东西问｜韩昭庆：“制图六体”如何绘制河山？
中新社北京1月7日电 题：“制图六体”如何绘制河山？
作者 韩昭庆 复旦大学历史地理研究中心教授
“制图六体”是中国测绘史、地图史上成文最早、最重要的绘图理论。著者裴秀，是魏晋时期名臣，主管水利、土木工程等。他有感于以往地图“虽有粗形，皆不精审，不可依据”，遂组织人员绘制了中国有史以来最早的历史地图集《禹贡地域图》十八篇，并在此基础上创立了“制图六体”的学说，奠定了中国传统地图绘制的理论基础，裴秀因此被英国著名学者李约瑟称为“中国科学制图学之父”。
“制图六体”出自裴秀所著《禹贡九州地域图·序》，现存最早记录始自唐代，一条载于《晋书》卷三十五《裴秀传》，另一条载于欧阳询《艺文类聚》卷六。当时并没有出现“制图六体”这一专有名词，《晋书》里写作“制图之体有六焉”，《艺文类聚》则是“制地图之体有六”。《晋书》与《艺文类聚》的记载大致相同，不同之处在于《晋书》脱漏“定于准望；径路之实”几字。
《裴秀传》古文本，摘自唐房玄龄撰《晋书·卷三十五》，清乾隆时期武英殿刊本。作者供图
“六体”分别指分率、准望、道里、高下、方邪、迂直：“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。”“六体”虽然在文中并列出现，但实际上地位并不平等，前三体与后三体存在主次关系。前三体中的分率指比例尺，准望指方位，道里指图上距离，而后三体中的高下、方邪和迂直在文中共出现过三次，每次皆同时出现，指的是高程、坡度和曲率，是对道里的补充说明，即绘图时需要考虑因地形起伏、道路弯曲造成的图上距离的误差。通过制图六体的绘图理论，可以解决把三维立体的地理要素转绘到二维平面上的问题。
从乾隆时期编撰的《四库全书》中经、史、子、集等四部皆有“制图六体”的收录方式可以看出，至少到乾隆时期，古人还没有对其性质形成统一认识。历代文献均收录了“制图六体”的内容，但是直到清初地理学家胡渭才有对“六体”的解释，并作为他绘制《禹贡锥指》图的理论依据，其余文献或节选或照抄，很少评述。“制图六体”作为专门的制图用语始自清末的朱正元。
“制图六体”作为专业术语虽然出现得很晚，但自其概念提出，人们制图时总会提到它。如唐代的贾耽(公元730～805年)谈到裴秀创立“六体”之说，并把“六体”与中国最古老的书籍之一《九丘》并列，认为“九丘乃成赋之古经，六体则为图之新意”。由此可知，贾耽对“六体”评价非常高，而他制图时，“夙尝师范”。宋代沈括在《梦溪笔谈》中谈及他制作“飞鸟图”时，也考虑到“六体”中的分率、准望、高下、方邪及迂直等五体。明代徐光启亦曾提到过六体，“其法以准望为宗，以考高下、方邪及迂直之校，以定道里，以设分率”，认为准望是其中最重要的原则。胡渭曾对“制图六体”的含义进行了诠释，但是对于如何将“六体”应用于绘图实践却感到困惑，于是发出“昔人谓古乐一亡，音律卒不可复。愚窃谓晋图一亡，而准望之法亦遂成绝学”的感叹。
明末清初，随着西方传教士来华，先进的科学技术和知识得以进入中国，其中包括利用投影方法和经纬度绘制世界地图的绘图方法。通过投影的方法，可以把地球球面转绘到二维平面上，尤其在表示大范围区域时，其优势更为明显。
清代，康熙皇帝经过学习，认识到西方测绘方法的科学性和准确性，遂请传教士指导中国的测绘人员对其统辖的疆域开展测绘，最终在康熙五十八年(1719年)完成包括对西藏在内全国疆域的地图编绘，形成当时世界上绘制地域最广、最准确的地图：康熙《皇舆全览图》。康熙认为，西方的测量方法源于中国：“论者以古法、今法之不同，深不知历原出自中国，传及于极西，西人守之不失，测量不已，岁岁增修，所以得其差分之疏密，非有他术也。其名色条目虽有不同，实无关于历原，皆系于岁修。”这种“西学中源说”影响到后来的学者，清末朱正元甚至提出《西法测量绘图即晋裴秀制图六体解》。朱正元将准望解释为测经纬度，并证以《周礼》中的“以土圭之法，测土深，正日影，以求地中”；而《考工记》中已记载了类似西人使用的水准来测量；道里则“与西人测三角无异者”，证以勾股原理；西人有测高差的方法，朱正元证以元代郭守敬就已测量海面到京师的地形高下，并以此推知裴秀也已有高下之测量。
摘自汪前进、刘若芳整理出版的《清廷三大实测全图集》中的康熙《皇舆全览图》。
事实上，朱正元推测裴秀提出“制图六体”时已注意到经纬度显然过于牵强，地形、地貌的立体三维形象与平面的二维体系矛盾，“六体”中的准望是把立体转到平面建构的坐标体系，这恰与西方把球面投影到平面的道理具有某些相似性，但遗憾的是，裴秀解决的是把立体转到平面的问题，而非球面转到平面的投影，二者不能混淆，朱正元的说法实是夸大了裴秀的理论。但裴秀能够想到把立体的地物投影到平面则是值得肯定的。
从制图学的角度看，“制图六体”除了没有提出经纬线和地图投影外，几乎提到现代制图学上应考虑的所有主要因素。事实上，在一定范围内确实可以把地球球面看作平面——古代能施测的范围很小，故在有限的范围内施测，确实能保证测绘的准确性。从这个角度上看，制图六体确实包括了所有要考虑的因素，可以满足当时应用的要求，这或许是中国古代制图上不需要考虑地图投影的原因之一。此外，正如著名地理学家陈正祥所言，古代东方和西方地图学的发展，在本质上和趋势上颇有不同。中国自古为农业国家，编制地图的主要目标在于分配土地、征收赋税、城池防守以及交通水利等，注意较大比例尺地图的绘制；而古代地中海沿岸的居民，力求向外发展，航海图必不可少，其早期的制图家，皆偏重于大区域小比例地图的编制，因而必须测量经纬度并研究地图投影。需要补充的是，中国以农为本，人们主要生活在陆地上，陆地上的山川形势往往也可以充当旅行家们的路标，而茫茫大海，若缺乏合适的定位方法，则寸步难行。
南宋刻石的《禹迹图》约1933年拓片。美国国会图书馆藏
地图是人们对所处地理环境的空间认知在图形上的体现。地图内容、地图绘制及使用随时代发展而变化，尤其是早期绘制的地图由于不受整齐划一的标准化的约束，它的绘制还受到当时社会文化、政治背景，以及绘制人员的技术水平和心理诉求的影响，呈现出丰富多彩的内容。因此，地图以直观的形式反映社会文明进步的轨迹。裴秀在制图实践的基础上提出“制图六体”，由此可知在西晋及西晋以前，古人曾经有一套量化绘制地图的方法，但是该技术却湮灭人间，没有流传下来。就后世绘制的地图而言，除了宋代《禹迹图》谱系图，以及清代康熙时期的《皇舆全览图》谱系图之外，现存绝大多数中国古地图带着明显的山水画痕迹，并不注重图面内容的准确性，甚至清代后期的军事地图也是如此，其准确性主要由图说完成。诚如康熙皇帝所言，西方的技术可以世代相传并不断改进，那为什么中国古代的地图绘制方法却难以进步，这是值得我们思考的历史问题。(完)
专家简介：
韩昭庆，复旦大学历史地理研究中心教授，任中国测绘学会边海地图研究工作委员会副主任委员、中国环境科学学会环境史专业委员会委员、中国地理学会历史地理专业委员会委员、上海中山学社副社长。研究领域有中国历史地理、环境史及中国地图史。
主持国家自然科学基金3项、教育部人文社会科学重点研究基地重大项目1项、上海市教委曙光项目、上海市浦江人才计划及复旦大学“985工程”创新基地课题各1项。出版专著2部，译著1部。在《中国社会科学》《地理学报》《复旦学报》《清华大学学报》《历史地理》《中国历史地理论丛》等刊物上发表论文近60篇。