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    伊能测量队沿岸测量插画

    1800–1816 | Edo period

    伊能测量队如何测量海岸

    伊能測量隊の沿岸測量

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    概览

    伊能忠敬的测量队将路线分成连续的小段,逐段记录长度和方向,再将各段连接到图上。这种导线测量沿着队员能实地测量的道路、海岸进行,并未将全国作为一个三角网来测量。

    实地观测用来核对逐渐延长的测量路线。象限仪通过天文观测确定纬度,测量远山等地标的方位,可以将不同位置联系起来;测量坡度,则能把斜坡上的长度换算成水平距离。这些方法减少了短段接续时逐渐累积的误差。

    测量从1800年持续到1816年,早期工作完成后,政府参与逐渐增多。忠敬没有亲自参加所有后期测量,第九次赴伊豆诸岛测量时,忠敬就没有同行。实地记录还须绘图、汇编;地图既依靠忠敬的规划、计算,也依靠测量队和负责整理绘图的人员反复完成这些工作。

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    1. 伊能测量队如何测量海岸

    伊能忠敬的测量队将路线分成连续的小段,逐段记录长度和方向,再将各段连接到图上。这种导线测量沿着队员能实地测量的道路、海岸进行,并未将全国作为一个三角网来测量。

    实地观测用来核对逐渐延长的测量路线。象限仪通过天文观测确定纬度,测量远山等地标的方位,可以将不同位置联系起来;测量坡度,则能把斜坡上的长度换算成水平距离。这些方法减少了短段接续时逐渐累积的误差。

    测量从1800年持续到1816年,早期工作完成后,政府参与逐渐增多。忠敬没有亲自参加所有后期测量,第九次赴伊豆诸岛测量时,忠敬就没有同行。实地记录还须绘图、汇编;地图既依靠忠敬的规划、计算,也依靠测量队和负责整理绘图的人员反复完成这些工作。

    忠敬熟悉账目、称量、路线、用工和交涉,天文测量却要求另一套检验误差的方法。观测要计时、读角度、调整仪器、查表,再将计算结果与理论比较。经商积累的信心若取代学习,反而可能造成错误。

    比忠敬年轻的高桥至时在幕府天文方任职,职责包括编订历法。历法错误会影响仪式日期、农业和政府权威,因此改历需要观测,也需要运用从中国、欧洲传来的技术知识。相关文献经过不同语言和机构传播,概念经过翻译,与既有天文学比较,重新计算,再配合当时能用的仪器。至时一代人的工作,是在东亚知识往来中共同完成的。

    间重富与仪器制作工匠也参与其中。测量能否精确,取决于金属、木材、刻度、瞄准装置及制作工艺。象限仪按数学原理设计,若圆弧刻度不准、支架不稳,读数仍会出错。

    详读

    1. 交出家业,重新求学

    伊能忠敬的测量队将路线分成连续的小段,逐段记录长度和方向,再将各段连接到图上。这种导线测量沿着队员能实地测量的道路、海岸进行,并未将全国作为一个三角网来测量。

    在开始测量以前,忠敬先要交出家业。近世家族的家长退下来,需要安排好继承。前任家长可以保留影响、财产权利或顾问职责,日常事务则要交给能维持信用、延续家业的继承人。忠敬1794年将家业交给长子景敬,完成了这项交接。

    这次转变建立在数十年的经营之上。背负债务、经营不振的家庭,很难支持长辈到江户求学。商业积累支付了住所、书籍、仪器、旅行的费用,忠敬也为早期测量投入大量资金。能够重新做学生,依靠这些经济条件。

    忠敬对学问的兴趣早于退休。现存旅行材料记录了他1793年途中对纬度、方向的观测,这次旅行包括伊势;在佐原时,他也曾自行学习历法。五十岁时迁居、拜师,是此前兴趣与学习的延续。资源逐渐积累,继承人长大,合适的求学机会出现,这些变化前后交叠。

    2. 实地测量与天文学训练

    实地观测用来核对逐渐延长的测量路线。象限仪通过天文观测确定纬度,测量远山等地标的方位,可以将不同位置联系起来;测量坡度,则能把斜坡上的长度换算成水平距离。这些方法减少了短段接续时逐渐累积的误差。

    测量从1800年持续到1816年,早期工作完成后,政府参与逐渐增多。忠敬没有亲自参加所有后期测量,第九次赴伊豆诸岛测量时,忠敬就没有同行。实地记录还须绘图、汇编;地图既依靠忠敬的规划、计算,也依靠测量队和负责整理绘图的人员反复完成这些工作。

    忠敬熟悉账目、称量、路线、用工和交涉,天文测量却要求另一套检验误差的方法。观测要计时、读角度、调整仪器、查表,再将计算结果与理论比较。经商积累的信心若取代学习,反而可能造成错误。

    比忠敬年轻的高桥至时在幕府天文方任职,职责包括编订历法。历法错误会影响仪式日期、农业和政府权威,因此改历需要观测,也需要运用从中国、欧洲传来的技术知识。相关文献经过不同语言和机构传播,概念经过翻译,与既有天文学比较,重新计算,再配合当时能用的仪器。至时一代人的工作,是在东亚知识往来中共同完成的。

    间重富与仪器制作工匠也参与其中。测量能否精确,取决于金属、木材、刻度、瞄准装置及制作工艺。象限仪按数学原理设计,若圆弧刻度不准、支架不稳,读数仍会出错。

    3. 由路线长度推算地球周长

    纬度是标示一个地点南北位置的角度。理论上,若知道两地的纬度差,又能算出它们所在两条纬线之间的地面距离,就能算出纬度一度对应的长度。将这一长度乘以360,便得到球形地球的周长。

    实地道路不会笔直地沿着一条经线延伸:它向东、西转弯,上坡下坡,过河,绕开障碍。每段实测长度都要配上方向,再分解为南北、东西两个方向的距离。

    距离测量本身也会累积误差。步测快,却受步幅、地形影响;绳索或链条会伸长、下垂,需要统一操作方法。仪器不完善、磁偏角变化,也可能干扰方位测量。许多小偏差叠加,测得的终点位置就可能与实际位置相差很远。

    天文纬度可以帮助校正。观测选定恒星或太阳经过子午线时的高度,能够核对路线的南北位置。地平线、光线折射、天气、计时和仪器刻度,都会限制观测精度。

    4. 佐原经营积累的经验

    忠敬在佐原经商的经历,为后来测量积累了另一类经验。佐原是商业聚落,水路将它与利根川水系、江户市场连接起来。货物经过船只、仓库、批发商和村庄生产者流转。商人尚未绘制地图,就已在经营中处理距离带来的问题:运输时间、货物腐坏、价格和风险。

    酿酒需要反复衡量、记录。大米、水要选取、加工,酿造要计时,成品要储存、出售,燃料要运到,工人要安排。一批酒失败,小错误就会造成很大损失。能够追溯原因的记录,因而十分有用。

    经营大米、柴薪、木炭等货物,使账目进一步增多。价格随季节、危机改变,信用让不同家庭保持长期联系,天气、水情则影响运输。忠敬积累的商业本领,包含计算和组织能力,尽管这些工作的目的与天文学不同。

    家业兴盛依靠多人合作。家人维持往来关系、家内生产,酿酒工人和劳工提供技艺、劳力,船夫运货,耕作者种稻,供应商提供信用。忠敬后来能投身测量,也建立在这些人共同维持的家业之上。

    来源与注释

    1. 伊能忠敬生平 · Inō Tadataka Museum
    2. 伊能忠敬的测量术 · National Diet Library
    3. 测地原稿图说明 · University of Tokyo Library

    关于这些来源

    本稿术语、来源与配套内容

    Introduction

    1800—1816年,伊能忠敬的测量队将实测路线长度、罗盘方位与天文观测结合,经过多次实地测量绘成海岸地图。

    术语

    导线测量
    逐段测量长度、方向,将路线连接到图上。
    象限仪
    本篇用于天文观测、确定纬度的仪器。
    天文方
    幕府负责天文及历法工作的机构。

    来源说明

    1. 伊能忠敬生平

      传统年龄沿用来源的计岁方式,未另作换算。

    2. 伊能忠敬的测量术

      未声称读完所有原技术手稿。

    3. 测地原稿图说明

      未将其他测量者的方法归于伊能。

    配图说明

    EDO2-EVT-09-portrait

    伊能测量队沿岸测量插画

    伊能测量队沿岸测量插画

    EDO2-EVT-09-V01-quick-1

    伊能测量队沿岸测量的过程示意。

    伊能测量队沿岸测量过程插画。

    EDO2-EVT-09-V01-classic-1

    伊能测量队沿岸测量的过程示意。

    伊能测量队沿岸测量过程插画。

    EDO2-EVT-09-V02-quick-1

    天文纬度、地标方位及坡度修正,各自能核对什么?

    比较说明:天文纬度核对南北位置,地标方位连接各段路线,坡度修正将倾斜长度换算成水平距离;任何一种方法都不能单独解决全部误差。

    EDO2-EVT-09-V02-classic-2

    天文纬度、地标方位及坡度修正,各自能核对什么?

    比较说明:天文纬度核对南北位置,地标方位连接各段路线,坡度修正将倾斜长度换算成水平距离;任何一种方法都不能单独解决全部误差。

    museum-commons-14674981-classic-4

    这幅印刷地图表现伊能测量队取得的知识如何在后来传播。它是后来的印本,并非原测量途中携带的实地记录图;图上的海岸线呈现测量留下的长期成果。

    根据伊能测量绘成的日本地图,1878年印本,依据较早测量。

    museum-commons-14674981-quick-1

    这幅印刷地图表现伊能测量队取得的知识如何在后来传播。它是后来的印本,并非原测量途中携带的实地记录图;图上的海岸线呈现测量留下的长期成果。

    根据伊能测量绘成的日本地图,1878年印本,依据较早测量。

    人物视角

    以下虚构视角帮助读者想象当时的选择与压力。独白为创作,并非历史引文,也不代表这些人物实际的思想或言论。有记载的立场、言论和分歧见历史正文。

    1. 伊能忠敬

    漫长的海岸要一段一段仔细测量,再把各段接起来,才有办法掌握。到了傍晚,笔记也许看起来整齐,疲劳却可能已影响某次读数。我需要队员核对,因为小错误沿路重复,偏差会越积越远。

    2. 高桥至时

    将一段段实测距离接起来,还要有办法检验最终到了哪里。天文观测可以帮助核对,仪器和计算却必须仔细处理。我希望实地记录既能描述路线,也能回答天文学问题。经验很有价值,也须经得起检验。

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