作者：张杰
出版社：清华大学出版社
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中国古代空间文化溯源(修订版)试读：
修订版序
转眼《中国古代空间文化溯源》一书出版已三年多，其间很多对此书感兴趣的朋友常问我一个问题：书中有一些山川定位的案例涉及的空间范围很大，甚至跨越近两千公里的距离，而且案例出现的年代很早。古人是靠什么技术手段做到这一点的？其实在我写书的过程中，这一问题也一直困扰着我。当时由于研究还不够深入，我没能回答这一问题，这也成为该书初版的一个缺憾。
虽然裴秀的“制图六体”早在魏晋时就已出现，但采用这种方法测绘的大比例尺地图误差较大，且要耗费巨大的人力、物力，似乎难以满足精度要求相对较高、范围大的空间定位的需求。不过理性告诉我，如果中国古代有那么多案例都涉及超大距离的空间定位，而且它们又多与一些重要的山川要素相关，这绝非偶然，应该是一种文化现象。既然如此，中国古代就应该有相应可行的技术手段，以满足超大范围内空间定位的诉求。当时我从《易经》等典籍的字里行间隐约感觉到，古人以天体为参照物进行方位判断的可能性最大。
书初版后，我继续在《四库全书》和其他资料中寻找可能的线索。又花了一年多的时间，我发现清代典籍有利用时差推算东西距离的记载。乾隆年间，清廷曾通过观测不同地方的中星偏度和去极高度，在新疆地区进行大范围的测量工作。这对我的研究是一个极为重要的启发，但答案并不因此而全然明了。清初西方的机械钟（即轮钟）已传入中国，人们可以凭借轮钟将京师的标准时间带到任何一个地方，从而很容易知道不同地方的时差，并以此推出任何两地的东西经度差；而任何一个地方的纬度则可以凭借观测北极高度角得到。另外，明末清初地球说已被朝廷所接受，人们已经知道，地球每一经度或纬度的距离约为二百里。这样，人们可以先测得两地的中星相对京师的偏度差（时差）和去极高度差（纬度差），然后通过勾股定理或作图推算出两地的直线距离，最后形成大范围的地图。清代的《钦定河源纪略》就列出了新疆主要城镇的中星偏度和去极高度数值，以此确定这些地方的定位坐标。有了这样的数据，任何两地的方位也就很容易确定。同样，有了这样的坐标体系就可以把按照裴秀“制图六体”原则绘制的相对较小范围的测绘成果联系起来，形成全国地图。这些内容都是目前中国古代测绘技术发展史研究所未涉及的。
中国古代对地球子午线的测量在唐以前和唐代都做过较系统的测量，不过精度不是很高。另外，虽然在汉代就有较高精度的漏刻装置，但很难携带，所以不能仅凭漏刻来比较不同地区的时差。再者汉代以前的漏刻精度较低，更无法满足精度较高的定位对时差观测精度的要求。那么，小型的机械钟在中国出现之前，我们的先人是如何判断时差的呢？我继续在古代文献中寻找可能的答案。大概又用了一年多的时间，我翻阅了大量的古今资料，终于弄清楚，中国古代是通过比较同一月食现象在不同地方出现时间的早晚，断定东西时差，即古人所说的“里差”，而且这种方法应该在三代以前就被采用。这就为我探究中国古代在超大空间范围内进行定位的技术可能性打通了途径。
经过几个月的笔记梳理和写作，我终于完成了“中国古代超大距离方位测定技术”的研究论文，并希望能在本书再版时补充进去。恰巧清华大学出版社跟我联系，商议原书再版的事。承蒙出版社对该书的厚爱与支持，我得以及时地将上面提到的研究成果增加到新版书的第四章中。此外，这次的修订版还对原版进行了勘误，完善了原书的一些内容，了了我三年来的一个心愿。
最后，我愿借此机会再次感谢清华大学出版社对本书的修订、出版所做的一切。张杰2015年仲春，清华大学荷清苑
原版序
中国古代城市与建筑传统博大精深、源远流长，一直是很多西方和中国学者研究的课题。近年来，这方面的著述就包括了夏南悉 （Nancy Steinhardt）的经典著作《中国都城规划》（Chinese Imperial Planning）以及傅熹年等编写的《中国建筑》（Chinese Architecture）。相对而言，朱剑飞所著的《中国空间策略：帝都北京1420—1911》（Chinese Spatial Strategies:Imperial Beijing 1420-1911）一书，虽然概括的总体范围没有那么全面，但却细致探讨了北京的空间传统。学术刊物发表的关于中国传统聚落的建筑特色的案例研究更是异彩纷呈。事实上，当代的研究已取得卓越的成果，如鲍尔·惠特利（Paul Wheatley）的鸿篇巨制《四方之极——中国古代城市起源及特点初探》（The Pivot of the Four Quarters: A Preliminary Enquiry into the Origin and Character of the Ancient Chinese City）和丁山探讨天文考古、历史地理等内容的《古代神话与民族》等。但就建筑而言，中国营造学社于20世纪30年代的研究工作以及梁思成随后出版的《图说中国建筑史》（A Pictorial History of Chinese Architecture）从总体上对古代建筑进行了追古溯源。实际上，张杰的这本书可归为对中国远古建筑与城市形态的研究范畴，该书并不是对历史的叙述，而更多的是对形成中国古代建筑空间的文化源头、准则以及内在逻辑的思考。所以，本书在研究视角和论证方法方面颇为新颖，其中提出了许多突破性的见解。
我初次注意到张杰对这一课题的兴趣是在20世纪90年代。一次我们一同外出北京，到清西陵去考察。在我的夫人——她也是建筑师，还是一位画家——和儿子的陪同下，我们兴致勃勃地沿陵区建筑群的轴线观察了建筑、构筑物、自然景色精确组合、对位并共同形成精彩景观的现象，而且随着人们走近建筑，这些又都会隐去。之后，张杰根据30°与60°视域角度的假设，在北京国子监建筑群为我们示范了同样的构图规律。如张杰本人在书的后记中提到的，他在《建筑学报》上发表了论述更完善、详细并配有精彩插图的关于中国古代建筑空间透视现象的论文。那篇论文在研究与表达等方面奠定了此书的取向，特别是其丰富与精确的插图和数据资料。
为了界定和描述他所说的“中国古代空间文化溯源”，张杰研究了很多文献及相关注释与观点。他的核心论点是：中国空间布局与晷影观测密切相关，晷影观测是“十二律”形成的基础，它影响了古代的历法和礼制系统。“十二平均律”源自音乐，是将一个八度分为十二个平均半音的一种律制，其中每两个相邻半音的频率之比都一样，前一个半音的频率是后一个半音的1.059463094倍。因此，所谓“音律”(tempering)就是微调整音度之间的频率，使音度相协调。十二平均律和综合中全音律等调音系统在文艺复兴时期开始盛行。虽然十二平均律的历史似乎相当悠久，但其精确值的确定却要归功于16世纪末明朝大儒朱载堉。朱氏代表作之一《律历通融》（The Concordance Between the Ritual Tone System and the Calendar）（1581）中记载了中国传统天文历法与律吕学相合一的密切关系。大约半个世纪之后，估计是通过利玛窦 （Matteo Ricci）的中西交流，比利时的西蒙·斯蒂文（Simon Stevin） 以及法国的马莱恩·莫赛尼（Marin Mersenne） 各发表了相似的平均律理论，其理论更因约翰·塞巴斯蒂安·巴赫的 《十二平均律曲集》而日渐推广。除此之外，十二平均律与中国传统的三分损益法恰好和《礼记·月令》一年中四季各分孟仲季三个月份相吻合。
在本书的一部分中，张杰深入探究了风水哲理与实践知识，有条理地揭去了笼罩在风水术上的迷雾及其迷信的外衣。为此，张杰分析了《鲁班经》等古籍资料。鲁班 （前507—前440），依古籍记载其真实姓名有公输班、公输子等，据说出生于动乱的春秋时期的鲁国。鲁班是位著名的发明家、工匠和木匠，传说他发明了锯子、刨子、墨斗、曲尺等工具。鲁班被认为是中国建筑体系的鼻祖。张杰同时把有关风水学与其运用的广泛见识编入此书。他在探索中还巧妙地结合了对中国绘画的分析。在中国传统绘画中，画面所表现的景致在构图上要与更大范围的景观相适应，正如人们所期待的那样，这些原则与建筑结合环境景观的构图所遵循的原则是一致的。同时，他阐述了传统绘画中暗藏的控制线以及其他设计规范，从而进一步延伸了他在先前提出的论点，并将这一控制性的几何形态与他所提出的有关比例、角度与视觉系统的基本框架联系在一起。
虽说张杰的研究与思索是针对古代的空间文化，但他在这发现之旅中充分利用了当代的手段和资料，在广阔的空间范围求证古代的相关概念和过程，例如对谷歌地球和现代地理定位系统等的运用。此外，北京大学出版社整理出版的《十三经注疏》和1999年数字版的、最初由清人在17世纪编纂的《四库全书》等古籍，也为张杰提供了既方便又具权威性的研究参考。当然，此书的探索当归功于张杰个人的努力。
综上所述，这是一部扣人心弦、发人深思的书。书中琳琅满目的插图与文字相得益彰，犹如昔日的工程则例。无论是现在还是将来，《中国古代空间文化溯源》一书无疑都将成为研究中国城市与建筑空间传统不可或缺的学术作品。彼德·罗哈佛大学研究生设计学院雷蒙德·盖伯建筑与城市设计教授，哈佛大学杰出贡献教授2011年2月（本文由哈佛大学设计学院博士生夏仪翻译）
Preface
The rich and venerable urban and architectural tradition of China has been the subject of numerous texts from both Western and Chinese scholars. In relatively recent times there is Nancy Steinhardt' s classic, Chinese Imperial Planning, as well as Fu Xi' nian's Chinese Architecture. Less comprehensive in overall coverage, although highly detailed in scope is Zhu Jianfei' s Chinese Spatial Strategies:Imperial Beijing 1420-1911,taking up with aspects of Beijing' s spatial tradition.Other case studies also abound as do well-focused journal articles on particular architectural features of China' s settlement tradition. In fact, much has been accomplished in the contemporary period. Then too there are searches for the origins of this tradition, like Paul Wheatley' s monumental The Pivot of the Four Quarters, as well as Ding Shan's portrayal of astronomical archaeology and cultural geography, Ancient Mythology and the Nation.More squarely in architecture the work of the Institute for Research in Chinese Architecture in the 1930s and Liang Sicheng's subsequent Chinese Architecture, A Pictorial History also touched on the question of origins in its more general treatment of antiquity.Indeed,this present account by Zhang Jie certainly fits under the broad rubric of examining China's more distant past in what we now call architecture and urban form, although it is less of a history and more of an intellectual inquiry into sources, principles and logics which can be seen to have both generated and shaped ancient constructed space in China. In this regard it is novel in orientation and, in its treatment, ground breaking in many of the insights it has to offer.
I first encountered Zhang Jie's interest in this material during a visit with him to the Western Tombs outside of Beijing in the middle 1990s. Accompanied by my wife — also an architect and an artist - along with my son, we all gleefully joined in a speculative game of discovering instances in which precise compositions and alignments of buildings, artifact and natural scenery would come into view as we traversed axes within the site, before disappearing as we moved on. Later on during the same trip Jie showed me how the same principles, based on 30 and 60 degree cones of vision, or so we supposed at the time, also applied in the Imperial Library complex in central Beijing. As he mentions in the preface to this volume, he presented a more complete, well-illustrated and documented account of these perspectival phenomena in the Chinese Journal of Architecture.Moreover,it was an account that was characterized by a style of both research and expression that carries over into this present volume, distinguished in particular by its generosity and precision in graphic and numerical presentation.
In defining and describing “the cultural gene of ancient Chinese space”, as he puts it, Zhang Jie combines readings and interpretations from several sources. A crux of his argument is that the Chinese spatial topology can be obtained from sun shadow observations, which in turn can be linked to the“Equal Temperament”at play in both the Chinese calendar and the doctrine of Li dealing with rites and rituals. Equal Temperament, of course, emanates from music and defines a system of tuning in which every pair of adjacent notes has an identify frequency ratio, also described by an octave split into twelve exactly equal portions, with each note' s frequency 1.059463094 and so on, times the frequency of the note below. “Tempering” in turn is the process of slightly altering the tuning of notes to effect a better harmony between them and the practice of Equal Temperament is one of several, including Mean-Tone Temperaments that were popular in the Renaissance. Although the idea of Equal Temperament appears to be very old, its precise specification dates from the latter half of the sixteenth century at the hands of the Ming Prince Zhu Zaiyu, who also observed strong interrelationships among the ancient Chinese astrology, calenderical science and tonal systems in The Concordance Between the Ritual Tone System and the Calendar of 1581. More than half a century later Simon Stevin and Marin Mensenne published similar accounts of the musical Equal Temperament, with Matteo Ricci probably playing a role in making Zhu' s work known in the West and with Johann Sebastian Bach promoting it in The Well-Tempered Clavier． The twelve-part division, along with the traditional three pillars of the Equal Temperament, also coincides with the tripartite division of the months of spring, summer, autumn and winter,embraced in the Li Ji(Book of Rites)and the Yue Ling(Proceedings of the Government in Different Months).
Also at work in Zhang Jie's excursus is a principled and knowledgeable plumbing of fengshui rules and practices, often rescuing the art of the geomancer from the murkiness and potential disrepute of fantasy and superstition.In this Zhang Jie returns to the Luban Jing(The Book of the Master Carpenter Luban) among other sources. Lu Ban (507 — 440 BC) whose real name apparently was Gongshu Ban, also known as Gongshu Zi, was born in the state of Lu during the tumultuous Spring and Autumn period of ancient China. He was an inventor, engineer and carpenter who gave rise to the Chinese saw, plane, chalk line and ruler, as well as being generally regarded as the founder of building in China in any systematic manner.In his treatise he also incorporated extensive instructions covering fengshui and its applications. Zhang Jie also engages Chinese painting, particularly with regard to compositional principles of scenic presentation, which, as might be expected, are not inconsistent with building and scenic composition or fitting in with the larger landscape． The virtual presence of regulating lines and other forms of design controls are also taken up, both extending points Zhang Jie made in his earlier work on the subject, and relating this geometry to his fundamental framework with regard to ratios, angles and perceptual systems.
Although moving back in time in terms of its research and speculation, Zhang Jie's intellectual quest also makes good use of contemporary materials and resources. Google Earth and modern systems of geo-referencing, for instance, are pressed into service in applying and testing ancient perceptions and procedures that covered quite vast areas.Searches using the 1999 digital version ofThe Complete Library and Four Branches of Literature, for example, first compiled by the Qing in the seventeenth century, as well as reliable access to editions of basic reference works,like Peking University Press’The Thirteen Classics of 1999,also facilitated Zhang Jie's work.Nevertheless,the real enterprise here belongs entirely to him. It is an enthralling book and replete with numerous illustrations, fittingly like the construction manuals of old. It will become and remain a central text in any discussion of China' s urban and architectural spatial tradition.Peter G. Rowe,Raymond Garbe Professor of Architecture and Urban Design andUniversity Distinguished Service Professor, Harvard UniversityFebruary, 2011第一章观象授时与空间原型第一节敬天文化对空间的影响一、观象授时与敬天文化
在原始的农耕社会，通过最直观的天象、气象、物象三个主要方面观测判断时令节气是农业、畜牧业生产的基本环节，不能准确地把握时节，就意味着不能保障生存所需要的基本食物，也就不能掌握自己的命运，所以，“天文学和算学都是由于农业生产的需要而发展起来的最早的科学”。《吕氏春秋·贵因》（卷十五）说：“夫审天者，察列星而知四时，因也；推历者，视月行而知晦朔，因也。”《吕氏春秋·当赏》（卷二十四）又说：“民无道知天，民以四时寒暑、日月星辰之行知天。四时寒暑、日月星辰之行当，则诸生有血气之类皆为得其处而安其产。”这说明了古人通过观测日月星辰建立历法的过程，以及四时寒暑、日月星辰的运行对国计民生的重要性，也说明了观看天象的意义。正是因为天象与先民的日常生活关系密切，非同小可，所以顾炎武《日知录·天文》（卷三十）说：“三代以上，人人皆知天文。‘七月流火’，农夫之辞也。‘三星在天’，妇人之语也。‘月离于毕’，戍卒之作也。‘龙尾伏辰’，儿童之谣也。”虽然远古时代人人皆知天文，但在政教合一的制度下，观测天文的活动却逐渐为统治者所垄断，也成为一种专门的职业。《左传·桓公十七年》载：“天子有日官，诸侯有日御。”日官和日御就是负责天文观测的官员。顾氏还引樊深《河间府志》说：“私习天文者有禁。”因为天文历律需要精密的观测推算，毫厘之差可成千里之谬，将延误农时，影响经济，造成社会的动乱。所以“圣人所忧者甚”。（清）梅文鼎《历算全书·历算答问》（卷六）说，“私习之禁亦禁夫其妄言祸福，惑世诬民耳” 。
成书于春秋末年的《国语·楚语》（卷十八）有一段关于观射父向昭王阐述绝地通天的记载，说远古时人神不杂，有神通广大、专职的巫沟通天地之间的联系，使山川、人主各得其位，天、地、神、民、物类五官各得其序，所以灾祸不至。但到少昊时，黎氏九人破坏德政，人人享祀，家家作巫接神，滥观天象定四时，人神混杂，致使“民渎齐（同）盟，无有严威。神狭民则，不蠲（juān，洁）其为。嘉生（善物）不降，无物以享。祸灾荐（重）臻（至），莫尽其气（寿命之气）”。为了改变这种局面，少昊的后人颛顼命令南正重掌管天，为神；火正黎掌管地，为民。这才恢复了旧有的秩序，从而使天地不通，不再相同。后来尧让重、黎的后人继续分别掌管天地，“叙天地而别其主”。《尚书·尧典》说，尧帝命羲、和两个家族掌天地四时之官，“立象日月星辰，敬授人时”，并推算出一年的周期为“三百有六旬有六日，以闰月定四时，成岁”。后来，经过更精确的观测和推算，确定一年为三百六十五又四分之一天，并据此将周天分为三百六十五又四分之一度，即太阳每天在天空中的行程为一天度，等于几何学上0.9856圆周度。
在中国古代观象授时的体系中，天极与极星占有极为重要的地位。《尚书·洪范》说：“五，皇极。”《尚书正义》说：“‘皇’，大也。‘极’，中也。”所谓天极就是“某一时代北天中的不动点”,即赤道北极。由于天极为无限远的点，在北半球任意一个纬度的观测点与天极的连线与地轴平行，所以观测地点所在的纬度就是在观测点观测到的极去地的夹角。由于北斗在天空中的位置相对固定而且非常接近天极的位置，所以古人借助观测北斗来确定天极。这就是为什么北斗星在中国古代观象授时体系中占有首要位置。《史记·律书》（卷二十五）说：“旋玑玉衡，以齐七政，即天地二十八宿。十母，十二子，钟律调自上古。建律运历造日度，可据而度也。”旋、玑、玉衡指的就是北斗七星的不同组成部分。《晋书·天文志》（卷十一）说：（北斗）“魁四星为璇玑，杓三星为玉衡。”
在古人眼里，天时当然不是现代意义上的客观的物理时间，而是一个主、客体统一的概念，有着丰富的政治与社会内涵。在政教合一的古代，观象授时与祭祀活动联系在一起，是中国古礼的重要内容。《礼记·礼器第十》说：“礼也者，合于天时，设于地财，顺于鬼神，合于人心，理万物者也。”又说：“礼，时为大。”《尚书·尧典》“寅宾出日”和“寅饯入日”记录的就是远古先民在春、秋分迎、送太阳的仪式。《礼记·月令》详细记载了立春、立夏、立秋、立冬四个重要时节，天子在东、南、西、北四郊，隆重迎春、夏、秋、冬的礼仪。
张光直在《连续与破裂：一个文明起源新说的草稿》中指出，作为连续的文明，中国古代文明的突出特点是“在一个整体性的宇宙形成论的框架里面创造出来的”。在这样的连续性的文明中，人与动物之间，地与天之间，文化与自然之间的关系是连续的。正是这种连续性使得中国古代文明一直保持着史前原始人“巫术性”的宇宙观，并渗透到社会生活的各个层面。图1-1 授时之图
和萨满其他文化一样，中国古代的宇宙是多层次的。我们先民将宇宙分为天、地、人、神等几个基本层次，古代礼制的中心思想就是在它们之间建立沟通。《山海经》《楚辞》《国语》等史籍对此都有很多记载。张光直认为，前面引述的《国语·楚语》中记录的一套巫术制度在商代就已完备，当时的巫就是掌握规矩方圆之道，知晓天地之理，可以绝地通天的智圣者，在当时社会中具有崇高的地位，仅次于王。
中国古代官职系统中很早就有天官、地官二职，但随着古代社会对天文知识的积累和掌握，天官的地位逐渐衰弱。与此同时，地官的职权和地位则不断上升。
虽然在官方的权力结构中，天官的地位逐渐下降，但作为一种文化，“观象授时”等与天官系统相关的知识却在整个中国古代社会广为流传。始盛于汉代的堪舆术或后来的风水术就是这种文化的重要载体。班固《汉书·艺文志》（卷三十）说：“阴阳家者流，盖出于义和之官，敬顺昊天，历象日月星辰，敬授民时，此其所长也。及拘者为之，则牵于禁忌，泥于小数，舍人事而任鬼神。”即使五德终始说的创始人邹衍的很多论述也是“多天算之根据”的，但后来的阴阳家似乎大多已忘记其说源于观象授时这一史实，而多谈及禁忌和琐碎的数术。所以司马迁《史记·孟子荀卿列传》（卷七十四）评论邹衍的理论说：“深观阴阳消息，而作怪迂之变。”可见观象授时实乃阴阳家、堪舆家理论和方法的源头。
观象授时的实践形成了中国古代的敬天文化。作为六经之首的《易》所记载的伏羲氏“设卦观象”可能就是托伏羲之名对天象运行变化规律进行的总结。中国古代很多神话也都与观象授时有着密切的联系。不久前我看到一本题为《中国古代文化史讲座》的书，书中收录的头两篇文章分别是王力的《为什么学习古代汉语要学点天文学》和陈晓中的《古代汉语天文知识》，这种安排很有道理，符合天文在中国古代文化中的重要地位。
清朝编纂的《御制渊监类函》（卷一）引《说文》说：“天，至高无上，从一大也。”《尔雅·释天》引《春秋说题辞》说：“天之言镇也，居高理下，为人经纪，故其字一大以镇之。”郭璞疏说：“天之为体，中包乎地，日月星辰属焉。”《释天》还将春夏秋冬四时、岁、月、气候等归为天的内容。后来的郊祭、望祀也都与敬天文化密切相关。近三十年考古学发现的辽宁牛河梁红山文化圜丘三环石坛、辽宁喀左东山嘴红山文化石筑祭坛、浙江余杭县安溪乡瑶山的良渚文化祭坛、山西襄汾县陶寺城址大型祭祀建筑基址，以及明清北京的天、地、日、月坛等都是古代祭祀天地的场所，而琮、鼎也是古代祭祀天地最重要的礼器之一。敬天文化还孕育了中国古代天人合一的哲学观念，周朝形成的天子的概念和家天下的政治制度就是这种“天人合一”哲学的集中体现，并影响了以后整个古代中国社会。二、天圆地方的空间观念
中国古代有关天的概念主要有“盖天”“浑天”“宣夜”“昕天”“穹天”“安天”六个学派，其中“盖天说”影响最为久远广泛。据天文考古学研究，至少在6500年前盖天说就已相当成熟，濮阳西水坡45号墓表达的升天图景和意象就是盖天说的具体反映。唐代李淳风所撰《晋书·天文志》（卷十一）说：“天似盖笠，地法覆盘，天地各中高外下。北极之下为天地之中，其地最高，而滂沲四，三光隐映，以为昼夜。”就是说，天的形状如斗笠，大地形状如倒扣的盘子。图1-2 濮阳西水坡45号墓用方位、龙虎图案等表达了升天图景
虽然先秦典籍有些提及盖天的概念，但都不系统，如《诗经·小雅·正月》说：“谓天盖高，不敢不局。谓地盖厚？不敢不蹐。”将天地都称为“盖”。最早最系统阐述盖天说的是成书于约公元前100年的汉武帝时期的《周髀算经》一书，其重要观点是“天圆如张盖，地方如棋局”。《晋书·天文志》（卷十一）对“天圆如张盖”有形象的解释：“天旁转如推磨而左行，日月右行，随天左转，故日月实东行，而天牵之以西没。譬之于蚁行磨石之上，磨左旋而蚁右去，磨疾而蚁迟，故不得不随磨以左回焉。”但地何以形方呢？《晋书·天文志》（卷十一）说：“天形南高而北下，日高出故见；日入下故不见。天之居如倚盖，故极在人北，是其证也。极在天之中，而今在人北，所以知天之形如倚盖也。”李淳风沿用了此观点。《易·说卦》说：“乾为天，为圜……坤为地，为母，为布……为大舆。”宋玉《大言赋》说：“圆天为盖，方地为舆。”《史记·三王世家》（卷六十）索引说：“谓地为舆者，天地有覆载之德，故谓天为盖，谓地为舆。故地图称舆地图。”《周礼·考工记》说：“轸之方也，以象地也。盖之圜也，以象天也。”轸是车厢底部四面的模木。贾公彦解释说：“‘轸之方也，以象地也’者，据舆方而言，不言舆言轸者，轸是舆之本，故举以言之。”《晋书·天文志》说：“地方如棋局。”明朝方以智撰《通雅·释古》（卷三）引《灵棋经》说：“棋即占局之棋也。”又引注文说：“棋即旋式、正棋之棋也。”这个棋局一般认为是汉代流行的博局。从现在出土的实物或汉画像石等反映的图像看，博局的形式和式盘的地盘形式相同。它内外有两个正方形或横向矩形，四角各有一个正方形，四边中部有L形钩识，它们表示四隅四正，象征十二度。在小正（长）方形外侧四正各有一个T形钩识，另有四个圆圈分布在四隅。宋朝王应麟撰《汉制考》引郑司农《周礼·春官·大史》说：“大（读作‘太’）史主抱式，以知天时，处吉凶。”又解释说：“占天文谓之式，以其见时候有法式，故曰式。故谓载天文者为式。”简言之，式就是候时之仪器。所以这种汉代的博局本身就反映了古人的宇宙观。如果是这样，方形的车厢底的形状就不能完整地传达地方的内涵。
为了弄清这一问题，我们有必要回到原始的立竿测影的观测方法。立竿测影是古代利用观测晷影的长度、太阳出入方位而确定二至、二分以及观测北极、二十八宿等天象的技术。从《周礼》《周髀算经》《淮南子》描述的测影方法，我们知道，二至太阳出入的晷影与观测时画在地上的圆周的四个交点形成一个矩形。天上的太阳一年四季周天运转，生生不息，在二至二分这四个关键时间点日出、日入的影子与地平面上的圆的交点构成矩形的形状，这一现象应该直接影响了古人天圆地方概念的形成。在大约北纬35°如西安和黄河中下游地区，这一矩形的长短边之比大致为1∶（详见本章第二节）。另外，立竿测影的方法还用来进行大地测量，即《周礼》影差一寸、距离一千里的土圭之法。土圭之法利用不同纬度在同一标准时间内，如洛阳城周同一时间晷影的长短不同这一现象推算被测点之间的相对距离。《周礼·大司徒》说：“凡建邦国，以土圭土其地而制其域。”贾公彦疏：“土尤度也，以土圭度度其地。”并详细说明了利用土圭之法确定南北子午线方向的任意两点间距离的方法。换句话说，利用土圭之法可以在大地上形成若干相互平行的纬线，它们的距离可根据影差“一寸千里”“一分百里”的规律确定。《周礼》没有说明东西经线方向的距离具体是如何确定的。《淮南子·天文训》记载了利用相似形的原理测量大地东西方向距离的方法，但很可能是后来较发达的技术方法了。我们从《王制》《周礼》等知道，邦国封地都是以方百里的倍数为制的。所以，有一点是确切的，那就是利用正南北、东西的基本方法测量大地，必然形成方形或矩形的空间几何形状。在这种技术概念的指导下，大地为方形就变得很具体。当然自然空间不是矩形或方形的，而且要测量任意两点间的距离，仅靠经纬方向观测的方法不能直接得到，所以古人很早就发现了勾股定理，以满足实际空间中任意两点间的距离测量的需要。可见中国古代“地方”的概念是与立竿测影的观测方法相关的。其实《大戴礼记·曾子天圆》（卷五）所说的“天道曰圆，地道曰方”已经向我们透露了一些信息。天地之“道”为圆方，非形也。这里的“道”应与原始的立竿测影相关的测量技术有关，如《周髀算经》所说的勾股方圆之术。（唐）李籍《周髀算经·音义》说：“圆径一而周三，方径一而匝四。伸圆之周而为勾，展方之匝而为股，共结一角而邪（斜）通五，乃圆方相同之率也。”这是用圆周率大致为3，方形的周长是边长的4倍可成勾三、股四、弦五说明方圆之间的内在数理关系。三国时期，裴秀在土圭之法的技术基础上提出了著名的“制图六体”理论，发展了大地测量技术体系。其重要方法之一就是“分率”, “分率所以辨广轮之度也”。李约瑟《中国科学技术史·地学》对此做如是解释：“它是把平行线之间的距离比作一些按车轮轮距的宽狭而形成的车辙。”就是说裴秀的测绘图方法是以由平行线形成的网格进行控制的。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]