第31章 第一節從世界看中國
在結束對中國古代地圖測繪歷史的敘述後，有必要回顧一下世界、特別是西方的製圖學的歷史，以便我們正確地認識中國的製圖學成就在世界的地位。
目前所知西方製圖學的創始人是希臘的埃拉托色奈斯(公元前276—前196年)，他生活的時代相當於中國的戰國末年至西漢初年，比《放馬灘地圖》的製作要晚數十年至100多年。他確定了地球的曲率，在西厄那(今阿斯旺)和亞歷山大進行的夏至晷〔gui鬼〕影測量，使他能夠推算出地球周長為25000地理哩的數字。希臘的製圖學是以球形地面為基礎的，不同於以平面地面作為基礎的中國的製圖學，但在實際操作中兩者的差別並不大，因為希臘人從來沒有發明出一種滿意的投影方法來把球形面投影到一張平面的紙上。
埃拉托色奈斯畫定的人類世界呈橢圓形，長76000視距尺(約為7800地理哩)，南北間為38000視距尺。在上面縱橫分佈著一系列平行線(緯線)和子午線；緯線是根據夏至和冬至的晷影長度來選定的，而子午線則是任意選定的。基本緯線稱為羅茲線，從西班牙西部的聖呷開始，連接西西里和希臘的尖端，經羅茲，沿托羅斯山的南緣向東。基本子午線經過西厄那、亞歷山大、羅茲和拜占廷，比基本緯線更不正確，而西厄那被認為是正好位於回歸線上；另一條子午線則經過迦太基、西西里和羅馬。這些緯線和子午線都與所說地點的實際地理位置有很大的出入，子午線比緯線的誤差更大。這些子午線之間的距離，除了根據航船上的測程儀和羅盤來進行船位推算以外，是無法加以測算的，結果造成地中海的長度比實際長度增加了約1/5。
伊巴谷的活動時代大致相當於《淮南子》的作者劉安，稍晚於《馬王堆漢墓地圖》的製作年代，他對埃拉托色奈斯這項工作提出了批評和改進，包括使用了“地帶”這一術語來表示緯線與緯線之間的地區。他將埃氏任意確定的緯線改為均等的，並用天文學方法將它們固定下來。他在有人居住的地方確定了11條緯線，最南的一條位於赤道和回歸線的正中間，下一條位於夏至日晝長為13小時的地方，以後每延長半小時一條，最靠北的一條經過不列顛北部，位於夏至日晝長為19小時的地方。伊巴谷對子午線沒有作任何改進。
到托勒密(相當於中國東漢後期，晚於《馬王堆漢墓地圖》約300年)時代，西方古代的科學製圖學達到了高峰。托勒密的八卷本《地理》中有六卷都是各具體地點的經緯度表，精確度達到了1/12度，但經度的確定是靠推測而不是實測的，當時完全不具備這樣的條件。儘管如此，托勒密還是將馬里納斯估計的亞洲長度(從石塔到中國京城的距離)大大縮短了，事實證明托氏的計算是正確的。在托氏所畫的最大地圖包括180°經度和80°緯度的範圍，他曾試圖把子午線和緯線都畫成曲線，以便把地表的曲率更精確地表現出來，但由於從邊遠地區得來的資料的精確度很差，實際效果並不好。值得注意的是，托勒密對於了解東方的地理知識特別感興趣，他採用了一位曾長期同中國人進行絲綢貿易的敘利亞人馬雅斯·鐵夏納斯所提供的材料。
令人遺憾的是，托勒密時代所繪製的地圖，沒有一張能夠流傳下來。目前所知最早的一幅托勒密地圖的複原圖，是威尼斯人羅斯散利在1561年按照推想製成的。在很多手抄本上提到的這些地圖都出於亞歷山大的阿加梭達蒙之手，但此人的生卒年代不詳，介於公元2世紀至13世紀之間。僅存的另一幅古地圖是由康拉德·普廷格在1507年發現的一幅非常不准確的羅馬帝國道路圖，現在一般稱為普廷格地圖，這是由科爾瑪一位僧侶從某種書名不詳的文獻中描繪下來的，原圖很可能是公元20-370年間繪製的，大約相當於中國東漢至東晉中期。此圖雖注有里數，但還是圖解式的，與《放馬灘地圖》也無法相比。
在托勒密以後，歐洲的製圖學出現了一個大的中斷時期，科學的製圖學完全被宗教寰宇觀的製圖傳統所取代，用座標的嘗試被拋棄，世界被繪成一個圓盤，分成幾部分以表示幾個大陸，上面雜亂無章地分佈著許多河流和山脈。這類地圖為數不少，一般稱之為輪形地圖或“T—○地圖”，大多是作為中世紀的著作的附圖出現的。目前所知最早的輪形地圖見於馬克羅維烏斯(公元395—423年)所著的《西披奧之夢》，而流傳至今的最早一幅為970年(相當北宋初)所作，最晚的一幅是1250年(南宋淳祐十年)所作。這類地圖大致有三種形式：最早的一種稱為馬可羅維烏斯式，仍保留了托勒密的一種看法，即把赤道以下的世界南半球看作是一個未知的大陸，但僅用一個T字來代表“有人居住的世界”，T字的一豎是地中海，而一橫的兩半分別為頓河和尼羅河。耶路撒冷如果出現在圖上的話，總是被畫在圓的中心。稍後出現的利巴涅恩西斯式寰宇圖則乾脆把南半球的未知大陸省略了，並讓“有人居住的世界”佔據了整個圓盤。第三種形式則模糊地保存了希臘時代所說的地帶，但圖中既不畫子午線，也不畫上任何地理標誌，僅僅用一些平行線把這些地帶錶示出來。
利奧那多·達底(公元1365—1424年)在1420年(明永樂十八年)前後所寫的題為《拉斯菲羅》的詩中寫道：
圓中作T字兮，分寰宇為三。上部為亞洲兮，居天下近半。
下豎為界限兮，二與三其分。二歐而三非兮，地中海居間。
這可以看作是對T—O寰宇圖的經典解釋，即：在一O字中作一T字，把世界一分為三。圓的上部是亞洲，幾乎佔了世界的一半。 T字的一豎再將圓的下半部分為兩部分，其中五分之二是歐洲，五分之三為非洲，地中海則位於歐洲和非洲之間。 TO寰宇圖的傳統直到17世紀末期以前還沒有消失，足見這一中斷造成的影響之大。
1300年前後，在地中海地區開始出現一種為以實用目的而繪製的航海圖，圖中主要畫出歐洲大陸的輪廓，在其邊緣上標有各港口和沿海城市的名稱，通常還加畫一些國旗以表示它們屬於哪一個國家。有年代可考的最早的航海圖是1311年(一說1281年)維斯康特所繪的航海圖，以後越來越多，現在還能見到許多載有這類航海圖的出版物。實用航海圖上不畫經緯線，也不畫矩形網格，而是一種相互交織的羅盤方位線或斜駛線，這些斜線是以放置在任意選定的幾個地點的羅盤風力儀為中心向四面八方伸展出去的羅盤方位線。繪製的方法是由舵工在兩個港口附近或在一日航程的起點和終點附近選出一條斜駛線，使其盡可能直接把兩個港口或這兩點連接起來的直線相平行。有了這些斜線，就可以很方便地讀出所要求的航行方位了。
文藝復興對製圖學也產生了巨大影響，托勒密的地理知識重新受到人們的重視。而日益增加的對東亞地理知識的了解，又使歐洲出現了繪製世界地圖的熱潮。原來只在講希臘語的地區不絕如縷地流傳著的托勒密座標體系，終於得以復活，以組織了幾次著名的探險而著稱的葡萄牙亨利王子起了重要作用。至1475年，托勒密的製圖法已經在製圖學中重新佔據統治地位。格勞德·墨卡托(公元1512—1594年)在1538年(明嘉靖十七年)用圓柱正形投影法繪製了世界大地圖，接著，瓦格赫納的《海員寶鑑》和奧代理的地圖在1584年(明萬曆十二年)相繼問世，標誌著製圖學進入了現代時期。
所以，就總體而言，早期的西方製圖學理論和實踐都不如中國的先進，埃拉托色奈斯和托勒密的時代分別晚於《放馬灘地圖》和《馬王堆漢墓地圖》，並且都沒有留下地圖實物。但我們也應該承認，中國早期的製圖學注重於實際的測繪和運用，見於記載的和現存的實物一般都限於本國、本地的範圍，稍晚於托勒密的裴秀所總結的也是繪製地圖的具體理論。相比之下，西方的製圖學家更關注本國、本地以外的地理知識，更注意宏觀理論的歸納和闡述。在托勒密以後的大中斷時期，中國的製圖學發展卻從未中斷，因而遠遠領先於西方。直到16世紀後期，西方的現代製圖學才顯示優勢。但中國悠久的製圖學傳統、豐富的地理知識積累和遼闊而統一的國土，使西方先進的製圖學理論和方法首次得到了充分的實踐，也使18世紀初的中國製圖學再次走到世界前列。可惜這一優勢並沒有保持多久，在西方製圖學日益進步的同時，中國卻墨守陳規，甚至從已經掌握的科學技術中倒退，終於落後於世界。