第25章 第二節康熙時期的經緯度測量和地圖測繪

清朝康熙前期，先後平定了“三藩之亂”和台灣的鄭氏政權，除了西北的準噶爾以外，國內其他分裂割據的威脅已經消除。經過一段時間的休養生息，經濟得到恢復，國力日益加強。康熙皇帝對自然科學有著濃厚的興趣，通過與西方傳教士的親身接觸，更增加了對西方新知識、新技術的了解。早在康熙二十五年(公元1686年)，康熙皇帝已有了編繪全國地圖的計劃，在給《一統志》總裁勒德洪的上諭中，他提出了“務求採搜閎博，體例精詳，厄塞山川、風土人物，指掌可治，畫地成圖”的要求。在掌握了數學、測量和其他科學常識後，康熙更認識到，無論是修訂天文曆法，還是編纂全國性的地理志，測量經緯度和編繪地圖是必不可缺的基礎工作。因此他在巡遊東北、江南和親征準噶爾首領噶爾丹時，都令人測量當地的經緯度，用以校驗舊圖。

此後，在康熙的直接過問下，作了一系列準備工作。康熙親自決定選用《工部營造冊》為標準，規定200里合經線1度，每裡180丈，每丈10尺，每尺合經度1%秒。還通過廣州向西方購買了一批測量儀器。康熙四十一年(公元1702年)測定了經過中經線霸州(今河北霸州市)到交河的長距。康熙四十六年(公元1707年)又在北京附近試測並繪製成地圖。康熙親自作了校勘，發現質量大大超過舊圖。這更堅定了他採用新法測量全國經緯度和繪製地圖的決心，也使他對曾參加這些試驗的西方傳教士的技術更加信任，決定委任他們到全國各地進行測繪。 測量開始於康熙四十七年五月十七日(公元1708年7月4日)，由白晉(Joach Bouvet，公元1656—1730年)、雷孝思(Jean-BapitisteRegis，公元1663—1738年)和杜德美(PetrusJartoux，公元1668—1720年)三位神甫負責測量長城沿線，包括長城的各門、堡，附近的城寨、河谷、水流等。選擇長城為首次測量的目標，顯然還考慮到有利於測定北方各省的界線和毗鄰地點的經度。兩個月後白晉因患病而提前離開，其他人至次年1月結束測繪，返回北京。

他們繪成的地圖是一個長卷，長度超過457厘米，標明了長城的300多個大小城門、遠近全部堡、寨和軍事據點，兩側鄰近地區的大小河流、津渡、山嶺，地形一覽無遺。康熙審閱後非常滿意，決定繼續實施原定計劃。 1709年(康熙四十八年)5月8日，雷孝思、杜德美和日爾曼神甫費隱(Xavier-EhrenbertFridelli)自北京啟程去東北各地測量。儘管這次測繪的地區大多人煙稀少，但由於康熙已下令各地作準備，夫役、馬匹、糧草和物資的供應相當充分。這次測量的地區是北緯40度至45度，繪成的地圖還包括圖們江對岸的朝鮮北部。 三位神甫於年底返回北京，即奉命測繪直隸。自12月10日開始，至1710年6月20日完成。直隸地處京畿，是康熙皇帝經常巡視所經並作過測量的地方，所以測繪工作進行得特別仔細。果然，康熙親自校閱了新製成的地圖，認為無可指摘。

1710年(康熙四十九年)7月22日，測繪隊再次去東北，向黑龍江進發，經齊齊哈爾、墨爾根(今黑龍江嫩江縣)、黑龍江城(今黑龍江黑河市南璦琿老城)，最北的測量點到達北緯51°21′36″。當他們從位於北緯47°24′30″的齊齊哈爾城返回時，經過了一望無際的東北平原，當時這裡荒無人煙，河流也很少，所以他們連續進行了幾個緯度的測量，結果發現，在北緯47°至41°之間每度間的距離會隨著緯度的增加而增長，當時他們還不明白其中的道理，實際上卻是首先發現了地球是扁圓體的實證。他們於當年12月14日繪成地圖，進呈御覽。由於本身居民點很少，測繪點也有限，這幅地圖上還留有不少空白。 據《清史稿·何國宗傳》的記載，由於鴨綠江與圖們江之間的測繪尚不詳細，曾於康熙五十年(公元1711年)命烏喇總管穆克登率領部屬進行複查。

為了加快進度，從1711年(康熙五十年)開始測繪人員分為兩路：雷孝思和新來華的葡萄牙神甫麥大成(Jean Francois Cardoso)率一隊往山東省。杜德美、費隱與一位來華才三個月的潘如修士(Fabre Boujour)率一隊出長城西行，直到新疆哈密一帶，測繪喀爾喀蒙古(今蒙古國境內)。杜德美一隊在完成測繪後，由嘉峪關經甘肅、陝西、山西返回北京。 山東一路的測繪先已完成，康熙在審查地圖時問起，是否還有勝任測繪的傳教士尚未任用，於是又有四人被推薦參加。麥大成奉命前往山西，與留在那裡的湯尚賢神甫(De Tartre)會合，一起測繪了陝西、山西二省，製成兩幅約300厘米見方的地圖。康熙召見了湯尚賢，並提出一些他曾經觀測過的地點，要湯尚賢在地圖上指出它們的位置，一一核對。康熙曾認為與陝西、山西相接的另一幅地圖中有一條河的走向畫錯了，湯尚賢據理力辯，居然使這位皇帝承認自己搞錯了。

1712年(康熙五十一年)，馮秉正神甫(DeMailla)與肯特雷神甫(Kenderer)奉命協助雷孝思測定河南省，在完成後又一起赴江南，在浙江和福建測繪。 1713年(康熙五十二年)，麥大成、湯尚賢被派往江西、廣東、廣西三省測繪；費隱、潘如被派往四川、雲南，但潘如於1714年12月25日病逝於雲南與緬甸邊界，費隱也患病，測繪無法繼續。 1715年(康熙五十四年)3月24日，雷孝思奉命去雲南接替測繪工作。等雲南的測繪完成時，費隱已經康復，因此他與雷孝思一起測繪了貴州和湖廣(今湖北、湖南)兩省，1717年元旦他們完成任務後回到北京。 剩下的就是將各省的地圖合成為一幅全國總圖，這項工作交給了前一階段因身體欠佳而留在北京的杜德美。由於在繪製分省圖時已預先考慮到了拼接問題，所以這項工作沒有花費多少時間，1718年(康熙五十七年)大功告成。

康熙皇帝沒有派遣傳教士去西藏測繪的計劃，所以大約在康熙四十八年至五十年(公元1709—1711年)間，曾派人去西藏進行測繪，但因測繪回來的地圖沒有採用經緯度，繪成的地圖與內地用經緯度繪成的地圖難以連接。康熙五十三年(公元1714年)，在欽天監(皇家天文台)學習過數學的喇嘛楚儿沁藏布蘭木佔巴和理藩院主事勝住被派往西藏進行測繪。他們從北京出發，經西寧至拉薩，又去岡底斯山和恒河源。但因準噶爾部的策妄阿拉布坦出兵騷擾西藏，他們在恒河源受阻返回。測繪人員於康熙五十六年(公元1717年)回到北京，他們測繪的結果和收集到的資料得到了傳教士們的認可，以後被補入全國地圖。 這次全國性的經緯度測量雖然是由雷孝思、杜德美、白晉、麥大成、湯尚賢等傳教士主持，但還有大批中國的輔助人員參加，同時還充分利用了中國長期積累的地理資料。雷孝思在他代表全體傳教士發回歐洲的報告中說：我們親自走遍各省各地，包括那些很次要的地點，查閱了各地官府所藏的輿圖和史書，詢問了所經各地的官吏和耆老縉紳。他們直接測定經緯度的點是641個，但需要在地圖上表示的地名卻數以千計，所以“在測量過程中，用三角法通過已知點測定未標定的地點”是主要方法。毫無疑問，中國的地理資料為確定這些地點的準確位置提供了極大的便利。

在六年多時間裡，他們共測得641個地點的經緯度。這些地點東起敦敦(東經19°58'40“。以通過北京的子午線為中經線計，以下同)，西至阿斯塔納(西經20°48′20″)，北起烏魯甦(北緯51°21′36″)，南至崖州(北緯18°21′36″)，遍布各地。其中，直隸48處，江南37處，山西28處，山東28處，河南29處，陝西28處，浙江30處，江西30處，湖廣54處，四川28處，福建(不含台灣)30處，台灣島7處，廣東37處，廣西28處，貴州25處，雲南30處，遼東(奉天)8處，吉林、黑龍江36處，蒙古93處。在當時的條件下，能夠在如此廣大的範圍內完成測繪，不僅是中國地圖測繪史上空前的盛事，在世界地圖測繪史上也是從未有過的壯舉。

在這次全國測繪中，還有幾項意義重大的發現。 當雷孝思和杜德美在東北47度至41度測量時，他們發現，無論操作中如何小心翼翼，測得的各度間長度總有差異。儘管他們不時檢查作為尺度使用的繩索，校正測定高度的象限儀，但還是發現有近30秒的差距。當時所用的繩索每10根等於一華里，空氣濕度的變化可能使繩索收縮或伸長。但每次使用的器材完全相同，產生的誤差也應該完全一樣。況且當時天氣始終乾燥，濕度並沒有明顯的變化，他們又經常用兩把專用尺子丈量測距繩索。因此當他們最終發現47度與其他度的差距竟多達258尺時，就得出了每度經線長度肯定不相等的結論。當時雖已有人作過地球是一個扁球體的猜測，但他們認為，如果不繼續對更多的緯度間作精確無誤的觀測，就改變地球的數據是輕率的，所以決定維持地球是正圓的觀念，把問題留給那些時間從容、機會適當的人去解決。儘管他們沒有正式提出地球是扁圓體的新說，卻是首次用實際測量證實了這一點。

藏族喇嘛楚儿沁藏布蘭木佔巴和勝住在西藏測繪時，發現了世界最高峰珠穆朗瑪峰，並在地圖上作了標註。康熙五十八年(公元1719年)繪製的《皇輿全覽圖》的第6排第5號圖上標註了珠穆朗瑪的滿文名稱。康熙五十六年福克司編的《康熙時代耶穌會士地圖集》(W.Fuchs，Der Jesuiten Atlas der Kangnsi-Zeit)第14幅《雅魯藏布江圖》上，亦注著“朱母郎馬阿林”(“阿林”為滿文“山”)，這是珠穆朗瑪峰最早的漢文譯名。康熙六十年(公元1721年)所刻木版《皇輿全覽圖》上用漢文標註了該山名，而雍正十一年(公元1733年)將該圖譯成法文時，圖上也注為“Jchomo-Lancma”。 “珠穆朗瑪”譯自藏語，是“聖母之山”的意思。這說明，雖然當時還沒有測量過這座山峰的高度並證實它是世界最高峰，但藏人已經肯定它是青藏高原諸山中最高、最重要的一座，才會這樣命名。而直到135年後的1852年，英國印度測量總局派安德魯·沃(Androw Waugh)到喜馬拉雅山一帶測繪，用三角測量法測得一座高29002英尺的山峰(即珠穆朗瑪峰)，五年後，安德魯·沃返回英國，因為前任印度測量局局長埃佛勒斯(Ever-est)曾到過那裡，就提議命名為埃佛勒斯峰。可見最早發現此峰的根本不是安德魯·沃或埃佛勒斯，珠峰也不是本來沒有名字的山峰，英國人的做法只能暴露出他們的狂妄和無知。

在這以前，西方地理學界流行著一種看法，即磁針傾斜率的變化與觀測的地點有對應關係，因此觀測磁針傾斜可以用之於地理測繪。但傳教士們在多年的測量中發現，同一地點數年之中磁針的傾斜會發生變化。而且，當他們分別在同一子午線上、在毗鄰的兩地、或在遠離的兩地進行觀測後，發現並不是像某些著名學者所假設的那樣，能對確定該地的經度起作用，磁針傾斜與經度之間根本不存在什麼規律。 本來，傳教士們還建議，在清朝的東西邊境和相隔一定距離的若干地點反復進行日食觀測，測定經度，用以校正已經繪成的地圖。但因為全圖已經完成，康熙皇帝已經心滿意足了。