科学与文明 -05-古籍收藏 - -06-史藏 -13-.经世文编
2-皇朝经世文三编-清-陈忠倚-第67页
测故今且不言分率先言准望地体浑圆南北二点当天空之南北二极中要大圈亦当天空赤道人在北极下则以北极为天顶人渐向南则见北极渐低至赤道则北极与地平合南极亦然是地之南北不同则北极出地之高低亦异也东地之日出入早于西地之日出入地周三百六十度应天周三百六十度每度六十分都为二万一千六分日历天周为昼夜地自转一周成昼夜以视象言则为日历天周分二十四小时时六十分都为一千四百四十分故时之一分等于度之十五分四分等于一度此地在彼地之东一度则此地之日出入早于彼地之日出入四分时是地之东西不同则日出入之迟早亦异也欲测经纬先定午线西人之定午线也较准指南针电气差定子午仪以窥日之过午为其国之午线其随处测纬度也则自日晷将午至过午时用纪限仪或经纬仪屡测太阳高弧为本处太阳过午线距地平高度亦即本处午正乃以太阳距地平高度减蒙气差加地半径差为实高度以减象限九十度得太阳距天顶度以与日本太阳赤纬度南加北减即得北极出地之度其随处测经度也或用月食或用太阴凌犯星宿时或用木旁四小星掩食木星时常用之简法则以极准时表俟太阳过其圆之午线时辰开准乃行至本处测其午正视时表差若干化分为度四分为一度即知本处在其国之东西若干度夫地圆蒙气之理指南经纬之器古书具详无容缕即定午线测经纬之法亦述不胜述姑即周礼言之考工记曰匠人营国水地以县置染以县以景为规识日出之景与日入之景昼参诸日中之景夜考之极星水地即西人用水平亦名酒准县垂线也极星如西人之测句陈大星也以岁差考之古盖测帝星此言定午线也又大司马以土圭之法测土深正日景土深指南北日景指东西夏至漏昼中日南影短是地在南近日故土圭之景短也日北景长是地在北远日故土圭之景长也此言定纬度也日东景夕是地在东日过其国之午线时东地之景已夕日西景朝[是地在西](西是在地)日过其国之午线时西地之景方朝此言定经度也裴氏曰准望所以定彼此之体又曰有分率而无准望虽得之于一隅必失之于他方盖地既与天相应必以在天之度与鸟飞之理互相检较而后彼此之体可正也地本浑圆写入平幅不能丝毫无所参差西人益求精进欲使其差极小于是绘全球者有用弦切及等距诸法绘分图者有圆锥及圆柱诸法今绘全球者率用等距绘分图者相地[为之无他](卒尔等成)法大约纬度不甚宽则用圆锥法极相宜因圆锥法经线皆改为直线与纬线皆成直角如用纸作锥形套于球外令锥之旁面紧切本处之中纬线其锥之锐钝以纬度之余切为比例其地如纬度稍阔者则用圆锥法令锥旁稍割球面以消息之若圆柱法虽为绘海图而设然近赤道一带用以绘地图亦甚宜因其经纬线所成之格几成方格耳若但有开方格子而不详经纬且不知其在大地之何处矣其失固不待言即注明其经纬亦如以方目之网套于圆球之上何能一一相应哉天度既得即当测量地面测必先量量为测之本量而后测测济量之穷近日西人测地必先上应天度分全图形势为三五大三角刑则又不用量而用测矣
盖旷野平畴可量也至高山峻岭两处垂线相距之平远无可量矣一里二里可量也至数十里穿山越海直距之里数更无可量矣西人之测地也最初最要者为测三角法三角之最初最要者为定底线此底线乃本三角之本亦众三角之根也西人定底线极郑重必屡测而后定以防毫厘千里之差底线既定乃觅一可指之物或立表与底线之两端成三角形记其底线与角度之方向于册测三角用平面画图桌最便随测随绘绘三角宜用铅以便图成时擦去惟须先定分率又从本三角之腰转测他处而即以腰为其底或记于册或用平面桌均如前更迭为底递察不已使大地成无数三角形案三角即中法之句股试自三角以至一角作线与对角之边成直角即分为二句股形改三角为句股则量句股弦以得股化股为句以测弦展转相推亦可以御无数之形象裴氏曰道里所以定所由之数又曰有准望而无道里则施于山海隔绝之处不得以相通下又以道里与径路分别言之则道里者固测量之始事而与西人测三角无异者也大局已定则地面高下方邪纡直可细测矣西人之测高下方邪也所用之器最要者为纪限仪为瓶水地平仪纪限仪以测高深之度数测法于测处置二定点或立表与山顶成三点以二定点间相距数为底线用平测三角法已知三角一边求得测处之任一点至山顶斜线之数再用立测三角法以斜线为已知之边测得三角求得山顶高于测处之数及山顶垂线与地平成直角至测处之平距数所谓测处者即上所用求山顶斜距之点测深者同至测山之斜度若用象限仪尤便捷虽不及瓶水地平仪之准而轻便过之若测山之逐层高低则非用瓶水仪不可测法详下测法悬垂线于仪心系锤使下坠依平边仰望高处相切视垂线所成角即为斜度实用余角若山根有退行之路则用以测山之高及平距数较平立测三角更便其法或名重测本前后立两表因不便且难准今为改之法于山前一处用象限仪用瓶水地平仪更准测得山顶与垂线及测处所成直角三角形之顶角命为甲角又退行若干里必使前后两测处与山顶成一直线又测如前命为乙角乃以甲乙两正切相减为一率半径为二率退行里数为三率求得四率即山顶须加仪器离地平数若用甲正切或乙正切为二率则求得四率为山之平距数用甲正切则得数为山顶垂线下去前测处数用乙角则为去后测处数瓶水地平仪以测逐层之高低器为长铜管管上两端上安玻璃瓶