江河虽大，起于源也
通过古代地理学家们的记录
我们不仅可以更加了解
自然变迁、科学发展
而且还能发现
古今科研工作中有趣的相通之处
今天，地理君和大家一起来探究
古代地理学家们如何做科学研究
《舆地图》
图自《中华遗产》 2008年04期
读万卷书，还需行万里路。古代地理学的发展，从充满神秘色彩的故事到通过科学技术得到验证，其实和现代人做研究一样，都需要看前人文献、搞技术研发以及亲自去实地考察。
看文献
从上古时期的《山海经》开始考证
神怪出没的上古山林
图自《中华遗产》2006年04期
图为当代学者王红旗考证的《山海经·五藏山经》图局部，据他研究，《山海经》世界里神域的中心昆仑山，在今天河套一带，即图中黄河“几”字弯内上部。在后人的演绎中，“昆仑山”已然成为万仞高山、巍峨峻岭的代名词，而自《山海经》起，山林已然成为神魔灵怪集中出没之处。
鉴于古人对世界的认识和理解，从某种意义上讲，《山海经》也可以作为我国最早的一部地理著作。许多后代文献也从考证《山海经》中的记载开始。
北魏地理学家郦道元就在他所著的《水经注》里引用《山海经》达80多处。“山经”部分记载的主要是与地理有关的实在内容。它以一定交通路线经过的山地为纲，记载各地的山、河、植物、动物、矿产，以及祭祀等民俗活动。
“海经”虽然神话色彩比较浓厚，但也并不尽然。《海内东经》提到了流沙之地，也就是大沙漠，然后提到“国在流沙外者，大夏、竖沙、居繇、月支之国”，其中的大夏国和月支国，在汉代张骞通西域的时候，还曾经到达过。我们所熟知的“敦煌”的叫法，虽然张骞出使西域时才带回，其实早在《山海经》里，它就出现过。
博斯腾湖遥感影像图
图自《中国国家地理》2018年07期
博斯腾湖位于天山山脉南麓焉耆盆地的东南部、新疆巴音郭楞蒙古自治州博湖县境内，是我国最大的内陆淡水湖。开都河是其主要的补给水源，而这座大湖本身又是下游孔雀河的源头。
《山海经·北山经》记载：“又北三百二十里，曰‘敦薨之山’，其上多棕枬，其下多茈草，敦薨之水出焉，而西流注于泑泽。” 泑泽又称盐泽，即今罗布泊。
《山海经》记载了“敦薨之山”与“泽”的关系：敦薨之山是敦薨之水的源头，而西流注入泽。郦道元在《水经注》中把“敦薨之水”确定为新疆的博斯腾湖及从该湖流出的孔雀河。不过在古代，它是流入到罗布泊中的。
如今孔雀河从该湖中向西流出，在库尔勒的北面穿过天山南支的铁门关峡谷，又向西流去，然后转一个大弯，再向东流。因此，把“敦薨之水”理解为博斯腾湖和孔雀河，是很有道理的。
技术研发
古地图里的高科技
《广舆图》
图自《中国国家地理》2001年08期
《广舆图》由明代罗洪先根据元代朱思本的《舆地图》编绘，是我国第一部综合性全国地图集。第一次采用了24种地图符号，并将这些符号的标准画法以图例的形式列入序文之后，大大增强了地图集的科学性。图上划分了342方，每方500里，折合比例尺约为1:1550万，总图的地理轮廓、水系和城邑位置都比较正确。（此图为局部）
地理科研中很重要的工具就是地图，绘制地图的精确性对于科研而言是关键，因此，找到科学的地图绘制方法尤为重要！
数学家的智慧、刻绘师的工艺、科学家的研发仪器、测量师的精确测量以及指南针和造纸术的发明、印刷术的进步，在地图学家的精心创意与整合下曾创出无数杰作……
但是，制图工具的革新与进步带给地图的影响，往往不及某一个制图理论的更新那样深远。西晋时，中国第一个也是对后世最具影响力的制图理论诞生了——裴秀提出“制图六体”。与其说它是理论，毋宁说更像一个工作框架，有了这个清晰的框架，测量绘制便更加有法可依。
“制图六体”，即绘制地图的六个基本要点：分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。用现在的话讲，分率就是比例缩尺，反映面积和长度的比例；准望是方位；道里是实际距离的里数；高下是因地形高低道里有远近；方邪和迂直是因道路的邪正曲直对道里的影响。
裴秀决定对角线距离的方法
图自《中华遗产》2008年04期
绘图时，先在图上布满方格，方格边长代表实地里数，然后按方格绘制地图内容，以此保证一定的准确性。
六体各项中前代唯一没有确立起来的即是“分率”——比例尺。因此，要贯彻“制图六体”，还需要一套易于掌握且行之有效的实现比例尺的方法。于是裴秀提出了“计里画方”之法。裴秀既是此法的开创者，也是应用它的第一人。
事实上，中国自西晋以后的地图绘制几乎都很注意依据裴秀的法则，影响所及直到清代。所以，我们完全可以从后世的地图中一窥裴秀之法的风貌。
禹迹图，现存最早的“画方地图
图自《中国国家地理》2008年04期
《禹迹图》是南宋绍兴六年（1136年）刻于石版上的地图，图上有方格5110方（横70方、竖73方）。方格边长约1.1厘米，图名下方注有“每方折地百里”，因此，该图比例尺约为1:500万，它是现存最早的带有制图网格的地图。而且《禹迹图》绘制精详，有政区名380个，标注名称的河流约80条，山脉70多座，湖泊5个，地图主要表示水系要素。海岸线、黄河、长江及其支流，太湖、洞庭湖、鄱阳湖等均突出显示。代表了原始时期直至宋代为止，我国古地图绘制的最高水平。
陆地上的方位可以借助自然景观来判断，如果到了海上该怎么办？这其中就涉及到了另一个角度问题——经纬度该怎么测量。
纬度测定与天文技术密切相关，我国的天文学自古就非常发达，其中一项重要的科技成果就是牵星术。
中国古代常用的测量器具照版和水平
图自《中国国家地理》2008年04期
水平即水准器，用水上的浮标控制来测准水平。被测的目标是照版和度竿，用照版正中的方框部分覆在度竿刻度上，帮助辨认远处不容易看清的刻度。
牵星术直接说来是测量星辰地平高度的一种方法，借在不同地点观测同一颗星所得不同地平高度，又可推算出各地点的不同纬度。这一方法特别应用于航海定位中，进而在海图绘制中起作用。利用牵星术进行测量要使用一套大小不同的牵星板，它们可以看作是星盘的简易版。
对全世界地图学都有着重要意义的一幅地图——《郑和航海图》，在定位上就使用了“牵星术”，而且在许多关键的地方都标注了“牵星”数据，有的还注有一地到另一地的“更”数，以“更”来计量航海距离等。
郑和航海图
图自《中国国家地理》2008年04期
《郑和航海图》中不但标注了详尽的过洋牵星数据，还附有这幅过洋牵星图。郑和船队的天文航海术与汉代以来的占星法不同，已由海上对星象的占验发展为一整套“过洋牵星”的航海术。
实地考察
达人所之未达，探人所之未知
图自《中国国家地理》2011年10期
据《都江堰文献集成·历史文献卷》记录，徐霞客从22岁开始，用30多年时间，走遍了今天中国的多个省、市、自治区的名山大川。他对山脉、水源、地质、地貌的考察和研究，远远超越了他那个时代。
如果说文献资料是依据，地图是工具，那么地理研究最重要的还得是实地考察。古代成为地理学家的人，像是郦道元、沈括这样的为官者，考察的路线和自己的职业生涯有关。也有一些人最初是源于对探索大好山河的热爱。
我们最熟悉的古代地理学家，也是知名的旅行家，当属明代的徐霞客。明代时，中国地理研究的资料已经相当多，各地的志书内容丰富，还配有绘制翔实的舆图，就是地图。徐霞客根据志书、舆图制定了详细的考察计划、路线。
从20岁到54岁这35年时间里，徐霞客前后出游24次。他在51岁之前的旅行集中在我国的东部地区，以“游”为主，兼及地理考察，最后4年的旅行集中在西南地区，则是以考察为主。
徐霞客应该是世界上最早考察研究喀斯特地貌的人，他最先指出了喀斯特地貌与非喀斯特地貌的区别。他把喀斯特地区的山称为“石山”，而把非喀斯特地区的山称为“土山”。
徐霞客在地理学上，特别是喀斯特科学上的贡献，丁文江、翁文灏、任美锷、陈述彭、侯仁之、朱德浩、曾昭璇等地学大家都有很高评价。将徐霞客称为我国乃至全世界石山学和洞穴学科创建之父是有依据的。
徐霞客51至55岁旅行路线
图自《中国国家地理》2008年04期
《徐霞客游记》中记载了峰林、孤峰、石芽、溶洞、石笋、石柱、溶沟、漏斗、竖井、落水洞、天生桥、岩溶湖、岩溶泉、地下河、地下湖、岩溶盆地、岩溶洼地、岩溶天窗、洞穴瀑布等20多种岩溶地貌的特征，还把它们定名和分类。其中，据有关学者统计，《徐霞客游记》中记载的石灰岩溶洞有288个，他亲自入内考察的就有250个。
都说是无心插柳柳成荫。“徐学”研究者们多数认为，徐霞客西南游的主要目的其实是考察长江与龙脉（山脉）的关系并找到长江之源。在岩溶地貌的观察和总结方面做出了非凡的成绩，其实是他西南考察的副产品。
徐霞客当年所读到的史书上都说“河出昆仑”、“岷山导江”，《水经注》又说大江为四渎之首，“四渎”即独流入海的长江、黄河、淮河和济水。那么这条“四渎之首”的长江的源头为什么没有黄河的源头长呢？因此立下了宏愿：要亲自去考察江河二径、山脉三条。
长江的漫漫寻源路
图自《中国国家地理》2018年11期
战国时期《尚书·禹贡》中的“岷山导江”一说是对长江源最早的记录，自此两千年间，人们一直将岷江作为长江的源头。直到明代徐霞客写了《江源考》一文，金沙江才被明确地指认为长江干流。清康熙年间进行了史无前例的全国地图勘测，制成了《皇舆全览图》，青藏高原上纷杂如麻的长江源头水系终于初露真容。
徐霞客对于江源的考察结果，在《江源考》里全部写了出来，黄河发源于昆仑之北，长江应发源于昆仑之南，两条江河的长度应该差不多。岷江是长江的支流，正像渭河是黄河的支流一样。大渡河发源于吐蕃而汇入岷江，它比岷江还要长，但比不上金沙江。因此，徐霞客满有把握地说：“故推江源者，必当以金沙为首。”
对地理学家来说，徐霞客的著作具有珍贵的学术价值，现代的研究者仍能借助他的记录绘制地图，甚至构建地理模型。
古代地理学家做科研
既是探索大好山河
也是为了民生社稷
更重要的是
在学术研究的意义上
他们拓宽观察世界的角度
给后人前进的每一步
都留下了方向和坐标
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