8月29日是全國測繪法宣傳日。測繪學對于我們生活有著重大的幫助，大到天文宇宙，小到平時用的地圖導航，都必須有測繪人員的參與。中國測繪學起源于水利和農業，有悠久的歷史，你知道中國古代測繪技術有多厲害嗎？沒有現代科技、缺乏先進設備，一項項科技成果曾領跑全世界，讓現代人也嘆為觀止。

現代人坐出租車按公里數收費，其實在漢朝，計算里程的車輛就發明出來了，叫做“記里鼓車”，也稱為記道車、大章車、記里車、司里車。

據《西京雜記》（西漢劉歆撰）記載：“漢朝輿駕祠甘泉汾陰，備千乘萬騎，……記道車駕四，中道�！币簿褪窃谖鳚h時期，記道車就已出現。傳說東漢科學家張衡在記道車的基礎上，利用齒輪咬合原理，研制了記里鼓車。

根據《古今注》（晉崔豹撰）記載：“大章車，所以識道里也，起于西京，亦曰記里車。車上為二層，皆有木人，行一里，下層擊鼓；行十里，上層擊鐲（古代一種小鐘）�！币馑际牵很囉猩舷聝蓪�，每層各有木制機械人。車每行一里路，下層木人擊鼓一次；車每行十里路，上層木人擊鐘一次。所以記里鼓車應該是古人丈量里程的一種工具。

東晉義熙十三年（417年）八月，劉裕擊敗秦軍，繳獲了記里鼓車、指南車等大量戰利品，運回建康城（今江蘇南京）。南朝時期，宋武帝劉裕與南齊皇帝蕭道成都曾經使用過記里鼓車作為計量工具，用四匹馬作為動力牽引。到了唐朝，唐玄宗在這輛車上又加了指南針。此后各朝不斷改良，記里鼓車成了天子出巡時必備儀仗車輛，可稱為皇家專用禮儀車。遺憾的是，到元朝時期，記里鼓車的制造技術失傳了。

據《史記》記載，夏禹治水時期，“左準繩，右規矩，載四時，以開九州、通九道、陂九澤、度九山”，其中的準繩和規矩就是當時所用的測量工具。大禹治水成功后，用九州進貢的金屬，鑄造了九鼎，分別銘刻了九州圖像，是中國最早的原始地圖。古時地圖稱為“輿圖”，“輿”在古語中指代車輛、車廂等，也有人認為記里鼓車是繪制地圖的工具，駕車的人用記錄下鼓聲和鐘聲的次數就可計算出馬車行走的距離，再依據方位將沿途觀測到的地理信息記錄下來，便可繪制到圖上。

魏晉時期，隨著紙張的發明及廣泛使用，地圖的繪制得到了長足發展。西晉著名地圖學家裴秀主持編制了具有劃時代意義的《禹貢地域圖》18幅，首次明確建立了中國古代地圖的繪制理論——“制圖六體”，就是繪制地圖時必須遵守的六項原則，即：分率（比例尺）、準望（方位）、道里（距離）、高下（地勢起伏）、方邪（傾斜角度）、迂直（河流、道路的曲直）。這是當時世界上最科學、完善的制圖理論，對后世的地圖制作技術產生了深遠影響。世界著名學者李約瑟稱他為“中國科學制圖學之父”，與古希臘著名地圖學家托勒密齊名，是世界古代地圖學史上東西輝映的兩顆燦爛明星。

雖然有“制圖六體”，但在唐之前，還沒有哪一張中國地圖是全國范圍內實際測量出來的。到了唐朝，中國歷史上第一張全國性測繪地圖《十道圖》出版了。所謂“十道”，就是指唐太宗在貞觀元年（公元627年）將全國劃分為十大區域。唐朝規定，每五年（原為三年）須向職方（官名，掌管天下地圖及四方職責）報送地圖，中央進而編制全國《十道圖》，這是全國性基本地圖測繪的開端。這水平在當時是世界第一，標志“大中國”疆域開始走向精準。宋太宗時全國地圖《淳化天下圖》，就是參照唐朝舊圖繪制的，此后北宋先后出現了《九域圖》《十八路圖》等多張全國地圖。

明朝后期，西方測繪技術傳入中國。清朝康熙年間，經過10年的實際測繪，終于完成《皇輿全覽圖》，這是中國有史以來最精確的一張全國地圖，自清中葉至民國初年國內外出版的各種中國地圖基本上都源于此圖。

李約瑟說：“《皇輿全覽圖》不但在亞洲是當時所有地圖中最好的一幅，而且比當時所有的歐洲地圖更好更精確�！敝袊�在制圖學方面走在世界各國的前列。

北宋元祐三年（1088年），天文學家蘇頌和韓公廉設計的以水為動力的天文鐘建成，稱為水運儀象臺。這是一座大型的天文鐘，集計時報時、天文觀測和星象顯示三種功能于一體，是北宋科技發展高峰的重要標志，也是當時世界上最先進、技術綜合程度最高的大型機械裝置。

按一比五比例建造的水運儀象臺。（視覺中國供圖）

這座天文鐘的結構分為三層：頂層為渾儀，用于觀測星空，上方的屋頂在觀測時可以打開；中層為渾象，用于顯示星空；底層為動力裝置及計時、報時機構。報時裝置巧妙地利用了160多個小木人以及鐘、鼓、鈴、鉦四種樂器，不僅可以顯示時、刻，還能報昏、旦時刻和夜晚的更點。這三部分用一套傳動裝置和一組機輪聯接起來，用漏壺水沖動機輪，通過流量穩定的水流實現等時精度很高的回轉運動，使這座三層結構的天文裝置環環相扣，達到與天體同步運行。

中國古代天文觀測儀器——渾儀模型。(視覺中國供圖)

蘇頌是宋代著名的天文學家、藥物學家，1020年生于泉州同安縣（今福建省廈門市同安區），后遷居丹陽（今江蘇省鎮江）。22歲時與王安石是同榜進士，從此進入仕途。任宿州（今安徽省宿縣）觀察推官、江寧知縣、南京留守推官等地方官。宋哲宗登位后，他先任刑部尚書，后任吏部尚書，晚年官至宰相。

相關資料顯示，水運儀象臺驅動系統中的天衡裝置與歐洲17世紀出現的錨形擒縱器在設計原理上非常相似，但比錨形擒縱器早了六個世紀，水運儀象臺因此被譽為“世界時鐘之祖”。

那么水運儀象臺最終的命運又是如何呢？金兵攻入汴京后，掠走了水運儀象臺，運至燕京。由于一路顛簸，機樞齒輪多有損壞，難以使用。再加上汴京與燕京的地理緯度不同，即便是使用也已不再精準；后又遭雷擊，渾儀跌落。最后在金被蒙元吞滅的戰爭中，水運儀象臺終告毀亡。

郭守敬是元朝著名天文學家、數學家、水利工程專家，在天文、歷算、地理、測繪、水利等領域，均有突出成就。他在測繪上作出的最大貢獻，是第一次以我國沿海海平面作為水準測量的基準面。

郭守敬曾任都水監、工部郎中等職，負責全國河渠、水利的治理工作。元世祖至元十二年（1275年），郭守敬奉命踏勘黃淮平原地形和通航水路，建立水上交通站。他自孟津（今河南孟津東南）以東，沿黃河故道，在方圓幾百里內進行地形測繪和水利規劃工作，并且制成地圖。

正是在這項工作中，他以海平面作基準，比較大都（今北京）和汴梁（今河南開封）地形的高低。據《元朝名臣事略》記載：“又嘗以海平面較京師至汴梁地形高下之差，謂汴梁之水，去海甚遠，其流峻急。而京師之水去海至近，其流且緩，其言信而有征�！边@是我國史書上第一次記載利用海平面作為基準來建立統一的高程系統。在郭守敬之前，我國一直使用相對高度概念，只能計算和比較相鄰兩地的高度，即乙地比甲地高（低）多少。而自郭守敬之后，人們可通過一定的換算后得出相距較遠的兩地的高差。郭守敬在世界測量史上首次運用“海拔”這一科學概念，比德國數學家高斯提出的海拔概念早了560年。

中國古代測繪技術的輝煌成就遠不止這些，比如張衡發明了渾天儀、地動儀；宋代著名科學家沈括在世界上最早發現了磁偏角，比西方早了400多年；明朝科學家徐光啟為了融通東西，撰寫了《測量異同》，詳細考證了中國測量術與西方測量術的相同點和不同點……他們對中國測繪事業的發展，有著不可磨滅的歷史貢獻，他們的功績也永垂青史，激勵著我們不斷創新、尋求突破，為社會進步貢獻自己的力量。