卷九學術測繪天學

年一用器古人測量莫不用器土圭所以測天短度所以測地緬懷舊制必稱精密仿而為之慮不逮古近日西人之器尚屬可用如經緯儀紀限儀測向儀奪林儀度時表記裡輪網練帶尺分角器規筆平行尺曲線版等物均測繪家所必需其測天多用紀限儀測地多用緯經儀如測向儀奪林儀則行軍人用之若平三角及高深者究之紀限儀亦可測地經緯儀亦可測天二者俱備自稱完美惟是費錢既多購置亦不甚易不如酌購一種為便紀限儀便于行海及測天宮天兩曜相距之弧若用之陸地測午不如經緯儀之易于從事但必如西人用經緯儀地測難稱最密而用人既多需器亦多所費殊不赀且經緯儀之大者能辨一秒小者能辨一分若測地面三角必求分秒則地面之弧差角天空之蒙氣差均應推算除清然後真得真角又非數年所能收功今酌用經緯儀能辨十秒者度時表測天測向儀奪林儀測地測向儀雖不如經緯儀之密然分為百六十度又半分之能辨三十分為七十分向矣較之吾華舊法其密十倍過之且弧角差蒙氣差在地面人目所及斷無多至三十分者故用測向儀均可不計一繪法繪者當明分率會典館所頒格式原就書大小而設外間測繪原本務必放大以便詳測密填迨圖成之後始照館頒格式縮成定本送館仍将外間原本副送一分以備采擇今酌定外間原本分率省府總圖定為九十萬分之一以圖之一寸代地之十裡仍分為州縣郡邑圖定為十八萬分之一以圖之一寸代地之十裡十裡為八萬寸随測随繪之草圖定為一萬八千分之一以圖之一寸代地之一裡一裡為一萬八千寸用圓錐通徑法作緯曲經直之式使經緯相交皆成直各角如率布算定其南廣北狹之式用分角器微分尺慎繪各點凡測向儀所成子午儀必與圖之經線平行以求各點角度則能得各處距等圈真形不至展而生向差矣圖中作識之法送之圖自應照館頒格式所言外間原本收所既詳名目亦多識别不嫌其繁今另為表識圖附後此圖未刊一圖說禹貢一書為千古志地者之祖于九州之後即繼以導山導水師其意而作者有班固之漢書地理志伯益夷堅之山經書魏時之水經地志取法乎九州山經取法乎導山水經取法乎導水也踵地志而作者曆史之郡國州郡地形諸志皆是而自唐訖明所存元和郡縣圖志太平寰宇記元豐九域志諸書紀載雖有詳略之殊其體例固本之孟堅也仿水經作者則有而黃梨洲之今水經齊次風之水道提綱仿山經而作者則有戴原東之水道記黃岩李誠之萬山綱目皆為名作今會典館所表發格其沿革疆域鄉鎮略仿班志諸書之例山則拟山經水則拟水經又詳天度道裡而山之礦産要隘水圩堰之橋津均于當處之下簡而明要而詳自應之無庸别生異議也 論中國宜兼設測繪科 測繪之學由來久矣周官大司徒以天下土地之圖周知地域廣輪之數職方氏掌天下之圖以掌天下之地要周知其利害實為王者保邦緻治之要務作圖之法必明勾于服深知形勢建邦立邑則有測星測景以定其位山河委曲道理遠近村鎮羅列則有記裡指南以肖其形暴秦崛起焚書滅法厥後知者寥寥普裴秀制圖條陳六體曰準望曰高下曰方邢曰迂直曰道理曰分率則繪算三事不過存其彷佛而已雖近今作圖者精益求精猶未及西人之不遺餘力也故西人每出一圖了如指掌華人每望而走是非華人之聰明才力稍亞于西人實因朝廷取士既重文藝不求實學則士子亦無留心于此者其所以不能争勝于西人者蓋有數端焉士子從學率以文藝為重呫哔之外無暇他求于測繪等事漠然視之淡然置之即有留心方域者亦多耳食從無以此為專業不若[西人](人西)童蒙入塾各量其材即以是學為專業不以繪畫為小技而實是講求或因經畫而專稽一方或因武事而專詳一處或因造鐵路而取平直以開山或因開井礦而度形勢以鑿洞或因航海以識行程或因遊覽以知指向為事既繁需人自多以故從學者專心此業中國素無留心此業之人今當振興之際築路開礦在在需人應選者不過一知半解徒取皮毛已耳測繪之業無如西人之專此所以遜于西人者一也中國測量之器不外規短準繩制且不精不便于用如矩也偃固可以測天覆固可以測地平固可以正人苟矩角不準大有毫厘千裡之誤羅盤也八向八方指其粗不能分其細且不知改正差之法用此等測量之器雖煞費苦工亦難密合西人測量全賴精妙儀器如測天度則有緯經儀記作儀測地面則有測平儀羅盤儀測時刻則有子午儀日晷儀其他測器繁簡頗多經緯儀之精平立二圈小則徑三四寸大則徑三四尺制配甚準分度極細一周三百六十度度六十分分六十秒複加佛逆綴以顯微鏡可分十分秒之一以至一百分秒之一秒分既細測角無差規制精良為用自準中有遠鏡仰測天經星宿置列日月躔可知之也俯測地緯山水位置道路遠近可得也平測原野土田下高地面低斜可見也紀限儀分兩種一圓盒者一三角式者可以雖異其用則同皆用六十度之弧對測二點平測可知二物之距度立測可知二物之高度圓盒者體小便于帶遊覽之人多用之三角式者可以手握而測行海者多用之測平儀可測地之平面及地之高下而開礦築路多用之其他如羅盤儀子午儀日晷儀各器皆極精良測繪之器華人無如西人之精此其所以遜于西人者二也 中國測地之法率以勾股為主西人則以三角為用蓋三角能以已知三事可推未知三事如已知一邊二角已知二邊一角亦可推一邊二角且度量三之一邊較諸度量勾股之二邊為工更簡而易舉而測一邊之二角為事亦不煩冗故西人測地多用三角法也法于平面上測定底線再于底線兩端測得便當之物點使與底線兩端成角并各物點亦自成角如此而各物點與底線相距之處與物點彼此之相距皆可推測則地面之大小并測器之尺寸俱有比例華人惟恃股勾之法為宗必知二事知能推知一事故測量必時知勾股二邊或勾弦二邊或股弦二邊能推知其餘較諸三角已煩簡不同一或乖誤則失之毫厘竟謬以千裡測繪之法又不如西人之詳此華人遜于西人者三也地圖一事上系天度下關道裡測量未精繪圖難準測量之工又非以朝夕所能遍及故善于測量不僅視為專業賴有精器善法亦不逐段細量始能盡悉部位如測量底線如有測量之差則一切之工俱差是為極難之事測量底線此線三角之所從出也并周圍當測之點必須盡見而後可地球大圈若幹海面若幹熟度若幹必先準以尺寸兩相比例地面不平則另用經緯儀測之如此測量三五次見無差池方為作圖故西人于測量之法不憚再三比試測量一處或曆三五年之久或經一二人之手務以精測詳準為要雖曠日持久勿計也華測繪一縣之地僅限以半年之工測不及細地不及量山川周圍一切形勢徒在一望之中或憑裡正鄉民之傳述以為準率潦草敷衍徒求畢事則繪圖之準否不問可知測量之時又不時西人之久此華人遜于西人者四也有此四端無怪測繪之事終