并進與脫節(jié)：康熙后期“制歷”與“制圖”關系淺析

摘要：在康熙后期，國家?guī)缀跬瑫r組織進行了兩個大規(guī)模的科學活動——《皇輿全覽圖》的測繪和《歷象考成》的編纂，二者都測量了地理經緯度。將出于地圖測繪目的和天文歷法目的的經緯度測量放在同一個時間軸下，對二者關系進行考察，可以發(fā)現(xiàn)康熙后期的大地測量與歷法改革是交織在一起的，相互影響，但制圖和制歷兩項活動又存在“脫節(jié)”：經緯度測量的精度在提高，兩個活動卻未完全共享一套測量數據；當時可能有兩個獨立的測繪團隊，并且在測量后期，邊疆的敏感區(qū)域由中國人主導測量。

關鍵詞：經緯度測量；大地測量；編訂歷法；測量人員

基金項目：國家社會科學基金一般項目“清代官方天文觀測文獻整理與研究”（23BZS093）

中圖分類號：K249.2 文獻標識碼：Ａ 文章編號：2096-5982（2024）02-0120-06

明末清初是中西方科技相遇與對話的時代，地圓說以及地理經緯度的概念隨耶穌會士入華而傳入中國，并且馬上在實際操作層面產生影響。

一方面，中國學者把經緯度與傳統(tǒng)歷法中的“北極高度”和“里差”嫁接在一起，使得經緯度被引入歷法推算，讓歷法計算結果更加精準。更為重要的是，經緯度被用來證明和捍衛(wèi)“西法”的優(yōu)越性。以交食推算為例。無法像“西法”一樣準確預報多地交食，是中國傳統(tǒng)歷法派在歷爭中始終無法正面解決的問題（1），所以自崇禎改歷開始，傳教士在預報日月食時，除了預報首都的見食情況，會同時預報14個省府的見食情況，以示西法的優(yōu)越性。清初繼承了明末改歷的成果，保持預報多地交食的傳統(tǒng)。到康熙末年，《歷象考成》還明確給出新的京師和各省府的“北極高度”（地理緯度）和“東西偏度”（地理經度）數據。隨著經緯度數據的測量和積累，欽天監(jiān)推算預報的內容愈加詳實（2），并且交食預報的范圍在清代陸續(xù)增入盛京、朝鮮、越南、琉球等地。

另一方面，在康熙皇帝的推動下，運用經緯網實測中國全域，繪制出當時世界上最精確、覆蓋今日中國大部分地區(qū)的《皇輿全覽圖》。此圖的影響之大，如翁文灝所說：“中國地圖之重要根據，首推清初聘用西洋天主教士之測量?！势裰袊貓D十之七八，實尚源自清初?！保?）此圖傳至歐洲后，極大增進當時歐洲人的地理知識。經緯度數據的更新，同時影響到清代官方歷書的編纂。清代《時憲歷》（又稱《時憲書》）相較傳統(tǒng)歷書，除了包含首都的節(jié)氣時刻表和太陽出入晝夜時刻表，內容上還增入各省府時刻表。隨著清朝版圖和測繪范圍的擴大，頒布的歷書中逐漸增入東三省、回部和西藏等地的157處地點的二十四節(jié)氣時刻和日出入時刻。這些算表都需要欽天監(jiān)官員根據各地經緯度計算得到。

在康熙后期，由皇帝自上而下推動的兩項由國家主導的大型科學活動——康熙大地測量和歷法編纂，從內容來看，它們的核心工作正是利用了經緯度測量。由于它們都是東西方文明交流史上的重大事件，長期受到學界關注。前人對此做過諸多探討，著述豐厚，如橋本敬造（4）、黃一農（5）、韓琦（6）對清初歷法改革以及科學與權利關系，以及欽天監(jiān)中人員關系（7）之考察研究?？滴醮蟮販y量方面，杜赫德（ Jean Baptiste du Halde，1674—1743）（8）、翁文灝（9）、?？怂梗╓alter Fuchs，1902 —1979）（10）、馮寶林（11）、汪前進（12）等都對測繪整個過程進行了系統(tǒng)梳理，方豪具體考察過臺灣（13）、滇黔（14）、琉球（15）三地的測量過程，此外，還有從繪圖的投影技術（16）和中外關系網絡等角度（17）展開的研究，值得一提的是，隨著近年來GIS等數字化技術被引入歷史地理研究領域，韓昭慶（18）等對《皇輿全覽圖》所反映地理信息的豐富性研究取得了一系列成果。綜上，前人學者對康熙朝歷法改革和大地測量多作為獨立對象考察。這兩種研究都開展了測量經緯度活動，且開展時間接近，甚至多有重合，那么，這兩次科學活動的關系如何，參與人員是否重合，測量數據是否共享？目前暫未見到此類研究。本文把為天文和地理兩種目的而進行經緯度測量的活動，放到同一個時間軸下比較分析，特別是對測量人員進行考察，以期對康熙后期的兩個科學活動—— “制圖”和“制歷”的關系有一個全新的認識。

一、大地測量與歷法改革并進

康熙朝大地測量和歷法編纂這兩項重大科學活動，雖然其成果《皇輿全覽圖》和《歷象考成》對清代影響深遠，但具體實施過程國內外史料中未見系統(tǒng)記載。為進一步分析以“制圖”和“制歷”目的進行的經緯度活動關系，筆者根據《宮中檔康熙朝奏折》第4輯（19）和第5輯（20）、《明清史料》（21）《康熙朝滿文朱批奏折全譯》（22）和《康熙朝漢文朱批奏折匯編》（23）等當時往來奏折，把1708—1722年間大地測量和歷法改革相關的測量事件、測量人員、測量地點列入表1。從參與人員和時間來看，康熙大地測量和歷法編纂不僅在進程上存在交織，康熙皇帝培養(yǎng)的自主歷算人才也同時在為它們服務。

根據記載，康熙皇帝分別在1711年和1719年進行過兩次歷算人才的選拔。第一次選拔時，傳教士剛測繪完東北地區(qū)。同年，傳教士山遙瞻和麥大成二人來華，二人皆精于歷算和測量，覲見完康熙皇帝后，就馬上加入測繪隊伍。1712年，康熙皇帝征詢傳教士中勝任測繪的人員，湯尚賢、馮秉正和德瑪諾得以選入，他們協(xié)助雷孝思等人完成河南等四省的測繪。通過查閱三人生平（24），他們在1700—1708年間來華，在華期間僅在康熙大地測量的幾年間參與過科學活動，雍正、乾隆朝的測繪活動也未參與，其他時間都在從事與科學無關的事。

由此可推測，康熙皇帝連續(xù)兩年加派傳教士加入測繪隊伍，從某種程度上反映出他對于盡快完成測繪的急迫性，以及當時缺乏精通西方天文和測繪人才的情況。這無疑會促使康熙皇帝想要盡快培養(yǎng)中國自己的歷算及測繪人才。在1712年去往避暑山莊時，康熙皇帝征召陳厚耀、梅瑴成、何國宗等歷算人才扈從，親自督導，并且令退出測繪隊伍的杜德美，回京匯編地圖以及教授歷算學員西方的數學、天文學以及測量知識。1713年，蒙養(yǎng)齋算學館正式成立，開始編纂歷書。此時第一批歷算學員已學習近兩年，可以勝任編纂歷書的要求，編纂期間康熙皇帝要求“每日進呈，親加改正”。

蒙養(yǎng)齋算學館最主要的成果之一，是編纂完成《歷象考成》。在內容上，《歷象考成》較《崇禎歷書》并無太多更新，其變化主要體現(xiàn)在對明末以來傳入的天文學內容的整合和觀測參數的更新?？滴趸实蹖τ诖舜胃臍v的看法：“古歷規(guī)模甚好，但其數目歲久不合。今修書，宜依古歷規(guī)模，用今之數目算之”（25），即使用新的觀測數據，可見蒙養(yǎng)齋學員的一個重要任務是更新相關歷法常數，而這些觀測數據與經緯度測量是分不開的。1719年，康熙皇帝第二次選拔人員入蒙養(yǎng)齋算學館，此時大地測量的工作基本完成，但是編纂歷書的工作尚未完成，還需要大量的歷算人才。

二、制圖與制歷存在“脫節(jié)”

通過前文分析，康熙朝《皇輿全覽圖》的測繪與歷法編纂幾乎是同時開展的，二者理應可以共享一套經緯度測量數據，實際情況是否如此呢？接下來從兩項科學活動中的經緯度數據的精度來認識這個問題。

筆者梳理了明末清初的文獻中，14個省府的經緯度數據，簡要分析其測量誤差，分列于表2和表3。表2中第一列數據來源為《葡漢辭典》，該書為羅明堅與利瑪竇來華之初，在1584—1588年間定居廣東肇慶時所寫，所附散頁中給出明朝15個行省的地理緯度數據（26）。書中并未說明數據來源，此套緯度數據應不是實際測量，而是傳教士剛來華時從某種途徑估算的各地數值，如北京的地理緯度比實際高出近5°。

《明史·天文志》中記載明末改歷時期使用的一套緯度數值，交叉比對該套數值與明末《日晷圖法》《表度說》等相關著作中的數據，基本相近，可視為代表明末崇禎改歷時期的測量成果；《歷象考成》中的數據，可視為康熙晚年歷法改革的測量數據；法國人杜赫德在《中華帝國全志》中，根據傳教士傳回的資料，給出康熙大地測量的641個地點經緯度數值表，筆者選取其中各省府的數據代表康熙大地測量的測量數值（27）。

根據表2，自明末經緯度相關知識傳入中國至康熙后期大地測量，“北極高度”的測量數值很明顯愈來愈精確?？滴鯐r期，大地測量和歷法改革使用了不同的“北極高度”數值，兩個科學活動的測量精度大體相當。

表3中筆者列出明末清初“東西偏度”的誤差分析。徐光啟在崇禎改歷期間上奏過五次月食預報，筆者從五次預報的時間反推各省府距離京師的“東西偏度”，與現(xiàn)代值進行比較，估算出每次月食所反映地理經度的平均絕對誤差，表中列出五次中誤差最大和最小的兩次，視為崇禎改歷初期根據地圖估算的“東西偏度”；而《交食歷指》中給出一套計算交食“加時早晚”的數據，可直接換算成“東西偏度”，此套數值與《明史·天文志》給出的數值基本相同，可視為在改歷期間傳教士測定的標準數值。

根據表3，可看出明清之際地理經度的測量精度是越來越高的，以康熙大地測量的測量精度最高。值得注意的是，《歷象考成》中的數據，其測量精度好于明末崇禎改歷中經度測量的誤差，但比同時期大地測量的精度要差。歷算中使用的經度數值與大地測量的經度數值是兩套數值，康熙大地測量與歷法編纂并未完全共享一套測量數據，以修歷為目的測量與以繪圖為目的測量之間存在“脫節(jié)”。

另外，歷法中的經度數據是先在地圖上測量得到，然后又派人去檢驗。大地測量的數據和歷法中的經度數據的測量存在較大差異，是否是因測量方式不同導致？筆者進行了檢驗。

嘉慶年間，張作楠所著《揣籥小錄》中，包含一份經緯度表，表中列出1741個地點的經緯度數值。據書序言：“康熙庚寅辛卯間，命臺官分測各省及外藩之北極高度，東西偏度，量畫輿圖，經緯井然……茲謹遵全圖按其經緯先列府縣高度若干度分秒，次列東西偏度若干度分秒。”（28）可知，表中的經度數值是根據《皇輿全覽圖》測出，圖上測量的誤差與杜赫德書中數據的誤差接近。

三、兩項科學活動存在脫節(jié)的原因

康熙后期兩個需要測量經緯度的科學活動，在時間上二者并進、互有交織影響，從測量人員來說，精通大地測量的人士也基本為天文方面的人才，完全可以派出一套測量班底進行測量，然后共享數據。但是根據前文分析，經緯度數據都存在脫節(jié)。從兩項科學活動中的經緯度測量的人員構成，似乎可以較為清楚地認識這個問題。

《歷象考成》卷首“纂修編校諸臣職名”表，列出47名參與編纂各級人員的姓名，分工明確：兩位皇子允祉和允祿領銜，歷算功底深厚的何國宗、梅瑴成負責匯編，又設分校3人，分校下設考測組10人、校算組15人、校錄組15人?？紲y、校算、校錄的40人應為具體操作人員，其中只有四格和潘汝英2人出身欽天監(jiān)，其余人出身各異。在《康熙朝實錄》中有這樣一條記載：

康熙五十三年（1714）十一月辛亥和碩誠親王允祉等奏、 昔郭守敬修授時歷， 遣人各省實測日景，故得密合。今修歷書，除暢春園及觀象臺逐日測驗外， 亦不必各省盡測。惟于里差之尤較著者，如廣東、云南、四川、陜西、河南、江南、浙江七省，遣人測量北極高度及日景。則東西、南北里差及日天半徑皆有實據。得旨：廣東著何國棟去。云南著索柱去。四川著白映棠去。陜西著貢額去。河南著那海去。江南著李英去。浙江著照海去。（29）

前人多認為這段文字反映的是康熙大地測量的情況，汪前進指出這7人被派出時傳教士已完成廣東等6省的測量，沒有必要再次派人，所以此次派人測量經緯度只為修歷（30）。筆者認同汪前進的看法，并進行補充。

就具體派遣的7人來說，7人中除索柱和貢額外，其他人皆屬于《歷象考成》的編纂人員：何國棟、李英、那海、照海屬考測組，白映棠屬校錄組，由此5人可以推測索柱和貢額2人極大可能也是蒙養(yǎng)齋的歷算學員——兩次歷算選拔的人數要多于編纂名單上的人數。

康熙大地測量中，中方參與人員并沒有官方記錄留下來，但是在當時往來的奏折中，可以拼湊出部分參與測量的中方人員名字（如表1中所示）。筆者推測，每個測量隊除了傳教士，應該還有三或四個主要的中國官員協(xié)助，以及其他一些負責拉繩測量的人員。何國棟等7人既然在1714年能領隊前往各地進行測量，即使在測繪輿圖的隊伍中也該是重要的參與人員，但在各地督撫的奏折中無一人提及何國棟等7人，這也表明他們7人不屬于傳教士領導測繪地圖的隊伍，此次測量應是為了修歷專門派人去往7省的。

基于以上分析，測繪輿圖和修訂歷法是同時并進的，且分別派出了測量隊伍來測量經緯度，但這兩支測量隊的成員并無重合。這些實操人員應該是康熙皇帝繞開傳教士把持的欽天監(jiān)，為編纂歷法另起爐灶培養(yǎng)的。康熙皇帝本人從青年時代起跟隨傳教士學習天文歷算，并進行過實際的測量活動，對于西方的科學技術頗為推崇。但是在1705年前后，中西禮儀之爭達到沖突頂點之后，康熙皇帝對于傳教士的態(tài)度由信重轉為防范。

雖然傳教士主持測量完成了全國大部分區(qū)域的經緯度，但康熙皇帝對傳教士一直未放松戒備，隨行的中國官員有時會充當監(jiān)督的角色，并且限制傳教士的來往自由。這種戒備更典型的表現(xiàn)是，不允許傳教士參與測繪邊疆地區(qū)。據宋君榮記載，杜德美曾“欲聯(lián)合神甫熟人在各處觀測，并欲赴蒙古東境與中國西境作天文測驗，皇帝嚴拒不準”（31），因為康熙皇帝“恐西人詳悉中國形勢”。

無論是繪圖還是治歷，都與國家安全、王權政治高度關聯(lián)，作為一個頗有作為的帝王，康熙皇帝不可能容忍如此關系重大的科學活動一直掌握在不信任的人手里，必然會希望走出一條“自立”之路，由中國人自己主導。但此時國內懂得西法歷算和西方地理測繪的人才，包括傳教士和受西學影響的滿漢官員在內，都是遠遠不夠的，1710年以前派人測繪西藏地區(qū)不成功也證明這一點?？滴趸实壑荒芤贿吶蚊鼈鹘淌看蟮販y量，一邊著手培養(yǎng)能為自己所用的通歷算懂測量的中國人，于是才有1711年，在八旗子弟中選拔“資質明敏”者作為歷算學員，親自教導。此種情形之下，在康熙皇帝有意識加強培養(yǎng)自主歷算人才幾年之后，隨著蒙養(yǎng)齋學員逐漸成熟，借出使之機，中國的歷算官員開始主導對邊疆地區(qū)的經緯度測量。另外，康熙皇帝的態(tài)度也會直接影響負責編纂的官生。何國宗與梅瑴成負責匯編《歷象考成》全書的工作，二人皆與傳教士關系不睦，甚至敵對（32），作為皇帝特別選任的團隊負責人，想必不是康熙一時的心血來潮之舉。由他們負責的歷法編纂團隊與大地測量的傳教士之間，自然也不太可能私下交流測量數據。

四、結語

康熙后期的經緯度測量同時滿足“制圖”與“制歷”雙重目的。從結果來看，這一時期奠定了整個清代經緯度測量的基礎，此后僅是對《皇輿全覽圖》和《歷象考成》的內容進行增入和修訂。從康熙大地測量開始，每一次經緯度實測都會同時對天文歷算和輿圖繪制產生直接影響，大地測量的結果也會直觀反應到歷法推算和歷書內容上，正如乾隆皇帝在平定準噶爾后的所述：“其星辰分野、日月出入、晝夜節(jié)氣時刻宜載入《時憲書》，頒題正朔；其山川道理，應詳細相度，載入《皇輿全圖》，以昭中外一統(tǒng)之盛”（33）。

但通過前文分析，參與康熙大地測量與歷法改革在測量人員和觀測活動是相對獨立的，而測量得到的經緯度數據也存在差異，即兩個科學活動之間存在脫節(jié)。造成這種狀況的原因并不能用簡單的技術性因素解釋，主要影響因素應該存在于外部因素——兩個活動都是自上而下推進的國家性科學活動，作為主導者康熙皇帝的態(tài)度尤為重要。禮儀之爭背景下，康熙皇帝對傳教士態(tài)度轉為防范，但迫于實際情況，只能一邊派遣傳教士進行大地測量，一邊加緊培養(yǎng)自己的歷算人才。這種“分而治之”的情況到康熙大地測量后程，蒙養(yǎng)齋歷算學員被培養(yǎng)出來，可以獨立主持測量才得以改善。

穆克登查邊可以視作中方獨立主導測繪的開始，從1713年開始，一支由歷算學員主導的測量隊伍開始活躍，分別于1713年測繪朝鮮、1714年測量七省經緯度、1717年測量西藏地區(qū)，1719年測繪琉球，其中主導測量的人員多為《歷象考成》編纂組成員。雖然康熙皇帝兩次選拔歷算人才的具體名單無從考證，但在康熙大地測量后期以及雍正、乾隆年間的歷算和地圖測繪活動中，中方人員逐漸扮演更重要的主導角色，也可見1710—1720年間康熙皇帝著力培養(yǎng)人才的深遠影響。

注釋：

（1） 楊帆、孫小淳：《地理經緯度與崇禎改歷“西法\"的確立》，《科學文化評論》2017年第4期。

（2） 中國第一歷史檔案館、北京天文館古觀象臺：《清代天文檔案史料匯編》，大象出版社1997年版，第240—400頁。

（3）（9） 翁文灝：《清初測繪地圖考》，《地學雜志》1930年第3期。

（4） 橋本敬造：《中國清朝初期的天文歷算學》，《科學史譯叢》1984年第2期。

（5） 黃一農：《湯若望與清初西歷之正統(tǒng)化》，參見吳嘉麗、葉鴻西編：《新編中國科技史》（下冊），銀河文化事業(yè)公司1990年版，第465-490頁。

（6） 參見韓琦：《通天之學 耶穌會士和天文學在中國的傳播》，生活·讀書·新知三聯(lián)書店2018年版。

（7） 黃一農：《清初欽天監(jiān)中各民族天文學家的權利起伏》，《新史學》1991年第2卷。

（8） J. B. 杜赫德：《測繪中國地圖紀事》，葛劍雄譯，《歷史地理》1982年第2輯。

（10） ?？怂梗骸犊滴鯐r代耶穌會教士所繪之中國地圖》，顧華譯，《中德學志》1941年第3卷第3期。

（11） 馮寶琳：《康熙〈皇輿全覽圖〉的測繪考略》，《故宮博物院院刊》1985年第1期。

（12） 汪前進：《〈皇輿全覽圖〉測繪研究》，中國科學院自然科學史研究所1990年博士學位論文。

（13）（14）（15） 方豪：《方豪六十自定稿》，臺灣學生書局1969年版，第515—604頁。

（16） 汪前進：《康熙銅版〈皇輿全覽圖〉投影種類新探》，《自然科學史研究》1991年第2期。

（17） Mario Cams， Companions in Geography： East-West Collaboration in the Mapping of Qing China （c.1685–1735）， Brills， 2017.

（18） 韓昭慶：《康熙〈皇輿全覽圖〉長城以南地區(qū)繪制精度的空間分異》，《清華大學學報》（哲學社會科學版）2021年第3期。

（19） 臺北故宮博物院編委會：《宮中檔康熙朝奏折》第4輯，臺北故宮博物院1982年版，第319—322、637—639頁。

（20） 臺北故宮博物院編委會：《宮中檔康熙朝奏折》第5輯，臺北故宮博物院1982年版，第542—544頁。

（21） 中國科學院編：《明清史料》，國家圖書館出版社2008年版，第768頁。

（22） 中國第一歷史檔案館：《康熙朝滿文朱批奏折全譯》，中國社會科學出版社1996年版，第741、835—836頁。

（23） 中國第一歷史檔案館：《康熙朝漢文朱批奏折匯編》第6冊，檔案出版社1985年版，第328、433、605、674、675頁。

（24）（31） 費賴之：《明清間在華耶穌會士列傳（1552—1773）》，梅乘騏、梅乘駿譯，天主教上海教區(qū)光啟社1997年版，第600，607，622、538頁。

（25） 《清史稿》卷45《時憲志二》，中華書局1976年版，第1668頁。

（26） 轉引自朱浩浩：《羅明堅、利瑪竇〈葡漢辭典〉所附“天地毬” 與“混天毬”手稿研究》，《上海交通大學學報》（哲學社會科學版）2015年第1期。

（27） Jean Baptiste du Halde，Description Géographique， Historique， Chronologique， Politique， et Physique de l’Empire de la Chine et de la Tartarie Chinoise， vol.4， Paris， 1735. pp.473-488， 459-460.

（28） 張作楠：《揣籥小錄》，嘉慶二十五年刻本。

（29） 《圣祖仁皇帝實錄》卷260、卷262。

（30） 汪前進：《社會史的視角：清康熙朝天文大地測量的八個問題》，載《 中國國家天文“海判南天”暨康熙時代的天文大地測量學術會議會議論文集》2012年增刊。

（32） 郭世榮：《何國宗、梅瑴成與傳教士之間的合作與斗爭》，《自然辯證法通訊》2012年第1期；韓琦：《“自立”精神與歷算活動——康乾之際文人對西學態(tài)度之改變及其背景》，《自然科學史研究》2002年第3期。

（33） 《清高宗皇帝實錄》卷490。

作者簡介：楊帆，北京天文館古天文研究中心副研究員，北京，100005。

（責任編輯 劉曉慧）