KR7a0003
卷91
欽定古今圖書集成曆象彙編曆法典
第九十一卷目錄
儀象部彙考九
皇清三
靈臺儀象志三
曆法典第九十一卷
儀象部彙考九
皇清三
《靈臺儀象志三》
測地面上高庳、近遠表
測近遠高庳之法,如山嶽與塔閣等,其說詳載於新法測量全義諸書中。今以測地半徑之法,并其度數,演而成表,以為測量法。特更舉數題,以明其表之用法如後。
第一題
有人目在地平上之高度若干,求地平或水面上見地平界線相距步里遠若干。法曰:查高度表內目高度,則遠度表正對之方內,得幾丈幾尺,即見遠之之丈里也。如人在高阜,目向東方之地平,窺地平界線。而目在本地平上高八丈三尺三寸,則其所見東方之地平為三十七里一百零八丈遠也。〈見九十九圖〉
第二題
有兩人相距里數若干,求各從本地空際所能見之天象應高若干。法曰:相距里數平分兩半,而其一半之數查遠度表內,則高度表相對之方內可得天象應高之度數。假如算此省之道里相距彼省之道里有四千里,則其一半即二千里,〈見一百圖〉查遠度表內第八方,則高度表內第八方一百七十三里零三丈五尺,即本天象高度也。若表中所查之高遠數比本表數或多、或少,則用兩相近數之比例,而依三率法以推定之。又於
京師所測有空際之雲氣異象,以求天下何省、何
地之所見。法曰:先測定本象離地高若干,〈見空際測氣之諸法〉次照前法查表,即了然矣。
地平上以高測遠以遠測高表缺地面及水面上測經緯度法
地水球週圍亦分三百六十度,以東西為經,以南北為緯,與天球不異。〈見全地圖〉泛海陸行者,悉依指南針之向,蓋此有定理、有定法、并有定器。定器者即指南鍼盤。所謂地平經儀其盤,分向三十有二。如正南、北、東、西乃四正向也。如東南、東北、西南、西北、乃四角向也。又有在正與角之中各三向,各相距十一度十五分,共為地平四分之一也。自南北徂東西起數,而各方向線乃其過頂極交地平之大圈也。其鍼愈長而輕,則所定方向愈準。但其長短勿令有過不及之差,而製法務須合於吸鐵石之有力者,則自準耳。〈見一百零一圖。指南針及吸鐵石之性另有本論〉此所謂定器也。定法者凡人之遠行,或陸、或海、皆依鍼盤之向線而行,其道列有三等。凡正南、正北、行者,則以地緯度而定其里數之遠近焉。凡正東、正西、赤道下行者,則以地經度而推其里數之遠近焉。其或行于赤道之外而但與赤道圈平行者,則以大小圈度相應表而可以推其里數之遠近焉。此兩所推近遠之法易明也。但正南、北、東、西之外皆為斜行,其為里數甚繁,推步不易。或以經緯推距度及方位,或以經及方向,推其距與緯。又或以緯與距度推經度及方向,或以方向及距推經緯度。凡此即勾股法有所不能求也。要惟依地水球之圖形,用曲線之三角形法斯得其解也。又或有用銅、鐵、木等大圓球,其法最簡。但遠行者率用鍼盤向線為便,而大球等器則難為攜帶也。又推曲線三角形之法,其理更為難明。熟於其法者蓋亦鮮矣。故特照三角形法推算而為測路者,立有幾度數三等之表。名曰地經緯方向表。乃用簡法而為便於測路者,詳見於後篇。今姑舉數題以明其用法。
第一題
有某兩處地緯度及方向,求其相距。假如從甲處起行,依鍼盤第三方之向往丙處,〈見一百零二圖〉而甲處緯度〈即本極高度〉為二十八度,丙處之緯度三十六度,求兩處相距度分。法曰:以大緯減小緯即得八度,次查地經緯及方向表內第三向正對緯之八度,即縱橫兩列相遇之方內得九度三十七分,變之為里,〈見度變里數表〉則兩處相距為二千四百零四里。又三十六丈也。若緯度外另有緯分,即照前法入表而得其相應之度分。假如丙丁兩處緯度之差為十度四十五分,而海上有舟,依第五向從丙至丁,則第五向對緯之十度,縱橫相遇方內得距之十八度,又本方對緯之四十分,而相應得七十二分,〈皆度數之分也〉又對緯之五分而於相應方內得九分,總計之即得十九度二十一分之相距,變為里數,共得四千八百三十七里,一百零八丈。
第二題
有兩處相距及方向,求其緯差。假如有舟於此,依鍼盤第五方之向,從北極高五十三度十二分行過二千二百五十里,變之為度相應九度,求本舟見在北極之高度幾何。法曰:第五向下查九度,相對有何緯度。即得五度,次以五十三度十二分減五度,餘四十八度十二分。即本舟所見在北極之高度分也。〈自北之南則緯差度減自南之北則緯差度加〉
第三題
有兩處經度差及方向,求其緯度。假如甲處在第三十度之子午圈下,本極在地平高二十三度,從此地徂東北依鍼盤第四方之向,舟發而至丁處,即四十五度,子午圈之下兩處經差為十五度,求丁處本極在地平上度數幾何。法曰:查第二表。右直行內兩處經差即十五度,而第四向下縱橫相遇方得十四度四十九分,即為兩處緯差。徂北緯度加即丁處之本極必在地平上三十七度四十九分也。若兩處經差度外另有分數,則用三率法以推其緯度。假如甲丁兩處經差為七度二十分,而從甲處依第二方向徂東北至丁處,求丁處緯度幾何。法曰:查第二表,右直行內七度,而第二向下相應得十六度三十九分,又本行內查第八度,而第二向下相應有十八度五十七分,以大減小得差一百三十九分,與四十分相乘而所得數與六十分歸之,即得一度三十二分。加於甲處緯度即十六度三十九分,共得十八度十一分,為丁處緯度也。
第四題
有兩處緯差及方向,求其經差。假如從緯之五十度,依鍼盤第二向徂東南至緯之三十四度,
求兩緯度之地經度差幾何。法曰:第二向下查緯之三十四度,第一直行內相應得經之十五度,又本向下查緯之五十度,而相應得經之二十四度,以大減小得九度,為兩緯度之經差。若本向下所差之緯度有過與不及,則照上法應用比例以推之。
第五題
以正南、北、東、西度,求其里數。正東、西在赤道下與正南、北度皆大圈之度,其每一度當二百五十里,若在赤道外而與赤道平行,則以大小圈度相應表推其里數。其大小圈皆依三百六十平行為度,但各圈之度不等,必隨其圈之大小,為則又小圈距中大圈愈遠,得度愈狹。故必以南北緯算表乃可也。於初行載諸緯度,次二行載諸緯小圈,所應一度之分秒。因而緯圈分秒漸小,其所量小度亦更小,以至近極之一小度,得對大圈度之一分耳。
大小圈度相應表
推小圈之里數罕。譬以明之海中,有舟於此,在五十三緯圈下。正東行一千二百五十里,即相應赤道大圈之五度。求其五十三小圈相應之度分幾何。法曰:五十三小圈一度,相應赤道大圈三十六分六秒,則一度即六十分,與五度即三百分相乘,與三十六分六秒歸之,即得八度一十一分,為五十三小圈相應之度分也。又以小圈下所行之度分,求赤道大圈相應之度分與里數。假如五十三小圈下正東行八度一十一分,求其赤道大圈相應之度分與里數。法曰:本小圈一度相應赤道大圈三十六分六秒,則三十六分六秒與八度一十一分相乘與六十分歸之,即得相應赤道之五度,即一千二百五十里也。凡南北小圈俱倣此。
圖缺缺圖缺圖缺地面上度分秒變為里數表缺缺地面上度分秒變為里數表缺