北京地图中的经纬线与中轴线——北京中轴线的子午卯酉与经纬历史（4）

2023-7-9 20:56| 发布者: weiwei |原作者: 王锐英|来自: 北京桥梁

摘要: 一、北京地图中的经纬线与中轴线1、第一张带经纬度坐标线和描绘出中轴线的北京城地图（1752年）到了1752年，出现了第一张带经纬线的《北京内外城图》，目前看来也是现存最早的带经纬度标尺标线的北京地图，同时也显 ...

一、北京地图中的经纬线与中轴线

1、第一张带经纬度坐标线和描绘出中轴线的北京城地图（1752年）

到了1752年，出现了第一张带经纬线的《北京内外城图》，目前看来也是现存最早的带经纬度标尺标线的北京地图，同时也显著地表现出北京中轴线与经纬线存在一个很小偏角的情形。

据说背景是1751年，R. P. Gaubil自中国寄到法国一张北京内城图，由M. Hellot交给法兰西科学院。Philippe Buache依照此图画成初图。M. Délisle根据他所掌握的资料，并依照法国-葡萄牙耶稣会用天文仪器测定的北京经纬数据，在初图上增加了外城和附带标尺的经纬线。

《北京内外城图》（Plan de Pékin.by Philippe Buache）1752年，可以明显地看出北京城不是正南正北！

此地图中四边标有经纬度标尺，图中还有比例尺，且以经纬为正方向，故北京城在图中是稍微偏斜的，已初具现代地图的特征。两边纬度标尺数据相同，左（西）边还有5个精确到秒的观测数据：39⁰53’20”、39⁰53’22”、39⁰53’46”、39⁰54’40”、39⁰56’14”。图左右两边纬度标注自外城南城墙至内城北城墙，推算为39⁰51’25”至39⁰56’14”，南北相差约4’49”。

北京外城西南经纬度

北京内城西北经纬度

此图最独特在于经度标注有不同体系。

（1）蚕池口教堂北京本初子午线

首先，图上方（北）为本初0度体系，标尺上缘自西城墙外标注为西经0⁰2’20”，至东城墙外为东经0⁰4’20”，东西相差6’40”，对应北城墙长度范围推算为5’10”。旁边特注明：Longitudes Occidentales et Orientales prises du Meridien de la Maison des Jesuites Francois de cette Ville（东西经度为该市耶稣会士弗朗索瓦的子午线）。标尺下缘标注数据为Partie du Parallele en Secondes de tems（以时间秒为单位的平行标记），自西城墙至东城墙，标注为8’’、6’’、4’’、2’’、0、2’’、4’’、...16’’，东西长度为24秒，下缘1秒等于上缘15秒，这是按时间秒标记的时间值。对应北城墙长度范围推算时差为21秒左右。

此标尺的本初0度经线为一条细虚线，北端位于德胜门城楼东墙处，向南沿着德内大街偏西，经过府右街西侧、宣武门东边，到达永定门西边，交于图中下端经度标尺的约114⁰15’07”位置，与中轴线114⁰16’08’’相差1分多。为什么将0度经线设于此处呢？就在这条0度经线旁边标记有：Meridien de la Maison des Jesuites Francois（耶稣会士弗朗索瓦的建筑子午线），而且顺线找寻一下，就可以发现这条线刚好穿过了中南海西侧的蚕池口教堂，这就完全有道理了。

蚕池口教堂北京本初子午线（0度经线-细虚线）

追寻这座教堂的历史，清康熙三十二年（1693），法国耶稣传教士在西安门内蚕池口修建救世主堂。清道光七年（1827），救世主堂曾经被朝廷拆除，并没收全部教产。同治四年（1866），救世主堂在原址复建。光绪十二年（1886年），慈禧以救世主堂临近三海在钟楼顶可窥见皇家御园为由，令拆除，并拨银在西安门北侧的西什库地重建，名为西什库教堂。光绪二十六年（1900）建成同年，义和团又焚烧了西什库教堂。所以，1752年前，绘制该地图的经纬度数据一部分就来自这座教堂的法国传教士，他们把经过此教堂的经线定为0度，可以说这是继第一条康熙观象台北京本初子午线之后的第二条本初子午线：蚕池口教堂北京本初子午线。

根据该图经度数据可以估测出北京中轴线偏斜角度约2度。

北京城蚕池口教堂0度经线（北段）

北京城蚕池口教堂0度经线（南段）

（2）第一张标出北京中轴线的地图。

其次，图下方为巴黎本初经度体系，标尺自外城西城墙为114⁰13’，至外城东城墙为114⁰19’10”，南城墙东西长度为6’10”。特别是以细虚线标出114⁰16’经线，穿过北京中轴线上的神武门中心，向北与0度经线标尺交于东经0⁰0’52”位置。这一条114⁰16’经线应该是该地图中特意为突出北京城的中轴线经度而标记的，并且在永定门至正阳门间亦以同样的虚线描绘出了北京中轴线，北段自正阳门至北城墙中心也隐隐约约有一条线标出中轴线，这也是第一张标出北京中轴线的地图。

（3）北京中轴线第一个精确经度值

此张地图中，北京中轴线记为东经114⁰16´00″到114⁰16´10″之间，而巴黎本初子午线现今为东经2°20′，加上北京经度则为116⁰36´，与现今中轴线116⁰24’相差约12´，这是北京中轴线最早的精确经度值。据记载法国天文学家弗朗索瓦·阿拉戈（François Arago）曾经于1804-1809年主持测定了巴黎子午线，但由这张地图可证明巴黎子午线的测定至少还要早50多年。

北京城中轴线（南段）与巴黎本初经纬线关系（永定门位置注明为北京外城7门之一），注意经度线与北京中轴线不重合

《北京内外城图》的绘制，传说是缘于证明紫禁城的午门并不在经线上，当然既不是指整度数的经度，也不是指午门有自己的经度，而是指午门所在中轴线根本就不是经度线。这种论证意义何在呢？

直到132年之后的1884年，在美国华盛顿召开了一个国际经度会议，又称为“国际子午线大会”，决定以通过当时英国格林尼治天文台的经线作为整个地球的0°经线即本初子午线。此前虽然有过几条自我标榜的本初子午线，但根本没有一条得到国际上的认可。其实，康熙帝推进测量的北京子午线也是最早的本初子午线之一，也是完全可以标定在北京中轴线上的，但也没有刻意去做，而是以观象台为原点。《北京内外城图》的绘制应该没有什么奇怪的需要验证的理由，只不过是当时法国的法兰西科学院编印各国各地地图的需要，但是本初子午线的竞争却是最大的背景故事。

早在1666年，法国国王路易十四就建立了天文台，1667年巴黎有了自己的本初子午线，而1675年（一说1676年），英国才建成格林威治天文台。因此法国以巴黎本初子午线进行经纬度标注，当然也就有借此和格林威治在本初子午线上竞争的需要，以法国人的脾性肯定不会使用格林威治或其它国家的本初子午线的。《北京内外城图》的经纬度标注以及顺带说明北京紫禁城午门中轴线不是经度线，以此精确数据表现出巴黎本初子午线及其经纬度测量精度水平之高，反映了英法之间围绕本初子午线的激烈竞争和地理测量的历史情况。

北京中轴线中段与114⁰16’经线关系（两者重合于故宫神武门，特注明：N Porte 北门）

2、清乾隆三十年（1765）的《北京内城地图》

还是由法国人绘制的《北京内城地图》（1765年），图中四边标有经纬度尺，图中有比例尺。纬度标注自南城墙至北城墙，图左（西）边纬度尺标注为53度30分至56度30分，右（东）边纬度尺标注为53度40分至56度40分，两者相对绘制在同一水平线上，虽然地图把北京内城绘制很方正，但从经纬度线可读出北京内城的东西南北方向是向西偏斜的。

《北京内城地图》（清乾隆三十年，1765年），法国绘制

图中经度标注为一条细虚线，自西城墙至东城墙，图上（北）边经度尺标注为8、7、...3、2、1、0、1、2、3、...14，图下边经度尺标注为7、6、...3、2、1、0、1、2、3、...14，两边均超出城墙之外一些距离，单位为时间秒。其中0度经线北端位于德胜门城楼东侧，向南沿着德内大街偏西，经过府右街西侧，到达宣武门东边，可以判断在今和平门西侧不远的位置。这条0度经线旁边标记有：Meridien de la Maison des Jesuites Francois（耶稣会士弗朗索瓦的建筑子午线），与上述1752年《北京内外城图》的图上端标注的经纬度为同一来源、同一位置、同一标注方式。

3、第一张带有格林威治经度的《北京地图》（1843年）

在《北京地图》（Plan of Peking.By Thomas Best Jervis.1843年5月1日，London.）中有文字注释：（1836年），北纬39°54′13″，（格林威治）东经116°28′54″。按此数据可以找到今日对应点：西大望路东边130米、通惠河南岸40余米一点；如仅按纬度数据看，则很准确，位于天安门广场毛主席纪念堂北门外侧位置，经度则差得很多。

《北京地图》（Plan of Peking.By Thomas Best Jervis.1843年5月1日，London.）

4、清代其它带有经纬度的地图

自清康熙四十七年（1708）《康熙皇舆全览图》始，其后的道光壬寅年（二十二年，1842）《皇朝一统舆地全图》、咸丰五年（1855）《十九省地舆全图》等等许多版本带有经纬线的地图，多以北京为“中经度”即本初子午线，同时标注东、西经度数据。

图中的东、西经度文字甚至都按东西朝向安排，足见对中经度即本初0度子午线概念的清晰和重视，中心小方框中为北京。

二、北京中轴线偏斜的“发现”与磁子午线的关系

1886年《北京城郊图》彩绘本（美国国会图书馆藏），图中绘有“京师郊埛和南海子”，图右侧标注英文：Map of Peking & the environs，是绘有北京郊区最早地图之一。该图为二幅拼接，绘有方格网，但缺少指北针，方格网南北向与中轴线同，基本上可以判断为北京中轴线（磁子午线）方位。

1886年《北京城郊图》，美国国会图书馆藏

民国二年（1913）内务部职方司测绘处制《实测北京内外城地图》，比例营造尺八千百分之一，每方格代一方里。按图量测方格长宽各1800尺，计算约为今600米。方格网南北向亦与中轴线平行。清后期至民初，带有方格网的北京地图，多数方向和指北针均为北京中轴线（磁子午线）方位，这一点读者特别需要注意不是指真子午线方向。

图

图中指北针（指南针）均不是真子午线方向

北洋政府时期的《京兆大兴县地图》，也以方格网绘制，“每格代五华里”，但按其比例尺和方格尺寸量测，存在很大误差。尤其注意，图中的指北针（右下角的指北方向标记，按常规应为真子午线）与方格网南北向不仅不一致，相差明显约为1-2度，且网格为北偏东，即指北针为北偏西。如此可以判定图中的指北针不是真子午线，只是可能接近中轴线（磁子午线），反而方格网倒比较接近真子午线方位了。但同一图集中的《京兆宛平县地图》等图的指北针和网格南北向却又几乎很接近。看来该图绘制不是很严谨，但却反映了地图方位中存在的子午线矛盾现象。

北洋政府时期的《京兆大兴县地图》

现今有一些媒体总是颇有些夸张的报道，说某某人发现了北京中轴线偏斜。其实这一点早就为人知晓了，不是什么秘密，诚如上述《北京内外城图》，早在1752年已然鲜明的揭示出来了，北京中轴线偏斜不小于2度，但绝不至于达到5度。在民国六年（1917年），清代徐珂编撰《清稗类钞》一书，其中《第宅类》节中记载：“京师正子午线，京师建筑屋宇，其定方无用正子午线者，虽皇宫亦必略斜。俗传正阳门城西数武埋有石兽，地安门外桥下有石猪，即为京师之正子午线。”传说石兽至今没有得到证实，但皇宫中轴线略偏斜于京师正子午线则是无疑的。再有晚清张江裁在《燕京访古录》（1934年）中亦记载：“北京城在筑城时，不敢用子午线方位，而是稍偏向东，皇城也是这样。”

1952、1964年代，北京中轴线方位角观测记录

1952、1964年代，有关方面对北京中轴线方位角进行了详细观测（见表），这好像是历史上第一次对北京中轴线上的建筑进行的方位角观测。但很可惜没有专门对中轴线整体的方位角进行观测。

1952年5月测量的9个数据的平均磁偏角为-2⁰09´34.11″（取负值为逆时针即北偏西），但要仅选取天安门-鼓楼（相当于元丽正门-齐政楼）的5个数据，其平均值为-2⁰06´4.92″，极其接近本文曾经测算的-2⁰06´5″的结果！

再核算1964年9月测量的8个数据的平均磁偏角为-2⁰10´02.73″，同样仅选取天安门-鼓楼（相当于元丽正门-齐政楼）的5个数据，其平均值为-2⁰06´56.62″。两组筛选数据均选取相当基于元大都中轴线基址上的建筑方位角，去掉了明代延长中轴线建筑的影响。再则，由表中数据可计算午门-鼓楼距离为2948.3米，而据本文测算的2⁰06´5″反算，此距离为2957.9米（按元代步长1.972米，其整数2958米合元代1500步），其差值仅为9.6米，且不完全为误差，应为当今选取的测量点位与元大都当初设定点位不同所致。

综合上述分析计算，元大都中轴线（磁）偏角为-2⁰06´5″是有一定道理的也是能够成立的。由此亦可判定明清中轴线的磁偏角较元大都磁偏角稍大，一定程度上可以推测后来中华门（原为大明门、大清门）以南，包括正阳门至永定门的测设精度可能有所下降，尤其外城的扩建等、地震和火灾等原因反复重建的影响导致的。

北京中轴线为元代磁子午线即大都建中线，贯穿元明清三朝城市和皇宫主体建筑（推测以元代建筑为主体），中心点为崇天门（今午门位置），北过齐政楼（今鼓楼位置），估计取元大都当时的磁偏角2°06’05”设定。

元大都中轴线为磁子午线。由上述测算可以合理推测2°06’05”极有可能为750年前元大都建立时的北京地区磁偏角大小（2017年12月北京地区磁偏角为6°52’。另有文献记为5°50’，这是上世纪60年代的数据）。这个判断基于北京中轴线确实偏西了一个小角度，加上齐政楼中心与大都几何中心和真子午线各距离整55元步（108.46米），比较肯定地说，这是刘秉忠颇具匠心借机利用、有意设计出来的。

三、关于北京时间

子午线观测的初衷和方法与时间有关，只有时间精确了，经纬度测量就更加精确。古代关于时间的确定和公布称为“授时”，而且是皇权合法性存在的最权威的证明，其与测定天地之中而择中立国具有完全的一致性和极其重要的意义。

日常生活中，对于年月日时间，主要的是通过编制历法进行节气时令的颁布（印刷品），而具体时间如早中晚的时辰则通过打鼓敲钟的“值更”方式告知大众（声音模式）。古代北京是听取位于中轴线上的钟鼓楼的钟鼓声，钟鼓楼刚好位于平均半径5千米的元大都正中心，从声音传播路程和人们的听觉感知方面，这是从北京中心发出来的声音，自然充满一种权威性。

北京中轴线上的钟鼓楼其实就是北京时间的天地合一象征，北京古城的城楼与城墙与日月星辰的交相辉映，则成为代表四季循环的节气时令的天文标尺，代表着人们追求时间和空间永恒相配的天经地义，那可是直达九霄与北极星辰对接的一种关乎生命的神圣感应。后来，北京城的北京时间改为一是从西单附近的电报大楼报时声音，二是崇文门以东的北京火车站报时声音，两者均偏居北京城的东西城，远离了中轴线，并且淹没在噪杂的市井生活中，大大地失去了金声玉振齐政楼“齐七政”的权威性、庄重性和深厚的文化意味。新时代，就像远离人们视线的星辰一样，神秘的宇宙空间消失了，时间也远离了人们的耳朵，退居到了手表、手机等小小的装置里面，与空间失去了联系。

建议随着中轴线申遗，应该恢复钟鼓楼报时传统，并且发扬光大，让声音传播得更加洪亮更加远一些。

清光绪二十八年（1902年），中国海关曾制定海岸时，以东经120度之时刻为标准。民国成立后（1912年），即将全国划分为五个时区。新中国成立后，中国政府规定全国采用“北京时间”为同一的标准时间，其跨度包括5个时区：东五区、东六区、东七区、东八区、东九区，东西跨越经度60多度，距离约5200公里。为兼顾全国，“北京时间”实际上并不是北京城中轴线的经度时间，而是以陕西省渭南市蒲城县授时中心发出的时间为基准。

北京现在处于世界时区的东八区（UTC+8），按北纬40度的经度一度合东西距离85.276千米，一个时区15度合1279.14千米。北京时间是指我国所在的东八时区的中央子午线经度为东经120度的时间，比格林威治时间（GMT）早8个小时，也即格林威治时间为0（24）时，北京时间为 8小时。中国虽然横跨五个时区，但主要位于东六时区、东七时区和东八时区，这三个时区的中央子午线经度分别为90°、105°和120°。东经120度在北京东边307.2千米位置，在地理上穿过呼伦贝尔市、朝阳市、青岛市、常州市、富阳市、台南市等地。而北京中轴线处于东经116度23分51秒，与120度相差经度3度36分09秒，每1度差值4分钟，时间差为14分24.6秒，即比北京时间晚14.41分钟。若按以前半夜子时即子中计算节气时令，最大可差出将近一刻钟。

四、北京指北一元复始

阅读北京，尤其阅读北京中轴线需要指南，本文指出惟有两字“指北”为提要、为关键词。北京有经纬线，经纬线中有子午线，子午线中有中轴线，中轴线上坐落着一连串指北的标志物，北京最早的“指南针”，实际上就是指北的，正名应该叫做“指北针”，那么故宫的指北针藏在何处呢？

让我们先从人们的普通的视觉上能够感知的因素观察，故宫最为显要的建筑物就是太和殿、中和殿、保和殿三大殿，所以你迎面看到的就有三大殿所显示的能够代表指北方向的许多因素，如三大殿建筑的布局方式一是坐北朝南的，二是绝对东西对称的，还有构成三大殿对称中心的阶陛石、匾额、金銮宝座，仰头可以看到的太和殿中的金龙藻井的龙珠，抬头可以看到的中和殿四角攒尖屋顶上的鎏金圆珠状宝顶等等，你可能要说这些居中的因素都缺少指向性。可是你发现没有，其中就隐藏着第一个指北的奥妙之处，但不是普通的视觉角度能够发现的。它在哪里呢？它就是中和殿的圆珠宝顶，但这只是其一，还有六颗宝顶，它们共同构成了北斗七星阵，组成故宫也是北京城最大的指北针。

按照宝顶的提示，你在故宫走一走、找一找就会发现，进入故宫之前，站在午门广场上，抬头就能看到五凤楼顶的四颗宝顶。午门形制为巨大的阙楼，有东西北三面城台，平面呈门字形或凹字形。中心为午门门楼，两侧城台之上为庑殿，其南北两端各有一座重檐攒尖顶的四方阙亭，其上就是圆珠鎏金宝顶，这四颗宝珠就构成了北斗星的斗杓。午门整体形如朱雀展翅，又称为五凤楼、雁翅楼。接着再寻找，就发现中和殿、交泰殿和钦安殿三座宫殿，其共同特点都是攒尖顶，屋顶均为圆珠鎏金宝顶，并且都坐落在中轴线上，其连线构成北斗星的斗柄。一共七颗宝珠，它们的连线形成北斗七星阵，若按天上的北斗七星运行方位讲究，斗柄指北天下皆冬，时间正好为冬至，斗杓开口向西。冬至是二十四节气中最重要的节气，乃为一元复始之象。这不就是故宫里的最大最形象也是最准确的指北针吗，还是一个万象更新的开始时刻。

此外，还有一个巨大的形象是指南的，也不是寻常视觉能够看到的。太和殿、中和殿与保和殿是紫禁城的中心，这三座建筑依次排列在同一个三层汉白玉须弥座高台上，气势恢宏。你若从空中面向南方观察这个高台，就会发现它是一个大写的“土”字，以南为上。中国传统文化讲究金木水火土五行，土居中，这组建筑在紫禁城在全中国都是最为庞大的一个格局，也是一个巨大的指向标志。

除了上述平面构成的南北指向意义与功能外，还有一系列的文字指示呢，它们就是一连串的宫城、宫殿的名称和匾额、楹联构成的经天纬地的时空寓意。

王锐英2023年7月8日