География

 
С рубежа XVI–XVII вв. картография Китая начала испытывать сильное влияние миссионеров-иезуитов, которые, широко используя китайские материалы, стали составлять географические карты Китая в европейской системе географических координат, учитывающей широты и долготы. Знакомство китайцев с ренессансной картографией началось в 1583, когда Маттео Риччи, первый руководитель миссии иезуитов, утвердился в Чжаоцине и китайские ученые попросили его изготовить для них карту мира. Это было началом работы над известной мировой картой (mappa mundi) 1602. Она была выполнена на сглаженной сферической проекции с параллельными широтами, показывала Америку и была основана на двух мировых картах – фламандца Меркатора (1512–1594), созданной в 1569, и голландца Абрахама Ортелиуса (1527–1598), созданной в 1570.
 
Большая географическая деятельность была развернута при правлении Кан-си (1662–1722), т.к. император был лично заинтересован в распространении научного знания о его обширных владениях. В это время был выполнен полный географический обзор империи, результаты которого использовались при подготовке атласа «Хуан юй цюань лань ту» («Изображение полного обозрения имперских краев»), изданного в 1717. При его создании был принят европейский метод картографирования поверхности земли как сферы. Были сделаны измерения широт и долгот и при рисовании карты использовался метод проектирования. Традиционные китайские правила картографии – точная пропорция, правильная ориентация и точные расстояния – также учитывались картографами. Этот атлас стал не только наилучшим среди когда-либо составленных в Азии до тех пор, но и лучшим и более точным, чем любой европейский атлас того времени.
 
Благодаря политике Кан-си, западные географы получили доступ к китайским источникам, что привело к расширению их знаний. Например, атлас, сознанный в 1655 в Амстердаме известным картографом Мартином Мартини, в значительной степени опирался на «Гуан юй ту» («Расширенное Изображение территорий») Ло Хун-сяня.
 
Традиции китайской географической учености поддерживались до конца XIX в. Даже тогда китайские картографы испытывали сильное нежелание расстаться с системой прямоугольной сетки, которая чертилась ими на многих картах наряду с долготами и широтами.
 
Рельефные карты
 
С III в. до н.э. китайцы начали изготавливать рельефные карты, на которых ландшафт передается объемными моделями. Согласно историческим записям, в 210 до н.э. такая карта была сделана для могилы Цинь Ши-хуана. Она была вырезана из твердой скалы трудами 7 тыс. заключенных, а для охраны содержавшего ее помещения были установлены автоматические арбалеты. На данной карте завоеванной императором территории, были изображены леса, горы, долины и реки, в которых вместо воды текла ртуть, движимая специальными механизмами. Над картой крепились модели небесных светил. Ныне могила императора близ г. Сиань найдена, но не вскрыта, и чудесная карта пока не обнаружена.
 
У китайцев имелась легенда о райской горе на острове Пэнлай  в Восточном море (т.е. Тихом океане), считавшейся местопребыванием мудрецов, пьющих эликсир бессмертия и ставших такими легкими, что способны подыматься в небо. Много экспедиций было послано на поиски Пэнлая, но безуспешно. В Китае существовала традиция изготавливать бронзовые или керамические курильницы (бо шань лу) в форме горы на острове Пэнлай, очертания которой выглядели вполне реалистично. Эти курильницы, самые древние образцы которых восходят к IV–III вв. до н.э., могли быть прообразом рельефных карт.
 
Рельефные стратегические карты в 32 описал генерал Ма Юань [1]. Долины и горы изготовлялись на них из риса. Такие военные карты считались настолько полезными, что в середине IX в. Цзян Фан написал книгу, полностью посвященную этому предмету, – «Цзюй ми вэй шань фу» («Очерки об [искусстве] строительства гор из риса»). Позже рельефные карты лепились из глины или вырезались из древесины. Отдельные детали делались из воска или опилок, пропитанных мучным клеем. Большие карты были разборными.
 
Сунский ученый-энциклопедист Шэнь Ко (1031–1095) сообщал в «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси»), что инспектируя границу, «сделал впервые деревянную карту (му ту), на которой были изображены горы, реки и дороги». Первоначально в ходе многодневного обследования местности он вылепливал их на деревянной доске при помощи воска или мучного клея и древесных опилок, а по возвращении на основе данного эскиза вырезал карту из дерева, которая была представлена императору. После ее осмотра император приказал, чтобы во всех пограничных областях были сделаны подобные карты и переданы в дворцовое хранилище.
 
Самая ранняя рельефная карта в Европе была сделана в 1510 Паулем Доксом. На ней изображались окрестности австрийского города Куфштайна.
 
Геодезические методы
 
К началу эпохи Хань китайцы пользовались простыми и весьма древними геодезическими инструментами, которые были известны еще вавилонянам и египтянам. Астрономическое применение гномона (гуй [6]) восходит к эпохе Западного Чжоу или даже Шан-Инь. Отсюда допустимо предположение, что тогда же существовали водяной уровень (шуй, букв. «вода») и отвес (шэн [7]), поскольку без них гномон не может быть точно установлен. Несомненно, в ходу были также шнуры, мерные ленты и градуированные шесты, использовавшиеся для определения расстояний и высот. В первом случае использовали еще простой шаговый метод. Одно из самых ранних литературных упоминаний о вычислениях геодезистов в поле, видимо, имеется в «Шань хай цзине» («Канон гор и морей», цз. 9), где сказано, что Великий Юй повелел скороходу Шу-хаю измерить шагами землю от востока до запада (получилось 519800 шагов). При этом он держал в своей правой руке счетную доску, а левой указывал на север. Это описание отражает знания геодезистов эпохи Поздней Чжоу или Ранней Хань.
 
В качестве измерительных устройств, рекомендованных «выдающимся мастером» (го гун) в «Чжоу ли» («Чжоуская благопристойность»), в разделе «Као гун цзи» («Записки об изучении ремесел», вероятно, V в. до н.э.), перечисляются циркуль (гуй [2]), угольник (цзюй [1]), отвес (сянь [11]), водяной уровень (шуй), емкость (лян [3]) и весы (цюань [1]). Там же говорится, что мастеровые (цзян жэнь) должны «выравнивать [горизонтально] основания с помощью отвеса (сянь [11]), устанавливать [вертикально] столбы с помощью отвеса». Комментируя первую часть данной фразы, Чжэн Сюань (II в.) отметил, что «в четырех углах [подобного инструмента] есть четыре висящие над водой лески, с помощью которых наблюдают высокое и низкое», а когда это наблюдение произведено, «основание может быть выровнено». Вероятно, здесь описан инструмент, подобный эллинистической громе, которая состояла из двух наборов отвесов, установленных под правильными углами и отрегулированных так, чтобы вращаться по вертикальной оси. Одна пара могла использоваться для наблюдения, а другая – для определения направления под правильными углами.
 
Видимо, с III в. китайские геодезисты стали использовать еще два специальных устройства. Тогда Ма Цзюнь воссоздал изобретенную, как считалось, в далекой древности «повозку, указывающую юг» (чжи нань чэ), которая механическим способом позволяла выдерживать точную пространственную ориентировку при движении по извилистым дорогам. Несколько позднее в том же веке был изобретена «отмечающая ли [10] повозка с барабаном» (цзи ли гу чэ), представляющая собой разновидность одометра (устройство для измерения расстояния) в виде легкой тележки с системой зубчатых передач и с барабаном и колоколом для звукового оповещения об отмеренном расстоянии.
 
В китайской литературе упоминается живший в III в. Дэн Ай, генерал государства Вэй, который всегда «перед зарисовкой плана местности и установкой позиции лагеря оценивал высоты и расстояния, измеряя их шириной пальца». Его поведение показывает, насколько широко в то время были распространены геодезические методы, использующие свойства прямоугольных треугольников. 
 
Шэнь Ко, создавший в 1087 по приказу правительства атлас «Шоу лин ту» («Изображение округов и районов») из 23 карт в масштабе 1:900000, посвятил несколько строк в «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси») применению геодезических методов в картографии. Он указал, что нельзя измерить точно прямое расстояние с помощью ходока, считающего свои шаги, поскольку «дороги и дорожки [по которым он пойдет] без всякой закономерности то вьются, то направляются по прямой». Поэтому называемое в геодезии «прямыми линиями в четырех направлениях» должно быть измерено другими методами, основанными на знаниях геометрии. Шэнь Ко отметил важность метода расчета расстояния между двумя пунктами по прямой, «как полет птицы», линии. Фактически он говорил о картографических принципах, предложенных в свое время Пэй Сю.
 
Другой пассаж из сочинения Шэнь Ко показывает, что ему уже был известен скрещенный шест или «шест Якова», описанный в 1321 провансальским еврейским ученым Леви бен Герсоном (1288–1344) и представляющий собой градуированный шест 1–2 м длины со скользящей перекладиной. Это устройство позволяло измерять прямое расстояние между двумя пунктами, не приближаясь к ним, а только нацеливаясь на них с двух разных позиций концами перекладины и считывая соответствующие значения на шесте.