串串看
2026-09-23 · 周三
串串看 · 2026年9月23日
今日主题:从裴秀"制图六体"到实景三维中国——中国人"丈量山河、描画版图"的一千八百年
打开手机导航,输入目的地,屏幕上立刻出现一条规划好的路线:前方多少米转弯、哪里拥堵、走哪条车道,甚至街边的店铺、小区的楼栋都看得一清二楚。今天的人早已习惯了"手机里装着整个中国",却很少有人想过:把脚下这片960万平方公里的大地准确地搬到一张图上,中国人琢磨了两千多年。很多人更不知道,手机导航里那颗为我们指路的卫星系统叫"北斗"——而"北斗"这两个字,恰恰是古人辨认方向时最先抬头寻找的星辰。据自然资源部公布的资料,“十四五"期间,我国已建成陆海空天一体化的国家测绘基准体系,建成基于北斗的"全国卫星导航定位基准站一张网”,能为各行各业提供厘米级高精度导航定位服务;实景三维中国高质量时空数据集初步建成,1:5万基础地理信息覆盖全部陆地国土、1:1万数据覆盖超过70%陆地国土并动态更新。这份成绩不是凭空来的。早在公元3世纪,西晋地图学家裴秀就提出了"制图六体",把比例尺、方位、距离、地形起伏一条条讲得明明白白,被英国科技史家李约瑟称为"中国科学制图学之父";再往前,1973年长沙马王堆汉墓出土的三幅帛地图,下葬于公元前168年,其中山脉用闭合曲线表示,已接近今天的等高线画法,是现存世界上最古老的地图之一;北宋刻石的《禹迹图》满布网格、“每方折地百里”,海岸线的形状与今天实测地图惊人接近,李约瑟称赞它是"当时世界上最杰出的地图";清代康熙年间,中国人用十年时间完成了中国历史上第一次全国经纬度实测,走在了世界前列。今天串串看就串一串这条线:地图是怎样画得越来越准的,古人做对了什么、留下了什么遗憾,今天的我们又凭什么把整个国家搬进了手机。
一、裴秀"制图六体"vs 北斗"一张网":绘图规矩,从一个人的总结到国家科学体系
现代:今天的中国,丈量大地的"尺子"早已从脚步和绳尺换成了天上的卫星。据自然资源部及中国日报网2025年8月29日报道,“十四五"期间,我国建立起陆海空天一体化的国家测绘基准体系,建成基于北斗的"全国卫星导航定位基准站一张网”,为各行业各领域提供厘米级高精度导航定位服务。北斗卫星导航系统是联合国认定的全球卫星导航系统四大核心供应商之一,北斗三号系统于2020年7月31日正式开通,向全球提供服务。地面上,全国数以千计的北斗基准站24小时不间断接收卫星信号,任何一台终端都能借助这张网获得实时厘米级、事后毫米级的定位——修桥铺路、精准农业、无人驾驶、灾害监测,全都建立在这套统一的坐标框架之上。国家还建立了2000国家大地坐标系、1985国家高程基准等一整套法定测绘基准,并通过立法和规划持续维护更新。按照国务院2023年印发的相关部署,到2030年我国将全面建成实景三维中国和新一代地理信息公共服务平台(天地图),测绘基准的公共服务能力还将再上一个台阶。(来源:中国日报网2025年8月29日《“十四五"我国测绘地理信息应用日益深入广泛》、新华社2020年7月31日北斗三号开通报道、中国政府网自然资源事业发展规划文件)
古代:(西晋)中国第一套系统的绘图理论,出自1700多年前一位叫裴秀的大臣之手。裴秀(224—271年),字季彦,河东闻喜(今山西闻喜)人,魏末晋初官至司空,兼任地官,主管全国土地、户籍、山川事务。他上任后发现,旧有的地图"各不设分率,又不考正准望,亦不备载名山大川”,粗陋失真、无法依据,于是在门客京相璠等人协助下,考证《尚书·禹贡》所记九州山川,结合晋代十六州的郡国县邑、水陆道路,主持编绘《禹贡地域图》十八篇——这是中国有文字记载以来最早的地图集,也是最早的历史地图集。更珍贵的是他为图集所写的序言,其中提出了著名的"制图六体",原文保存在《晋书》卷三十五《裴秀传》中:“制图之体有六焉。一曰分率,所以辨广轮之度也。二曰准望,所以正彼此之体也。三曰道里,所以定所由之数也。四曰高下,五曰方邪,六曰迂直,此三者各因地而制宜,所以校夷险之异也。“用今天的话说:分率就是比例尺,准望就是方位,道里就是距离,高下、方邪、迂直则是地形高低、坡度斜正、道路曲直——解决的是怎样把起伏的三维大地准确折算到平面图纸上。裴秀还把一幅耗费缣八十匹、展开极不方便的巨型《天下大图》,按"一分为十里,一寸为百里"缩成《地形方丈图》,“备载名山都邑,王者可不下堂而知四方”。唐代名相、地理学家贾耽对他"夙尝师范”,李约瑟则把裴秀与古希腊地理学家托勒密并称为世界古代地图史上东西方交相辉映的两颗明星;以他名字命名的"裴秀奖"是中国地图学界最高奖项,2021年5月国际天文学联合会还将嫦娥五号着陆点附近的一座环形山命名为"裴秀”。(来源:《晋书·裴秀传》、欧阳询《艺文类聚》卷六、中新社2024年1月7日《东西问·“制图六体"如何绘制河山?》、中国地质调查局发展研究中心裴秀词条、洛阳日报2020年4月14日)
评一评:先说结论:“制图六体"是一次了不起的理论自觉——在全世界都还靠经验画地图的年代,裴秀第一个把"怎样画才算准"拆成六条可以讲清楚、传下去的规矩,除地图投影外,现代制图学要考虑的主要因素他几乎都触及了,这个高度领先世界,不是后人自封的。尤其难得的是,后三体(高下、方邪、迂直)说明他已经清醒地意识到:地面有坡度起伏、道路有弯曲斜正,图上距离不能照搬人走的路程,必须因地制宜地折算——这正是现代测量中"水平距离"概念的雏形。理论之树能否常青,要看后人怎么接续。唐代贾耽以"六体"为宗绘成《海内华夷图》,古地名用黑墨、今地名用朱红,开"古今对照、墨朱殊文"的先河,说明这套理论在唐代确实有人真懂、真用。但公正地看,古代理论有两个无法回避的短板。第一,它没有解决"球面如何变成平面"的问题。制图六体把大地当作平面,没有提出经纬度和地图投影;一旦范围放大到全国乃至拼接成更大的图,误差就会累积,这是裴秀时代认知条件的真实限制,清末有人把"准望"附会成测经纬度,复旦大学历史地理学者韩昭庆已明确指出这是"夸大了裴秀的理论”。第二,精妙的理论没有稳定的传承机制,几成"绝学”。裴秀之后一千多年里,真正运用六体的名图屈指可数,清初地理学家胡渭就曾感叹:“晋图一亡,而准望之法亦遂成绝学。“大量古地图退回山水画式的写意,准确性靠文字说明来补,理论的高度没能普遍变成实践的精度。今天的根本不同在于:测绘基准成了国家维护的基础设施。北斗"一张网"加上法定坐标系,让全国每一个角落使用同一把"尺子”,数据可复核、可累积、可共享,任何一个工程师都站在前人精确的坐标之上。从裴秀一个人的总结,到整个国家科学体系的运行,这正是1700年间最本质的跨越。
二、马王堆帛地图"闭合曲线"vs 实景三维中国:地图从画在丝帛上,到"立"在数字空间里
现代:今天中国人对国土的描画,已经从二维平面走向了三维立体。据自然资源部2022年2月印发的《关于全面推进实景三维中国建设的通知》,实景三维是"真实、立体、时序化反映人类生产、生活和生态空间的时空信息”,被定位为国家重要的新型基础设施。建设目标是:到2025年,5米格网的地形级实景三维覆盖全国陆地及主要岛屿,5厘米分辨率的城市级实景三维初步覆盖地级以上城市;到2030年全面建成。“十四五"期间,实景三维中国高质量时空数据集已初步建成,卫星遥感影像实现月度、季度更新——也就是说,今天的数字中国里,每5米见方的地面都有立体坐标,城市里每栋楼、每座桥都以5厘米级精度"立"在图中。这些数据已经用在实处:上海的"量子城市”、数字重庆、数字杭州依托实景三维开展网格化治理和一站式服务;北京中轴线申遗、敦煌莫高窟数字再现背后有它;普通人日常用的网约车、外卖快递,也离不开各类高精度地图。(来源:自然资源部《关于全面推进实景三维中国建设的通知》、新华社2024年8月30日《“实景三维中国"2030年全面建成》、中国日报网2025年8月29日)
古代:(西汉)中国现存最古老的实测地图,出土于湖南长沙。1973年12月,考古工作者在马王堆三号汉墓发现三幅绘在丝帛上的地图——《地形图》《驻军图》《城邑图》;据墓中纪年木牍,下葬年代为汉文帝前元十二年(公元前168年),距今已2190多年。三幅图的测绘水平令学界震惊。《地形图》绘在96厘米见方的绢上,比例尺约为1:18万,范围地跨今湖南、广东、广西交界地区,包含山脉、河流、居民点、交通网四大基本要素:河流按流向由细到粗均匀变化,水系的主次交汇、弯曲形态与今图十分相近;山体用闭合曲线勾出轮廓和走向,这种画法已接近现代等高线的原理;居民点以不同等级符号区分,道路用虚实曲线表示。《驻军图》比例尺约为1:8万,长98厘米、宽78厘米,用黑、红、青三色绘制,主区在今湖南江华潇水流域,以红色标出9支军队的驻地、指挥城堡、关塞、烽燧,还注明各居民地的户数、村庄间道路里程和移民并村情况,是世界上罕见的早期彩色军事地图。图的方位为上南下北、左东右西。据考证,这批图可能与西汉初期征剿南越王赵佗的军事行动有关。此外,甘肃放马滩还出土过西汉早期绘在纸上的地图残片,是更早的纸质地图实物。(来源:长沙市政府门户网站《中国最早的地图马王堆帛地图》、湖南省博物馆《长沙马王堆汉墓帛书概述》、新华网2021年10月19日《2100多年前,中国人已用北斗"导航”》、国家测绘局相关考证)
评一评:先给2100多年前的无名制图师一个公道:在没有任何现代仪器的年代,他们靠脚步丈量、规矩测量,画出了带统一比例尺、统一图例、用闭合曲线表现山体的大比例尺地形图,而且河流走向、城邑位置经得起现代地图检验,这是世界地图史上第一流的成就。《驻军图》更不简单:它不是一张普通地图,而是能直接用于作战指挥的专题图——军队驻地、烽燧关塞、户数里程分层设色、一一标明,说明当时的人已经懂得"不同用途要有不同的地图"。把马王堆帛图和实景三维中国对照着看,最直观的变化是地图从"压扁的平面"变成了"站起来的立体":丝帛上的闭合曲线只能让人想象山势,数字空间里的实景三维则把每一栋楼、每一道坡按真实坐标立体重建,甚至随时间持续更新。更本质的差别在覆盖能力:马王堆地图只精确描绘了湘粤桂交界的一片防区,再大的范围,靠人走步量就力不从心;今天卫星和航飞作业以5米格网覆盖全国陆地与主要岛屿,人迹罕至的高原、海岛同样在册。但也要防止一种简单化的骄傲:古地图的精度证明了能力,却没有沉淀为普遍的产业。马王堆图深埋墓中两千多年才重见天日,同期的绘图方法长期只是少数人掌握的技艺;而实景三维从建设之初就通过天地图等平台向政府、企业和公众开放服务——地图只有被千万人用起来,才是真正的基础设施。还要清醒地看到,城市级实景三维目前主要覆盖地级以上城市,部件级数据按需建设,县乡地区的精细程度仍不均衡,“全覆盖"之后还有"更精细、更新鲜"的长课。古今两次描画山河,隔着2190年的工具鸿沟,却印证了同一个道理:一个民族怎样认识自己脚下的土地,就会拥有怎样的治理精度。
三、康熙《皇舆全览图》十年实测vs 2020珠峰测高8848.86米:中国人的"实测"传统与断档
现代:今天中国测绘的标志性一幕,发生在世界最高峰。2020年12月8日,中国和尼泊尔联合宣布珠穆朗玛峰最新高程——8848.86米。这是我国第四次大规模测绘珠峰,也是技术含量最高的一次:北斗卫星导航系统首次应用于珠峰峰顶大地高计算,峰顶GNSS接收机接收以北斗为主的卫星信号;国产重力仪首次登顶实测峰顶重力值,融入国产航空重力仪数据后,珠峰地区重力似大地水准面模型精度由2005年的约15厘米提高到5厘米;北斗与GPS的大地高成果一致性良好,精度均为±2.0厘米。这是5G与北斗首次在高寒高海拔环境结合,实现峰顶信号实时接收、解析。测量还揭示了一个有趣的事实:受印度板块与欧亚板块碰撞影响,珠峰整体每年向长春或北京方向移动约3厘米,垂直方向每年隆升约4毫米。让测绘成果全民可用的,则是国家地理信息公共服务平台"天地图”:2011年1月18日正式上线,截至2023年末累计注册用户达95万个,地图服务接口工作日日均访问量达10亿次;“十四五"期间天地图全面升级,日均调用量超过10亿次,支撑40多个部门行业和大量互联网应用。(来源:新华网2020年12月9日《8848.86米 珠峰新高程》、自然资源部2020年12月9日《身高8848.86米,珠峰还在长》、央视网2020年12月9日、天地图词条及中国日报网2025年8月29日)
古代:(清)中国古代规模最大的一次科学测绘,由康熙皇帝组织完成。康熙四十七年(1708年),清廷启动全国实测,历时约十年,至康熙五十七年(1718年)基本成图、五十八年进呈,是为《皇舆全览图》。习近平总书记曾评价:“1708年,清朝政府组织传教士们绘制中国地图,后用10年时间绘制了科学水平空前的《皇舆全览图》,走在了世界前列。“这次测绘有多项历史性创举。其一,第一次采用经纬度实测:以天文观测测定少数基点的北极高度和东西偏度,再以三角测量法布网推算,全国共设641个测绘点,北起外兴安岭、南至海南岛、东至朝鲜半岛、西达新疆哈密,以北京为大地原点,以通过北京的子午线为中央经线,构建起中国历史上第一个完整的大地控制网。其二,首创以经度弧长确定长度标准:规定纬度一度经线弧长折地200里、每里1800尺,工部营造尺(约合0.317米)取自经线弧长的0.01秒——这比1791年法国以经圈弧长定义"米"早了约80年。其三,测量数据首次在实测中证实了牛顿的"地球扁圆说”,比法国卡西尼1718年公布的结论更早;还最早发现并测绘了珠穆朗玛峰,比1852年英属印度测量局的测绘早了135年。它是中国第一部经纬度实测地图,奠定了中国近代地理学、测绘学的基础。(来源:光明日报2018年6月24日《地图的"画绘"与"测绘”》、中国测绘学会2020年12月3日《清代的全国经纬度测量及其意义》、《清史稿》相关记载、《康熙皇舆全览图》词条)
评一评:这一节,要把康熙时代测绘的历史地位实事求是地讲清楚:在18世纪初,一个东方帝国用十年时间、数百个测点,把三角测量、天文定位、经纬度制图用于全国范围的国土实测,还顺带在长度基准、地球形状、珠峰测绘三个问题上为世界科学提供了第一流的证据,“走在世界前列"六个字名副其实。但越是值得骄傲的事,越要清醒地看到它的局限。第一,实测没有覆盖全部疆域:新疆哈密以西、西藏部分地区当时未能完成,留下明显空白。第二,核心技术依赖西洋传教士:雷孝思、白晋、杜德美、张诚等人主持技术工作,中国虽有大量人员参与协作,却没有借此建立起自己的近代测绘教育和装备体系——一次辉煌的"国家工程”,没有变成持续的"国家能力”。第三,也是最令人惋惜的:成果锁进了深宫。《皇舆全览图》制成后主要藏于内府,民间难得一见,没有广泛用于经济生产和社会生活,再精确的地图,不被社会使用就难以产生生产力。这也解释了为什么此后百余年间中国测绘逐渐落后于工业革命后的西方。今天的对照意义正在于此:2020年珠峰测高,北斗是自家的、仪器是国产的、数据通过天地图向全社会开放,从"借别人的技术、成果藏在库里",到"自己的体系、服务千万用户"——这中间是整个国家工业和科技体系的独立。当然,说"世界前列"也要留一份清醒:高精度地图的实时更新、全球范围的地理信息服务、海量时空数据的安全管理,仍是需要长期投入的硬仗。从康熙实测到北斗测珠峰,留给普通人的启示很硬气:测绘这件事,技术先进不算真先进,能自主、能持续、能让普通人用得上,才是真先进。
四、《禹迹图》“每方折地百里"vs"问题地图"治理:地图上的事,从来都是主权大事
现代:地图不是普通商品,它的每一条界线都连着国家主权。2019年,热播电视剧《亲爱的,热爱的》因剧中使用的地图存在错绘藏南和阿克赛钦地区国界线、台湾岛和海南岛底色与大陆不一致、漏绘南海诸岛和南海断续线等问题,被自然资源部责成依法处理,引发全社会对"问题地图"的关注。我国已建立起完整的地图管理法治体系:《中华人民共和国测绘法》明确规定各级政府应加强国家版图意识宣传教育;2016年1月1日起施行的《地图管理条例》确立地图审核制度,按照"谁公开,谁送审"原则,向社会公开的地图必须依法送审,全国地图、世界地图、历史地图等由国务院测绘地理信息主管部门审核,自然资源部免费提供地图审核服务和标准地图下载。监管手段也已数字化:全国部署"1+31"个互联网地图监控节点,对2万余个网站日常巡查,2021年仅国家级节点就推送核查地图图片13.4万余张、鉴定发现"问题地图"4700余张;公众还可通过"版图卫士"小程序查验审图号真伪、举报问题地图。2026年8月29日是第23个全国测绘法宣传日,主题为"维护地理信息安全,激发时空数据潜能”,“规范使用地图,一点都不能错"已成为多年坚持的宣传主线。(来源:自然资源部2019年8月6日通报、新华网2022年8月30日《规范使用地图 一点都不能错》、自然资源部2026年测绘法宣传日专题、《地图管理条例》全文)
古代:(先秦—南宋)古人很早就懂得"地图即土地、版图即家国”。《周礼》记载,大司徒"掌建邦之土地之图,与其人民之数",职方氏也掌管天下地图,地图是国家掌握土地人民的根本凭据。《史记·萧相国世家》载,刘邦率军攻入咸阳,诸将争抢金帛财物,唯独萧何"先入收秦丞相御史律令图书藏之"——正因掌握了秦朝的地图户籍,汉王才得以"具知天下阸塞、户口多少、强弱之处"。战国末年,荆轲以献燕督亢地图为名求见秦王,“图穷而匕首见”——诸侯割地请和,要把地图亲手奉上,地图所到之处就是土地所归。对绘图精度的追求,至宋代结出石刻硕果。《禹迹图》刻于伪齐阜昌七年、即南宋绍兴六年(1136年),与《华夷图》分刻同一石碑的两面,现存西安碑林;镇江焦山另有绍兴十二年(1142年)刻石。图采用"计里画方"之法,图首刻明"禹迹图,每方折地百里,禹贡山川名,古今州郡名,古今山水地名",全图横七十一方、竖七十三方,共计约5110方,方格边长约1.1厘米,比例尺约为1:420万至1:500万。图中标注行政区名约380个、河流近80条、山脉70余座、湖泊5个,黄河长江水系和山东半岛海岸轮廓与今图十分接近。学界认为它是据唐代贾耽《海内华夷图》中禹贡九州部分缩制——贾图"广三丈,纵三丈三尺,率以一寸折成百里"。李约瑟盛赞《禹迹图》是"当时世界上最杰出的地图"。(来源:《周礼》、《史记·萧相国世家》《史记·刺客列传》、中研院史语所历史文物陈列馆《禹迹图》词条、澎湃新闻2022年3月24日、镇江金山网2020年9月16日)
评一评:最后一节落到"版图"二字上,这是整篇文章的落脚点。从萧何独收秦图籍,到荆轲献图行刺,再到宋人把九州山河刻成石碑、立于官学,中国人对地图的态度几千年来始终严肃:图上画的不是线条,是家国山河;把地图交给谁,就意味着承认土地归谁。《禹迹图》最打动人的地方,是它把"每方折地百里"的比例尺和古今地名工工整整刻在图首,相当于近千年前的一份"编辑声明"——绘图者主动接受规矩的约束,力求图上每一寸都对得上真实土地,这种严谨和今天地图审核追求的"一点都不能错"精神完全相通。也要公正地说,古人的版图意识是朴素的:它主要依靠朝廷和士大夫维系,没有面向全民的制度性教育,地图错了也没有法定的审核纠错程序。今天的进步是全方位的法治化:公开地图先审后用,国界画法有法定坐标和标准底图,互联网上每天产生的海量地图图片有技术系统巡查,普通人一个小程序就能查验举报。但必须清醒看到,互联网时代地图制作门槛极低,影视剧、自媒体、电商产品里漏绘岛屿、错绘国界、无审图号的情况仍时有发生;海关也曾一次查获数万件错绘国界的出口地图产品——“问题地图"治理不是一劳永逸的战役,而是天天要抓的日常。还要强调一点:维护版图不只是监管部门的事,每个普通人都在其中——用图时认准正规来源和审图号,发现错误地图主动举报,就是在守护国家主权。近千年前的宋人把山河刻进石碑,为的是让后人记住"禹迹"所至;今天的我们把版图装进手机,同样要记住:一点一线皆山河,中国的地图,一点都不能错。
本期小结:从西晋裴秀"制图六体"的第一篇绘图理论,到北斗"全国一张网"和2000国家大地坐标系构成的现代测绘基准;从西汉马王堆帛地图用闭合曲线描绘山体的惊世精度,到5米格网、5厘米城市级的实景三维中国;从康熙《皇舆全览图》十年实测、以经度弧长定尺、最早测绘珠峰的世界前列,到2020年北斗测高8848.86米、天地图日均超10亿次调用;从《禹迹图》“每方折地百里"刻石立学,到今天地图审核制度和"一点都不能错"的全民版图意识——一千八百年地图史,给普通人留下四条实实在在的道理。第一,画图先立规矩,精确来自自觉:裴秀六体把比例尺、方位、距离讲成可传承的理论,今天的法定坐标系和测绘基准把这份自觉变成国家制度,理论只有被持续接续才不会成为"绝学”。第二,地图的形态会变,但认识脚下土地的追求不变:从丝帛上的平面线条到数字空间里的立体山河,工具隔了两千年,“把国家画清楚"的认真一脉相承。第三,先进不先进,关键看能不能自主、能不能共享:康熙实测一度领先却依赖外人、深藏内府,今天北斗自研、仪器国产、数据全民可用,古训证明封闭的先进守不住。第四,地图从来不是小事,图上的每一点都连着主权:萧何收图、宋人刻石、今日审图,中国人始终懂得"版图"二字的分量;规范用图、认准正规底图和审图号,是每个普通人都能尽的一份责任。最后留一句话:我们手机里那张随手缩放的中国地图,装着这个民族两千多年丈量山河的执着。从抬头望见北斗,到北斗在天上为我们指路——中国人对这片土地的认知,永远较真,永远一丝不苟。
(本期史料依据:《晋书·裴秀传》、欧阳询《艺文类聚》卷六、《周礼》、《史记·萧相国世家》《史记·刺客列传》、《清史稿》、贾耽《海内华夷图》相关记载、湖南省博物馆《长沙马王堆汉墓帛书概述》等;现代资料来源:自然资源部《关于全面推进实景三维中国建设的通知》、《中华人民共和国测绘法》、《地图管理条例》、自然资源部问题地图通报及2026年测绘法宣传日专题、新华社、新华网、央视网、光明日报、中国日报网、中新社、中国测绘学会、中国地质调查局、长沙市政府官网、中研院史语所陈列馆等权威发布,已随文标注。)