羅盤玫瑰

羅盤玫瑰

羅盤玫瑰（英語：Compass rose），又譯羅針圖、羅盤方點陣圖，又稱玫瑰風圖（Windrose，或 Rose of the Winds）、風圖，是一種常出現於羅盤、地圖、海圖、氣象圖之上的圖案，用於指示方位。

基本介紹

  • 中文名：羅盤玫瑰
  • 外文名：Compass rose
  • 領域：地圖學
簡介,羅盤,衛星導航系統,

簡介

羅盤玫瑰（英語：Compass rose），又譯羅針圖、羅盤方點陣圖，又稱玫瑰風圖（Windrose，或Rose of the Winds）、風圖，是一種常出現於羅盤、地圖、海圖、氣象圖之上的圖案，用於指示方位。最早出現於磁性羅盤，套用於航海上。現代所有的導航系統，如海圖、無方向性信標（NDB）、甚高頻全向信標（VOR）系統等，都看得到羅盤玫瑰的影響。

羅盤

指南針，又稱羅盤或司南，是一種用於指示方向的工具，廣泛套用於各種方向判讀，譬如航海、野外探險、城市道路、地圖閱讀等領域。
指南針可分為依靠磁力與不依靠磁力兩類。依靠磁力的指南針又可再細分為兩類：一是根據地球磁場的有極性製作的地磁指南針，但這種指南針指示的南北方向與真正的南北方向不同，存在磁偏角；二是電子指南針，採用磁場感測器的磁阻（MR）技術，可很好地修正磁偏角的問題，現已大量用於衛星定位裝置中。至於不依靠磁力的則純粹依靠器件內部的物理方法指示方向，如指南車或慣性導航系統。
指南針又稱指北針，因為當代指向針常在指向北方的一端漆上顏色標記，以便使用者尋找北方。
司南
有一種觀點認為中國古代記載的“司南”就是指南針最早形式（戰國時韓非子《有度篇》即已出現司南一詞）。東漢王充（公元27～約97）《論衡》（明嘉靖版）卷十七是應篇第五十二說“司南之杓，投之於地，其柢指南”，這個記載雖不是最早，但是最早表述清楚的一個。司南具體形式卻有很大爭議，根據《論衡》以及唐韋肇《瓢賦》中的記載，王振鐸判定司南為勺型天然磁石配合地盤，雖有出土漢地盤和河南南陽東漢墓出土石刻司南勺圖佐證，但畢竟無完整配合出土。1950年代錢臨照試圖以天然磁石製做勺形司南，但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功。
將司南理解為磁勺從古文獻考證及實驗方面在學術界一直存有異議。其中東北師範大學教授劉秉正在1956年考證出指南魚是中國人最早地進行人工磁化的套用，同時也對司南是磁性指南工具提出質疑。近些年來他進一步提出《論衡·是應篇》以及《瓢賦》中的司南是天上的北斗， 而其它的文獻中的司南或指南有的是指南車如《鬼谷子》記載的司南，有的是行事的準則如《抱朴子·外篇·疾謬》中的指南，還有是指官職如《韓非子》中的記載。2005年中國國家博物館研究員孫機近根據前北平歷史博物館舊藏殘宋本《論衡》認定“司南之杓”杓字實為酌，那么看來“其柢指南”之柢也非指勺柄。根據最新的文獻考證表明，司南是北斗的別稱，同時司南的其他用法也都與北斗有關。此文通過對北魏·溫子升《定國寺碑》中“幽隱長夜，未睹山北之燭；沉迷遠路，詎見司南之機。”、梁·吳均《酬蕭新浦王洗馬詩二首》中的“獨對東風酒，誰舉指南酌”等唐以前文獻的分析，認為這些文獻中司南只能解釋成北斗，而《論衡》，《瓢賦》中的司南也應是北斗。而元稹《加裴度幽鎮兩道招撫使制》中的司南應是官職，宋·釋正覺《頌古》：“妙握司南造化柄，水雲器具在甄陶。”中的司南應是權力，唐·宋暠《獬廌賦》中“守法者仰之以司南，疾惡者投之於有北。”的司南是法律，這些詞意都來源於北斗。另外《韓非子·有度》中的司南也應解釋成法律，其中的“朝夕”不是方向，而是早晚朝見或君王早晚聽政。其他司南引申為定時間（杜甫《詠雞》中的司南）、指德高望重的人(張九齡《祭張燕公文》)、以及指導準則等意也來源於北斗。
元、明航海羅盤的運用
最早見於航海用途的指南針記載於北宋朱彧撰寫的《萍洲可談》：
舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針，或以十丈繩鉤，取海底泥嗅之，便知所至。海中無雨，凡有雨則近山矣。……
《萍洲可談》成書於1111年-1117年間，但所敘述的是1086年的事。這比Alexander Neckam可能寫於1190年的《論器具（De naturis rerum）》中說法：航海時“白天雲遮太陽，或夜間黑暗不辨方向時，使用磁鐵摩擦鐵針，針停時指南北，”早約一個世紀。與英國幾乎同時法國和稍晚一點的義大利也有了首次指南針的記載。 1123年宋朝派遣使臣取海路出使朝鮮，《宣和奉使高麗圖經》記載用水浮指南針導航：
是夜洋中不可住，維觀星斗前邁。 若晦冥，則用指南浮針， 以揆南北。
宋代的航海指南針，除“南北”，還未見有其他方位，如：東、西、西北等方向。
四十八方位羅盤用於航海的文獻紀錄，最早見於元代周達觀《真臘風土記》：
自溫州開洋，行丁未針。歷閩、廣海外諸州港口，過七洲洋，經交趾洋到占城。又自占城順風可半月到真蒲。又自真蒲行坤申針，過崑崙洋入港。
其中丁未針= 202.5°、坤申針= 232.5°。 明朝永樂年間隨鄭和下西洋的鞏珍在《西洋番國志》的《自序》中敘述套用水浮羅盤的情況：
往還三年，經濟大海，綿邈彌茫，水天連線，四望迥然，絕無纖翳之隱蔽。惟日月升墜，以辨西東，星頭高低，度量遠近。斫木為盤，書刻乾支之字，浮針於水，指向行舟。
《鄭和航海圖》中紀錄109道航海針路。例如：
  • “太倉港口開船，用丹乙針，一更，船平吳淞江。用乙卯針，一更，船到南匯嘴。平招寶”。（鄭和航海圖五）
  • “蘇門答臘開船，用乾戍針，十二更，船平龍涎嶼。四十更，船又用辛酉針。五十更，船見錫蘭山”；（鄭和航海圖十八 乾戌= 307.5° ，辛酉= 277.5°）
  • “官溜嶼用庚酉針，船收木骨都束”。（鄭和航海圖二十。庚酉= 262.5°）
明代《順風相送》、《指南正法》、《東西洋考》等文獻都有針路記錄：
  • 廣東往磨六甲：南亭門放洋，用坤未針 （217.5°）五更船取烏頭山。用單坤針（西南 225°）十三更取七洲洋。坤未 （217.5°）針 七更船平獨豬山。……乾亥 （322.5°）針五更船平昆宋嶼，單亥針（330°）五更船取前嶼，乾（315°）針五更取五嶼；沿山使取磨六甲。
  • 台灣往日本從大港出。東南風可用丁未 （202.5°）及單未 （210°）過茄老灣線。南到青水烏水乾，可牽舵及用壬（345°）及壬子（352.5°），轉變取澎湖東過。。
  • 七洲洋用坤未針，三更取銅鼓山。
明代舟師使用的羅盤，用水浮針，有一定的規矩：
取水下針，務要陽水，不取陰水”，“安羅經，下指南（針），須從乾宮下”。下針之前，舟師必須誦讀《地羅經下針神文》，拜周公聖人，李淳風仙師，定針童子、轉針神郎、換水神君、下針力士、走針神兵、羅經坐向守護尊神、護國庇民妙靈昭應明著天妃等神靈，祈求“今日良辰下針，青龍下海永無災。
近來曾在青島和海南發現明代瓷質水浮指南針，尺寸大至為：最大外徑9.5厘米；上有盛水同心圓孔徑4.4厘米，孔深2.3厘米，外圍青花釉繪刻度，底座、四壁厚實堅固，估計是去水收藏，用時加水。現代液體羅盤基本原理類似，不過改進採用了密封技術。
現代指南針
中國在12世紀已經發明旱羅盤即現代指南針基本形式。經過阿拉伯人有效改進後才傳入歐洲。但是歐洲現存關於指南針的記載早於阿拉伯，阿拉伯語中指南針（al-konbas）一詞也似源於古義大利語。近來在江西臨川一座葬於公元1198年的宋墓里發現一俑（標寫“張仙人”），手持一似風水羅盤“亦是旱羅盤”物，有觀點認為旱羅盤中國也可能早於西方使用，但可能先發明於江南沿海（如泉、廣）一帶套用，故博學如沈括也未見到，今後尚須考古文物工作者努力。內陸後世旱羅盤則多用於風水羅盤和校時羅盤，如174/l189曾三異《同話錄》“地螺，或有子午正針，或用子午丙壬間縫針。天地南北之正，當用於午。”“地螺”可能是一種校時羅盤，主要用途是校時。

衛星導航系統

衛星導航系統是覆蓋全球的自主地利空間定位的衛星系統，允許小巧的電子接收器確定它的所在位置 (經度、緯度和高度)，並且經由衛星廣播沿著視線方向傳送的時間信號精確到10米的範圍內。接收機計算的精確時間以及位置，可以作為科學實驗的參考。
截至2012年，只有美國的全球定位系統(GPS；共由24顆衛星組成) 及前蘇聯的格洛納斯系統(GLONASS) 是完全覆蓋全球的定位系統。中國的北斗衛星導航系統(BDS) 則於2012年12月開始服務於亞太區(共由16顆衛星組成)，預計於約2020年覆蓋全球。歐洲聯盟的伽利略定位系統則為在初期部署階段的全球導航衛星系統，預定最早到2020年才能夠充分的運作。一些國家，包括法國、日本和印度，都在發展區域導航系統。
每個覆蓋全球的系統通常都是由20-30顆衛星組成的衛星集團，以中地球軌道分布在幾個軌道平面上。實際的系統各自不同，但是使用的軌道傾斜都大於50°，和軌道周期大約都是12小時 (高度大約20,000千米（12,000英里）)。
分類
全球衛星導航系統國際委員會認定系統：
區域型衛星導航系統：
  • 輔助型衛星導航系統：
  • 日本：準天頂衛星系統（QZSS），是輔助美國GPS的系統，只為服務日本地區，但在東亞能觀測到該衛星的地區皆可利用，預計由3機組成，目前只發射了初號機導引號。

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