晚清科學家鄒伯奇的方志輿圖測繪成就探究論文
一、鄒伯奇主持方志輿圖測繪之歷史背景
中國明清時期,隨著方志編纂的興起,與方志緊密相關的地圖繪制也逐漸興盛。明萬歷年間西方制圖方法傳入,從意大利人利瑪竇繪制《坤輿萬國全圖》開始,中國的官方地圖始有經緯度。清康熙五十六年(1717)完成的《皇輿全覽圖》,采用西方制圖術中的地圖投影法及經緯度方法。然而,諸種西方科學、先進的繪圖方法卻未能得到自上而下的普及推廣,“在從16世紀末葉到20世紀初的大部分時間里,中國地圖學幾乎沒有受到歐洲影響的痕跡。”上至國家下至省、縣、鄉,傳統制圖法依然流行。
直到晚清,個別方志陸續出現有關對志書輿圖繪制不滿的記錄,同治《南海縣志》即是其一,并且是對傳統制圖法積極開展創新嘗試的最早的方志之一。南海縣志分纂李征認為:“吾桑園圍,向有舊圖,全失古法”。可見,當時南海修志者已經對舊志地圖錯漏百出、且幾無科學、實用功能的弊端深感不滿。同治五年(1866年),恰逢《南海縣志》重修,對舊志輿圖早有不滿的士紳,希望利用重修新志的機遇,對方志輿圖之測繪水平進行改善和提升。生于南海、長于南海的鄒伯奇成為主持縣志測繪工作的最佳人選,縣志編修“局內者梁墨畦、康述之、梁香林諸公,亦以繪圖事屬先生”卷二《南海縣志圖說后跋》。為何由鄒伯奇負責《南海縣志》地圖測繪任務,以及鄒為何決意擔當起此重任,通過考察史料,大致有以下幾個方面原因:
第一,鄒伯奇不僅擅長天文算學,精通文史,而且從青年時代就醉心于地圖繪制,鉆研西方制圖術之余,致力于改進地圖繪制方法。1844年,25歲的鄒伯奇摹繪完《皇輿全圖》。由于其摹繪的地圖能符合“地圓之理”和“地球弧面”卷二《皇輿全圖序》,因此相較同時期或早些時候的地理學家繪制的地圖,在科學性、精確度上更勝一籌,廣受周圍弟子、友人、學者贊譽,紛紛傳閱和臨摹,乃至刻印成書。
同時,他也是國內使用攝影器測繪地圖的第一人,幾乎與西方人同時運用了攝影測繪術。在《攝影之器記》卷五一文中,鄒伯奇記錄了自己青年時期從《夢溪筆談》中得到透鏡成像原理的啟發,自制攝影器用作繪制地圖和平面測量,便利了測量工作,開啟了中國近代測繪技術之門。因此,鄒伯奇深厚的理論積淀與創新實踐精神,為其日后全面主持南海縣輿圖測繪打下了堅實基礎。
第二,鄒伯奇的輿圖測繪技術受到當時政、學界的一致認可與推崇,享有極高聲譽。鄒伯奇雖僅為一介生員,但憑借對天文、算學、輿地測繪學的深厚造詣,在與陳澧、張維屏、譚瑩、金錫齡、劉熙載、夏鸞翔等學人交往、切磋學問過程中,贏得了他們的一致敬佩,其中不少學人擔任過學海堂的學長。因此,咸豐七年(1857年)正月,在眾多學海堂學長的公舉下,“補學海堂學長”。雖然“學長中如吳蘭修、侯度、陳澧、張其?、鄒伯奇皆精數學,而鄒伯奇尤天才特絕,貫通中西,極深研幾”,連陳澧也自嘆“聰明不逮特夫遠甚”卷三《鄒特夫地圖序》。同治三年(1864年),時任廣東巡撫的郭嵩燾曾邀請鄒伯奇繪制廣東圖。雖然此次繪圖工作,由于“其時程日甚迫,徒屬又希以繪圖法布之各府州縣,而各府州縣未盡明曉,故所為未盡善”卷二《南海縣志圖說后跋》,諸多客觀因素限制了測量技術的發揮,鄒伯奇甚感遺憾,但透過郭嵩燾的垂青與信任,可以得知鄒伯奇的輿圖測繪水平在當時的廣東可謂首屈一指。
同樣對舊志中輿圖測繪錯訛百出的現象久有不滿的鄒伯奇,欣然接受了此項重任,亦十分重視此項工作。鄒伯奇弟子鄒在《南海縣圖志說后跋》中說到,“辛未其間,人事牽率,稍濡時日,先生手書敦迫告誡,亟望其成,而深懼其不成。嘗曰,吾成此圖以為天下法也”卷二《南海縣志圖說后跋》。不難看出,鄒伯奇對縣志測繪工作傾注了大量心血,他希望通過自己的探索,用嚴謹的方法繪制一套精準詳備、標榜后世的輿圖范本,構筑科學的輿圖測繪準則。
二、鄒伯奇對方志輿圖測繪領域的改進和貢獻
自同治六年(1867年)開始承擔縣志輿圖測繪任務,鄒伯奇或帶領弟子“同行邑境”卷二《南海縣志圖說后跋》,開展測繪工作;或由弟子親自前往測繪,通過書信予以指導和說明。鄒伯奇的弟子中,孔繼藩為鄒伯奇高足,學海堂專課肄業生,參與了同治《南海縣志》的繪圖工作;鄒、羅照滄皆為監生卷首,“分繪闔邑輿地”,協助鄒伯奇的測繪工作。
同治八年(1869年)鄒伯奇因病仙逝,他的弟子鄒、羅照滄受命繼續測繪。最終,這項“始于丁卯(1867)蕆于辛未(1871)”的測繪任務于1871年完成,共繪制出南海縣境輿圖數量達150余幅之多,包括《縣治附省全圖》1幅,《縣境全圖》1幅,下轄各司、廳、堡圖共102幅,《南海總圖》共48幅,另有《西樵山圖》1幅。這些流傳至今的珍貴地圖,為研究清代廣東地方地理演變提供了十分有價值的資料,同時也充分體現出鄒伯奇卓越的輿圖測繪思想、超前的測繪水平、完備的測繪理論。仔細爬梳這些地圖以及鄒伯奇的相關材料,他對方志輿圖測繪的改進和貢獻主要有如下幾個方面:
(一)巧妙融合,兼采中西
在西方繪圖術傳來之前,中國學者的地理觀念“大多數是以地為平面,所以繪畫地圖亦只知畫方之法,卻并不知道地是球形,平面的'地圖不能正確地表示弧形的地面”。對西方繪圖術深有研究的鄒伯奇,在《南海縣志》卷一《圖說》的開篇便闡述了傳統方志輿圖繪制存在的問題:一是不能規范地實測經緯度,沒有將經緯線的測量作為繪制地圖的前提和基礎;二是忽略了地球的“方圓之勢”,即地球的球體特征和曲率,平面輿圖繪制簡單套用古代“計里畫方”方法,只用縱橫等距、直線交叉地畫滿正方形小格,故除中心部分較準確外,愈往四周變形愈大,從而極大影響了輿圖繪制的整體精確度。對此,鄒伯奇決心以續修《南海縣志》地圖試法,“遵其法,推而廣之,實測境內經緯”,嚴格按照西方繪制準則測量經緯度。
然而,鄒伯奇并沒有全然放棄傳統輿圖繪制方法。他巧妙糅合傳統“計里畫方”法和西方實測經緯法的優點,“于欄外畫小格,每格為一里,以取計里之便”卷一《圖說》,如此一來使同治《南海縣志》地圖在提高方位精確度的同時,便于憑據欄外小方格來計算實地距離遠近,兼顧了方志地圖的準確性與實用便捷性。因此,鄒伯奇對古代繪圖法進行創新運用的同時,能汲取中西測繪技術之長,將西方地圖測繪的關鍵技術為我所用,無疑推動了中國輿圖繪制的科學化進程。
(二)規范地名,嚴格考證
地名是輿圖的內容之一,也是輿圖的補充和延伸。地名注記是否考證嚴謹,直接關系到輿圖的精準度。前人修志時在地名考究上往往避重就輕,敷衍了事,且因地名的雅俗、異稱、古今殊號等內容的考證工程繁復而巨大,致使“今傳后世之為圖,多未親履,其地徒依方志之言,雜搜詞人之皮傳,懸想臆測,心摹手追”卷一《圖說》,后人開卷查閱時常疑竇叢生。對此問題,鄒伯奇在《南海縣志》續修過程中,痛絕流弊,十分重視對方志輿圖地名的考征,完善地名注記規范,力爭做到“只據見在,不尚風聞”、“足有未到,寧缺而不誣”、“不得其處者,必不妄注”,最大限度地保證注記的準確度。為了更好地要求自己和指導弟子,鄒伯奇在其《畫地圖功程》、《畫地圖淺說》中,對考證地名的工作環節做了諸多具體的要求,避免泛泛空談,更具實操性。
例如在繪制新圖、勘定地界、注記地名或古跡時,鄒伯奇要求弟子要做到“細詢”、“目驗”、“著明”卷一《測量備要》,各個環節缺一不可,這在同治《南海縣志》的地圖中均有體現。就以縣志卷一之《九江廳主簿圖》、《九江東方圖》、《九江西方圖》為例,九江各個地界、下轄各堡、山體、主干流、支流、沙島、灘涂、橋梁、寺廟、書院、祠堂、社學、墟市等均有標記;一些特殊地勢也進行了特別標記,如“人字水”、“九曲十三灣”等;此外還注明了不少基竇,如“桑園圍基”、“惠民竇”等。通過輿地圖中規范的注釋,我們得以了解南海當時的農田水利狀況,以及百年間地理環境的滄桑變化痕跡。同時,對于像“戶、客家、耕戶”這樣的固定聚居群體,也“須注明某墩某基、某坑等名。系那種人居住,屬某某鄉所,以著其實也,不必削而不書,以為貶也”卷一《畫地圖功程》。從這些不起眼的細節要求,可以體現出鄒伯奇不僅十分注重地圖的注記規范,而且對域內邊緣族群亦十分關注,體現出其尊尚平等、惟科學是舉的嚴謹態度。
(三)擯棄虛美,注重實用
清代中前期,運用投影法和經緯度法繪制的方志輿圖極為少見,多數輿圖基本上沿用傳統繪制法,即便是傳統的計里畫方法也不普及,輿圖平面控制基礎采用制圖者俯視角度繪制出地域全貌,城圖中景物雖如山水畫般精美,但大小、面積比例常常失衡,地圖的美學功能要遠遠重于實用功能。
鄒伯奇對這種過于追求美觀的繪圖弊端尤其不滿,如在其《畫地圖淺說》中諷刺到:“登高遠望,則形勢可了然心目,此乃摹繪景色之法。中則必大而詳,松柏亦參天矣。外則必小而略,遠山一抹而已,不足以施之地圖也。”卷二《畫地圖淺說》,用描繪景色的方法繪制地圖,必然導致輿圖幾乎無實用之功效。因此,鄒在對弟子嚴格要求,經緯度數與注記標識必須按照比例與實際大小進行記錄,不以物小而忽略不計,亦不得任意篡改、美化。村莊有廣狹,水路有寬窄,都應“依分率大小畫之,不得任意寫大”卷一《畫地圖功程》。鄒伯奇講求實事求是的這一理念,得到了《南海縣志》分纂者之一李征的認可:“繪圖之法,失傳久矣……間有曉者,不過用畫師寫山水法,能翻空以取神,不能征實以求是。以至東南互移,位置顛倒,常不免矣。”從中不難看出,李征在諷刺以往輿圖繪制重“美觀”不重“實測”弊端的同時,對鄒伯奇在此方面的突破給予了極大的肯定。
(四)完備章程,培養人才
輿圖測繪工作涉及方方面面,尤其在古代測量設備、交通條件較為落后的狀況下,實際測量尤其艱難。弟子鄒在《南海縣志》卷二《跋》中寫到:“先生謂,繪地之法較算天尤難,算天可安坐而推,繪地必舉足親歷”,可見測繪工作之繁復程度。但正因如此,測繪工作章程之完備、步驟之先后就尤為重要,這些因素直接影響到繪制精確度和成圖效率。因此,鄒伯奇特別編制了《測量備要》、《繪地圖說》等章程,對于測量之儀器、輔助器械、儀器使用方法、測量方法、程序步驟、注意事項等一一列舉說明,備自己和弟子不時檢閱。
除了約定章程,他還十分注重培養人才,在與弟子的書信往來中反復教導,如與弟子羅照滄的書信提及:“如前所繪大富、大江竟不能與張槎、土爐搭合,不過因慳越幾步,令彼此無勾搭筆墨,將來又要費一翻還魂工夫,是誰之咎?所應寫、應考究之事,前已付有畫圖章程一紙,時常要觀玩,用精神照管,毋使得此失彼,則用日少而成功速;如視之閑文,則雖足日已經過,亦必諸多遺漏錯誤,余于此事最知甘苦。凡有所作齟齬不安,即當親攜來請教,然后能得其弊病何在。愈學愈精,不可以為盡曉,妄作妄為、茍且遷就,以減其跡。”卷二《與羅照滄書》,可見,投機取巧之事于測繪地圖是一大忌。鄒伯奇以自身感悟,反復提及偷省工夫、茍且偷安之弊病,對弟子的勸誡和教誨可謂不厭其煩、細致周全。今日讀之,仍可感其腳踏實地、精益求精的學人作風與為人師者之風范。這些點滴、瑣碎的細節規范與囑咐,或許正是鄒伯奇“成此圖以為天下法”的“大法”的最好詮釋。同時,因為十分注重對弟子的培養和測量技藝的傳授,晚年身體抱恙、疾痛纏身的鄒伯奇得以通過書信指導弟子完成浩大的測繪工程,即使在其去世后,其弟子亦可獨立開展測繪,保證了縣志輿圖測繪任務能如期完成。
三、小結
清同治十一年(1872年),《南海縣志》編纂完成,百余幅南海縣圖列入縣志第一、二卷。這套地圖嚴謹而精密,受到當時諸多學人的一致稱贊。如陳澧對鄒伯奇弟子運用鄒伯奇測繪方法繪出的地圖也極力“地圖至此,精密極矣”。學人陳璞在《鄒征君南海地圖贊》中難掩對此地圖之珍視:“南海為邑,幅員遼闊……誰能圖之,布測運法,維鄒征君,遣二弟子。記里準方,亥步八垠。裴氏六法,曠古不傳,征君實創,甫圖一邑。圖成君逝,是可寶藏。”卷六《附錄》,234藏于南海博物館的碑刻《西樵山圖記》對鄒伯奇弟子繪制的西樵山地圖亦是贊美有加:“峰巒位置、途徑屈曲,不失分毫,神乎技亦!”鄒伯奇的測繪技術也明顯帶動周邊地區輿圖測繪水平的提升。如同治十年(1871年)刊印的《番禺縣志》輿圖,由于其分纂既有陳澧、金錫齡、陳璞等鄒伯奇之故交,負責測繪的又是鄒伯奇弟子羅照滄,因此基本應用了鄒伯奇的輿圖測繪技術,較之前的方志輿圖有了較大提高。稍后的光緒五年(1879年)《廣州府志》,分纂輿圖的陳澧按照同治《南海縣志》的繪圖模式統一各縣輿圖,標注比例尺、經緯網,使府志輿圖更加科學規范化。
鄒伯奇的測繪技術不僅受到當時的認可,也受到后世修志者的充分肯定。宣統二年(1910年)續修的《南海縣志》輿圖,雖隔三十余年之久,卻基本沿用了同治年《南海縣志》的全部地圖,“只將舊本摹印間有村落、地名訛誤遺漏者,按照采訪冊訂正之、添補之”,增入京師新舊會館圖、學宮圖、中學堂圖及粵漢鐵路干線圖、三省鐵路直線圖等,除此之外,幾無改動。編纂者在《圖序》中特別說明了重新摹印舊圖的原因,高度評價了鄒的測繪水平:“本邑所屬各圖,前為鄒征君伯奇所繪,界限明晰,校讎精美。此次重修,未便再行更易,只將舊本摹印。”卷一《圖序》此外,由于同治《南海縣志》中還包括廣州城圖,繪出經緯網并詳細標注出城內的道路網絡及主要建置,亦被后世研究者視為廣州城圖繪制走向科學與成熟的標志。
總之,鄒伯奇及弟子的測繪成果即便經歷三十余年的風沙洗禮和不斷檢驗,卻依然被后世重復征用、頂禮膜拜,被視為輿圖測繪的典范,成為晚清城圖測繪不斷成熟的代表,足可見其影響力之深遠。然而,鄒伯奇的測繪成就遠不止于此,他的科學理論、思想及深遠影響還有待更多跨學科領域的深入探討和研究,他的學貫中西,勇于創新的科學精神仍值得我們借鑒和弘揚。
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