第五章 西學傳播：《蒙學報》的新知圖說
第三節 培養測繪之能力：測繪輿地入門
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乙二物的方向與角度，再將所測得的角度相減，即可知甲、乙二物的相距角度。71
圖 5-29 圖 5-30
在實作題目的編排上，由淺及深，用辭淺顯易懂，便於學者閱讀。編者自言：
今著是書，力矯古人之弊，取奧旨微義，出以淺近之語，務令學者不加深索，一 讀了然。庶幾知者愈眾，而有裨於世用更大，此鄙人之初願也。72
測繪能力可用於日常生活，乃是實用之學，故編者欲盡己之力，將其推廣於世。
「全圓儀」由儀面、儀背及儀架三個部分組成，儀面為堅木製成的極圜木板，上面 安有「指南鍼」、「水平」兩樣測量器具，另有「遊表」可以使其旋轉，圜面周圍刻有度 數。儀背中央有一個穹形帽，向下覆，測量時可使儀面與空中地平線平行，增加測量的 精準度。儀架上有一個渾圜木球，球下掛有垂線，懸一銅錘，尖端朝下，可知儀心與測 點之差。73本專欄所刊登的「全圜新儀」，則是葉耀元的改良之作，他說：
辛卯之歲，余赴浙辦輿圖，而總局所給舊製全圜等儀，莫不麤笨疎劣，不適於用，
嗣以欲精測量，非多備象器不可。故元復索思良久，變通其制，撰斯新儀，似較 舊器精密焉。74
對於新製的「全圓儀」，葉耀元運用「全圓儀總圖」（圖 5-31）75、「儀器旁面圖」（圖 5-32）76、「儀面正視圖」（圖 5-33）77、「鏤空儀面圖」及「儀架圖」（圖 5-34）78共五張圖，
細部呈現該測量器具的樣貌。由於「全圓儀」能夠三百六十度旋轉，故所設計的實作題 目，亦配合測量器具的特性，從儀器周邊的六個不同方位，說明如何測量距離與角度。
71《蒙學報》，第 30 期，頁 31 及第 31 期，頁 30-31。
72《蒙學報》，第 32 期，頁 33。
73 見《蒙學報》，第 35 期，頁 32。
74《蒙學報》，第 35 期，頁 32。
75《蒙學報》，第 35 期，頁 34。
76《蒙學報》，第 35 期，頁 35。
77《蒙學報》，第 36 期，頁 30。
78《蒙學報》，第 36 期，頁 32。
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圖 5-31 圖 5-32
圖 5-33 圖 5-34 在《蒙學報》之後，葉耀元撰述的「指南鍼」、「全圓儀」介紹，亦刊登於民國四年（1915）
《學生會會報》79及民國五年（1916）《環球》80，內容方面除了增加「全圓儀」的實作 說明，其他部分皆與《蒙學報》相差無幾。
測量繪圖之學，中國早已有之，光緒十八年（1892）《格致彙編》的「格致釋器」
專欄曾提到：
測繪之學由來尚矣，晉裴秀制圖，條陳六體。曰準望曰高下，必賴乎測。曰方邪 曰迂直，復需夫繪。曰道里曰分率，尤籍乎算。是測、繪、算三事，為作地圖者，
所必需也。81
隨著時代的變遷，晚清的繪圖技法也較先前精細，但仍遠遠不及西人。對於這樣的情 況，《格致彙編》認為原因有四：第一，測繪之業，無如西人之專也。中國的傳統教育 制度，造成士人求學問皆以文藝為重，因此缺乏測繪方面的專業人才。第二，測繪之器，
無如西人之精也。中國的測量器具，不外乎規矩、準繩、羅盤及日晷，而西人擁有精良 的儀器，能依測量需求做調整，故能測出精準的結果。第三，測繪之法，無如西人之詳 也。中國以勾股法為主，勾股法須先知二事，始能推一事，如：測得勾股、勾弦或股弦
79《學生會會報》，1915 年由上海環球中國學生會編輯發行，現僅見五期。在 1915 年第 5 期的「學術」
部分，刊登葉耀元〈測繪輿地學〉（即《蒙學報》的〈測繪輿圖入門序〉）與儀器類（指南針）。見《學 生會會報》，第 5 期，頁 41-42。
80《環球》，1916 年創刊，由上海環球中國學生會發行。1916 年第一卷第一期的「學術」部分，登有〈測 繪輿地學〉，標題下有「續學生會會報第六期」等字樣，當期內容為「全圓儀」。見《環球》，第一卷第 一期，頁 54-67。
81《格致彙編》，1892 年第七卷春，頁 1。
穹帽
遊表 指南鍼
水平
銅錘 圓球
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二邊，方能推知其餘一邊。西人則是運用三角法，已知三事，可推未知三事，如：已知 一邊二角，即能推知其餘的二邊一角，既省力又精準。第四，測繪之時，無如西人之久 也。西人每測一地，常費數年之久，務求詳準，然中國測繪一縣之地，僅用半年的時間 完成，由於時間有限，造成測量的結果不夠精確。整體而言，西人在測地方面，不僅有 專業的人才，又有精良的器具、詳明的方法，再加上測量時不惜工力，經年細測，因此 繪圖的精細度高於中國。82
除了讚揚西人的測繪實力，《格致彙編》也介紹西方的測繪工具，如：經緯儀、子 午儀、牆環儀、紀限儀、羅盤儀、繪圖器、雙線筆、比例規、畫圖板等。編排方面以文 字為主，內容包含儀器的用途、使用方法，並且繪有儀器的圖像，與文字搭配。同樣運 用圖說，介紹西方的測繪器物，《蒙學報》不只繪製儀器的形狀，更注重測繪實務的操 作。以「紀限儀」為例，《格致彙編》刊有四張圖，前兩張分別呈現「三角紀限儀」和
「圓盒紀限儀」兩種不同的形式（圖 5-35），第三張（圖 5-36）介紹紀限儀的各項配件，
第四張（圖 5-37）則說明紀限儀所運用的光學原理。83《蒙學報》第 47 期至第 49 期登 載十二張圖，第一張為紀限儀的基本結構，第二張至第八張是紀限儀測量時會產生的 角差情況，第九張至第十二張則說明紀限儀的實務操作方法。84
圖 5-35 圖 5-36 圖 5-37
晚清時人鄒代鈞（1854-1908）85曾隨使節出使英、法等國，對於西方的輿地測繪，
頗有研究，回國後致力推廣測繪之學。他在〈上會典館言測繪地圖書〉裡，同樣認為中 國所繪的輿圖不及西人，最主要的原因在於「業不能如其專，器不能如其精，時不能如 其久」86，並且舉上海、漢陽、廣州為例，指出中、西的測繪差別：
今試略舉一二舊圖，上海北極出地三十一度九分偏東四度四十五分，漢陽北極 出地三十度三十三分偏西二度二十一分，廣州北極出地二十三度十一分偏西三 度三十三分。西人所測，上海北極出地三十一度十四分偏東五度二分，漢陽北極
82《格致彙編》，1892 年第七卷春，頁 1- 2。
83《格致彙編》，1892 年第七卷春，頁 6- 7。
84《蒙學報》，第 47 期，頁 24-31；第 48 期，頁 34-41 及第 49 期，頁 18-25。
85 鄒代鈞，湖南新化人，致力於地理學，通曉歷代疆域沿革，精於測繪之學。1891 年應湖北總督張之洞 的邀請，出任湖北輿圖局總纂，主修《湖北全省地圖》。鄒代鈞在晚清地理學的發展上，影響深遠。他 不僅譯印西文地圖，還引進不少先進的繪圖法，更以自創的中國輿地尺改繪世界地圖。見鄒振環：《晚 清西方地理學在中國—以 1815 至 1911 年西方地理學譯著的傳播與影響為中心》，頁 322-330。
86《格致彙編》，1892 年第七卷春，頁 1。
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出地三十度三十二分偏西二度六分，廣州北極出地二十三度十二分偏西三度九 分。東西之差，多至數十分，州縣部位，何以能定？87
雖然重修輿圖有其困難之處，但不可不為，他建議取西人測繪之長，補中國測繪之不 足，由「測天度」及「測地面」著手，掌握各州縣城的經緯度分、地面範圍、道里河流 及山脈高低，逐一繪製成圖，則中國輿圖之精詳必不輸西人。88
由此可知，精準的輿圖有賴於測繪人才的專業及測繪器具的精良，故《格致彙編》
的專欄裡，特別列有西國「測繪器」的介紹。而葉耀元既為《蒙學報》的總圖繪，自然 也觀察到中國學者看輿圖時，只知強記卻不明測繪的弊病，89因此透過「測繪輿地入門」
專欄的編寫，以「儀器—測量—繪圖」的分類，循序漸進地教導兒童測繪學，並運用「圖 說」方式，講解測量的實務操作，將《蒙學報》圖說呈現的範圍，從知識的傳播擴大到 實務的應用。
87《格致彙編》，1892 年第七卷春，頁 17。
88《格致彙編》，1892 年第七卷春，頁 15-17。
89 葉耀元〈測繪輿圖入門序〉：「學者觀輿地圖，往往強記計里開方之舊說，人里鳥里之常談，而經緯順 逆，形勢向背，卒無以辨，此皆舍本逐末。」見《蒙學報》，第 28 期，頁 27。