康熙四十七年六月,一支小队出了山海关。
队伍里有三个人是西洋人:雷孝思、白晋、杜德美。还有几个中国官员、几名随从、几匹马、几箱仪器。
他们往西走,沿着长城。
这一走,走了十年。
一张空白的地图
事情要从一张地图说起。
康熙二十二年,朝廷下令各省把本省地图画了送兵部。这是老办法:每个县自己画一张,报上去拼起来。拼出来的东西,山是画成一片一片的,河是随手弯的,路是照驿站写的。
康熙不满意。
他后来在《御制文集》里写过一句话:朕于地理从幼留心,凡古今山川名号,无论边徼遐荒,必详考图籍,广询方言,务得其正。
这是他自己说的,未必全可信,但他确实在意这件事。
真正的触动在康熙二十八年。
那一年中俄在尼布楚谈判,签了《尼布楚条约》。谈判桌上,法国传教士张诚拿出一张自己画的亚洲地图。
地图上,中国东北那一块,是空的。
不是画得粗,是根本没有。黑龙江以北、外兴安岭一带,在这张由欧洲人画的亚洲地图上,是一片空白。
一个帝国的东北角,在别人的地图上不存在。
这件事让康熙下了决心。
一支队伍出山海关
为什么是这几个人?
清朝的钦天监里一直有西洋人。顺治、康熙两朝的历法改革,靠的就是耶稣会士:他们懂天文,会算日月食,会造仪器。汤若望、南怀仁都做过钦天监的负责人。
皇帝要测天,用的是这批人;要量地,用的还是这批人。
康熙四十四年,先做了一次试验。
雷孝思、白晋和比利时人安多,被派去测京津一带。他们画出一张图,上面标了京城和周边七千个城镇村庄。
康熙看了,满意。
他自己也不是只听汇报的人。象限仪的用法是他跟传教士学的,宫里存着仪器,出巡的时候会亲手测一次。图是一批批送进去的,他一张张看,看完了提问:这条河为什么这样拐,这座山的名字为什么和志书上不一样。
三年后,正式开始。
康熙四十七年六月,雷孝思、白晋、杜德美出山海关,测长城。两个月后白晋病倒,回京。剩下的两个人沿长城往西,一直测到嘉峪关,第二年才回京。
然后他们又出长城,去东北,一直测到朝鲜边界。这一段到康熙四十九年才完。
白晋是法国人,来中国很早,给康熙讲过几何。他病退回京以后没有再上路,但一直留在编绘的班子里。
杜德美也是法国人。全国的图最后由他总其成。他在雍正二年死在北京。
再往后是分队。
一支队伍管不了一个帝国。他们分成几路,各管一片:一路沿长江下游,一路进浙江福建,一路往西南的山区。每一路各自测出一段三角网,走到省界,和邻省的那一段对接。
接不上的地方,就得回头重测。
雷孝思自己走的是最难的一路。康熙五十四年,他进四川、云南、贵州、湖广,一路测到康熙五十六年。
这些队伍走的路,大多是土路和山路。
仪器怕风,风一大,气泡不准,读数就废。所以他们多半在清晨动手,那时空气还稳。夏天蚊虫,冬天手冻得握不住尺;测链是铁做的,冬天贴在手上像刀。
一测一整天,晚上回去算。
西藏是最难的一段。巴多明请求派传教士进去,康熙没有同意。他改派舆图房的官员去,把测回来的数据带出来,交给传教士编绘。
新疆那边,只到哈密以东。
不是不想去,是去不了。那个时候准噶尔还在西边,噶尔丹虽然败了,策妄阿拉布坦又起来,哈密以西是战场。带着仪器和三脚架的人,进不了那样的地方。
所以这张图上,帝国的西端是断的。
三角与星
他们用的办法,和以前的中国人、也和以前的欧洲人都不一样。
以前的画法,是走一条路,记下方向和里程,把路线连起来。这样画出来的图,路是对的,路与路之间是猜的。
这一次用的是三角测量。
仪器是西洋的:测角仪、象限仪、罗盘、测链。测一条边,用人拉着链子一段一段量;测一个角,把仪器架在三脚架上,对着远处的标杆读刻度。
先得有一条基线。
在平坦的地方量出一条尽可能准的直线,几十里长,误差要小到可以忽略。后面所有的三角形,都是从那一条线长出来的。
这就是基线。
在一段已知长度的基线上,测出两端到第三个点的角度。三条边、三个角,只要知道一条边和两个角,其余都能算出来。算出一个新点,再从这个新点出发,算下一个。
一个点接一个点,像网一样铺开。
三角测量有个毛病:它怕天气。雾大、山挡、看不见,就断了。
所以他们又用了天文。
测经度,靠天象。月食发生的时刻,各地看到的时间不一样;同一场月食,在北京记一个时刻,在云南记一个时刻,两个时刻的差,就是两地的经度差。没有月食的时候,就看木星的卫星什么时候被木星挡住。
测纬度,靠太阳和北极星。正午太阳的高度角,夜里北极星的高度角,各测一次,就能定出南北位置。
一个用尺,一个用星。

两套办法互相校正,哪个地方三角网断了,就用天文补;天文看不清,就用三角推算。
后来的研究者比对过:这张图的纬度相当准,经度差一些。原因不难想——纬度看太阳和北极星,天天能看;经度要等月食,等一次不容易,观测的时刻差一点,东西方向就差几十里。
六百四十一个点
这里面有一件很少被提起的事。
确定经度需要一个起点。地球上每一条经线都可以当零度,问题是谁说了算。
这张图用的零度,是经过北京的那一条。
也就是说,图上所有地方的经度,都是相对于北京写的。这不是一件小事。它意味着在这张图的世界里,中心不是巴黎,不是伦敦,是北京。
还有一件顺手定下的事。
测量的过程中,需要一个统一的长度。朝廷用的是工部营造尺。他们把那把尺和天上的度数对了起来:经线一度,合二百里。
这是一件小事,但它把地上的尺和天上的圈连在了一起。以后说多少里,说的不只是路,也是地球。
比例尺定在一百四十万分之一到一百五十万分之一。投影用的是梯形投影:把地球表面按经纬线切成一个个梯形,再摊平。
十年下来,全国测出六百四十一个经纬点。参加的人二百多,其中西洋传教士有白晋、雷孝思、杜德美、潘如、汤尚贤、费隐、麦大成等人。
范围南到海南岛,北到黑龙江,东到台湾,西到哈密以东。
康熙五十七年,四十四幅图拼在一起,装成一套。
这套图有两个本子,一个用汉文标地名,一个用满文标。同一座山,两种写法并排放在一起。
这不是重复劳动。满文那一套是给皇帝和满洲大臣看的,汉文那一套是给各省用的。一张图,两种读者。
名字叫《皇舆全览图》。
四十四幅
图成了,接下来是印。
康熙先让意大利传教士马国贤主持雕版。刻出来的效果不好,线条粗,字也不清。
于是这套图被送到巴黎,请法国当时最有名的制图师安维尔重新雕版。印了一百二十套,花了大约二十万四千两银。
一套中国地图,最好的版本是在巴黎印的。
这件事说起来有点别扭,但在当时就是这么办的。中国的雕版手艺擅长印书,不擅长印精细的铜版地图;欧洲的铜版地图正好相反。
图印出来以后,大部分留在宫里。内府的东西,外间不容易见到;各省拿到的是分幅的本地图,拼不起来。
雍正年间,有人把这四十四幅按纬度重新排过,分成十排,所以后来又叫《雍正十排图》。
图后来又回到中国。乾隆二十一年,朝廷派人订正西藏部分,编成《乾隆内府舆图》,范围比康熙这一套大了一倍多。
而康熙晚年那场礼仪之争,最后以禁教收场。争论的是中国人能不能祭祖祭孔,争到后来,教皇派了使节,皇帝下了谕旨,两边都不肯退。
雍正即位后厉行禁教,传教士大都被逐出中国。
人走了,数留下。
会测的人走了。
测过的点还在纸上。
同一时期,法国也在量自己的国家。
从十七世纪六十年代起,卡西尼一家,用三角测量把法国一寸一寸测了一遍,到十八世纪四十年代才出全图。他们的图,后来成了欧洲地图学的样板。
两个国家几乎同时在做同一件事,方法也几乎一样:基线、三角、天文定点。
不同的是,法国测完之后,那套方法留在了欧洲的学院里,一代一代往下传。中国这套方法,随着传教士离开,也就停在那里了。
康熙五十七年拼成的那四十四幅图,今天能见到的原本不多。反倒是当年在巴黎印的那一百二十套,在欧洲的图书馆里还能找到。
这套图后来的用处,比它本身更长久。乾隆平定西域,要画新疆的图,底子用的是康熙这一套;各省修志、治河、画疆界,也常常拿它做参照。
一张图变成了一个基准。
李约瑟后来的评价是:它不仅是亚洲当时所有地图中最好的一幅,而且比当时所有欧洲地图都更好、更精确。
这句话说的是图。图背后那十年,是二百多个人用脚走出来的:从山海关到嘉峪关,从黑龙江到海南岛,从北京到打箭炉。
他们量完之后,画下了一条以北京为零度的经线。
一百六十六年后,世界在华盛顿开了一次会,把零度定在了格林尼治。
















