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制图学的曙光:如果世界倒退,我们如何前行?

时间:2022-10-12 02:00:27 | 浏览:2571

制作地图是人类总结探索世界的经验的一种方式;而地图或类似的工具则是我们记录历史的一种形式。最早的地图铭刻在古巴比伦神秘的楔形文字中,书写在古埃及珍贵的莎草纸上,出现在古希腊智慧的哲学理论中,并镶嵌成为古罗马美丽的马赛克图画。巴比伦世界地图想

制作地图是人类总结探索世界的经验的一种方式;而地图或类似的工具则是我们记录历史的一种形式。

最早的地图铭刻在古巴比伦神秘的楔形文字中,书写在古埃及珍贵的莎草纸上,出现在古希腊智慧的哲学理论中,并镶嵌成为古罗马美丽的马赛克图画。

巴比伦世界地图

想要了解地图制图学的起源,就必须从了解《波伊廷格地图》开始。

这幅地图中展现的世界,据称是古罗马帝国最初的样貌。

在本文中,我们将通过托勒密地图、中世纪地图和文艺复兴早期及中期的地图,来了解制图学的发展,以及那些最早被应用到制图系统中的数学原理。

《地图时光机》

[美] 凯文·J.布朗 著

定价:158.00

中国画报出版社

出版时间:2021.1

许多古地图,例如古巴比伦和古罗马时期的地图,不仅界定了我们今天所理解的“地图”的概念,也为后世的地图创作奠定了范本。

两幅古地图:《波伊廷格地图》与《赫里福德世界地图》,分别代表了两种前托勒密式的制图风格。

两幅地图一幅来自古罗马,另一幅来自欧洲的中世纪,呈现出的是迥然不同的世界观。

《波伊廷格地图》(局部),此地图是已知最早的世界地图的代表作。尽管那时还不存在现代地图制图学的基本标准,也没有清晰明确的数学投影系统可以被应用其中,《波伊廷格地图》依然准确标注了当时的主要城市和水体分布及其间距

《波伊廷格地图》描绘了古罗马庞大、复杂的交通路网系统,为繁荣昌盛的商业与跨国贸易提供服务。

这幅地图并不是根据精确的数学系统而建立的,但它仍被看作一个实用的工具。

结合古罗马广袤领土上精密复杂的道路系统,《波伊廷格地图》可以为人们的出行与物资运输提供极其便利的导航。

从现代社会的角度来看,《波伊廷格地图》与大都市的轨道交通地图最为相似。

《波伊廷格地图》(局部)

尽管两者都不是按比例绘制的,但却都能提供路线规划、物理距离以及车站信息以作概览,使行人轻松地从一个地点到达另一个地点。

此相反,《赫里福德世界地图》引领的则是一个精神的世界。

中世纪的特征之一便是古罗马的交通系统的瓦解。

人们的远途旅行大大减少,而日常的出行环境变成了穿梭于狭小封闭的领地中的崎岖小路,这些小路既缺乏维护又充满危险。

古罗马时期那些宽阔平展的道路、路旁的休息站和巡逻的守卫,都消失在了历史的记忆里。

《赫里福德世界地图》,此地图是典型的传统中世纪T-O地图。T-O地图通常是根据《圣经》故事中的内容来绘制的地图。这张地图很难运用现代的制图标准来解读,因为它所呈现出的并不是现实世界,而是一个仅存在于想象中的精神世界

人们不再热衷于出行,转而投向对于灵魂与信仰的探索。

《赫里福德世界地图》所反映出的,正是这样一个由向外转为向内的世界,而它所指引的是在这个向内的世界中徘徊的灵魂。

到了文艺复兴初期,制图学迎来了一次重要的革新,这要归功于被欧洲人重新发现的托勒密地图。

克劳迪乌斯·托勒密是公元2世纪古罗马帝国的数学家,他出生于埃及,长期居住在亚历山大城。

克劳迪乌斯·托勒密

他的鸿篇巨著《地理学指南》为现代地图制图学奠定了基础。

这部书详细介绍了如何严谨地运用地理坐标系绘制地图,以及如何应用数学地图投影系统将地球的曲率表现在地图上。

不仅如此,他所建立的坐标系统包含了数百对坐标点,根据这些二维平面的坐标点,可以绘制出一个相当接近现实世界的现代地图。

塞巴斯蒂安·明斯特尔于1550年创作了这幅《明斯特尔的托勒密世界地图》,并运用了在大航海时代到来之前最普及的托勒密制图法。明斯特尔的绘图严格遵循了克洛迪于斯·托勒密的著作《地理学指南》。尽管如今有许多保存下来的“托勒密地图”,其中大多数地图都是后人根据《地理学指南》中描绘的方法而制作的

尽管托勒密的著作创作于古罗马时期,但其重要意义直到文艺复兴初期才被欧洲人重新发现。

1406年,来自意大利斯卡尔佩里亚的学者兼人文主义者雅各布斯·安杰勒斯将《地理学指南》一书从阿拉伯文翻译成了拉丁文。

这部著作的翻译给欧洲的人文主义者带来了新的启示。

《地理学指南》不仅带领他们认识了世界,更重要的是还让他们得以深入解读当时的学者所推崇的古代文本。

《世界通用地图》,这张闻名世界的地图描绘了从12个不同的方向将风吹向世界中心的风神,还有各种各样潜伏在汹涌波涛之中的海怪。16世纪,明斯特尔汇编的《宇宙通志》在欧洲的知识分子中间广为流传、深受好评。这幅世界地图被收录在这本书中

从这个层面上而言,早期的托勒密地图与《赫里福德世界地图》具有相似的意义。

只不过,早期托勒密地图并不是精神世界的指南,而是通向古代世界的桥梁。

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1492年发生的一系列事件,使得制图学突然具有了崭新的、更直接的价值。

托勒密制图模式的主要局限性在于,它仅仅描绘了古人所知的世界,即由欧洲、亚洲和非洲三部分所组成的世界。

若这些早期的地图仅用作知识的普及并无不妥,但是,随着克里斯托弗·哥伦布登陆新大陆,以及随之涌现的财富与新发现,许多人开始重新凝视地图。

克里斯托弗·哥伦布,探险家、殖民者、航海家,出生于中世纪的热那亚共和国(今意大利西北部)。在西班牙的天主教君主的赞助下,他在1492年到1502年间四次横渡大西洋,并且成功到达美洲

这是自古罗马陨落之后,地图第一次真正成为了一个帮助人们探索现实世界的工具,而不再仅仅是一个用以沟通古代世界与精神世界的媒介。

马丁·瓦尔德泽米勒是第一个尝试运用托勒密地理系统来描述哥伦布发现的新世界的制图师。

作为一名制图师,他的制图理念传承于托勒密。尽管瓦尔德泽米勒的地图如此伟大,但它仍仅仅是对托勒密地图的一次扩展与诠释。

《宇宙志》又名《瓦尔德泽米勒地图》,是现存于世的最重要的地图之一。其重要的意义在于,它是世界上第一个将新发现的美洲大陆定为“亚美利加”的地图。很显然,马丁·瓦尔德泽米勒借鉴了“哥伦布”和阿梅里戈·韦斯普奇的名字来命名这个新大陆

传统的托勒密地图在加那利群岛或传说中的幸运岛延伸到了神秘的城市卡蒂加拉,据悉可能是在越南南部西海岸被称为喔㕭的一处废墟。

由于哥伦布和韦斯普奇发现的新世界,瓦尔德泽米勒不得不将托勒密地图所描绘的世界范围扩大了一倍多。

为此,他将托勒密地理系统转变为一个心状投影系统,以里海为中心,大大拓展了托勒密地图描绘的范围。

瓦尔德泽米勒的新地图不仅展现了新发现的美洲大陆的海岸,而且还拓展出一片在美洲西部可能存在的未知海域。

《新世界地图》,这幅图形丰富的地图完美诠释了地图从信息模糊的宗教地图向早期的科学地图转变的过程。经过科学计算得出的经度和纬度线都令这幅新世界地图弥足珍贵

在瓦尔德泽米勒的启发下,包括奥龙斯·菲内在内的许多制图师迅速地接受了心状投影系统,甚至还将其扩展为一个双心状投影系统,以便在一幅地图中容纳两个半球。

地理投影系统在整个16世纪持续地完善。

随着更多新大陆的发现,越来越精密复杂的数学模型被制图师用于地理投影系统,从而制作出更加复杂而精确的地图。

《现代版完整世界地图》,这幅杰出的地图,是由法国制图师奥龙斯·菲内于1531年制作的木刻地图。这幅地图呈现出一个独特的心状投影系统。在这幅作品中,菲内尝试运用数学原理来解决如何将地球的曲面描绘在一个二维平面上的问题。他是第一个运用投影系统来制作如此精准的地图的制图师

当然,这个进步的过程始终伴随着阻力。

当一些制图师开拓出新的制图模式时,另一些人则退回到了像《赫里福德世界地图》这样的中世纪制图风格中。

其中一个例子是海因里希·宾廷的《三叶草世界图》。

《三叶草世界地图》,海因里希·宾廷的三叶草形专题世界地图首次发行于1581年,是一幅T-O风格地图,T-O地图本质上所诠释的是宗教世界定义的由三部分组成的世界。通常情况下,耶路撒冷作为世界的中心,出现在地图的正中心;欧洲、亚洲和非洲的版图则从这里向外延展

保守的宗教世界害怕新的制图模式带来的作品与《圣经》中描绘的世界不相符,因而迟迟不能接纳。

尽管如此,随着越来越多的船队满载探索、征服与贸易的愿望驶向新世界,现代地图以一种势不可挡的姿态横空出世了。

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