达芬奇画出的地图究竟有多精准

达芬奇是欧洲文艺复兴时代伟大的艺术家,同时还是出色的工程师和科学家。作为一名跨界全才,他在画地图方面也很有一套。1502年,达芬奇受聘改良意大利北部城市伊莫拉的防御工事,期间对该城进行了测绘制图。作为一张五百多年前的城市地图,《伊莫拉地图》有着惊人的准确性。

伊莫拉地图是达芬奇最有名的地图作品,收藏于英国温莎堡(windsor)皇家图书馆。

伊莫拉(Imola),位于意大利中北部桑泰尔诺河畔,是艾米利亚-罗马涅大区博洛尼亚省的一个镇。据考证,1499年,传奇的波吉亚家族军队占领伊莫拉之后,感到对这个小镇的地理情况缺少了解。随着1502年秋天的临近,切萨雷波吉亚将他的宫廷迁到了城防严密的伊莫拉,同时任命莱昂纳多被为“总建筑师、工程师”,赋予他征用人员进行测量和改善防御工事的权力。达芬奇用了三个月时间绘制这幅关于博洛尼亚附近小镇要塞的地图。

中间已经缺失,说明是使用过程中因多次折叠而破损。图中城墙周围的护城河是淡淡的蓝色,城墙是银白色,房顶是砖红色。图上的圆形刻度边框,很像是现代军事领域常用的坐标方位。

达芬奇所绘这张地图的神奇之处,还在于它又是一张城市平面图,从正上方俯视,这已不同于当时的大多数地图(当时的地图一般不是写实风格,要不就是有特殊符号,比如宗教符号)不仅如此,达芬奇通过这种俯视的视角,准确记录地图中建筑与位置的比例关系。

为了达到这个目的,他发展出了新的测量方法,制作了新的测距仪:磁力罗盘。达芬奇还采用了一个罗盘式的图示方法,用细腻的线条画出了八条的方向线。他利用散点透视法,其效果很像现代的基于卫星影像绘制的地形图。

20世纪90年代,意大利博洛尼亚大学物理系为学生组织了一次高新技术实验课:利用全球定位系统(GPS)辅助研究达.芬奇的《伊莫拉地图》。这次GPS的测量精度为50米,所得数据按意大利国家电子航海协会标准导航协议以ASICI字符串形式存入文件并进入选用的电子表格软件。

参加实验的大学生共有10人,按不同任务分为若干小组,执行测量卫星海拔高度、研究本地高分辨地图、采集数据、数据分析等任务。他们从围绕伊莫拉古城的城墙和城堡,选择五个位置作为GPS测量。GPS及PC机放置在一辆卡车上,测量重复一次,这样实时测到的数据包括90页面和十张数据单。

通过进一步查找文献,学生找到了GPS测量值和本地大地测量系统的转换公式。利用转换公式计算出的纠正值表明,GPS测量值、达芬奇绘制的《伊莫拉地图》以及现代地图是基本吻合的。

与达芬奇的地图做了对比:几百年后的今天,人们在古城周围建起了新城区,城外的河流也已改道,但城内的格局却和当时的地图相差不大。可惜已经很难考证,达芬奇在没有航拍的条件下,是用什么方法绘出了如此精准的城市鸟瞰图。

500多年前的《伊莫拉地图》,作为精确测绘地图的存在,说明达.芬奇极有可能是现代测绘法的首批发明家和实践者。