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郑和航海主要的科学航海技术

郑和航海主要的科学航海技术

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编者按:1405年7月11日,是中华民族值得纪念的日子。一支庞大船队在明朝钦差正使总兵太监郑和的统帅下扬帆起航,从浏河口进人长江口,然后浩浩荡荡驶入大海。208艘船舶,搭载27800多名官兵,高擎着和平、友好的大旗,率先开辟了穿越印度洋直通非洲大陆的远洋航线。
  在伟大的航海家郑和下西洋600周年纪念之际,本报记者将撰写系列文章,以飨读者。
  ●郑和船队观测“星斗高低,度量远近”的过洋牵星定位导航技术的观测定量化,使用了专门观测天体高度的航海天文仪器“牵星板”,形成了一种自成体系的先进航海技术
  ●《郑和航海图》是我国海洋事业中又一项了不起的成就,它是世界地图学发展史上的一件伟大制图作品
  ●运用指南针原理已超出指示方向的范围,主要用于测定针路,“针位取海道”
  在人类步人航空航天时代之前,航海是人类多种科技成就的凝结点,它能透视出一个时代科技的先进与落后。郑和七下西洋的辉煌,是中华民族对人类文明进步做出的一项杰出贡献,折射出中华民族在世界历史上独领风骚的技术成就。
  天文航海技术

  中国人民有着悠久的航海历史,积累了丰富的航海知识,可以通过观测日月星辰来测定船位,确定船舶在航行中的位置。郑和下西洋开创了横渡印度洋直航非洲的记录,是由于他们把航海天文定位与导向仪器罗盘的应用结合起来,大大提高了测定船位和航向的精确程度。郑和船队观测“星斗高低,度量远近”的过洋牵星定位导航技术的观测定量化,比前代更为精细,使用了专门观测天体高度的航海天文仪器“牵星板”,其测天的高度定量标准为“指”,测定地理位置以星高“指”数表示,形成一种自成体系的先进航海技术。茅元仪《武备志》中收录的《郑和航海图》及所附的4幅“过洋牵星图”,提供了郑和船队如何应用这种航海技术的实例,从中足以看出郑和船队在远洋航行中如何解决正确判断船舶位置与方向、准确确定航线等一系列重大技术问题。今天人们所见到的“过洋牵星图”正确反映了郑和船队当时的天文航海技术,代表了那个时代(15世纪)天文导航的世界先进水平。
  地文航海技术

  郑和船队在继承前人成就的基础上,创造并形成了一套有独创性的地文航海技术。它是以海洋科学知识和航海图为依据,运用航海罗盘、计程仪、测深仪等航海仪器,按航海图、针路簿所记沿途各地的针路、里程、水深、海底地质等导航要素,确保船舶沿着正常的航线航行。
  郑和船队多次远航,且都能安全返航,不仅与他们掌握了先进的航海技术有关,同时与他们进行广泛深入的海洋调查,积累海洋科学知识有着密功的联系。在海洋调查基础上绘制的《郑和航海图》是我国海洋事业中又一项了不起的成就,它是世界地图学发展史上的一件伟大制图作品。在20幅普通航海图中记载地名530个,其中外域地名300个,东非海岸地名16个,将中国的南海诸岛分别标为“石塘”、“万生石塘屿”、“石星石塘”。根据图上的位置可明确知道,“石塘”是指今西沙群岛;“万生石塘屿”是指今南沙群岛;“石星石塘”是指今中沙群岛。图上大部分地名是前代图籍中所没有的,这是15世纪以前人类留下的唯一一部包括亚非两洲在内的海图。海图对船队所经太平洋、印度洋地区水陆分布特点的描绘,在当时为世界先进水平。与同期的西方最有代表性的波特兰海图相比,《郑和航海图》制图范围广、内容丰富,虽然数学精度较其为低,但实用性胜过波特兰海图。
  郑和船队运用指南针原理已超出指示方向的范围,主要用于测定针路,“针位取海道”。郑和船队以罗经指示航向和方位。罗经划分24个方位,用12个地支和8个天干以及八卦中的良,龔、坤、乾四个字表示,每个单针占15度,两个单针之间称为缝针,共构成48个方位,两个方位的夹角为7.5度。针位“误差一般不超过5度,这对于1425年的舵工来说,可以认为是极好的了。”
  船队取“更”、“托”、“针位”为主要方法进行航行。“更”24小时内(一昼夜分作10更)是在标准航速下所航行的距离,一般“以六十里为更”。“托”是指两臂张开伸直的长度;“针位”是以航行途中的山、屿等为自然标记,准确地注明它的罗盘航向和到达该地的更数,用来确定该地的地理位置的坐标点,然后循着一个个针位航进,把所经针位点连成一线,即是到达该地的针路,即航线。保证船舶安全而顺利地驶达目的地。这一整套航行方法是很科学的。
  郑和下西洋船队所使用的天文和地文航海技术,在当时世界上也是居于领先地位的。中华民族的先进科学技术是发展海洋事业、创造人类航海史辉煌伟绩的先决条件。
  压题照片为6月27日,《云帆万里照重洋———郑和下西洋600周年纪念展》在北京国家博物馆完成布展。这次由文化部、国家博物馆共同举办的展览将于7月6日至10月7日在北京展出。这是郑和一号宝船模型。新华社记者汪永基摄

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