晚清科学家邹伯奇的方志舆图测绘成就探究论文
一、邹伯奇主持方志舆图测绘之历史背景
中国明清时期，随着方志编纂的兴起，与方志紧密相关的地图绘制也逐渐兴盛。明万历年间西方制图方法传入，从意大利人利玛窦绘制《坤舆万国全图》开始，中国的官方地图始有经纬度。清康熙五十六年(1717)完成的《皇舆全览图》，采用西方制图术中的地图投影法及经纬度方法。然而，诸种西方科学、先进的绘图方法却未能得到自上而下的普及推广，“在从16世纪末叶到20世纪初的大部分时间里，中国地图学几乎没有受到欧洲影响的痕迹。”上至国家下至省、县、乡，传统制图法依然流行。
直到晚清，个别方志陆续出现有关对志书舆图绘制不满的记录，同治《南海县志》即是其一，并且是对传统制图法积极开展创新尝试的最早的方志之一。南海县志分纂李征认为：“吾桑园围，向有旧图，全失古法”。可见，当时南海修志者已经对旧志地图错漏百出、且几无科学、实用功能的弊端深感不满。同治五年(1866年)，恰逢《南海县志》重修，对旧志舆图早有不满的士绅，希望利用重修新志的机遇，对方志舆图之测绘水平进行改善和提升。生于南海、长于南海的邹伯奇成为主持县志测绘工作的最佳人选，县志编修“局内者梁墨畦、康述之、梁香林诸公，亦以绘图事属先生”卷二《南海县志图说后跋》。为何由邹伯奇负责《南海县志》地图测绘任务，以及邹为何决意担当起此重任，通过考察史料，大致有以下几个方面原因：
第一，邹伯奇不仅擅长天文算学，精通文史，而且从青年时代就醉心于地图绘制，钻研西方制图术之余，致力于改进地图绘制方法。1844年，25岁的邹伯奇摹绘完《皇舆全图》。由于其摹绘的地图能符合“地圆之理”和“地球弧面”卷二《皇舆全图序》，因此相较同时期或早些时候的地理学家绘制的地图，在科学性、精确度上更胜一筹，广受周围弟子、友人、学者赞誉，纷纷传阅和临摹，乃至刻印成书。
同时，他也是国内使用摄影器测绘地图的第一人，几乎与西方人同时运用了摄影测绘术。在《摄影之器记》卷五一文中，邹伯奇记录了自己青年时期从《梦溪笔谈》中得到透镜成像原理的启发，自制摄影器用作绘制地图和平面测量，便利了测量工作，开启了中国近代测绘技术之门。因此，邹伯奇深厚的理论积淀与创新实践精神，为其日后全面主持南海县舆图测绘打下了坚实基础。
第二，邹伯奇的舆图测绘技术受到当时政、学界的一致认可与推崇，享有极高声誉。邹伯奇虽仅为一介生员，但凭借对天文、算学、舆地测绘学的深厚造诣，在与陈澧、张维屏、谭莹、金锡龄、刘熙载、夏鸾翔等学人交往、切磋学问过程中，赢得了他们的一致敬佩，其中不少学人担任过学海堂的学长。因此，咸丰七年(1857年)正月，在众多学海堂学长的公举下，“补学海堂学长”。虽然“学长中如吴兰修、侯度、陈澧、张其?、邹伯奇皆精数学，而邹伯奇尤天才特绝，贯通中西，极深研几”，连陈澧也自叹“聪明不逮特夫远甚”卷三《邹特夫地图序》。同治三年(1864年)，时任广东巡抚的郭嵩焘曾邀请邹伯奇绘制广东图。虽然此次绘图工作，由于“其时程日甚迫，徒属又希以绘图法布之各府州县，而各府州县未尽明晓，故所为未尽善”卷二《南海县志图说后跋》，诸多客观因素限制了测量技术的发挥，邹伯奇甚感遗憾，但透过郭嵩焘的垂青与信任，可以得知邹伯奇的舆图测绘水平在当时的广东可谓首屈一指。
同样对旧志中舆图测绘错讹百出的现象久有不满的邹伯奇，欣然接受了此项重任，亦十分重视此项工作。邹伯奇弟子邹在《南海县图志说后跋》中说到，“辛未其间，人事牵率，稍濡时日，先生手书敦迫告诫，亟望其成，而深惧其不成。尝曰，吾成此图以为天下法也”卷二《南海县志图说后跋》。不难看出，邹伯奇对县志测绘工作倾注了大量心血，他希望通过自己的探索，用严谨的方法绘制一套精准详备、标榜后世的舆图范本，构筑科学的舆图测绘准则。
二、邹伯奇对方志舆图测绘领域的改进和贡献
自同治六年(1867年)开始承担县志舆图测绘任务，邹伯奇或带领弟子“同行邑境”卷二《南海县志图说后跋》，开展测绘工作;或由弟子亲自前往测绘，通过书信予以指导和说明。邹伯奇的弟子中，孔继藩为邹伯奇高足，学海堂专课肄业生，参与了同治《南海县志》的绘图工作;邹、罗照沧皆为监生卷首，“分绘阖邑舆地”，协助邹伯奇的测绘工作。
同治八年(1869年)邹伯奇因病仙逝，他的弟子邹、罗照沧受命继续测绘。最终，这项“始于丁卯(1867)蒇于辛未(1871)”的测绘任务于1871年完成，共绘制出南海县境舆图数量达150余幅之多，包括《县治附省全图》1幅，《县境全图》1幅，下辖各司、厅、堡图共102幅，《南海总图》共48幅，另有《西樵山图》1幅。这些流传至今的珍贵地图，为研究清代广东地方地理演变提供了十分有价值的资料，同时也充分体现出邹伯奇卓越的舆图测绘思想、超前的测绘水平、完备的测绘理论。仔细爬梳这些地图以及邹伯奇的相关材料，他对方志舆图测绘的改进和贡献主要有如下几个方面：
(一)巧妙融合，兼采中西
在西方绘图术传来之前，中国学者的地理观念“大多数是以地为平面，所以绘画地图亦只知画方之法，却并不知道地是球形，平面的'地图不能正确地表示弧形的地面”。对西方绘图术深有研究的邹伯奇，在《南海县志》卷一《图说》的开篇便阐述了传统方志舆图绘制存在的问题：一是不能规范地实测经纬度，没有将经纬线的测量作为绘制地图的前提和基础;二是忽略了地球的“方圆之势”，即地球的球体特征和曲率，平面舆图绘制简单套用古代“计里画方”方法，只用纵横等距、直线交叉地画满正方形小格，故除中心部分较准确外，愈往四周变形愈大，从而极大影响了舆图绘制的整体精确度。对此，邹伯奇决心以续修《南海县志》地图试法，“遵其法，推而广之，实测境内经纬”，严格按照西方绘制准则测量经纬度。
然而，邹伯奇并没有全然放弃传统舆图绘制方法。他巧妙糅合传统“计里画方”法和西方实测经纬法的优点，“于栏外画小格，每格为一里，以取计里之便”卷一《图说》，如此一来使同治《南海县志》地图在提高方位精确度的同时，便于凭据栏外小方格来计算实地距离远近，兼顾了方志地图的准确性与实用便捷性。因此，邹伯奇对古代绘图法进行创新运用的同时，能汲取中西测绘技术之长，将西方地图测绘的关键技术为我所用，无疑推动了中国舆图绘制的科学化进程。
(二)规范地名，严格考证
地名是舆图的内容之一，也是舆图的补充和延伸。地名注记是否考证严谨，直接关系到舆图的精准度。前人修志时在地名考究上往往避重就轻，敷衍了事，且因地名的雅俗、异称、古今殊号等内容的考证工程繁复而巨大，致使“今传后世之为图，多未亲履，其地徒依方志之言，杂搜词人之皮传，悬想臆测，心摹手追”卷一《图说》，后人开卷查阅时常疑窦丛生。对此问题，邹伯奇在《南海县志》续修过程中，痛绝流弊，十分重视对方志舆图地名的考征，完善地名注记规范，力争做到“只据见在，不尚风闻”、“足有未到，宁缺而不诬”、“不得其处者，必不妄注”，最大限度地保证注记的准确度。为了更好地要求自己和指导弟子，邹伯奇在其《画地图功程》、《画地图浅说》中，对考证地名的工作环节做了诸多具体的要求，避免泛泛空谈，更具实操性。
例如在绘制新图、勘定地界、注记地名或古迹时，邹伯奇要求弟子要做到“细询”、“目验”、“著明”卷一《测量备要》，各个环节缺一不可，这在同治《南海县志》的地图中均有体现。就以县志卷一之《九江厅主簿图》、《九江东方图》、《九江西方图》为例，九江各个地界、下辖各堡、山体、主干流、支流、沙岛、滩涂、桥梁、寺庙、书院、祠堂、社学、墟市等均有标记;一些特殊地势也进行了特别标记，如“人字水”、“九曲十三湾”等;此外还注明了不少基窦，如“桑园围基”、“惠民窦”等。通过舆地图中规范的注释，我们得以了解南海当时的农田水利状况，以及百年间地理环境的沧桑变化痕迹。同时，对于像“户、客家、耕户”这样的固定聚居群体，也“须注明某墩某基、某坑等名。系那种人居住，属某某乡所，以著其实也，不必削而不书，以为贬也”卷一《画地图功程》。从这些不起眼的细节要求，可以体现出邹伯奇不仅十分注重地图的注记规范，而且对域内边缘族群亦十分关注，体现出其尊尚平等、惟科学是举的严谨态度。
(三)摈弃虚美，注重实用
清代中前期，运用投影法和经纬度法绘制的方志舆图极为少见，多数舆图基本上沿用传统绘制法，即便是传统的计里画方法也不普及，舆图平面控制基础采用制图者俯视角度绘制出地域全貌，城图中景物虽如山水画般精美，但大小、面积比例常常失衡，地图的美学功能要远远重于实用功能。
邹伯奇对这种过于追求美观的绘图弊端尤其不满，如在其《画地图浅说》中讽刺到：“登高远望，则形势可了然心目，此乃摹绘景色之法。中则必大而详，松柏亦参天矣。外则必小而略，远山一抹而已，不足以施之地图也。”卷二《画地图浅说》，用描绘景色的方法绘制地图，必然导致舆图几乎无实用之功效。因此，邹在对弟子严格要求，经纬度数与注记标识必须按照比例与实际大小进行记录，不以物小而忽略不计，亦不得任意篡改、美化。村庄有广狭，水路有宽窄，都应“依分率大小画之，不得任意写大”卷一《画地图功程》。邹伯奇讲求实事求是的这一理念，得到了《南海县志》分纂者之一李征的认可：“绘图之法，失传久矣……间有晓者，不过用画师写山水法，能翻空以取神，不能征实以求是。以至东南互移，位置颠倒，常不免矣。”从中不难看出，李征在讽刺以往舆图绘制重“美观”不重“实测”弊端的同时，对邹伯奇在此方面的突破给予了极大的肯定。
(四)完备章程，培养人才
舆图测绘工作涉及方方面面，尤其在古代测量设备、交通条件较为落后的状况下，实际测量尤其艰难。弟子邹在《南海县志》卷二《跋》中写到：“先生谓，绘地之法较算天尤难，算天可安坐而推，绘地必举足亲历”，可见测绘工作之繁复程度。但正因如此，测绘工作章程之完备、步骤之先后就尤为重要，这些因素直接影响到绘制精确度和成图效率。因此，邹伯奇特别编制了《测量备要》、《绘地图说》等章程，对于测量之仪器、辅助器械、仪器使用方法、测量方法、程序步骤、注意事项等一一列举说明，备自己和弟子不时检阅。
除了约定章程，他还十分注重培养人才，在与弟子的书信往来中反复教导，如与弟子罗照沧的书信提及：“如前所绘大富、大江竟不能与张槎、土炉搭合，不过因悭越几步，令彼此无勾搭笔墨，将来又要费一翻还魂工夫，是谁之咎?所应写、应考究之事，前已付有画图章程一纸，时常要观玩，用精神照管，毋使得此失彼，则用日少而成功速;如视之闲文，则虽足日已经过，亦必诸多遗漏错误，余于此事最知甘苦。凡有所作龃龉不安，即当亲携来请教，然后能得其弊病何在。愈学愈精，不可以为尽晓，妄作妄为、苟且迁就，以减其迹。”卷二《与罗照沧书》，可见，投机取巧之事于测绘地图是一大忌。邹伯奇以自身感悟，反复提及偷省工夫、苟且偷安之弊病，对弟子的劝诫和教诲可谓不厌其烦、细致周全。今日读之，仍可感其脚踏实地、精益求精的学人作风与为人师者之风范。这些点滴、琐碎的细节规范与嘱咐，或许正是邹伯奇“成此图以为天下法”的“大法”的最好诠释。同时，因为十分注重对弟子的培养和测量技艺的传授，晚年身体抱恙、疾痛缠身的邹伯奇得以通过书信指导弟子完成浩大的测绘工程，即使在其去世后，其弟子亦可独立开展测绘，保证了县志舆图测绘任务能如期完成。
三、小结
清同治十一年(1872年)，《南海县志》编纂完成，百余幅南海县图列入县志第一、二卷。这套地图严谨而精密，受到当时诸多学人的一致称赞。如陈澧对邹伯奇弟子运用邹伯奇测绘方法绘出的地图也极力“地图至此，精密极矣”。学人陈璞在《邹征君南海地图赞》中难掩对此地图之珍视：“南海为邑，幅员辽阔……谁能图之，布测运法，维邹征君，遣二弟子。记里准方，亥步八垠。裴氏六法，旷古不传，征君实创，甫图一邑。图成君逝，是可宝藏。”卷六《附录》，234藏于南海博物馆的碑刻《西樵山图记》对邹伯奇弟子绘制的西樵山地图亦是赞美有加：“峰峦位置、途径屈曲，不失分毫，神乎技亦!”邹伯奇的测绘技术也明显带动周边地区舆图测绘水平的提升。如同治十年(1871年)刊印的《番禺县志》舆图，由于其分纂既有陈澧、金锡龄、陈璞等邹伯奇之故交，负责测绘的又是邹伯奇弟子罗照沧，因此基本应用了邹伯奇的舆图测绘技术，较之前的方志舆图有了较大提高。稍后的光绪五年(1879年)《广州府志》，分纂舆图的陈澧按照同治《南海县志》的绘图模式统一各县舆图，标注比例尺、经纬网，使府志舆图更加科学规范化。
邹伯奇的测绘技术不仅受到当时的认可，也受到后世修志者的充分肯定。宣统二年(1910年)续修的《南海县志》舆图，虽隔三十余年之久，却基本沿用了同治年《南海县志》的全部地图，“只将旧本摹印间有村落、地名讹误遗漏者，按照采访册订正之、添补之”，增入京师新旧会馆图、学宫图、中学堂图及粤汉铁路干线图、三省铁路直线图等，除此之外，几无改动。编纂者在《图序》中特别说明了重新摹印旧图的原因，高度评价了邹的测绘水平：“本邑所属各图，前为邹征君伯奇所绘，界限明晰，校雠精美。此次重修，未便再行更易，只将旧本摹印。”卷一《图序》此外，由于同治《南海县志》中还包括广州城图，绘出经纬网并详细标注出城内的道路网络及主要建置，亦被后世研究者视为广州城图绘制走向科学与成熟的标志。
总之，邹伯奇及弟子的测绘成果即便经历三十余年的风沙洗礼和不断检验，却依然被后世重复征用、顶礼膜拜，被视为舆图测绘的典范，成为晚清城图测绘不断成熟的代表，足可见其影响力之深远。然而，邹伯奇的测绘成就远不止于此，他的科学理论、思想及深远影响还有待更多跨学科领域的深入探讨和研究，他的学贯中西，勇于创新的科学精神仍值得我们借鉴和弘扬。
【晚清科学家邹伯奇的方志舆图测绘成就探究论文】相关文章：
有关舆图造句10-30
房地产测绘课程教学改革探究论文07-04
测绘专业道路勘测设计最佳教学模式探究论文01-11
伯奇掇蜂的历史典故06-26
破解晚清满族图形的形象特征论文02-13
方志的造句10-08
测绘职称的论文03-19
测绘中级论文03-30
浅论晚清传教士的观念学术论文06-19