郭守敬在700多年前就在测绘地图上提出了“海拔”的概念

郭守敬在700多年前就在测绘地图上提出了“海拔”的概念

郭守敬字若思,顺德邢台(今河北邢台市)人。生于南宋绍定四年(1231年),卒于元延佑三年(1316年)。是元代著名的天文学家和水利学家。

郭守敬一生的科学活动,主要在天文测量及水利方面。《元史・郭守敬传》载,元至元十六年(1279年),郭守敬任同知太史院事,为主持修订历法之需,建议在:

他的建议获得元世祖忽必烈的称赞和支持。他很注重仪器的改进,认为历法之根本在于测验,而测验之器莫先于仪表。于是创制了简仪、高表、候极仪、浑天仪、玲珑仪、定时仪等十多种精巧的天文仪器。这些仪器既精确、灵巧,又简便,在纬度测量中起了重要作用。

郭守敬为这次测量工作做了周密的准备,选择东西宽6000里、南北长1.1万里的广大区域,在其中设置27个观察站,自任总指挥。这次测量的内容之多、范围之广、精确度之高,是我国测绘史上空前的。

他在27个观测站中,又精心筛选出7个观测点,即南海(今南海上的一个岛屿)、衡岳(今湖南衡山)、岳台(今河南开封市西北)、和林(今蒙古鄂尔浑河上游东岸哈尔和林)、铁勒(今俄罗斯安加拉河、叶尼塞河)、北海(今俄罗斯下通古斯卡河下游)和大都(今北京市)。除大都是首都外,其他6个观察测点从南到北代表了各大区域,相邻两点纬度的间隔均为10度。这7个观测点的项目较其他20个点齐全。

此外,郭守敬用自制的仪器,测定出黄道面与赤道面的交角为23°33′5″.3。根据现代天文学理论推算,郭守敬时代的黄赤交角应是23°31′58″.5,与郭守敬当时测量的结果只有1′6”.8的绝对误差。在700年前能达到如此精确的程度,简直是个奇迹!

我国古代对地理经度的认识要比纬度晚得多,直至元初才建立起朴素的经度概念。当时已知道同一月蚀现象,在塔什干(今新疆塔什库尔干)和中国内地两地出现的时间不同。用今天的话说就是因这两处的经度不同。

耶律楚材在西域观察天象时发现,《大明历》关于月蚀实际发生的时刻在中原地区相差甚少,在寻斯(今乌兹别克斯坦撒马尔罕)误差很大。究其原因,是寻斯离中原远达万里,东西两地相距遥远,时差也大。耶律楚材指出:

耶律楚材把寻斯干作为地理经度的起始标准,把某地与它的距离乘上个数字因子,称作某地的里差,并在《庚午元历》中多次应用,开创了后世天象预报中进行地理经度改正的先例。

在元朝,已经出现画有经纬度的地球仪,此地球仪由回族天文学家扎马鲁丁所制作。关于该地球仪的形状《元史・天文志》记载:

至元八年(1271年),郭守敬升任都水监,后又并工部(掌管全国各项工程、工匠、水利等事务),任工部郎中。至元十二年(1275年),奉命勘察黄平原的地形,调查通航路线,建立水骚。

他自孟津(今河南孟津县东南)以东,沿黄河故道,在方圆几百里的广阔区域内进行了地形测量,把地势倾斜变化及适宜开渠分杀河势一一绘入地图。为了得到两地间的高差,据《元朝名臣事略》载:

郭守敬首先提出以海水平面作为高程起算的基准面,也是测绘地图史上最早使用有关“海拔”的思想。郭守敬提出的海拔高程概念,在我国乃至世界测绘史上都具有重要意义。今天已广泛应用于世界各国地形测量的海拔高程,郭守敬在700多年前就已提出,并应用于实地水平的测绘。

在元朝,已有画有经纬度的西域地球仪传入中国。那时我国不但进行纬度的测量,且萌发了朴素的经度概念,甚至在天文学中开始以地理经度改正日历的创举。应该说,在测绘地图方面已具备了由“计里画方”向经纬度过渡的可能性。但由于“天圆地方”说仍占统治地位,使传统的地图绘制没有得到根本的转变。返回搜狐,查看更多

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