从僧一行到格林尼治

全球定位系统（GPS）的工作基础是经纬网，而经纬网却是长期实地测量的结果，更是人类智慧的结晶，它凝聚了全世界人民的汗水。

现在看来，不管是地球仪还是地图的制作和理论，经纬网的测量、制定，以西方人的贡献为主，但是中国人在这方面的贡献也不可忘却。

公元724年（唐朝开元十二年），唐朝著名天文学家、佛学家僧一行（673～727，本名张遂）等人在河南平原测量了子午线的弧度，这是中国历史上有文字记载的第一次对地球进行实地勘测。为了纪念这位伟大的科学家，我国曾于1955年8月发行了一枚僧一行的纪念邮票，其中有这样的文字：僧一行（本名张遂，公元673～727）天文学家，发起测量子午线的长度，得出子午线一度之长为351.27里［唐代以唐太宗李世民的双步（左右脚各迈一步）为尺寸标准，叫作“步”，并规定三百步为一里。一“步”的五分之一为一尺。唐代一尺合现在0.303米，一里合454.2米］。

僧一行

大规模的实地勘测不是一件容易的事，特别是在古代，它需要大量的人力、物力和财力的支撑。可以想象，没有朝廷的支持，想完成这样的工作几乎是不可能的。从公元723年（开元十一年）开始，因为朝廷要制订新历，需要对各地进行实地勘测，在僧一行、太史监南宫说和太史官大相元太等人的组织下，在朗州武陵（今湖南常德）、襄州（今湖北襄阳）、阳城（今河南登封告成镇）、林邑（今越南顺化）、安南都护府（今越南）、铁勒（今蒙古乌兰巴托西南的喀拉和林）、蔚州横野军（今河北蔚县）、太原府（今山西太原）、洛阳（今河南洛阳市）、滑州白马（今河南滑县）、汴州浚仪（今河南浚县）、许州扶沟（今河南周口市）、豫州上蔡（今河南驻马店市上蔡县）共十三个地方，在夏至、冬至日测量出日影长度与北极高度的相应数据。僧一行和南宫说等人测得北极高相差l度的南北两地（沿着经线），距离为351里80步（352.27里），通过换算为132.36公里。这个数字同现代精确的数字相比较大了21公里，误差为20%左右。以唐朝的测量工具水平和测量条件，能够得到这样水平的数据，已是相当难得了。最关键的是，这种实地勘测的行为，在中国科学技术发展史上具有开创性的意义，这是科技发展应有的行动。在唐以前，中国有“南北地隔千里，影长差一寸”的说法，现在有事实数据来说明这种说法是错误的，南北长度与影长没有成正比的关系。同时，僧一行等人的行为，并非仅仅为了测量纬度而测量，而是一个系统工程，是为了制订《大衍历》（从公元729年起施行了29年的历法，因立法依据《易》象大衍之数而得名）而工作的。

虽然僧一行等人在勘测纬度上做出了重要的贡献，但真正将经纬网应用到地图上，还是明末西方传教士来华以后的事。其后，中国的地图是以通过北京的子午线为本初子午线的。

在西方，本初子午线的研究非常早。古希腊天文学家、方位天文学的创始人喜帕恰斯（Hipparchus，约前190～前120）创立了以经纬度表示地理位置的方法。这位与阿基米德一样伟大的天文学家，虽然他的著作没有流传下来，但我们通过托勒密的著作可知道他的研究成果的伟大。由于喜帕恰斯长期在爱琴海文明的发源地、希腊第四大岛罗得岛工作，所以他将通过罗德岛的子午线规定为本初子午线，这是人类历史上第一条本初子午线。其后，古希腊天文学家、地理学家、占星学家、光学家和地心说的创立者克罗狄斯·托勒密对古希腊数理、地理知识进行了总结，写就了八卷本的《地理学指南》，其中第2卷至第7卷列有欧、亚、非三大洲8100处地点位置的一览表，并采用喜帕恰斯所建立的纬度和经度网，把圆周分为360份，给每个地点都注明经纬度坐标，并将通过加那利群岛（位于非洲西北部的大西洋上，非洲大陆西北岸外火山群岛，相当于今天的西经17°39′46″经线）的子午线作为本初子午线。自西方殖民主义兴起，航海业高速发展，16世纪，随着地理大发现与新航线的开辟，许多地图学家将自己选定的群岛或岛屿定为本初子午线，各个国家的地图也几乎选择自己国家重要的城市或地区通过的子午线为本初子午线。这样，全世界地图的本初子午线五花八门，各自为政，给国际之间的交流造成巨大的障碍，从而引起混乱。此时最需要一条国际公认的本初子午线，来消除这种混乱的局面。

1634年4月，在巴黎召开了国际子午线会议，会议决定将托勒密曾经采用的通过加那利群岛的子午线作为本初子午线。但除法国外的其他国家都不认同这个决定，而是主张以通过自己国家的首都或自己国家有代表性的天文台所在的子午线作为本初子午线，这样，这个决定没能起到“制止本初子午线混乱局面”的作用。1767年，英国格林尼治天文台台长马斯开林编制了《航海天文历和天文星历表》，它是以通过格林尼治天文台（现在的格林尼治天文台原址）的子午线为本初子午线。由于该书内容翔实，实用性强，出版后很快被各国航海家所采用，这使得格林尼治天文台在世界上获得很大的声誉，也使“英国航海天文历”成为众多航海家航海的必备工具，这样，许多国家的地图也开始采用通过格林尼治天文台的子午线为本初子午线。