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最近《长安十二时辰》有点火，家人和朋友都在追。作为一个原著党，也作为一名理工男，我很注意其中的空间地理信息分析和大数据挖掘。

徐宾使用的“大案牍术”，其实是一种数据挖掘方法，以大数据/统计学的方法思考问题。内鬼帮助狼卫搞到长安地图（坊图），并进行对应的标注，就是一种利用地理信息进行空间分析的方法，和约翰·斯诺博士在年搞定伦敦霍乱的方法类似。

我也对《长安十二时辰》里的大唐黑科技感兴趣。小说开篇的围剿狼卫一段，李泌在靖安司大殿里，有如在使用3S集成系统进行中枢指挥。所谓3S集成，就是地理信息系统（GIS，GeographicInformationSystem）、全球导航卫星系统（GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem，美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗都属于GNSS）和遥感（RS，RemoteSensing）组合成一体化的方法。而在《长安十二时辰》里，用望楼体系进行无线通讯，人工观察代替了GNSS和RS；沙盘就相当于GIS……

看剧时，我发现原文“一进殿，首先看到的是一座巨大的长安城沙盘。赤黏土捏的外郭城墙，黄蜂蜡捏的坊市墙垣，一百零八坊和二十五条大街排列严整如棋盘，就连坊内曲巷和漕运水渠都纤毫毕现”中的“沙盘”被替换为了BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型），如果是按照真实长安城市比例缩放的，那么这套指挥系统的制作成本可要比沙盘高一些。

电视剧《长安十二时辰》中李必的指挥大厅。

古代的沙盘技术

所谓“沙盘”，其实是一种“立体地图模型”。既然是一种地图，肯定不容许私人收藏。地图在古代一直是管制品，象征着国家主权和领土，所谓“国之利器，不可轻易示人”。当一个政权表示要投降时，主要的标志之一就是献上地图与土地、人口账册等，所以地图在古代需要保密管理。

《长安十二时辰》的故事发生背景是唐天宝三年（唐玄宗李隆基的年号，公元年），那时地图一般称为“舆图”，又称“舆地图”或“地图”，是与一般的山水图相区别的专业术语。唐代司马贞（年–年）解释道：“谓地为舆者，天地有覆载之德，故谓天为盖，谓地为舆，故地图称舆地图。”在《长安十二时辰》中，地图是将所有剧情串起来的一个关键点，突厥狼卫想知道长安街道中隐藏的各种暗门沟渠，必须通过地图的帮助，张小敬也是以长安坊图作为突破口拯救长安。

沙盘更是个高级货，主要是在军队中使用。史书中记载最早的沙盘军事作业，是东汉开国名将马援随刘秀征讨隗嚣时出现的。马援用粮米堆成山川地形，进行了详细的战术分析。从测绘学的角度讲，他的米盘只是沙盘的雏形，真正的军事沙盘应该是根据地图或实际地形，严格按照测绘的数学基础，以一定的比例尺，用泥沙、兵棋等堆制的模型。

在军事科学中，沙盘常供研究地形、敌情、作战方案、组织协同动作和实施训练时使用。现代意义上的沙盘起源于年的普鲁士王国，当时的国王腓特烈·威廉三世是个连拿破仑一世都敢惹的领导。这哥们手下文职军事顾问冯·莱斯维茨用胶泥制作了一个精巧的战场模型，用不同颜色把道路、水系、居民地和植被标识出来，用小瓷块代表军队和武器装备，陈列在波茨坦皇宫里，用以进行军事游戏。

后来，莱斯维茨的儿子子承父业，利用沙盘、舆图表示地形地貌，以标志表示军队和武器的配置情况，按照实战方式，让在相隔的两个作战室中，按照实战方式来谋划营团一级的战斗情况，充分实践了“谋定而后动”的军事哲学。普鲁士而后不断地扩张领土（从两万到三十多万平方公里），发动战争，这种用于“战争博弈”的产物最终演化成现代沙盘。

回到大唐，唐朝初时的李靖(公元年–年)，京兆三原(今陕西三原东北)人，是个军事竞争中将使用“立体地图模型”上升到理论高度的军事家。他在唐太宗手下做过兵部尚书（国防部长）、尚书右仆射（尚书省的副官，尚书令为虚职后，尚书仆射成为尚书省的最高长官，即宰相），是个平时说起话来就喜欢满口“子乎者也”有学院派头的学究。

有次，李靖和唐太宗聊天，李靖教育领导说：“孙武说过，在战争中，作战区域的地形信息非常重要，通过地理信息空间分析的思维，比如通过判断战场的容量计算军队的数目，通过对比军队数目了解敌我力量，可以帮助致胜。敌强我弱有敌强我弱的打法，敌弱我强有敌弱我强的打法。所以地图对于作战是制订战争行动计划的基础。”李领导一边听，一边在旁边点头如捣蒜，还时不时作折服状应和上两句：“孙子说得好有道理啊。对作战区域的地形不了解，对行军路线的远近心里没点数，还打啥子仗。”

李靖平时也常常在地图和沙盘上谈兵，他认为依据地形作战行军乃“兵之至要”，是用兵的最重要的原则，比如在地形开阔地带行军打仗，老李会用鹿角车布阵成营，先稳固一个后方，然后再实施攻击；在路面狭窄的地方作战，不方便扎营，则制作简易木屋，放在车上，一边战斗，一边前进。他将依据地形作战行军提高到了“兵之至要”的理论高度，认为是用兵最重要的原则。

这位李爷列举了他知道的所有地形与行军作战的关系，如在宽广平旷的地方，适用使用骑兵冲杀，（“率骑而与阵”）；在地势险隘狭小之处，机动能力有限，则适于步兵作战，不要很二地以为可以让骑兵骑着马爬山；沼泽容易陷马和车，不要傻乎乎往里跳；深谷有进无出，对付骑兵最有效；茂密深林里，就要准备使用方便进行刺杀的长矛短铤进行作战。（汪宗沂编撰，卫公兵法辑本，清乙未浙西村舍《汪氏兵学三书》丛刊本）

当然，李靖不是纸上谈兵的空头理论家。从公元到年，李靖作为唐朝的先锋大将率领十万大军，先后组织了六次大规模讨伐突厥的战役。其中在贞观四年（年）的正月，朔风凛冽，大雪纷飞，李靖冒着严寒料峭，率领三千精锐唐军骑兵，从马邑（今山西朔县）出发，突袭了定襄，出其不意地攻击了嚣张的颉利可汗。（这哥们曾经带领军队打到了长安城的渭水北岸，迫使唐太宗结下了便桥之盟，让唐太宗颇感耻辱。）

在进行了这次类似特种军队的斩首行为后，李靖率军继续穷追猛打，不久东突厥便灭亡了。李靖利用地理信息的思维实现了“善思者引先，善知者无畏”的准则。

唐代的测绘地理信息技术及其他

到了现代，李靖的“空间地理信息”战争理论更是被发挥到极致，萌发出军事地理信息系统MGIS(MilitaryGeographicInformationSystem)。各个军事强国纷纷进行了提出了自己军事地理信息系统发展目标，以致于米国在年，将年成立的“国家影像与绘图局”更名为“国家地理空间情报局”。

在海湾战争开打之前，米国军队的测绘与地理信息技术人员烽膏继晷地制作了一千多吨军用地图；而在准备阿富汗战争时，米国军方花费了十亿美刀研发了立体地形模型，专供本国士兵训练。米军在海湾战争（年–年）中只使用了百分之七的精确制导武器，随着高精度军事地理信息系统的发展，在伊拉克战争（年–年）中使用的精确制导武器高达百分之八九十。

而在我国盛唐时，地理信息科学在世界算是一门领先的学科。地图的使用也是要有条件的，这需要依靠当时测量和制图的科技水平。中国古代常常绘画和地图混在一起，造成了许多不科学的古代地图。但在唐代，已经具备初步科学的制图基础手段了。

唐代出现过一个著名的地图学家，贾耽（年–年，沧州南皮人），在《长安十二时辰》发生的公元年，他已经十五岁了。贾耽和李泌一样，也是个官二代，比李泌小八岁。出身于仕宦世家的贾耽从小喜欢读地理书籍，而且是文武全才，他喜爱骑马射猎，读书勤奋，博闻强记。天宝十年（年），二十二岁的贾耽以通晓两经登第，从此走上仕途。《长安十二时辰》里的李泌没有走科举这条路，他傍上的是当时的太子，后来的唐肃宗李亨。

后来混上大唐德宗年间宰相的贾耽继承了前辈裴秀的“制图六体”，编制成大型历史地图《海内华夷图》。这位爷是唐一代的地理信息科学界的宗师，首创了在地图用黑色标记古地名，用红色标记今地名的方法。这种便于对照，一目了然，一直为后世沿用。当然，最有科技含量的还是“制图六体”。

所谓“制图六体”是中国最早的地图制图学理论，它阐明了地图比例尺、方位和距离的关系，是由三国时期的河东闻喜（今属山西省）人裴秀（公元年–年）创立的。“六体”为：分率（比例尺）、准望（方位）、道里（距离）、高下（地势起伏，逢高取下）、方邪（倾斜角度，逢方取斜）、迂直（河流、道路的曲直，逢迂取直），前三条讲的是比例尺、方位和路程距离，是最主要的普遍的绘图原则；后三条是因地形起伏变化而在测绘时，须如何考虑距离换算的原则。具体做法如下：

“制图六体”的后三条制图原则。

虽然裴秀“制图六体”在公元三世纪被认为是划时代意义的创举，但在九世纪的大唐，仍被专家贾耽等当作“为图之新意”，甚至到了十九世纪的清代，考据名家仍津津乐道于“制图六体”，认为当世无双，一点都没有意识到“自己起了早床，却赶了个晚集”。中国古代制图科技水平之滞后和保守，由此可见一斑。

即使是到了清代，从目前留存下来的工程地图来看，地图本身绝大多数是极不准确的，甚至类似于写意的山水画。因为“比例尺”的概念是现代“科学”地图的金标准，即地图上两点之间的距离与地表的实际距离的数学关系。清末以前，中国除极少量使用“计里画方”（绘图时，先在地图上划分方格，方格中边长代表实地里数）之外，大部分地图都没有标识这种数学关系。但就算是使用了“计里画方”，也是极不准确的，因为地球是圆的，需要使用投影的技术。

当然，在唐代，中国的测绘与地理信息水平在世界来说还是比较高的。例如，唐代陇西人筌记载了那时对地形的利用、地理观测等，特别是对测量地势所用到的工具“水平”“照板”“度竿”及其使用方法都有详细描述。

唐代在水利工程中使用工具测量地形高差。

生于唐高宗弘道元年、法号为一行的张遂（年–年）是搞大地天文测绘的牛人，中国历史教科书经常提到。他是陕西咸阳市武功县人，在中国测绘与地理信息界历史上做得最牛掰的一件事就是为了奉诏修改历法，相当精确地测量了地球子午线一度弧的长度，用实测数据说话，彻底地否定了历史上自古传播的“日影一寸，地差千里”（因为天地并非平行的两个平面，日影在南北方向差一寸代表上千里距离的说法就是在胡扯）的谬论。

唐玄宗开元十二年(年)，唐代为修改旧历，李隆基令一行主持了大规模的天文大地测量工作。这工作的测量范围北抵蒙古乌兰巴托、南达湖南常德，获得了冬至、夏至的日影长及北极高度，并在世界上第一次计算出了地球子午线一度的弧长为.3千米。一行的测量值与现代值相比，相对误差大约为11.8%。公元年，阿拉伯地区的阿尔·花刺子模等才又进行了一次地球子午线测量，比唐代晚了整整九十年。

一行测量北极高度的方法，原来中国人早就在唐代就知道地球是个圆的了，盛唐果然就是盛唐。

唐代是中国古代社会的一个鼎盛时期，制图科技有很大的发展，还绘制了全天星图（即敦煌星图），涌现出了裴矩、阎立本等地图学专家。古代地图与绘画没有太严格的区分，唐代的地志学“图经”就有不少是出自画家之手，比如《草堂十志图》《辋川图》《明皇幸蜀图》，可惜当时的地图多已散佚。

所以，我国目前所能找到的最多地图是宋代及以后年代的，例如宋代（北宋）无名作者制作的《禹迹图》，这是幅谜一样的地图，至今学界对其议论纷纷。

《禹迹图》绘刻于宋代，是我国现存最早的石刻地图之一，现保存在陕西西安的碑林博物馆中。

不知什么原因，唐代的地图基本上只以文字记载存在于史书的描述之中，原图基本都湮没在历史的长河里，灰飞烟灭了。这对于中国古代地理信息科学史来说，“左史右图”成为了研究学者的一种奢望。

而对于我们普通人来说，每天在休息之余安淡地追追《长安十二时辰》也很不错，顺便学习一下关于大唐的历史知识。

图片除剧照外，皆为作者拍摄。

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本文作者：读库作者·晨星

高级程序员，副高职称，理学博士

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