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2016 , Vol. 18 >Issue 1: 32 - 38

DOI: https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2016.00032

中国古-近代地图挖掘、分析与利用专栏

中国明代航海图特色探讨

  • 梁迅 , *
展开
  • 中国科学院地理科学与资源研究所 资源与环境信息国家重点实验室,北京 100101

作者简介：梁迅（1969-）,男,工程师,研究方向为地图学和GIS。E-mail:

收稿日期: 2015-04-13

  要求修回日期: 2015-05-14

  网络出版日期: 2016-01-10

基金资助

国家科技基础性专项重点项目“《中国近代地图志》编研”（2012FY120200）

收起

Study on the Features of Navigational Charts in China's Ming Dynasty

  • LIANG Xun , *
Expand
  • State Key Laboratory of Resources and Environmental Information System, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
*Corresponding author: LIANG Xun, E-mail:

Received date: 2015-04-13

  Request revised date: 2015-05-14

  Online published: 2016-01-10

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《地球信息科学学报》编辑部 所有
Fold

摘要

中国明代航海图闻名世界,迄今发现的明初“海道指南图”汇集了千年来南粮北运航线的详实资料;“郑和航海图”展示了中国古航海与航海图的鼎盛风貌,首次公开了跨越亚非欧洲际间的14条航线写景图,以及牵星技术成功应用于远洋导航先例,并继承发展了汉代以来所开辟的海上丝绸之路,再次宣扬了以文化交流与特产贸易为主要目的中外交往传统;南海天书“更路薄”记录了中国历代渔民用生命所换来的航海指南;“琉球过海图”代表了中国古代航海家曾经越洋过海先后到达琉球、台湾、日本等地的东方航海“针路”（指南针定向）面貌;“雪尔登中国地图”的航海总图功能,完善了明代航海图系列。本文还系统地论述了中国明代航海图的写实风格、配套文字或图说等内容特色,以及所采用的“对景法”、“牵星板”、“水上罗盘”、“天文观测仪器”、“船上测速”等技术特色。

关键词： 古航海图; 过洋牵星图; 针路; 对景法; 牵星板

本文引用格式

梁迅 . 中国明代航海图特色探讨[J]. 地球信息科学学报, 2016 , 18(1) : 32 -38 . DOI: 10.3724/SP.J.1047.2016.00032

Abstract

The navigational charts in China's Ming dynasty are famous all over the world at that time, such as the ‘Hydrographic Guide Map’ so far discovered in the early Ming Dynasty, which collected the detailed shipping route to transport grain from the south to the north along the coastline between Ningbo and Liao river over thousands of years; and the ‘ZhengHe Navigational Chart’, which reveals the style and features in a period of great prosperity on Chinese ancient navigation achievements and navigational chart techniques and includes 14 seaway routes crossing Asia, Africa and Europe recognized as the first one in the world. The inheritance and development of the ‘Maritime Silk Road’ since Han dynasty, once again advocates the main purpose of the traditional business between china and foreign countries, which is the culture exchange and local product trading. The ‘Sea Route Book’ recorded the navigational guide of South China Sea as the legacy and at the cost of generations of fishermen's life during the ancient times. The ‘Ryukyu Nautical Charts’ shows the distribution of navigation routes that ancient Chinese navigators recorded during their visits to Ryukyu, Taiwan, Japan and other places across the east ocean of China. The ‘Selden Map of China’ keeps the functions of a general nautical map, and perfected the nautical chart series of Ming dynasty. This paper also systematically discusses the realistic style of the navigational charts, their matching descriptions or drawings in Ming dynasty, as well as the adoptions of ‘Opposite Scenery Method’, ‘Lead Star Board’, ‘Water Compass’, ‘Astronomical Observation Instruments’, ‘Speed Detection On Board’ and other unique techniques.

Key words： The ancient navigational chart; the constellation chart of crossing seas; the chart of sea routes; the Sea Route Book; general nautical map

1 引言

目前,中国古代航海图主要有渔民自绘自用的“更路薄”,以及由相对专业人员绘制的“海道指南图”、“针路图”、“航海图”等,已发展成独立的航海图类型[1]。
宋元以前的古航海图均未能保存。元代航海家汪大渊的二次远洋航海活动,留下了著名的环球航行史书《岛夷志略》和地图学家朱思本的《舆地图》（覆盖亚非欧区域）[2]。明代初期总结了过去长期航海活动留下的各种记载,利用《海道经》的出版机会汇编了“海道指南图”;永乐皇帝下令建造了世界上最庞大的远洋船队,由郑和率领27 000名船员开创了七下西洋的洲际航海活动（1425-1430年）,创作了闻名于世界的《郑和航海图》,标志着15世纪初中国明代的航海业与航海图领先于世界。对照西方地中海沿岸的“波特兰海图（1275年）”与“加泰罗尼地图集[3]（1375年）”,跨越亚非欧海域的“郑和航海图”应当是世界现存最早的洲际航海图。明代中期嘉靖期间留下的《渡海方程》扩编了越东海、黄海、渤海至朵颜三卫及鸭绿江尽头的北洋航线[4]。明代晚期及其以后长达300多年的闭关锁国,远洋航海业基本结束,统治者转向近海防御,以及南粮北运等内海航运,更多地制作了各种近海航海图,例如,“大清一统海道总图”、“海道图说”、“中国海道图”等。

2 明代著名航海图

2.1 “海道指南图”—内海航运千年海道结晶

“海道指南图”（图1）刊于明永乐年间（1402-1424年）《海道经》,描绘了北起辽河支流柳河,南至宁波府的海上运输航线所经沿岸弯曲特征,以及近岸陆地上标志性地物名称等,留下了中国古代千年以上南粮北运海道指南,是目前所能见到的中国专用性内海航海图中的最早版本,也是明代前一千年内海航海象征[5]。
Fig. 1 Hydrographic guide map

图1 海道指南图（局部）

实际上,《海道经》中所载的“海道指南图”是明人根据宋、元底稿甚至包括了更早时期的南粮北运航运记录绘制的。元代海道都漕运万户府已曾“推究地理远近,将船户湾船处及装粮路分,通画图书,明白标写去处里路”,并于延佑七年（1320年）九月“著为定式,刻之于石”,由此可见,其总结了自汉代以来的航海资料。《海道经》中保存了这个前人底本的“海道指南图”。

2.2 “郑和航海图”—越洋航海播撒友谊象征

郑和船队的7次越洋航行,现存的《郑和航海图》见于1621年茅元仪《武备志》,它绘制于郑和第6次下西洋归来后守备南京时期,即明洪熙元年至宣德五年间(1425-1430年)。原图呈一字形长卷,收入《武备志》时改为书本式,自右而左,有图20页,共40幅（图2）,最后附“过洋牵星图”4幅（图3）,以及已失传的文字与地图。
Fig. 2 ZhengHe’s nautical chart

图2 郑和航海图（样品）

Fig. 3 The constellation chart of crossing seas

图3 过洋牵星图

“郑和航海图”采用“对景法”记录了航海过程中见到的地形、地貌、地物及其各种名称标注,包括停泊处、礁、浅滩、居住地等地物,记载了530多个地名,其中外域地名有300个;同时还分别绘明了30多个国家方位,14条航线与距离,详细记录了各地的气象、地文、水文、船艺、碍航物等各种导航要素,及具体的针路,就其导航的功能与精度来看,可称得上是世界首创[6]。
史书还记载了郑和等留下的“郑和出使水程”、“星槎胜览”和“采辑图”等宝贵资料,可惜在1465-1487年,朝廷下令在国家档案馆中查找有关郑和出海的全部文献,并将其焚毁[7]。此事顾起元在其1628年编纂的《客座赘语》进行了记载。
“牵星数据”是“郑和航海图”的特有贡献,包括4幅图文并茂的“过洋牵星图”,以测天定位,指导航行[8]。据统计,图上有牵星记载近70处,其中,16处直接标在航线上,34处标在沿海和岛屿上,近30处标在过洋牵星图上。郑和船队利用日月星辰来辨别航行方向[9]。标志着郑和船队已经成熟地将天文与指南针结合起来导航[10]。据林荃（云南博物馆研究馆员,云南省郑和研究会常务理事）考证,《武备志》中收录的4幅“过洋牵星图”即：锡兰山回苏门答腊过洋牵星图、龙涎屿往锡兰山过洋牵星图、古里往忽鲁谟斯过洋牵星图和龙涎屿往锡兰山过洋牵星图,足以反映了郑和船队已完全具备能在远洋航行中正确判断船舶位置、方向及航线等重要技能,并为后世留下了中国最完备的关于牵星术的记载。在中国称其为”天文航海图”,英国著名科学家李约瑟在《中国科技史》中评论“郑和航海图”是世界上最早的一幅真正科学的海图[6]。

2.3 南海天书“更路簿”—生命换来的航海指南

根据冯爱琴的南海天书“更路簿”[11]介绍（图4）,迄今发现的“更路簿”,又名“南海更路经”、“西南沙更簿”、“注明东、北海更路簿”、“去西、南沙的水路簿”等,是中国海南渔民在西沙、南沙等南海海域的航海手册,内容包括航海路线、观天知识、气象和水文知识以及航海线路示意图等,为渔民自编自用。因其中地名多用当地方言记载,且各版本内容有差异,难以解读,被外界称为“南海天书”,现为广东省博物馆所收藏。“更路簿”是海南渔民的首创,由于受到郑和下西洋之前福建外海船员水手所做的水路簿影响,开始萌生并逐渐把自己在南海海上捕捞经验积累用更路簿的形式展现,到明代中叶普遍流传、推广,并于明末、清代和民国时期盛行。“更路薄”既表示时间又表示了航向和里程,船长把渔船特点、海水流向、流速、风向和所需时间融为一体,综合考虑了驾驶渔船朝着既定目标航行。现所见到的十多本更路簿中,记录了南海中的100多个地名和重要的海洋资讯,例如,航行方向、时间、距离、海流速度、天气变化、航行中所见岛屿和暗礁的名称等信息。“更路簿”记录了中国南海范围的岛、礁、沙有136个（其中,东沙群岛岛屿1个,西沙群岛岛屿38个,南沙群岛岛屿97个）,反映出海南渔民活动的范围的广泛性,包括广东沿岸、北海、海南岛沿岸、中南半岛、西沙群岛和南沙群岛。这些更路簿,是海南渔民历史上在南海水域进行生产活动的明证。
Fig. 4 The South China Sea mumbo-jumbo (Sea Route Book)

图4 南海天书《更路薄》（局部）

2.4 “琉球过海图”—指南针引路范例

“针路”是中国古代从事航海活动者的一大发明,开始于宋代的“针路”设计,说明当时航海中主要是用指南针引路,所以叫做“针路”,属航海图的一种。根据朱鉴秋的“中国古代航海图发展简史”介绍,明代万历七年(1579年),册封使萧崇业編纂的《使琉球錄》中“琉球过海图”（图5）,表示了由中国去琉球的针路。图幅为长幅,包括的范围从福建梅花所至琉球那霸港。此图貌似“郑和航海图”画法,但是图上针路注记十分具体,例如：“梅花头正南风,东沙山用单辰针六更船,又用辰哭针二更,取小琉球头,乙卯针四更船(取)彭佳山,单卯针十更船取钓鱼屿,又用乙卯针四更船取黄尾屿,又用卯针五更取赤屿,用单卯针五更船取古米山,又乙卯针六更船取马齿山,直到琉球大吉。”图幅的大致方位是左东右西,上南下北,针路由西向东,针路北侧绘有东沙山、东涌山、南己山的山形图,南侧绘出东墙山、平佳山、小琉球、鸡笼屿、花瓶屿、彭脚佳山、钓鱼屿、黄尾屿、赤屿、古米山,马齿山、溪赖米等山屿图。
Fig. 5 Ryukyu nautical charts

图5 琉球过海图

2.5 “雪尔登中国地图”—流传西方的航海总图

英国律师兼东方学者约翰·雪尔登（John Selden）在印度尼西亚觅得了《雪尔登中国地图》（The Selden Map of China）。他在1659年将其捐赠给牛津大学鲍德林图书馆（Bodlen Library）,经专家考证该图为明代万历年间（1527-1620年）完成的古航海总图（图6）[12]。
Fig. 6 The Selden Map of China

图6 雪尔登中国地图

从航海历史学角度考察,该图使用了东西方古代航海图的绘制技术,为福建海商出海航行制定计划航线提供导航依据,导航数据包括大航行段落和主要枢纽点,不会各航段的具体导航与定位要素。该图具有以下航海总图的基本要素：
（1） 绘有航线所经海区的各类地物地形,包括山峰、河流、岛礁、楼阁、峡门、城镇、树林、植被等,并使用不同的色彩和图案进行标识。便于识别船舶所在的大致地理位置。
（2） 绘有罗盘图和导向简注,24方位罗盘图上清楚标注了北、东北、东、东南、南、西南、西、西北8个主要方位。图上用黑色细线标明由漳泉地区前往浙江沿海和东、西洋区的各条主要海上航线,有的还用文字标注了其主要航段的罗盘航向。罗盘图下方画了一把中国量尺（1尺=10寸）,说明此图可为航海者航行所用。
因此,作为“更路薄”、“针路”、“海道图”、“航海图”的补充,航海总图完善了中国明代航海图的系统性与完整性,其最大优点是一张图上能观察到广大海区的基本形势,可使航海者或航海管理部门直观地制定与了解全部航行活动计划。

3 明代航海图技术和内容特色

古航海图不同于陆图,其引领航海的单一目标,在仅有“指南针”（又称“司南”）的古代中国,航海家恰当地将天文导航与指南针导航技术融会在一起,又采用中国传统的写实绘画技术（“对景法”和“牵星数据”）巧妙地绘制在同一航海图上,是15世纪远洋航海和近海航海的重要贡献,充分体现出中国古代航海家的聪明才智[13]。尽管后来出现的经纬度制图（1450年传至中国）和墨卡托地图投影技术（1569年提出）,当时已经被认为是最科学的海图制作方法,但以“对景法”与“牵星图”为主要技术特色的航海图,仍然不失为15世纪的世界性创举[14]。

3.1 对景法及其应用

对景法属于中国传统写景图中常用的一种方法,即将实际观测到的山形以及具有标志意义的地物均按其特征写实绘制。对景法的优点是：只要把图与实地一一对景,便可判断出当前所处位置和选择前进方向。
古代航海家通常采用天文导航与指南针导航相结合的方法确定船舶位置,由画师将航海过程中所观测到的海中与沿岸实景,较为详实地记录于长卷平面图上,尽可能多地描述海洋中的岛屿和沿岸地形地物并将其名称进行标注等,必要时上岸调查名称标注在图上,同时还可绘制航线和标注距离。明代多种著名的航海图均采用这种有效的制图方法。航海者观海看图,只要依景而行,就可以到达目的地。

3.2 牵星测量法和航海牵星图

牵星测量法是中国古代航海家发明的一种非常实用的通过测定星辰高度来确定船舶位置的方法,即依据星辰高度计算出该处的地理纬度,以此测定船只的具体航向。牵星测量法在郑和航海中得到首次应用,在“郑和航海图”中标明了牵星数据,并附有4幅专用的“过洋牵星图”。图为上北下南,中央框内绘制一艘航行的帆船,框的四周画出表示牵星用的星座,而且注明了星名、方位和牵星高度。
牵星术的主要工具是牵星板。牵星板是测量星体距水平线高度的仪器,其原理相当于今天的六分仪。据历史记载,一副牵星板由12块正方形木板和一块四角刻有缺口的小象牙方板组成。其使用方法是左手拿木板一端的中心处,手臂伸直眼看天空,木板下部边缘贴住水平线,上部边缘对准北极星,计算出星辰的仰角。其中,北极星的仰角就是船位所在的纬度。明代过洋牵星术常应用的星座包括北辰星、北斗星、布司星、织女星、华盖星、灯笼骨星、水平星（船底星座α星）等[15]。

3.3 航海图内容特色

（1） 沿岸地形地物
“海道指南图”以宋、元海道图为底本,图上绘出江岸、海岸和航线（标注距离）;沿岸注记各种地名,包括居民地名称、山名、港名、岬角名等;水域注记包括洋名、岛名、河口名等;还有少量有关航海的说明。“郑和航海图”显示内容极其丰富,尤其突出了与航海有关的要素,例如,大陆岸线、港口、江河口、岛屿、浅滩、礁石、沿岸的城镇、山峰,陆地上可作航行目标的桥梁、宝塔、寺庙、旗杆等地物;图上表示的山屿、岛礁已不是彼此孤立的,而是把某一区域表示的物体按一定的位置绘出[16]。
（2） 地名注记
“海道指南图”的地名注记不多,沿岸注记主要有居民地名称、山名、港名、岬角名、地物专门名称等;水域注记有洋名、岛名、河口名等。
“郑和航海图”地名注记明显增多,包括地理名称和地物名称。地理名称种类很多,按自然地理分,有山名、水域名、港湾名、航门水道名、岛屿名、礁石名、岬角名等;按行政等级来分,则有国名、本国省会的名称,州、县的名称及卫、所、巡检司的名称等。图上的地物名称也有很多种,如宫殿名、寺庙名、桥梁名、城门名和工厂名等。
（3） 航海图的文字说明
明朝早期的航海图,如“海道指南图”均配置图说,因为图上内容较为概略,所以不能独立指导航海,必须与文字叙述对照使用。“郑和航海图”增加了地名注记和针路注记,包括从某地开始,什么针位,多少航程到某地,图上所注记的往返针路共有100多处,有的针路注记还包括有关航道深浅、礁石分布及其他航行说明等。图说部分相对有所减少。总之,古航海图恰当地采用图形、标注与图说的相互补充方法,来满足航行过程的实际需要。

3.4 航海图计量技术

明代以前,对海洋的认识已逐渐加深,洋流、风力、潮汐以及海上天文、气象对正确引领航海的关系极大,并利用太阳和北极星作为海上定位标志,航海导航已与天文学联系起来。明代航海家采用了当时最先进的天文观测、距离测定与指南针等技术,使航海图具有一定的计量精确性以满足当时的航海需求。
（1） 指南针（罗盘）应用
中国人发明了指南针,并在公元11世纪应用于古航海活动[17]。指南针和罗盘都源于司南,后来指南针侧重用于方向,而罗盘广泛应用于天文、军事、航海和地理,其中航海用的罗盘上刻度精密,有详细的角度。中国古代罗盘有沿海型和内地型。其中,沿海型生产地为福建漳州和广东兴宁,用于航海指向。明代的水罗盘用八干、十二支、四维卦位名称标出24个方位,技术指标相当完整。郑和七下西洋的船上就有指南针和罗盘,配合航海图,人们获得了全天候航行的能力,从而开辟了许多新航线,缩短了航程,使航运迅速发展,促进了各国人民之间的文化交流与贸易往来。
（2） 天文测量技术应用
到了中国元代,天文学家已能设计制造“简仪”、“仰仪”、“灯漏”等十多种天文仪器,其中,仰仪利用小孔成像原理（早于西方照相机几百年）可对日食、月食进行精确观测,而且完成了从南到北5000 km、从东到西3000 km,北至北极圈附近贝加尔湖,南至西沙群岛的最大规模的“四海测量”。北京隆福寺万善正觉殿藻井星图（1453年）表示了1420颗星的位置[18]。基于“浑天说”的天文测量精确性水平,在明代初期已达到世界领先地位,不仅加速了我国传统地图学走向成熟,也被郑和船队在七下西洋过程中,充分地用来进行航海天文观测及其定位定向,牵星板（量天尺）的发明和成功应用,使测量实际的船舶位置与航行方位方面达到较高的水平[19]。
（3） 航速测定
据史书介绍,郑和船队的航速测定采用了十分简易而在当时看来较为精确的方法,即测速员在船头的甲板上将一支木片抛到海面上,然后以同样的速度向船尾行走,计算出所需时间,除船的长度,可得出目前的船速,继而获得航行距离[20]。

4 结论

对照15世纪前后的西方航海技术,中国明代的航海技术和多种航海图是最先进的,具体表现在：
（1）不断改进的天文测量技术和指南针技术相结合,可确保远洋航船在任何气象条件下不会迷失方向;
（2）独创了“牵星术”,绘制的“过洋牵星图”更能准确定位航行在大海中的船舶;
（3）基于写实“对景法”的古航海图,绘出了航线与距离标注,以及详细地沿岸地形、地物和海中岛屿、礁盘,相应的说明或图说,已成为航海活动中必不可少的重要工具之一。

The authors have declared that no competing interests exist.

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毕宛清. 明代海洋贸易、航海术和水下考古研究新进展[J].国家航海,2014(4):181-183.

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朱鉴秋. 郑和航海图简述[J].上海大学学报,1985(5):53-54.正 郑和下西洋是我国航海史及中外交通史上一件大事,也是世界航海史上重要的一页。与郑和下西洋联系在一起的《郑和航海图》,不仅是研究中国航海史、中外交通 史的重要资料,同时也是我国航海图发展史上一个重要的里程碑。最近的一百年来,国内外不少学者对《郑和航海图》进行了研究,发表了众多的专著及文章。随着 研究的深入,近几年解决了一些有关《郑和航海图》的疑点和难点,使它更加焕发出灿烂的光辉。今年是伟大航海家郑和下西洋580周年,特撰写此文,对《郑和 航海图》作一简要评述,以志纪念。

[ Zhu J Q.The brief introduction of zhenghe’s navigation chart[J]. Journal of Shanghai University, 1985,5:53-54. ]

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