摘要:公元755年,杜甫舟过夔门,在“星垂平野阔”的夜色中,艄公凭借记忆绕过暗礁;1909年,英国人蒲蓝田凭借西方人的测图,驾引川江轮船公司“蜀通轮”闯过川江天险;1955年,在一座座航标灯串联成的“锁链”中,“江渝轮”遵循新中国自主测量航道图的指引,开启了第一次枯
公元755年,杜甫舟过夔门,在“星垂平野阔”的夜色中,艄公凭借记忆绕过暗礁;1909年,英国人蒲蓝田凭借西方人的测图,驾引川江轮船公司“蜀通轮”闯过川江天险;1955年,在一座座航标灯串联成的“锁链”中,“江渝轮”遵循新中国自主测量航道图的指引,开启了第一次枯水夜航;而今,船员轻触屏幕,一艘艘巨轮在北斗卫星的凝视下于数据洪流中安然穿梭……
从记忆中的礁石、图纸上的墨线,到屏幕上的坐标,千百年来,长江航道图在时光中不断重构形式,以更精准的刻度指引前行的方向。
舆图溯往
舆图也叫舆地图,是中国古人对地图的称谓。“舆”指车的底座,用来承载物品,就像大地承载万物,所以古人形象地称地图为舆图。这个称谓从南北朝时期开始出现,一直沿用到清代。
在信息获取和传播都十分困难的古代,舆图就是当时的“大数据”,承载着地理信息记录与国家治理的核心功能,军事活动、郡县划分、设施兴建都离不开舆图。
相传远古时期,大禹多次治水不成,河伯送上一方青石,上面弯弯曲曲刻画着黄河水情,据此大禹终于治水成功;三国时期,张松献上西川图,写尽地理行程、远近阔狭、山川险要、府库钱粮,刘备因之进据益州,奠定蜀汉基业。历朝历代都设有专门的人员或机构来掌管舆图,如魏晋南北朝的“虞曹”,隋唐的“职方司”,清代的“舆图房”。可见,舆图贯通军事、政治、文化、民生等多个领域,是维系政权稳定、推动社会发展的战略性资源,其绘制、保存、应用,直接关系国家的主权的安危。
我国最早提出地图制图理论的是晋朝的裴秀,他创立了绘制地图的“制图六体”,即编制地图时应遵循的六条原则——分率(比例尺)、准望(方向)、道里(距离)、方邪(方斜)、高下(高低)、迂直(曲直)。并采用“计里画方”的绘图方式,要求先在纸上绘制好网格,再将数据按照比例折算后绘入图中。这些理论应用于他的地图作品《禹贡地域图》18篇中,奠定了我国古代地图学的理论基石。
不过,《禹贡地域图》并没有流传下来,现存的《禹贡山川地理图》是南宋时绘制的。《九州山川实证总图》为《禹贡山川地理图》之首图。该图在四边标出方位,上西下东、左南右北。绘制范围西起宕昌(今甘肃省陇南市宕昌县),东至海,南至两广,北至常山(今河北省曲阳县北岳恒山)。整体采用形象画法,将《禹贡》中山、河、湖、海及九州界域等标注出来,并与宋代的现势情况进行对比,以考释性文字注记。图中,长江发源于岷山,在“汇”以上用粗黑单线表示,“汇”以下用三条较细黑线表示,分为南江、中江、北江,并标注“三江实止一江”。
中国传统长江舆图的绘制也与之类似,遵循散点透视的传统,将各种事物平铺在纸张上,以象形符号来标识。
总体上,长江舆图可以分为三类,一是描绘长江沿江风景的山水舆图,二是描绘江防形势的军事舆图,三是描绘河道走向的航道舆图。它们或以审美性的山水绘画,展示江水的急缓变化、沿岸的秀丽风光,或以实用性的符号表达,标示内河航运的空间特征,在水域景观营造、传统漕运管理、沿江军事防护方面起着重要作用。
南宋夏圭《长江万里图》上游局部。
宋代到明代,山水舆图最为常见,如北宋巨然《长江万里图》、北宋李公麟《蜀川概览图》、南宋夏圭《长江万里图》、元王蒙《长江万里图》。南宋夏圭所绘《长江万里图》,卷首题“氓流壮观”四字,画卷由右向左开展,从波涛汹涌到风平浪静。或两岸狭隘,山石险峻,江水奔流急窜;或遥岑水阔,烟笼雾约。人们浮舟江上,有急流勇进者;有系缆倚岸、载卸货物者。岸边则有村墟旅店、亭阁寺宇,行人匆忙赶路,通途充满机趣。
清《长江图册》中九州府图部分。
明清时期,江防舆图有了很大的发展,明中后期抗倭斗争的《江防海防图》,清顺治年间《长江江防图》,清同治年间马征麟编绘的《长江图说》,都形象地刻绘了当时军事防务状况。《长江图册》是清同治七年,彭玉麟筹建长江水师、筹划江防时所绘制的一部作品。全图色彩鲜明,上起长江中游荆州、岳阳,下至崇明岛,按长江流向顺次排列。整体采用中国传统平立面结合的形象画法,描绘了江水宽深、江中沙洲、两岸支流及沿岸山峰、城镇、炮台等景象。并用文字详细注明了江面的宽度、水深、各段通航情形,沿岸炮台的数量、兵丁人数等长江布防情形,属江防军事图。
这一时期,随着水路运输的重要性进一步凸显,地方官员对航道整治、内河航运事功作进一步总结,出现了一批具有代表性的长江航道舆图。如康熙年间的《金沙江源澜沧江源图》,乾隆年间的《金沙江上下两游图》《江汉堤工图》,光绪年间的《峡江救生船志》,都是考察长江水道走势的重要作品。
清《峡江图考》中宜昌府一带。
《峡江图考》是现存最具实用价值的传统航道图之一。光绪十五年,时任巴县知县的国璋编绘。该图分为上下两册,上册为“宜昌至夔府水道程图”53幅,下册为“夔府至重庆水道程图”44幅,卷首分列川江险滩水文与行船水程。采用传统山水写意手法,刻画了川江两岸的景象,标注了三峡300余处险滩暗礁位置;同时配有《滩险说》《行船要诀》等文字说明,总结了长期流行在民间的航行经验。
可以看出,传统长江舆图以艺术与实用交融的形式,记录了长江航运的早期智慧。它把人们口耳相传的经验,用歌诀、标注的形式记录下来,是一种淳朴智慧的结晶。然而,由于传统绘画的抽象性,实际航行中人们并不能完全参照这些图册,仍然高度依赖领江的经验判断。
西技东渐
19世纪中期,西方列强沿长江入侵中国内陆,摸清长江航道的状况、绘制可用的航行图,成为迫在眉睫的事项。
近代西方的长江航道测绘技术体系,以科学化、标准化、系统化为核心特征。其技法依托于天文测量和经纬度定位,通过多点位观测,构建了精确的地理坐标系统;采用三角测量法建立地形网络,利用等深线标注水深变化,实现了航道地形的立体呈现;流速、泥沙、山体轮廓及高程、险滩及礁石、救生船等要素也一一被记录下来。西方地图采用标准的制式及符号系统(如等高线、等深线、航标标识),使得信息的表达更加统一。与中国传统舆图相比,西方近代测量图以立体的大地球面投影代替了平面的大地观,大大提高了地图测绘的精度和准度,也更利于实际应用。
西方列强对长江航道的测量,是随着侵略的深入,沿下、中、上游逐步推进的。
1832年,英国东印度公司的“阿美士德”轮首航上海时,对长江口及黄浦江水道进行了刺探性的勘测。1842年,第一次鸦片战争时,英国舰船侵入长江,测量了南京以下河段。1858年,《天津条约》规定长江开放。11月,一支5艘舰船组成的英国舰队侵入长江,直抵汉口,对南京至汉口的航道进行了测量。次年10月,英国海军海道测量局出版“南京至东流”“东流至汉口”下游航行图。这是第一批正式刊行的长江下游航行图,是近代航道测绘技术在长江应用的开始,初步揭示了汉口以下的长江航道状况,也为此后大批轮船深入长江中游提供了条件。
1861年初,7艘英舰组成的舰队溯江而上,再次勘测了中下游航道,并扩大了勘测范围,延伸到汉口以上的岳州以及洞庭湖口。1861年10月,刊行中游《汉口—岳阳航行图》;1862年,刊行下游《上海—南京航行图》;1866年,刊行《鄱阳湖口航图》。这样,长江自岳阳以下河段都有了新式航行图。
上游的川江行轮则一直是个难题,从1861年开始,英国探险家托马斯·布莱基斯顿、商人立德、海军屡次组建船队企图考察川江,但由于川江航道艰险,始终未能取得实质性进展。直到19世纪末,法军占领越南地区,其侵略势力逐步渗透到我国西南,才对川江实现了测绘。1897年11月至1898年3月,法国传教士蔡尚志测量了宜昌至宜宾上游屏山间的长江上游河道,绘制成《上江图》64幅,这是最早由西方人测绘而成、较为完整的长江上游航道图。
《上江图》亦称《长江上游宜昌至屏山水道图》,共64幅。卷首为总图,其余为分幅。在总图中,红色航线上标注有分幅地图的数字编码及起讫地点,起到索引的作用。该图以经纬度测量来确定地理坐标,并标示有水深。各图均以中文、英文、法文三种语言进行标识。
此后,法国海军多次测量川江航道,完成了对上游的系统性测绘。1921年,法国海军水路部将法国海军测绘的长江上游航道图,编绘为《中国:长江上游航道图集》,共81分幅。图中均以中法两种文字标注,是近代外国人编绘长江上游航道图志的集大成者。至此,下、中、上游的航道测绘均已完成。
1912年后,在西方殖民者勘测长江航道的同时,中国政府也开始构建自己的航道图体系。1922年5月,中国海军海道测量局成立,隶属于海军部,其职责为测量水道,出版海图。该局的成立,代表着政府尝试收回航权,水道测量与海图的出版工作也逐渐由国人掌握。海道测量局对长江水道进行测量,先后刊行了长江汉口至吴淞间水道图30幅(即中国海军水道图140—169号),这些水道图对以往出版的水道图进行了补充和修正,是北洋政府正式发行的长江水道图。
同年,北洋政府于内务部之下设立了主持治理长江的水利机构——扬子江水道讨论委员会。南京国民政府成立后,改组为“扬子江水道整理委员会”。该会以“消弭水患,发展航业”为宗旨,主要职责为长江水道测绘、江流疏浚、航路养护。该会成立了测量队,以测绘长江水域各种比例尺地图为重心,专供长江水利工程规划与航道整治设计使用,出版了《扬子江水道详图》《得胜洲》《屏风山至东边山》《萝卜洲与鸭蛋洲》《戴家洲》《湖口至屏风山》等多幅地图。
智绘江流
中华人民共和国成立后,长江航道测量工作主要由长江航务管理局领导的长江航道部门负责。1949年至今,测量技术不断提高,由人工测量转向自动测量,再由自动测量转向数字航道、智慧航道建设,长江航道图生产日益便捷化、精准化、智能化。
不同时期长江航道测量员工作场景。
20世纪50年代初期,测量仪器极为简陋,水深测量绝大部分用测竿、测锤,测船只有小木筏或20匹马力机艇。在这种艰苦的情况下,1951年12月,长航局航道管理处组建6个航道测量队,对宜昌至重庆的川江航道地形、水深及滩险,进行第一次全面测量。为后续川江航道整治、川江夜航起到了重要作用。
70年代后期,超声、激光、微电波、电子计算机等新技术逐步应用到航道测量,航道测量内、外作业向前飞跃了一大步。
1978年,川江航道首次使用电算技术,不到3年时间,便在全线测量队普遍推广,汇编了新的软件程序包,建立了新的算法体系。
1980年初,光电测距仪在长江航道测量中应用,使得高程和平面控制能够一次完成;国产SDH-13测深仪、无线电定位系统,也在长江航道测量中应用。先进测量仪器的引进和应用,极大地提高了航道测量的技术水平,促进了航道测量自动化。
进入21世纪,长江干线的船舶数量和货运量迅猛增长,航运企业对航道通航能力的需求越来越高。在此情况下,长江航道局着眼于现代水运发展方向,大力推进数字航道与智能航道建设。
试验首先在长江下游进行。2004年,交通部正式决定在长江下游南京至浏河口段建设我国内河首段“智能航运示范工程”,包含电子航道图系统、航标遥测遥控系统、应用服务系统三大子系统。2008年,国内首段数字航道建成,船舶可通过电子航道图实现卫星导航,长江航道进入数字信息化管理阶段。
2009年,覆盖长江2808公里干线航道的电子航道图全线贯通。该图为长江电子航道图1.0版本,包括379幅电子航道图,实现了航标、水深等航道要素的数字化,相当于是把传统的纸质航道图搬到了电脑上。
2017年6月,长江航道测量中心杨保岑带领团队启动电子航道图APP的研发工作。同年开发,同年上线,长江航道图APP很快在苹果、安卓应用市场上发布,为行船人员随时随地、方便快捷地获取航道信息,打造了“手掌上的航道,指尖上的服务”。
2019年,长江干线数字航道全面联通运行,“全面感知、广泛互联、深度融合、智能应用、机制完善”的长江航道信息化管理与服务体系形成,航道管理由传统人工管理模式向数字化服务模式大步迈进。
基于BMI技术航道整治建筑物养护平台。
2021年9月,交通运输部正式批复同意实施试点任务,在数字航道已有建设成果的基础上,实施长江干线智慧航道建设及应用试点工作。电子航道图数据采集、生产、发布关键技术,构建了典型河段全要素三维电子航道图数字孪生底座,形成了基于“一张图”的分布式电子航道图服务体系。
从手绘舆图到数字系统,变的是技术手段,不变的是航运初心。长江航道图承载着一代代人的使命、奋斗,也承载着一代代人的荣誉、骄傲。江河万古奔流,航图熠熠常新。长江航道图的故事,仍在书写……
来源:中国水运报