【原文】
1.匠人建国〔1〕,水地以县〔2〕,置槷以县,视以景〔3〕。为规,识日出之景与日入之景〔4〕,昼参诸日中之景,夜考之极星,以正朝夕〔5〕。
【注释】
〔1〕匠人建国:匠人,工匠名。孙诒让曰:“匠人盖木工而兼识版筑营造之法,故建国、营国、沟洫诸事,皆掌之也。”国,城邑,都城。
〔2〕水地以县:水地,以原始的水平仪测定地平。郑《注》曰:“于四角立植(标杆,柱),而县(悬)以水,望其高下,高下既定,乃为位而平地。”据郑《注》,当先在地的四角立标杆,然后“县以水”以测地之高下。测量地平是为了平出一块地以便测日影。县,悬线,下端悬有重物自由下垂的绳子,方向垂直于地面。又称线坠、铅垂线、垂球。按,凡是测景之地与建筑物基址,都要求水平。古人盖从“水静则平”得到启发,发明了“水地”法。商代已有以水平定地平之法。学者指出,“癸”字甲骨文中作“
”形,象以水测平之水沟体系。“其测平之法为先挖直交之两条干沟成×形,再在沟之两端挖直交之小沟,遂成形,灌水其中,即可测地面之水平。故癸字本义即为‘测度水平’,为‘揆’字初义。故《说文》训:‘癸,冬时水土平,可揆度也。象水从四方流入地中之形。’”(温少峰、袁庭栋《殷墟卜辞研究——科学技术篇》,四川省社会科学院出版社,1983年,第25页)从考古发现看,二十世纪二三十年代殷墟考古的第十三次发掘中,也曾经发现据推测是泥水匠用水测平的干沟与枝沟(李亚农《殷代社会生活》,载《欣然斋史论集》,上海人民出版社,1962年,第548—549页)。可见,商人已经掌握了以水定地平的原理。此节所载周代“水地以悬”法比商代的癸形水沟进步,可能是一种原始的水准仪。《隋书·天文志》讨论北魏永兴四年(412)晁崇、斛兰主持制造的“太史候部铁仪”的形制,云:“南北柱曲抱双规,东西柱直立,下有十字水平,以植四柱,十字以上,以龟负双规”。则“十字水平”应是底座上的十字形沟,灌上水以后用作底座的水平校正器。闻人军认为,《考工记》原始水准仪上承殷商十字水沟之遗制,下开铁制浑仪十字水平仪之先例,很可能也是一种“十字水平仪”。
〔3〕“置槷以县”二句:槷(niè),据郑《注》,通“臬”,表,标杆,古代立在地上测量日影用的竹木标杆(或石柱),一般高八尺。此标杆必须垂直于地面,故立柱之法,据贾《疏》说,是在标杆的四角及四面悬绳,即所谓“置槷以县”,所悬之绳皆附于杆,就说明标杆垂直,就可据以测日影了,以便进而确定四方方向。景,同“影”。
〔4〕“为规”二句:为规,画圆,江永说,即以所树臬为圆心画圆。规,圆。识,记,标志,画上记号。识日出之景与日入之景,此谓记测东西方向之法。日出时,臬影投向西而略偏北(因中国在赤道北),与圆相交,在相交处做一记号,即“识日出之景”;日落时臬影投向东而略偏北,与圆相交,在相交处做一记号,即“识日入之景”。然后将圆上两个相交点连成一条直线,再过圆心(即树臬处)作一条直线与之平行,此直线两端便指向正东西方向。
〔5〕“昼参诸日中之景”三句:日中之景,按,日中之影最短,可测出正南正北。郑《注》曰:“日中之景,最短者也。极星,谓北辰。”正,检验,验证,测定。按,中国在赤道北,故日中的臬影不仅最短,且指向正北方,与南北方向线重合,由此便可确定正南北方向。极星,即北极星,或称北辰,位在正北,从地球上看其位置几乎不变,故夜间参考北极星,亦可辨别确定正南北方向。正朝夕,即定东西方向线。朝夕,东为朝,西为夕,也包括南北。贾《疏》曰:“即东西也。”按,据日出与日入之影已测定东西方向,则南北亦定。参考日中之影及北极星,是为进一步确定南北方向,南北既定,则东西亦定。
【翻译】
匠人建造都城,应用立柱悬水法测量出地平,设置垂直的标杆,以悬绳校直,用以观察日影辨别方向。以所树标杆为圆心画一个圆,分别记下来日出、日落时标杆在圆上的杆影,这样来确定东西方向。白天参考正中午时的杆影,夜里考察北极星的方位,以此方法来测定正东西和正南北的方向。