹带着测量人员,肩扛测量仪器,准、绳、规、矩样样具备。他们有时在陆地坐车行进,有时在水上乘船破浪,有时在泥泞的沼泽地里坐着木橇,有时穿着带铁钉的鞋登山。由此可见,“准、规、矩”是古代使用的测量工具。
“准”是古代用的水准器。这在《汉书》上就有记载。“绳”是一种测量距离、引画直线和定平用的工具,是最早的长度度量和定平工具之一。禹治水时,“左准绳”就是用“准”和“绳”来测量地势的高低,比较地势之间高低的差别。“规”是校正圆形的用具。“矩”是古代画方形的用具,也就是曲尺。古人总结了“矩”的多种测绘功能,既可以定水平、测高、测深、测远,还可以画圆画方。一个结构简单的“矩”,由于使用时安放的位置不同,便能测定物体的高低远近及大小,它的广泛用途,体现了古代中国人民的无穷智慧。
然而,“准、绳、规、矩”还不是最早的测量工具。1952年,人们在陕西省西安市半坡村发现了一处距今约六七千年的氏族村落遗址。在这个遗址中,有完整的住宅区,其中有四十六座圆形的或方形的房子,门都是朝南开的。由此可以断定,氏旅人是能准确地辨别方向的。他们用什么办法来辨认方向呢?据推测,他们是观察太阳、星星来辨别方向的。
一般的物体,如树木、房屋等,在太阳光的照耀下,都会投射出影子来,人们在生产和生活实践中常常观察这些影子,慢慢地,人们发现这些影子不仅随着时间的推移而变化着,而且还发现这些影子的变化是有规律的。“立竿见影”便是我国古老的测量工作。古人们用“立竿见影”来确立方向,测定时刻,或者测定节气乃至回归年的长度等等。由此可以说,中国最古老、最简单的测量工具是“表”,也就是普通的竹竿、木竿或者石柱等物。人们从远古研究“竿影”不知有多少千万年了。经过长期的生产实践,人们通过“竿影”的丈量和推导,创造出一套“测量高远术”来,“立竿见影”成了汉语中的一句成语。
㈣ 中国古代历史上的监测机构有哪些
中国古代监察机构
战国
战国时期,职掌文献史籍的御史官就已有明显的监察职能。[1]
秦
在中央设立御史大夫,位列三公,以贰丞相,御史府为其官署,掌握天下文书和监察。在地方上,皇帝派御史常驻郡县,称“监御史”,负责监察郡内各项工作。[1]
汉
汉承秦制,但较秦制更严密。在西汉,中央仍设御史大夫作为长官,御史中丞为副,兼掌皇帝机要秘书和中央监察之职。在地方上,西汉初年废监御史,由丞相随时委派“丞相史”,分刺诸州。
汉武帝时,为加强中央对地方的控制,全国分为13个监察区,叫州部,每个州部设刺史1人,为专职监察官,以“六条问事”,对州部内所属各郡进行监督。
丞相府设司直,掌佐丞相举不法。朝官如谏大夫加官给事中,皆有监察劾举之权。
郡一级有督邮,代表太守,督察县乡。宣帝时,会侍御史二人掌法律文书,也有评断决狱是非之权。
因特别使命而设的符玺御史、治书御史、监军御史、绣衣御史(亦称绣衣直指)等,分别行使御史的职权。
西汉末年,御史大夫更名大司空,御史府改作御史台,由御史中丞主管监察事务。
东汉时,御史台称宪台,仍以御史中丞为长官,但职权有所扩大
。御史台名义上转属少府,实为最高的专门监察机关。它与地位显要的尚书台、掌管宫廷传达的谒者台,同称“三台”。东汉侍御史,掌纠察;治书侍御史,察疑狱。把全国分成13个监察区,包括1个司隶(中央直辖区)和12个州。司隶设司隶校尉1人,地位极为显赫,朝会时,与尚书台、御史中丞一样平起平坐,号曰“三独坐”。司隶校尉负责监察除三公以外的朝廷百官和京师近郡犯法者。每州置1刺史,用以监察地方政情、受理案件、考核官吏。由于事权混杂,后来刺史逐渐变为凌驾于郡之上的一级地方一级的行政长官,失去了监督地方的作用,故改称州牧,州也由监察区变为行政区,地方的监察制度便基本瓦解。[1]
魏晋南北朝
这一时期基本处于封建割据的分裂状态。各朝的监察机构名目不一,但体制与汉代相同,亦有部分变化。魏晋时,御史台不再隶属少府,而成为由皇帝直接掌握的全国性的监察机构。南梁、后魏、北齐的御史台(亦称南台)和后周的宪台,仍以御史中丞为主官,北魏称御史中尉。由于监察长官权势日大,出现了防范监察官员犯法渎职的规定。群臣犯罪,若御史中丞失纠,也要罢官。魏晋以后,为防止监察机构徇私舞弊,以发挥其监察效能,明确规定大士族不得为御史中丞。晋以后,御史中丞下设殿中御史、检校御史、督运御史等,分掌内外监察之权。此时,地方上不再设置固定的监察机构,由朝廷不定期地派出巡御史监察地方官员。此外,御史“闻风奏事”的制度也在这个时期形成。[1]
隋唐时期
隋代时,中央的监察机构仍为御史台,改长官御史中丞为御史大夫,下设治书御史2人为副;改检校御史为监察御史,共12人,专执掌外出巡察。唐代发展了隋代的监察制度,使监察机构更趋完备。唐初,中央设御史台,由正三品御史大夫为台长,设正四品御史中丞2人为辅佐。御史台称宪台,大夫称大司宪。武则天时,改御史台为左右肃政台。中宗后又改为左右御史台。御史台的职权是“掌邦国刑宪典章之政令,以肃正朝列”(《唐六典》卷十三)。御史台下设三院:①台院,侍御史属之,“掌纠举百僚,推鞫狱讼”;②殿院,殿中侍御史属之,“掌殿廷供奉之仪式”;③察院,监察御史属之,“掌分察百僚,巡按州郡,纠视刑狱,肃整朝仪”(同前)。唐初全国分为10个监察区,称10道(后增为15道),每道设监察御史1人(先后称为按察史、采访处置使、观察处置使等),专门巡回按察所属州县。唐代进一步扩大了监察机构和御史的权力。御史台享有一部分司法权,有权监督大理寺和刑部的司法审判案件。
谏官系统在唐朝也趋于完备。谏官的设置,秦汉时已有,魏晋南北朝时有较大发展。至唐代,中央朝廷实行三省制,其中门下省的主要职责是匡正政治上的得失,以谏诤为任。门下省置散骑常侍、谏议大夫、补阙、拾遗(其中右补阙、右拾遗隶中书省)、给事中等职,举凡主德缺违、国家决策,皆得谏正。其中给事中掌封驳(即复审之意)诏制,权力更重。[1]
宋
宋代监察机构随着封建专制主义的发展而加强。中央沿袭唐制,御史台仍设三院。地方如设通判,与知州平列,号称监州,有权随时向皇帝报奏,成为皇帝在地方上的耳目。此外,路一级的转运使、提点刑狱公事等,也负有监察州县的责任。为保证监察御史具有较多的从政经验,宋代明确规定,未经两任县令者不得任御史之职。按规定,御史有“闻风弹人”之权,每月必须向上奏事一次,称“月课”;上任后百日必须弹人,否则就要罢黜为外官或受罚俸处分,名为“辱台钱”。从此开御史滥用职权之例。御史可以直接弹劾宰相,亦有劝谏之责。御史台还有权分派御史参与重大刑事案件的审理。[1]
元
元代中央设御史台,御史大夫秩高从一品,“非国姓(蒙古贵族)不以授”(《元史·太平传》)。还在江南和陕西特设行御史台,其组织与中央御史台相同,作为中央御史台的派出机关。这是元代监察制度的重大发展。全国分为22道监察区,各设肃政廉访使(即监察御史)常驻地方,监察各道所属地方官吏。[1]
明
明代监察制度随着君主专制中央集权的强化而得到充分发展和完备。中央将御史台改为都察院,“主纠察内外百官之司”。都察院设左右都御史、副都御史和佥都御史。下设13道监察御史,共110人,负责具体监察工作。监察御史虽为都御史下属,但直接受命于皇帝,有独立进行纠举弹劾之权。明代还建立御史出使巡按地方的制度。出巡之官受皇帝之命,可兼管地方其他事务。担任总督和巡抚的官员,其权力比一般巡按御史要大,有“便宜从事”之权。都察院除执行监察权外,还握有对重大案件的司法审判权。战时,御史监军,随同出征。
明代还将地方分区监察和中央按系统监察相结合,专设六科给事中,稽察六部百司之事,旨在加强皇帝对六部的控制。礼、户、吏、兵、刑、工六科,各设都给事中1人,左右都给事中各1人,给事中若干人。凡六部的上奏均须交给事中审查,若有不妥,即行驳回;皇帝交给六部的任务也由给事中监督按期完成。六科给事中与各道监察御史合称科道。科道官虽然官秩不高,但权力很大,活动范围极广。因此,对科道官的选用十分严格。同时还规定,对监官犯罪的处分比一般官吏要重,“凡御史犯罪加三等,有赃从重论”(《明史·职官志》)。[1]
清
清代监察机构沿袭明代,又有所发展。在中央,仍设都察院。早在入关之前,皇太极即下诏:“凡有政事背谬及贝勒、大臣骄肆慢上、贪酷不清、无礼妄行者,许都察院直言无隐”。“倘知情蒙弊,以误国论”(《大清会典·事例》卷九百九十八)。各级官吏均置于都察院监督之下。清代都察院以都御史为主事官,他与六部尚书、通政使、大理寺卿等重要官员共同参与朝廷大议。都察院下设15道监察御史(清末增至22道),专司纠察之事。雍正年间,专察六部的六科给事中并入都察院。六科给事中和各道监察御史共同负责对京内外官吏的监察和弹劾。唐代的台、谏并列,明代的科、道分设,清代的科、道则在组织上完全统一。监察权的集中,是清代监察制度的一大特点。
清代,一方面允许监察官风闻言事,直言不讳;另一方面为了防止监察官权力过大,规定御史对百官弹劾要经皇帝裁决。到宣统年间,新内阁成立,都察院被撤销。
作用与特点:中国封建社会历代的监察制度,对加强政府对官吏的监督,清□除害,调整统治阶级内部矛盾,起了一定的作用。它成为加强中央对地方的控制、强化皇权、巩固封建统治的重要手段。但在封建君主专制制度下,监察制度是皇权的附属品,它能否发挥正常作用,与皇帝的明昏有密切关系。同时,由于封建政权和封建官吏的阶级本性所决定,监官本身因贪赃枉法而获罪者也不乏其人
㈤ 中国的测绘发展历程是怎样的
测绘在我国是一门古老的科学,它是我们的祖先在屯田、垦殖、兴修水利以及古城建筑的规划设计的生产实践中产生的。同时,测绘也是随着政治、经济、军事等方面的需要才得以发展和提高的。地理测绘是其中重要的一个方面。
我国古代有许多地理测绘方面的科技成果,它们在当时的世界上都处于领先地位。
据传说,夏禹时期有个本领高强的人叫竖亥,是夏禹的徒弟,曾经受夏禹之命步量世界大小,其实就是进行大范围测绘。
竖亥是一个步子极大,特别能走的人。他接受夏禹的命令后,率领专员踏遍了中华大地,进行了较精确的测量。《淮南子•墬形训》中说“竖亥步自北极,至于南极,二亿三万三千五百里七十五步”。
他们在测量时,发明了测量土地的步尺,为华夏民族的计量学创造了测量仪器,这就是步尺和量度的基本单位尺、丈、里等,当为华夏量度制的鼻祖。
这个故事说明,我们的祖先为发展农业,在与洪水的斗争中,就已经开展过规模较大的测绘工作。
西汉史学家司马迁也在《史记•夏本纪》中记载了夏禹治水的故事,“左准绳,右规矩,载四时,以开九州,通九道”。
这句话中的“准”是测高低的;“绳”是量距的;“规”是画圆的;“矩”则是画方形和三角形的;“步”,是计量单位,折300步为1里。
禹治水成功后,促进了农业生产的发展,使夏代进入盛世时期,各部族和九州首领向大禹进贡图画、金属等物品,禹命工匠铸成九鼎,并刻上图。
九鼎上的图有九州的山川、草木、道路以及禽兽的分布情况,这就是古代的原始地图,供人们外出《晋书》中有段记载,在夏商周三代,已设置了“地官司徒”官职,专司管理全国地图。可见当时已经测绘了相当数量的地图,以至需专人管理。
秦汉时期,封建王朝已把地图视为权力的象征,极为重视。这时的地图品种逐渐增多,有土地图、户籍图、矿产图、天下图、九州图等。
秦始皇统一中国后,立即收集各类地图,“掌天下之图以掌天下之地”,思路、观念极其明确。而且,朝廷由“大司徒”专门管理,地方派“土训”管理,两者都是管地图的官司职称呼。
刘邦率军进入咸阳时,富有远见的萧何立即把秦代地图全部安置于坚固的资料库里,后来这些地图为汉代初期制定各项制度提供了基础信息。
地图资料的积累也促进了天文测量的进步。西汉人们已能运用勾、股、弦和相似三角形来推算距离。测量面积方法的增多,也促进了测绘技术的发展。
甘肃省天水放马滩的秦墓中曾经出土了7幅木刻地图。它们分别为政区图、地形图和经济图。图的方位上北下南、左西右东,载地名多处,山名两处,溪谷、关隘、亭都有记载。这是世界上最早的木刻地图。
汉代画像石上绘出了禹的使臣,拿着绘图与测量的仪器规和矩。在测量的基础上,使地理概念得到了极大的丰富和发展。
测量和计算是一对孪生兄弟。三国时期的测算专著《海岛算经》,是三国时期的数学家刘徽所著。他在为《九章算术》作注时,写了《重差》一卷,附于该书之后。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。分别是:“望海岛”,即测量海岛的高度;“望松”,即测量山上的松树的高度;“望邑”,即测量城市的大小;“望谷”,即测量涧谷的深度;“望楼”,即居高测量地面上塔楼的高度;“望波口”,即测量河流的宽度;“望清渊”,即测量清水潭的深度;“望津”,即从山上测量湖塘的宽度;“临邑”,即从山上测量一座城市的大小。
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。
《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,即步量或丈量向间接测量的飞跃架起了桥梁。直至近代,重差测量理论和方法在某些场合仍有借鉴意义。
三国之后,晋王朝建立,天下又出现了统一的局面。著名的制图学家裴秀,在总结前人经验的基础上,创造了“制图六体”,几乎把现代地图的测制原则全都扼要地提到了,这在我国制图发展史上具有划时代的意义,对后代测制地图有着深远影响。
唐代初期,我国疆域辽阔,为了便于统治,唐太宗李世民曾规定全国各州、府每年要修测地图一次。可见当时已建立起对地图的实时概念。
唐德宗曾令制图学家贾耽绘制全国大地图。贾耽完成的《海内华夷图》,显示出当时大唐疆域东西1.5万千米,南北1.75万千米,相当于当代一幅亚洲地图。
唐代著名天文学家一行,在世界上首次用科学方法测量子午线的长度。他根据不同地点的日影变化,求得北极星高度差1度,则地上南北距离差175.5千米又80步,而且是不均匀的。这一发现比其他国家要早1000多年。
宋代王安石变法时,曾开展大规模的农田水利建设。在推行新法的六七年间,全国兴修水利10万余处,灌田200万公顷,其间完成了大量的勘察与测绘工作。
北宋科学家沈括曾主持治理一条420千米长的水渠,他采用“分层筑堰法”,测出长渠两端的高差为19.486丈。沈括还奉旨用12年的时间修编了《天下州县图》,把图上的方位由8个增加至24个,提高了地图的精度。
沈括经过对北极星连续3个多月的观测,绘制了200多张北极星与磁北方向图,发现了磁偏角。这是个史无前例的发现,对测绘有着重大的科学价值,比哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角要早400年。
元代天文学家郭守敬用自制的仪器观测天文,发现黄道平面与赤道平面的交角为23.33度,而且每年都在变化。如果按现在的理论推算,当时这个角度是23.32度,可见当时观测精度是相当高的。
郭守敬还发明了一些精确的内检公式和球面三角计算公式,给大地测量提供了可靠的数学基础。
当时,为兴修水利,郭守敬还带领队伍在黄河下游进行大规模的工程测量和地形测量工作,使许多重要工程得以科学设计、合理施工,节省了大量的人力物力。
还有一点,更是值得一记:在我国乃至世界历史上,我国元代科
学家郭守敬是第一位用平均海水面作为高程起始面的人。明代郑和下西洋时的航海图是我国古代测绘技术的又一杰作。郑和七次下西洋,最远到达非洲的索马里、阿拉伯、红海一带,使
明初的海疆超过了汉代和唐代。《郑和航海图》一直保存至现代,是我国最著名的古海图,也是我国最早的一幅亚非地图。
清代的康熙皇帝在测绘的发展上是个有作为的领导人物。他出生于指挥战争和巩固政权需要的年代,对了解各地山川地貌格外重视,曾经亲自领导了全国性的大地测量和地图测绘工作。
康熙首先统一了全国测量中的长度单位,依据对子午线弧长的测量结果,亲自决定以200里合子午线一度,每里长1800尺,每尺为子午线长的1%秒。
他还利用传教士培训测绘人才,购置测绘仪器。从北京附近开始,先后测绘了华北、东北、内蒙古、东南、西南、西藏等地区的地图,然后编绘《皇舆全图》。
清乾隆即位后,又编绘了《西域图志》和《亚洲全图》,这些图都是当时世界上极为重大的测绘成果,标志着我国测绘科技曾一度走在世界的前列。包括这之前考古工作者发掘出土的古地图在内,它们对研究我国古今地理、水系、湖泊的动态变迁有着极其重要的科学价值。
纵观我国古代测绘史,在数以千年的历史长河中,它的进步与发展,基本上是以朝代为单元,以个人出众的勤奋和才华而独立的。但是,以史为鉴的测绘成果,全都熠熠生辉,璀璨夺目。
㈥ 古代测绘发展的过程是什么
测绘在我国是一门古老的科学,它是我们的祖先在屯田、垦殖、兴修水利以及古城建筑的规划设计的生产实践中产生的,是随着政治、经济、军事的需要得以发展和提高的。地理测绘是其中重要的有一个方面。
我国古代许多地理测绘科技成果,在当时的世界上都是处于领先地位。
据传说,夏禹时期有个本领高强的人叫竖亥,是夏禹的徒弟,曾经受夏禹之命步量世界大小,其实就是进行大范围测绘。
竖亥是一个步子极大,特别能走的人物。他接受夏禹的命令后,率领专员踏遍了中华大地,进行了较精确的测量。《淮南子·墬形训》中说“竖亥步自北极,至于南极,二亿三万三千五百里七十五步。”
他们在测量时,发明了测量土地的步尺,为华夏民族的计量学创造了测量仪器,这就是步尺和量度的基本单位尺、丈、里等,当为华夏量度制作鼻祖。
这个故事说明,我们的祖先为发展农业,在与洪水的斗争中,就已经开展过规模较大的测绘工作。
西汉史学家司马迁也在《史记·夏本纪》中记载了夏禹治水的故事,“左准绳,右规矩,载四时,以开九州,通九道”。
这里的“准”是测高低的;“绳”是量距的;“规”画圆;“矩”则是画方形和三角形的;“步”,是计量单位,折三百步为一里。
禹治水成功,促进了农业发展,使夏代进入盛世,各部族和九州首领向大禹进贡图画、金属等物品,禹命工匠铸成九鼎,并刻上图。
九鼎上的图有九州的山川、草木、道路以及禽兽的分布情况,这就是古代的原始地图,供人们外出交往沟通、狩猎时参考。
《晋书》中有段记载,在夏商周三代,已设置了“地官司徒”官职,专司管理全国地图。可见当时已经测绘了相当数量的地图,以至需专人管理。
秦汉时期,封建王朝已把地图视为权力的象征,极为重视。这时的地图品种逐渐增多,有土地图、户籍图、矿产图、天下图、九州图等。
秦始皇统一中国后,立即收集各类地图,“掌天下之图以掌天下之地”,思路、观念极其明确。而且,朝廷由“大司徒”专门管理,地方派“土训”管理,两者都是管地图的官司职称呼。
刘邦率军进入咸阳时,富有远见的萧何立即把秦代地图全部安置于坚固的资料库里,后来这些地图为汉代初期制定各项制度提供了基础信息。
地图资料的积累也促进了天文测量的进步,在西汉时期,人们已能运用勾、股、弦和相似三角形来推算距离。测量面积方法的增多,促进了测绘技术的发展。
甘肃省天水放马滩的秦墓中曾经出土了7幅木刻地图。它们分别为政区图、地形图和经济图。图的方位上北下南、左西右东,载地名处,山名两处,溪谷、关隘、亭都有记载。这是世界上最早的木刻地图。
汉代画像石上绘出了禹的使臣,拿着绘图与测量的仪器规和矩。在测量的基础上,使地理概念得到了极大的丰富和发展。
测量和计算是一对孪生兄弟。三国时期的测算专著《海岛算经》,是三国时期的数学家刘徽所著。他在为《九章算术》作注时,写了《重差》一卷,附于该书之后。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。分别是:“望海岛”,即测量海岛的高度;“望松”,即测量山上的松树的高度;“望邑”,即测量城市的大小;“望谷”,即测量涧谷的深度;“望楼”,即居高测量地面上塔楼的高度;“望波口”,即测量河流的宽度;“望清渊”,即测量清水潭的深度;“望津”,即从山上测量湖塘的宽度;“临邑”,即从山上测量一座城市的大小。
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。
《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,即步量或丈量向间接测量的飞跃架起了桥梁。直至近代,重差测量理论和方法在某些场合仍有借鉴意义。
三国之后,晋王朝建立,天下又出现统一的局面。著名的制图学家裴秀,在总结前人经验的基础上,创造了“制图六体”,几乎把现代地图的测制原则全都扼要地提到了,这在我国制图发展史上具有划时代的意义,对后代测制地图有着深远影响。
唐代初期,我国疆域辽阔,为了便于统下,唐太宗李世民曾规定全国各州、府每年要修测地图一次。可见当时已建立起对地图的实时概念。
唐德宗曾令制图学家贾耽绘制全国大地图。贾耽完成的《海内华夷图》,显示出当时大唐疆域东西15000千米,南北17500千米,相当于当代一幅亚洲地图。
唐代著名天文学家一行,在世界上首次用科学方法测量子午线的长度。他根据不同地点的日影变化,求得北极星高度差一度,则地上南北距离差175.5千米又80步,而且是不均匀的。这一发现比其他国家要早1000多年。
宋代“王安石变法”时,曾开展大规模的农田水利建设,在推行新法的六七年间,全国兴修水利10万余处,灌田3000多万亩,其间有大量的勘察与测绘工作。
北宋科学家沈括曾主持治理一条420千米长的水渠,他采用“分层筑堰法”,测出长渠两端的高差为19.486丈。沈括还奉旨用12年的时间修编了《天下州县图》,把图上的方位由8个增加至24个,提高了地图的精度。
沈括经过对北极星连续3个多月的观测,绘制了200多张北极星与磁北方向图,发现了磁偏角。这是个史无前例的发现,对测绘有着重大的科学价值,比哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角要早400年。
元代天文学家郭守敬用自制的仪器观测天文,发现黄道平面与赤道平面的交角为23.33度,而且每年都在变化。如果按现在的理论推算,当时这个角度是23.32度,可见当时观测精度是相当高的。
郭守敬还发明一些精确的内检公式和球面三角计算公式,给大地测量提供了可靠的数学基础。
当时,为兴修水利,郭守敬还带领队伍在黄河下游进行大规模的工程测量和地形测量工作,使许多重要工程得以科学设计、合理施工,节省了大量的人力物力。
还有一点更是值得一记:在我国乃至世界历史上,郭守敬是第一位用平均海水面作为高程起始面的人。
明代郑和下西洋时的航海图是我国古代测绘技术的又一杰作。
郑和7次下西洋,最远到达非洲的索马里、阿拉伯、红海一带,使明初的海疆超过了汉代和唐代。《郑和航海图》一直保存至现代,是我国最著名的古海图,也是我国最早的一幅亚非地图。
清代的康熙皇帝在测绘的发展上是个有作为的领导人物。他出生于指挥战争和巩固政权需要的年代,对了解各地山川地貌格外重视,曾经亲自领导了全国性的大地测量和地图测绘工作。
康熙首先统一了全国测量中的长度单位,依据对子午线弧长的测量结果,亲自决定以200里合子午线一度,每里长1800尺,每尺为子午线长的1%秒。
他还利用传教士培训测绘人才,购置测绘仪器。从北京附近开始,先后测绘了华北、东北、内蒙古、东南、西南、西藏等地区的地图,然后编绘《皇舆全图》。
清乾隆即位后,又编绘了《西域图志》和《亚洲全图》,这些图都是当时世界上极为重大的测绘成果,标志着我国测绘科技曾一度走在世界的前列。包括这之前考古工作者发掘出土的古地图在内,它们对研究我国古今地理、水系、湖泊的动态变迁有着极其重要的科学价值。
纵观我国古代测绘史,在数以千年的历史长河中,它的进步与发展,基本上是以朝代为单元,以个人出众的勤奋和才华而独立的。但是,以史为鉴的测绘成果,全都熠熠生辉,璀璨炫目。
㈦ 中国测量的历史
中国计量单位史的发展大约始于父系氏族社会末期。传说黄帝“设五量”,“少昊同度量,调律吕”。度量衡单位最初都与人体相关:“布手知尺,布指知寸”、“一手之盛谓之掬,两手谓之溢”。这时的单位尚有因人而异的弊病。《史记·夏本纪》中记载禹“身为度,称以出”,则表明当时已经以名人为标准进行单位的统一,出现了最早的法定单位。商代遗址出土有骨尺、牙尺,长度约合16厘米,与中等身材的人大拇指和食指伸开后的指端距离相当。尺上的分寸刻划采用十进位,它和青铜器一样,反映了当时的生产和技术水平。
春秋战国时期,群雄并立,各国度量衡大小不一。秦始皇统一全国后,推行“一法度衡石丈尺,车同轨 ,书同文字”,颁发统一度量衡诏书,制定了一套严格的管理制度,商代牙尺为中国2000多年封建社会的度量衡制奠定了基础。
商代牙尺
汉代政治经济皆如秦制,度量衡也沿用秦制。西汉末刘歆将秦汉度量衡制度整理成文,使之更加规范化,条理化,后收入《汉书·律历志》,成为最早的度量衡专著。
中国古代度量衡与数学、物理、天文、律学、建筑、冶炼等科学技术的发展起着相互促进的作用。商鞅为统一秦国度量衡而于公元前344年制造的标准量器铜方升上刻有:“十六寸五分寸壹为升”,用度量审其容。方升遗存至今。战国时齐的一件标准量器栗氏量包括升、豆、三个容量单位。《考工记》详细记载了制作这件量器时冶炼青铜和铸造的技术条件及所包括的各个量的尺寸、容量和重量。
长度单位的规定 秦汉时尺长约合今23厘米。南朝太史令钱乐之依照当朝尺长(合今24.5厘米)更铸张衡浑天仪。隋文帝统一全国后,下令统一度量衡,用北朝大尺(长30厘米)作为官民日常用尺,用南朝小尺测日影以冬至和夏至。唐代僧一行测量子午线,宋代司天监的圭表尺、元代郭守敬造观星台所标的量天尺都采用隋唐小制。1975年,天文史家从明代制造的铜圭残件上发现当时量天尺的刻度,考定尺长24.525厘米, 与钱乐之浑天仪尺度相符。在 1300多年间,量天尺尺值恒定不变,保证了天文测量的连续性和稳定性。日常用尺,则历朝趋向变大。
重量单位的规定 春秋中晚期,楚国制造有小型衡器——木衡、铜环权,用来称黄金货币 。完整的一套环权共十枚,分别为一铢、二铢、三铢、六铢、十二铢、一两、二两、四两、八两、一斤。一铢重0.69克,一两重15.5克,一斤251.3克,十枚相加约500克,为楚制二斤。中国历史博物馆藏有一支战国时铜衡杆,正中有拱肩提纽和穿线孔,一面显出贯通上下的十等分刻线,全长为战国的一尺。形式既不同于天平衡杆,也不同于秤杆。可能是介于天平和杆秤之间的衡器。战国不仅广泛使用衡器,对杠杆原理也有透彻的认识。《墨经·经下》即有精辟论述。秦汉以后杆秤流行。
中国古代度量衡制的内在联系 中国很早就以长度作为基本量,由它推导出容量和重量。因此,如何确定一个恒定不变的长度单位,成为历代探讨和争论的课题。《汉书·律历志》:度“起于黄钟之长,以子谷秬黍中者,一黍之广度之,九十分黄钟之长,一为一分”。即以固定音高的黄钟律管的长度为9寸,选用中等大小的黍子,横排90 粒为黄钟律管之长,100粒恰合一尺。律管容积为容量单位一龠,10龠为合,10合为升,一龠之黍重12铢,24铢为两,使度量衡三者建立在物理量的自然基准之上。这在当时是很先进的。《汉书·食货志》记有“黄金方寸而重一斤”。《后汉书·礼仪志》中有:“水一升,冬重十三两。”清康熙年间规定以金、银等金属作为长度和重量的标准,后发现金属纯度不高影响标准精度而改用一升纯水为重量标准。这种利用重量确定度量衡单位的方法在世界度量衡史上也占有一定地位。
商鞅方升
国际公制在中国的推行 明清两代采用营造、库平度量衡制。清乾隆帝接受西方科学技术,在钦定《数理精蕴》中对度量衡详加考订,并用万国权度原器与营造尺、库平两进行校验。营造尺相当于米制32厘米,库平两约合37.3克。
光绪三十四年(1908),清廷拟订划一度量衡制和推行章程。商请国际权度局制造铂铱合金原器和镍钢合金副原器,次年制成运回中国。1928年,中华民国政府公布度量衡法,规定采用“万国公制”为标准制,并暂设辅制“市用制”作为过渡,即1公尺为3市尺,1公升为1市升,1公斤为2市斤。改革后的市制适应民众习惯,又与公制换算简便,逐渐为民众接受,1949年后,市用制通行全国。1984年,国务院发布命令,采用以国际单位制为基础,同时选用一些非国际单位制单位的中华人民共和国法定计量单位(简称法定单位)。自1991年1月1日起,法定单位成为中国唯一合法的计量单位
㈧ 古代用什么进行工程测量
古人很早就能运用平衡、和谐、对称、明暗轴线等设计手法,达到美观的效果。古代建筑重艺术装饰,但不复杂,只在主要部位作重点装饰,如窗檐、门楣、屋脊等,布局多为衡平方向发展,不重高层建筑,至佛教传入后,出现了楼阁佛塔,共建筑才得以盛行。建筑地一切艺术加工也都是对结构体系和构件的加工,如色彩、装饰与构件结合,构成了丰富绚丽的艺术成就,雕梁画栋,形体优美而色彩斑斓;楹联匾额,激发意趣而遐想无穷。
古代建筑品类繁盛,包括宫殿、陵园、寺院、宫观、园林、桥梁、塔刹等。
实用艺术的一种,又归于广义的造型艺术。指用沉重的物质材料堆砌而成的物质产品,是人类为满足自身居住、交往和其他活动需要而创造的“第二自然”,也是人类日常生活最基本的空间环境。建筑艺术是通过建筑群体组织、建筑物的形体、平面布置、立体形式、结构造型、内外空间组合、装修和装饰、色彩、质感等方面的审美处理所形成的一种综合性实用造型艺术。建筑是人类重要的物质文化形式之一。在人类文明发展史上,最初的建筑主要是为遮风避雨、防寒祛暑而营造的,是人类为抵抗残酷无情的自然力而自觉建造起来的第一道屏障,只具有实用的目的。随着物质技术的发展和社会的进步,建筑才越具有审美的性质,直至发展成为以作为权势象征为主要目的的宫殿建筑,以供观赏为主要的目的园林建筑。在各门艺术中,建筑是最早的艺术之一。恩格斯认为在原始社会末期,就已经有了“作为艺术的建筑的萌芽”了。
㈨ 中国古代是怎样测量角度的
我们的先辈在认识客观世界的实践中,最早通过观察太阳、月亮的变化,认识的几何图形是“圆、方、矩、角”———圆形、正方形、直角三角形、角至圆及圆至角的演化,发现了它们围绕着“角”这一可计量的量,并且具有相互导出的科学关系。
“准、绳、规、矩”是古代使用的测量工具。 “准”是古代用的水准器。这在《汉书》上就有记载。“绳”是一种测量距离、引画直线和定平用的工具,是最早的长度度量和定平工具之一。禹治水时,“左准绳”就是用“准”和“绳”来测量地势的高低,比较地势之间高低的差别。
“规”是校正圆形的用具。“矩”是古代画方形的用具,也就是曲尺。古人总结了“矩”的多种测绘功能,既可以定水平、测高、测深、测远,还可以画圆画方。一个结构简单的“矩”,由于使用时安放的位置不同,便能测定物体的高低远近及大小,它的广泛用途,体现了古代中国人民的无穷智慧。
(9)中国古代历史上工程测量扩展阅读:
中国古代不用“度”表示的角
很多史料表明,中国古人不用“度”表示“角”。归纳例举在汉语语汇中表示“角”的字词有:
1、“隅”(yú):角也、方角。物之方者皆有四隅。
2、“方”:与“圆”相对。四角都是直角的四边形或六面都是直角的四边形的立体。
3、“觚”(gū),其解:为古代酒器。或为棱角。“觚”为正六边形的内角。同时,此术还是中华古代数学科学最早发明使用“割圆术”的典型实例。
通过“六觚为一握”将圆周长分割为六等份,即通过算筹图形证实了“径一周三”圆周率源于中国最古老的“割圆术”。另有《周礼·冬官考工记·筑氏为削》:“筑氏为削,长尺博寸,合六而成规。”
4、“桷”(jué),方形的椽子。也指平直的树枝。
5、“楞”,四方的木块。
6、“矩”,古代画方的工具,亦称之为“曲尺”,就是现代列入依法管理的计量器具“直角尺”。