历史中那些水文地理图（一）
les Grand Voyages
我们就从这幅寓言式画作——绘制于1610年的《大航海》(les Grand Voyages)当做序言吧。
图中的麦哲伦在前往“火地群岛”（tierra del fuego），航行途中遇到了各路“鬼神”，但他却依然冷静的观测“环形球仪”来进行导航。
这位伟大的航海家曾说道：“巨大的拉普拉塔河口住着巨人族”，那之后几十年的海图上，拉普拉塔河口也都是巨大的，不知道两者之间是否存在着什么关联。
这则巨人传说，最后还是被英国的德雷克船长证实是错误的。（但巴塔哥尼亚人真的很高！当然是和正常人相比。）
拉普拉塔河口的巨人族
一、古典时代。
从《奥德赛》、《航海家辛巴达》这些文学作品中可以看出来，早些时候的海洋支配着古代人的想象力。波斯湾和地中海就像今天的高速公路一样，承载着古代人类的贸易与思想。
在没有航海图的时光里，“航位推测法”也就是观察特定时间内的航速与方位，然后根据起点与终点的距离推测出船只的相对位置，这个方法成为最主要的经验导向技术。
海员们不止要懂得测量航速，同样也要有许多导航员熟悉的地标，并频繁的观测它们，这些地标串联成为最便利的导航点。
要是航行远离海岸线的大洋中，刺眼的太阳就是唯一的导航天体了。
但是到了晚上，夜空中密布的星云就是航海家们眼中的导航图。
希腊的天文学家阿拉托斯（Aratus）在描述小熊星座时指出：“在她的引导下，腓尼基人能够以笔直的路线航行”。
荷马更是有一句名言：
“转动的大熊星座（Great bear）”，始终是去寻找猎户星座（Orion），而非沉入深水之中。
《奥德赛》
综上所述，古希腊的水手们更喜欢夜间依靠星空制导的航程，当然这也和那时的船只干舷低矮又没有甲板不无关系，白天的地中海里是没有遮阳板的。
如果天公不作美，大雾和暴风雨导致不见日月时，风向就成了领航员。
地中海优秀的水手们，都可以轻易的分辨寒冷的北风、温暖的南风，狂暴的西风以及湿冷的东风。
由此，八方风向产生了一种“伪罗盘”——风玫瑰图。
这种罗盘不是依靠磁力寻找方向，而是凭借着船员对于风的类型从而判断方向。
随后，亚里士多德在他的著作《天象论》（Meteorologica）里面，又添加了“北北东”与“北北西”两种风向。又过了一个世纪，罗德岛的航海家蒂莫斯塞内斯（Timosthenes）继续添加了2种风向,最终形成了12个方位的“风玫瑰图”。
有趣的是，下面这张“风玫瑰罗盘”中，12个风向的名称——都是用风吹来方向的国家名字标注的，这套“风玫瑰图”系统，一直沿用到中世纪。
文艺复兴时期的制图师们，更是把它描绘成围绕地球四周的人类面孔。
14世纪《爱的祈祷书》
这是张非常重要的风玫瑰图，画面中东方朝上，北方朝左。厄曼高德在画中本来想好了替8个风向取名字，结果却遗漏了西南风。不知道当时发生了什么，如此精美的画作怎么会遗忘一个风向呢？
Tower of the Winds
这是约公元前100年建造的雅典的风之塔（Tower of the Winds），作为公共罗盘，一直用它的8面墙对应着原始的八个风向。（塔里有一座结构复杂的水钟——既是观测星象，也是一种计时器，后文详述。）
早在公元前3世纪时，地中海里熟练的水手们利用手中的风玫瑰图，撰写了最早的导航辅助工具——《航路手册》。（pilot book）
航记里面罗列了各地的港口以及抛锚地之间的航路，以风向、地标和航行所需的时间标记。
不过这本手册中，既没有描绘天文导航的记载，也没有任何陆地测量的制图法。
由此可见，这个时期的希腊船员还没有掌握这些科技。然而，同时代的希腊科学家们已经开始建立科学制图法的理论基础了。
至今依然使用的“经纬度”就是这个时期的希腊人创造的。
希帕克（Hipparchus）于公元前2世纪绘制了一张星表，利用天球（与地球同圆心，同自转轴，但是半径无限大的球）的经纬度定位出星体的位置。
人们有了这张星表后，透过北极星的海拔来定义地球的纬度就成为常见导航方法。
埃拉托色尼（Eratosthenes）写到：“测量某座与地表形成7度角的拱桥，精准计算出地球的圆周。”
虽然当时的船员们并不都具备这些科学知识，但还是有一部分人率先搭上了真理的列车。
希罗多德颇具争议的故事里记载道：“公元前600年的腓尼基人曾沿着非洲大陆航海探索，从红海航行至地中海。当他们从东向西航行时，太阳一直在船队的右上方。”
如果我们不曾考虑几内亚海岸的逆风和逆流，也不去计较当时的造船技术，只通过希罗多德所描述的太阳位置就足以说服别人这是真事了。
“太阳石”（日晷）的实用技术让一些航海家，更是早于这个时代就驶出了“欧洲之外”——海格力斯之柱。（直布罗陀海峡）
公元前5世纪的水手西米尔克（Himilco）把船开到了西班牙西北部，此后的100年里，航海商人皮西亚斯（Pytheas）更是从马赛航行到了布列塔尼和不列颠群岛，甚至更远的未知之地。
Pytheas
这就是跨越了苏格兰东北方向的奥克尼群岛（Orkney）后，来到“世界的尽头”——传说之地“图勒”（Thule）。
虽然皮西亚斯的《论海洋》（On The Oceans）如今只留下了只言片语，但其中还是有几则很重要的内容。
“北纬60度以北的夏季，太阳是不会落山的。”（冰岛或者挪威的日照长达22小时）
“地中海的潮汐不过一米高，而大西洋沿岸的海浪之壮观超乎我们的想象。”（法国西部圣米歇尔山的海浪可高达16米）
他认为大不列颠岛的周长为6860~7150千米，这与实际数字差距只有3%~7%。
他只有两种方法可以测算出来这个结果，一是从北海逆时针环绕不列颠岛，二是以科学方法来测量正午太阳的角度再配合航行时间来计算纬度，笔者认为他应该是“文体两开花”。
穿越欧洲大陆的路线
航海商人Pytheas的路线
接下来的欧洲大陆身陷在黑暗时代中，维京人在北美建立的殖民地（约公元890年左右）也并没有延续多久。
接下来我们将目光移至西奈半岛，讲一下当时继承了古希腊理性科学的穆斯林和他们的制图技术，毕竟航海才是本篇的主线。
“如果海图占领了新导航方法的一半，那另一半非罗盘莫属。”
穆斯林用的“凯末尔”（Kemal）就是利用北极星的海拔测量纬度的一种罗盘，结构简单而又正确。
目前没有任何史料可以证明阿拉伯人的罗盘制作技术是从中国学来的。
当整个欧洲痴迷于T-O地图时，阿巴斯王朝的哈里发——马蒙扛起了理性的旗帜。
世界是平面的T-O地图
这个刚崛起不久的伊斯兰王朝是以“如饥似渴”的态度面对科学与真理的，当中也夹杂着统治者的野心，用世界上最准确的水文地理图来证明阿巴斯王朝的伟大。
哈里发马蒙耗费巨资收购古希腊、罗马时期的各种手抄本，并让人翻译成阿拉伯文。
穆斯林不像中世纪基督教学者那样，抵制地球是球体的这种古老概念，他们从一开始就明白要使用球面数学解决地理问题。马蒙和他的宫廷研究员们还借助了早期的军事地图、勘测图、邮政道路图、航海图甚至情报图来进行编纂测量。
阿巴斯王朝拥有一切创造伟大地图的条件。
被东罗马帝国定为异端的聂斯托利派基督学者，他们带着大量的希腊手稿加入了马蒙的“智慧宫”（可以理解为阿巴斯王朝最高研究院、八万册以上的古代手抄本），还有很多被基督世界迫害的犹太智者，加上无比巨大商业税收以及统治者的重视。
这就是当时世界上最先进、准确的，水文地理图诞生的全部因素。
《道路与国王之书》
The Book Of Roads and Kingdoms
这本书记录了通往波斯、巴林、阿曼、也门、柬埔寨、马来半岛、最终到达广州的主要航线图。
其中类似博物志那样标注了大量的经济类资料，如每个城市的产物、港口的征税和相关国家的特点等等。
借着哈里发对探索世界地图和人文地理的凌云壮志，王朝又召集了数十位当代顶尖的学者开展一项研究计划。
研究的范围包括“宇宙中的星辰、星体、陆地、海洋、有人和无人居住的地方”。
除了已经准确标注“万里长城”的地理位置外，还勘测和绘制了530座重要城市、五大洋、290条河流和200座山脉地图，又注明了它们的大小和蕴含的金属或宝石矿物等。地图中的元素被分配到了7个“气候区”——也就是古希腊人提出的，从赤道往北划分的均等纬度区。
这当然是得益于古罗马的天文地理学家——托勒密（希腊化的埃及人）留给阿拉伯人的宝贵财富，而哈里发回馈欧洲人的礼物更加慷慨。
马蒙的学者们站在巨人的肩膀上也从未有过丝毫的懈怠。他们在古希腊制图科学的基础之上，添加了赤道南方的两个无人区，进而又修改了地中海的长度，将托勒密所测算的地中海经度由62度降至52度；后来十一世纪的穆斯林地理学家又调整为42度，这基本就是用现代测量方法所能得出的准确数值了。
最重要的是，马蒙时代的学者修正了托勒密对印度洋的错误描述，后者认为印度洋是一片内陆海。
同时，伊斯兰学者们首次向人们表明，地球上人类居住的世界是被全球性的水体包围的。这是地图绘制史上最重要的突破之一，它提前600年预示了15世纪的欧洲地理大发现时代的到来。（这就是七海相通的概念）
马蒙之前的哈里发——拉希德也同样珍惜古希腊科学。
正是这两位阿巴斯王朝的伟人，对地理学、数学、天文学和其他各类科学家组成的庞大团队加以大力支持，才可能让他们专注并持久的进行科学研究。
这位哈里发也注意到了古希腊科学家提出的投影法问题。
即“将地球的球形表面呈现在二维的平面地图上”。
他在辛贾尔的荒漠平原进行了大地测量，用这些测算的结果修改和补充了托勒密所制作的八千个城市和场所的坐标表，这也给当时的天文地理学家提供了更为精准的新资料。
这是伊斯兰文明的黄金时代，也理性、科学、包容的时代。
下篇预告
马蒙的“后继者”是一位诺曼人，西西里岛的制图术才是文艺复兴的滥觞。