現(xiàn)代測繪科技進(jìn)步神速，包括北斗在內(nèi)的四大導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS、GPS、伽利略系統(tǒng)、格洛納斯）服務(wù)全球，如同天眼，精密程度極高，那么如果在古代，測繪和定位這類需要精密儀器的工作怎么開展呢？一起來看一下吧。

　　現(xiàn)在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航（BDS）、GPS、全站儀、測距儀已經(jīng)是大家非常熟悉的測繪儀器，那么千百年前的古代，當(dāng)時是用什么工具測量的呢？

　　①.準(zhǔn)繩與規(guī)矩

　　據(jù)《史記》載,早在公元前2000多年, 相傳夏禹在陜西龍門、華陰一帶治水時,創(chuàng)造并使用了準(zhǔn)、繩、規(guī)、矩四種測量工具?！白鬁?zhǔn)繩，右規(guī)矩”；就是說，他左手拿著準(zhǔn)和繩，右手握著規(guī)和矩。“準(zhǔn)”和“繩”是測定物體平、直的器具，“規(guī)”是校正圓的工具，而“矩”則是畫方形的曲尺。《山海經(jīng)》中也說大禹曾派他的兩名助手大章和豎亥去步量世界的大小，“豎亥右手把筭〔suan算〕，左手指青邱北”。

　　《周髀》首章記述:“平矩以正繩,偃矩以望高,復(fù)矩以測深,臥矩以知遠(yuǎn)”,說明“矩”在古代是測量高、深、平、遠(yuǎn)的工具?！熬亍钡陌l(fā)明更具有重大意義，因為“矩”可以構(gòu)成直角，而只有構(gòu)成直角，才可以從事測量。

　　伏羲氏手執(zhí)矩，女媧氏手執(zhí)規(guī)▲

　　《詩·大雅·公劉》有“既景乃岡”的記述,即公元前15世紀(jì)末,周族公劉在陜西彬縣一帶勘測地形,立表測影以定方向,使用了簡單的測量工具“表”。戰(zhàn)國時期《考工記·匠人篇》有把表立起,用掛著重物的繩子校準(zhǔn)表垂直于地面,觀測表影測繪地形的記載。

　　②.星座定向--六壬式盤

　　《詩經(jīng)》中《小雅·大東》中“維南有箕”(啊，南有箕星！)、“維北有斗”(啊，北有斗星！)這樣的詩句，這首詩大致作于公元前684年前，證明當(dāng)時人已經(jīng)知道利用星座的位置來確定方向。

　　《尚書·堯典》中記載的方向已有東、西、南、北四個，《尚書·禹貢》中增加到八個。1977年在安徽阜陽西漢汝陰侯墓出土的西漢初的六壬式盤上，由八干、四維組成了12個方位。

　　六壬式盤示意圖▲

　　③.通過太陽的影子測量--土圭，日晷

　　在周代還制造了與“表”相似的“土圭”。據(jù)《周禮》載:“土方士掌土圭之法,以致日景,以土地相宅,而建邦國都鄙?！贝笠馐钦f,土方氏研究晷影測量方法確定日影的長度,并用以測量土地,建立邦國都邑。

“日晷”大約發(fā)明于漢代以前，是觀測陽光投影方向的計時器▲

　　④.磁石定向--司南

　　公元前三世紀(jì),發(fā)明了定向儀器司南。司南即指南之意,后來發(fā)明的指南針都是在司南的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的定向儀器。三國時期,魏國扶風(fēng)(陜西岐山縣)人馬鈞又制造了指南車。

　　指南針與指南車▲

　　成書于西漢前期(公元前一二世紀(jì)間)的《淮南子》一書的《天文訓(xùn)》中，已出現(xiàn)了24個方位的將式盤和指南針組合，就能成為測量方位的儀器，可以測出山川城郭的具體位置，比較精確地表示在平面圖上。

　?、?十字儀

　　“十字儀”或測距儀曾經(jīng)是歐洲中世紀(jì)最重要的測量工具，一般認(rèn)為，是由普羅旺斯的猶太學(xué)者利瓦伊·本·格爾森在1321年首先提到的。它最簡單的形式就是一根約四英尺長、帶有刻度的矩形桿，矩形桿上還有一條與它始終保持直角的橫桿，可以與矩形桿前后滑動。這種測距儀可以用來測量那些無法到達(dá)的或不能進(jìn)行步測的線段的長度。然而北宋科學(xué)家沈括卻發(fā)現(xiàn)，早在公元2世紀(jì)末，用十字線網(wǎng)格測量距離的原理在我國已經(jīng)得到運用。

　　⑥.記里鼓車與壺漏

　　公元400年，中國發(fā)明了記里鼓車。記里鼓車是中國古代用于計算道路里程的車，由“記道車”發(fā)展而來。有關(guān)記道車的文字記載最早見于漢代劉歆的《西京雜記》：“漢朝輿駕祠甘泉汾陽……記道車，駕四，中道?！笨梢娭吝t在西漢時期，即已有了這種可以計算道路里程的車。到后來，因為加了行一里路打一下鼓的裝置，故名“記里鼓車”。

　　“壺漏”又稱“漏壺”，大約發(fā)明于公元前五世紀(jì)。它是用漏水的方法,觀測“刻箭”的晝夜計時器。▲

　　⑦.渾儀

　　唐貞觀七年(633),天文學(xué)家李淳風(fēng)制造了測量天體球面坐標(biāo)的儀器,稱渾天黃道儀,隨后又制成一架銅制渾儀。

　　開元十二年(724),唐玄宗詔修編新歷,張遂（即一行禪師）便設(shè)計了一種叫做“復(fù)矩”的天文大地測量儀器,據(jù)《舊唐書》記載,“以復(fù)矩斜視,北極出地”,說明用復(fù)矩可測定北極的高度和天文緯度。

　　唐代制造的渾儀經(jīng)過北宋的改進(jìn),為元代郭守敬制造世界上第一臺經(jīng)緯儀和赤道儀即簡儀。

　　清光緒十六年(1890),為測繪陜西輿圖,制造了測繪器具,據(jù)《測繪淺說》的“說器十一則”中記載:“一造測量各器,皆須謹(jǐn)遵工部營造尺。不得雜用他尺,以致紊亂。”,“一造指北針匣,用測方向”,“一造矩度合象限儀,用測高深”,“一造三足活架,以置儀器”等。

　　中國教育器械館,于光緒二十一年在上海成立,是中國制造科學(xué)儀器及測量儀器(小平板儀)最早的公司(2)。民國29年(1940),經(jīng)濟(jì)部籌建儀器制造廠,制造小平板儀、手水準(zhǔn)儀、各種標(biāo)尺和儀器腳架。

　　中華人民共和國成立后，我國測繪事業(yè)有了很大的發(fā)展。在測繪儀器制造方面，從無到有，現(xiàn)在不僅能生產(chǎn)系列的光學(xué)測量儀器，還研制成功各種測程的光電測距儀、衛(wèi)星激光測距儀和解析測圖儀等儀器。

　　近年來，我國測繪科技發(fā)展更快，經(jīng)緯儀、全站儀、 GPS全球定位設(shè)備已隨處可見，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)從2012年正式運行，目前已在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并開始走出國門，成為國家名片。