宋代是中国古代科学技术发展的高峰期。四大发明中的活字印刷、指南针就出于宋朝。良好的科技发展的背景促进了军事测绘技术的进步。刻板技术被开创性地用于地图印刷。军事地理著述和兵要地志研究成果丰硕。指南针、计里鼓车等测量工具的出现,为军事行动中测定方位、量测距离提供了方便的工具。
自960年赵匡胤建立宋朝到1279年南宋被元军所灭,两宋共历320年。宋王朝长期与北方的少数民族政权辽、金、夏共存,彼此间时战时和。这一时期的战争与以往最大的不同之处是火器的应用。火器的运用,开始了冷兵器向热兵器的过渡,促进了作战样式的改变。北宋时期重视军事研究,流传下来丰富的兵书。内中有许多关于谋兵布阵如何利用地形,行军时如何观测星象辨别方向,扎营如何选择有利地形,驻兵屯戍如何占据要点,修城筑堡如何勘测地形的论述及其图解。宋代是中国古代科学技术发展的高峰期,良好的科技发展的背景,促进了军事测绘技术的进步。
一、军事测绘管理
宋朝军事测绘管理与唐代类似,采用了中央与地方(或战区)相结合的管理体制。在中央,皇帝亲自过问地图测绘,诏令有关部门或人员编修地图,通常则由兵部职方司具体负责军事地图的编绘,其他部门协助。在地方,由各路、州、府的官员负责当地的地理调查与测绘,并完成每逢闰年向朝廷造送地图的任务。
宋代皇帝大多重视并亲自过问地图的测绘与管理。宋代一些著名的地图如《淳化天下图》、《天下州县图》、《十七路转运图》、《十八路图》等都是皇帝下诏编绘的。为了鼓励那些编制地图有功的人员,皇帝给以赏赐,比如沈括呈送《守令图》的时候,被赐绢百匹。宋初,各地造送的地图送负责礼宾事务的仪鸾司,而负责地图管理的职方司不能及时地得到各地的地图。在职方司的请求下,宋真宗下令各地把地图送交兵部职方司。景德四年(1007年),职方员外郎吴淑上书要求转运使画本路诸州图,于是宋真宗“诏诸路转运,各上所部山川形势、地理远近”(1),并令翰林院画工绘制了《山川形势图》,送管理军机大事的枢密院,“每发兵屯戍,移徙租赋,以备检阅”(2)。
在朝廷,主管军事地图测绘的是兵部。地图绘制具体由兵部下属的职方郎中和职方员外郎负责。《宋史·职官》记载:“职方郎中、员外郎掌天下图籍,以周知方域之广袤,及郡邑、镇砦道里之远近。”首先,职方司是皇帝对全国的地图测绘实施领导的职能部门。通常,该部门向皇帝提出加强图籍管理的建议,由皇帝决策并诏令实施。其次,兵部职方司负责地图保管与全国的地图编绘。收存保管各路转运使制作的地图和各州府造送的地图,收集保管朝廷相关部门的测绘资料,是职方司的职责之一。此职有专人所司,即所谓“旧判司事一人,以无职事朝官充,掌受闰年图经”(3)。根据收集的图籍材料编绘天下地图也是职方司的重要职责。绍煦三年(1192)兵部只有42人,下属的职方司人员更少。从少量的编制看,职方司的官员应是地图编绘的组织者或设计者,具体的绘图任务由画工完成。而有关地理测量事务则由朝廷的其他相关部门及各路、各州负责。负责城廓、河渠建设的工部,负责津渡、漕运的水部,负责天文观测的司天监,负责经籍、图书、实录的秘书监等部门,在实际工作中取得的或管理的测绘及地理资料应是职方司编绘地图的重要的依据。宋代,朝廷多次组织编修天下、全国或诸州府图经,各州府编修的图志、图经的数量更多,为了加强对图经的管理,在大观元年(1107)成立了九域图志局。九域图志局是中央的图经管理机构,他们管理的图志资料也是职方司进行地图编绘的资料来源。
宋代认为,军事地图涉及“天下山川险要,皆王室之秘奥,国家之急务”(4),应该注意保密。所以,各路、各州府所制作的地图送职方司和枢密院后,有专人保管。朝廷官员借阅,有严格的手续。沈括为了编绘全国地图,需要借用职方司的图经与地图,就经过了皇帝的批准。同时,采取措施防止军事地图流入异国他邦。“熙宁中,高丽入贡,所经州县,悉要地图,所至皆造送,山川道路,形势险易,无不备载”(5),为了不让高丽人带走地图,又不失礼节,等到高丽使节到了扬州,正在扬州的丞相陈秀谎称绘制浙江地图,需要看看送给他们的地图。等到要回地图,就立刻付之一炬。
区域测绘是全国军事测绘的基础。朝廷对地方的测绘采取目标管理,即要求定期造送地图。《宋史·职官》记载:“凡土地所产,风俗所尚,具古今兴废之因,州为之籍,遇闰岁造图一进。四夷归附,则分隶诸州,度田屋钱粮之数以给之。……淳化四年,令再闰一造。咸平四年,令上职方。”就是说,各州要编写当地的地理志,同时逢闰年测绘一次地图报送朝廷。为了减轻地方负担,淳化四年(993)改为每8年报送一次新测的地图。宋代分全国为18路,每路辖若干州。朝廷要求各路每十年编绘一次本路地图。地方测绘一般由当地的行政长官负责组织,比如各路转运使。当然各地为了测绘新图,要进行地理勘测与土地测量。据记载,王安石变法时,进行了大规模的土地测量。测量中,不但丈量了农田,而且根据土地肥沃程度把农田分为五等。有的地方甚至从下至上逐级绘制地图,据《宋史》卷四百记载:
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