东汉以来，地图测绘技术有了新的发展，地图得到更广泛的应用。汉光武帝在建立政权后，从公元39年开始，每年举行一次大典，在大典上由大司空向他进献地图。当时在水利工程中已应用地图。东汉明帝时，王景曾主持治河工程，他领导疏决壅塞，开凿山阜，还进行了地形测量，当时皇帝曾赐给他地图。到了晋代，地图测绘技术有了重大突破，我国开始有了统一的测绘方法和制图规范。西晋时的制图学家裴秀总结了前人测绘地图的经验，明确建立了我国古代地图的测绘理论。
浙江测绘与地理信息科技博物馆裴秀展项
裴秀（公元224-271年）字秀彦，东闻喜（今山西闻喜）人，在晋武帝时曾佐理国家军政，官至“司空”（相当于宰相地位），因行政职务的关系，接触到大量地图和地理资料。由于当时流传下来的地图大都简单粗陋，满足不了实际需要，他决心绘制新图。他研究了古今地理的变迁情况，参考了当时的行政区划和水陆交通路线，在门客京相潘的帮助下，编制成《禹贡地域图》十八篇。这可以说是世界上见于文字记载的最古老的历史地图集，裴秀还把旧有的一幅过分巨大而不便展阅的“天下大图”缩绘成以“一分为十里，一寸为百里”（1：1800000）的“地形方丈图”，并改正了其中记载不精确的弊病。最为重要的是他在编绘地图的实践中，总结出六条制图原则，为古代的地图测绘奠定了科学的基础。
浙江测绘与地理信息科技博物馆裴秀展项
裴秀的测绘理论，即所谓的“制图六体”，“内容记载于他著的《禹贡地域十八篇•序》中。关于“制图六体”，裴秀说明如下：
“制图之体有六焉。一曰分率，所以辩广轮之度也。二日准望，所以正彼此之体也。三曰道理，所以定所由之数也。四日高下，五日方邪，六日迁直，此三者各因地制宜，所以校险夷之异也。有图象而无分率，则无以审远近之差，有分率而无准望，虽得之于一隅，必失之于他方；有准望而无道理，则施于山海绝隔之地，不能以相通；有道理而无高下、方邪、迂直之校，则径路之数必与远近之实相违，失准望之正矣。故以此六者，参而考之。然后远近之实定于分率，彼此之实定于准望，径路之实定于道理，度数之实定于高下、方邪、迂直之算。故虽有峻山巨海之隔，绝域殊方之迥，登降诡曲之因，皆可得举而定者。准望之法既正，则曲直远近无所隐其形也。”
王家耀院士讲裴秀与制图六体
制图六体的前三条阐述了测绘地图的三个基本条件。“分率”，即为比例尺；“准望”，是指方位，“道理”，是交通路线的实际距离。
这三者在现代地图测绘上仍是必不可少的数学要素。后三条主要是讲正确确定两地间的水平直线距离的方法。由于各地同地形起伏变化和中间物的阻隔等因素的影响，道路有高下、方斜、迂直的不同。测绘地图应取两地间的水平直线距离。“高下”可能是指把丈量出的倾斜距离归化为水平距离的方法。
如今，中国地图学界最高的奖项"裴秀奖"就是以中国地图学创始人、魏晋时期杰出的地图学家裴秀命名，每两年评选一次。
东汉以来，在方向测定技术上有了新的进步。
指南车是一种机械性指南工具。它的发明年代，传说始于黄帝。
浙江测绘与地理信息科技博物馆指南车展项
《太平御览》引《志林》：“黄帝与蚩尤战于涿鹿之野，蚩尤作大雾，军人皆惑，黄帝乃令风后法斗机作指南车以别四方。”又说为周公所作。这些传说都不大可靠。
比较可信的记载见于《宋书•礼志》：“后汉张衡始复创造。”
从汉代到南北朝时期，不断有人设计制造指南车。下面列举一些记载：
《西京杂记》记有：“司南车，驾四，中道。”
《晋书•與服志》载：“司南车一名指南车，驾四马，其下制如楼三级，四角全龙衔羽葆。刻木为仙人，立车上，车虽迥运而手常南指。”
《南史》祖冲之列传中载：“初•宋武平关中，得姚兴指南车，有外形而无机杼，每行，使人于内转之。升明中，齐高帝辅政，使冲之追修古法。冲之改造铜机，圆转不穷，而司方如一，马钧从来未之有也。”
从这些记载可知，指南车是装有自动离合控制装置的指南工具，在车子开始运动时，使车上木人手指向南方，则不管车向那个方向运动，木人之手总可保持指南。从当时的机械发展情况来看，指南车的传动和控制显然是应用齿轮系。指南车在比较平坦的地区进行方向测定还是可以的，它在测量和制图上，显然是具有一定价值的。但目前在文献中还没有找到把指南车和实际测绘联系起来的记载。
在测量工具方面，我国古代还发明了著名的记里鼓车，这是一种用于远距离长度测量的工具，具有很高的实用价值。它可能发明于西汉时期，但从文献来看三国时才应用多了起来。下面是有关的一些记载：
《西京杂记》写道：“汉朝舆驾祠甘泉汾阴，备干乘万骑。太仆执辔，大将军陪乘，名为大驾。司南车，驾四，中道。辟恶车，驾四，中道。记道车，驾四，中道。”
《晋书•與服志》载：“记里鼓车，驾四，形制如司南。其中有木人执槌向鼓。行一里则打一槌。”
晋代崔豹所著的《古今注》载有：“记里鼓车，一名大章车，晋安帝时刘裕灭秦得之。有木人执槌向鼓，行一里打一槌。”
浙江测绘与地理信息科技博物馆记里鼓车展项
从上面的记载可知，古代的记里车有“记道车”、“大章车”等不同名称，但功用完全相同。记里车具有反映里程的功能，当车前进时，车轮的转动可以通过传动机构反映出来。记里鼓车的机械传动，不但要利用到齿轮系，而且还要用到凸轮机构。
司南、指南车和记里鼓车，都我国古代的发明创造，它们在世界科学技术史上占有重要位置。司南是世界上最早的磁性指向仪器，是指南针的最初形式。指南车不但是世界上最早的机械指向工具，而且也是自动控制机械装置的祖先之一。记里鼓车则是世界最早的自控机械里程测量仪。
原标题：《科普 | 裴秀的地图测图理论及测量工具的发展》
