先秦至清前中期的中国航海技术

一、 先秦时期：

　　殷商与西周时期，人们除了会制造船舶之外，已能制成帆而利用风力航行。甲骨文用“凡”代替“帆”，说明殷人行船已经使用帆，不过，这时的帆一般主要用在陆地江河航行中。而随着春秋战国时期各国的海上活动兴起，人们航海的地理知识逐渐增加，将中国东部外测的不同水划成“北海”（今渤海）、“东海”（今黄海）、“南海”（今东海）。人们已了解到“百川归海”并一开始在沿海巡航。同时，人们在江河和航海过程中，逐渐认识了风，并利用风和帆航行。

　　先秦时期，人们在认识风的同时，也对一些云雨气象有所了解，如《尚书·洪范》“月之从星，则从风雨”等都是人们在航行中注意天气变化而总结出的经验规律。

　　这一时期，人们对海洋水文特别是潮汐有一定的了解。如《尚书·禹贡》“朝夕迎之，则遂行而上”等，说明当时人们已知知道趁涨潮出海，利用海洋定向潮流，顺流而下。

　　值得一提的是，春秋战国时期，海上导航技术已与天文学联系起来。战国时期人们已经对二十八星宿和一些恒星进行了定量观测，并取得了可喜成果，并把海上航行与天文学相结合，利用北极星为航行定向。战国时期，磁石“司南”已发明。但其用途主要用于陆上定位。英尺，春秋战国时期主要以太阳和北极星为海上导航标志。

　　总之，先秦时期的航海技术已有一定的基础，人们对海洋的认识逐渐深刻，对洋流、风力、潮汐，和海上天文、气象知识有一定的认识，利用太阳和北极星为海上导航标志，并发明了海上测天体高度的仪器。

　　二、 秦汉时期：

　　秦汉时代的远洋航海，人们已开始自觉使用季风航海。中国人已掌握了西太平洋与北印度洋的季风规律，并已应用于航海活动。实际上，东汉应勋在《风俗通义》已经提到：“五月有落梅风，江淮以为信风。”，“落梅风”意即梅雨季节以后出现的东南季风。两汉时期人们只有利用季风，才能做远洋航行。

　　在先秦时期天文导航的基础上，秦汉时期的导航技术有了进一步的提高。据《汉书·艺文志》载，西汉时海上导航的占星书已有《海中星占验》十二卷，《海中五星经杂事》二十二卷等有关书籍总计达一百三十六卷之多，可能是中国航海人员载航海过程中总结出来的天文经验和规律。其内容应是记录航海中对星座、行星等位置判定以确认航线。

　　除天文导航外，地文导航与陆地定位在航海中也占十分重要的地位。

　　汉时，人们已能利用“重差法”精确测量海上地形地貌。唐代李淳风《海岛精算》记载了这种利用矩或表进行两次观测，可求得海岛之高度和与船的距离，这对后世航图的测绘及航程的推算具有深远的影响。

　　汉时，人们对潮汐已不仅局限与水面的涨落，而能找出其中的原因。王充在《论衡·书虚篇》第一次科学地将潮汐成因与月球运动联系起来，反映了人们对潮汐认识的进步，同时对人们航海借海潮流向进出港湾有一定的帮组。

　　总之，秦汉时期造船业发达，已能利用季风航行，天文和地理导航几时进一步提高，并能对潮汐现象做出科学合理的解释，航海技术的进步，使中国已步入了世界先进航海国家的行列。

　　三、 魏晋南北朝时期：

　　三国两晋南北朝时期造船业发展的同时，航海知识与技术得到了进一步的充实和提高。

　　三国王震《南州异物志》对当时航行于南海水域的海船风帆驶风技术有所描述：“其四帆不正前向，皆驶邪移，相聚已取风吹······邪张相取风气······”这段记载说明了当时中国南海航行者已拥有增减随宜的四帆帆船，掌握“邪张相取风气”的打偏驶风技术，并在印度洋上的航线，也是利用七帆帆船驶风而航行的。

　　随着三国以后的航海活动增多，对西太平洋和印度洋的信风规律已有所认识和利用。

　　这一时期航海技术有所进步，还表现在人们已对航行所经海区的海岸地形有了初步了解，如对今南海的珊瑚已有所认识，同时天文导航技术也已采用。

　　四、 隋唐五代时期：

　　隋唐五代时期航海技术趋于成熟，人们已能熟练运用季风航行，天文、地理导航水平都有明显提高，对潮汐也能进一步正确解释。

　　唐代，人们已能认识到北起日本海，南至南海的风有规律德到来和结束，这种与航行有关的季风成为“信风”。在利用这些信风航行的同时，人们已能正确地归纳和总结出这些信风的来去规律。如义净正是借着对南海季风、北印度洋及孟加拉湾的季风和洋流规律的认识和利用而乘船到达东南亚室利佛逝国而还归中国的。同时唐代人儿你们对海洋气象有了进一步认识，已能利用赤云，晕虹等来预测台风。

　　唐代天文定位术的发展，集中体现在利用仰测两地北极星的高度来确定南北距离变化的大地测量术。　开元年间天文学家憎一行已可以利用“复矩”仪器来测量北极星距离地面的高度，虽与实际数字有一定的差距，但这是世界首次对子午线的实测，而且这种测量术很可能已经在航行中使用。唐代航行者已掌握利用北极星的高度而进行定位导航。

　　与天文定位术一样，隋唐地文导航技术也有一定提高。“广州通海夷道”中对航海方向、距离、时间已相对具体，对某些地区的地理位置或地形特征已有明确的地文定位描述，并且对远洋航行中的人工航标也有记录。特别是随着数学的进步，航海家已经能在勾股定律相似关系的原理基础上，运用两次观测计算的“重差法”来测量陆标，大大提高了海岸测量术的水平。

　　在《海涛志》中，作者窦叔深入研究了潮汐运动与月亮运动的同步规律，对潮汐运动中的形成原因、大小潮出现的时间、计算方式、潮汐循环的周期等做了详细的论述。而稍后的封演，也对一月之中潮汐逐日推移的规律做了非常清晰的论述。

　　五、 两宋时期

　　两宋时期航海技术的提高,最突出的是指南针的广泛应用。

　　宋以前的航海指引，一般是凭天象、天体识别方向，夜以星星指路，日倚太阳辨向，至北宋时期，航海技术开始了重大的突破，已能利用指南针航行。而指南针的应用，在南宋时期发展成罗盘形构，随着精确度不断提高，应用越来越广泛海上航行已逐步依靠指南针指示方向，比北宋时期更为进步。也促进了中外海上交通的发展。指南针应用于航海，是世界人类文明史上的重大突破，对世界文明文化的发展作出了重大的贡献。

　　在两宋时期，有关海图的记述已十分明确，如徐兢的《宣和奉使高丽图经》和刘豫献于金主亶的海道图等，都说明了当时海图的发展。海上交通航线的发展，为海道图的产生创造了条件。海道图的产生出现，是人类海洋知识不断积累的结果，为人类进一步征服海洋，发展海上交通事业，提供了更多的技术工具与技术知识。在海洋地理识别探测方面也有较大进步。根据天气变化确定方位，判断环境。并已懂得利用长绳系砣测量海深，并从砣底所粘附的海底泥沙判断航行位置及情况。而且还能利用季风航行，其驾驭风力的技术也具有相当水平。在海上航行安全方面也有一定的保障措施。利用信鸽作为海上交通工具。并已能进行水下修补船只，防止渗漏致沉。由于航海技术不断提高，令两宋时期的对外海上交通更具安全，航向更为稳确，航行时间也大为缩短，有利于中外海上交通贸易的进一步发展。

　　六、 元朝时期

　　元代指南针的应用更为普遍，也更为精确，已成为海舶必备的航海工具。元代航海中，把指南针许多针位点连结起来，以标明航线，称之为针路。指南针应用的技术进一步提高。以天干、地支和四卦（乾、坤、 、艮）作为航海罗盘上编排的航路方位，这样，海船航行更能精确地确定航向，把握航线。

　　元朝航海技术的提高，还表现在对海岸天象与规律的认识与掌握，以保证海船航行的安全与稳定。元朝海上交通，已能熟悉地掌握与利用季风规律。元朝航海家在长期的海上交通实践中，总结经验，编成有关潮汛、风信、气象的口诀。

　　而有关的口诀据称“屡验皆应”，说明了元朝对海洋气象变化规律，已有相当程度的认识与掌握，有助于进一步驾驭海洋，促进海外交通贸易的进一步发展。

　　七、 明朝时期

　　明朝的航海技术主要表现在对海洋综合知识的运用以及航行技术方面有较大的提高与进步。

　　关于航路航向
　　明代指南针的应用更为普及与精确。过去指南针的运用，主要是单针与缝针之法。但明人《顺风相送》中已经有“定三针方法”、“定四针方法”。虽然不详其具体应用方法，但应该可以肯定其航路航向必然更为清晰准确，几个指南针一齐运用于确定航向，还必须有计量单位，确定航程。至迟在明代已经以“更”作为计量单位运用于航海之中。明清时期，一更约为六十里计。因此，“更”并非是一个单纯的计时单位，而是指一更时间内，船舶在标准航速下所通过的里程。以“更”用于航海，也是明代航海技术发展的一个标志，它与指南针结合，可以推算船位航速，令航行路线方向更为精确，明代“针”、“更”结合的航海方法已十分普遍，反映了明代航海技术所具有的先进性。

　　关于地形水势
　　大海航行，必须了解航路的地形水势，掌握航道的水深及暗礁浅滩，才能安全可靠地进行海上交通活动。
　　明人测量水地深浅名为打水，以托为单位。明人在航海图绘制方面也作出了很大的贡献。虽然宋元时期已有航海图样问世，但只是以沿海为主，远洋航海似未能备及。直至明代，航海图的绘制已有很大的进步，具有很高的水平，不仅沿海地区，海外远洋地区也有掌握，最典型的是明人茅元仪所辑《武备志》卷二百四十附图上所载的《郑和航海图。该图自南京绘图，一直至东非沿岸，航图遍及广大西太平洋与印度洋海岸地区，记载了五百多个地名，并绘有针路，各处星位高低。对于航行途中的山峰、岛屿、浅滩、礁岩、险狭用的海图，显示了明人对掌握航路地形水势的必要性与重要性，具有深刻的认识。在实际应用中更反映了明代航海技术的发展水平。明代航海者对海外航路的地形水势已有相当的掌握。明代类似对航路地形水势的具体指南，趋于综合化与形象化，反映了明代航海技术的提高。

　　关于航海天象
　　观天象，包括星位、信风及海流潮汛的变化规律。
　　牵星术来确定船舶的航行位置。牵星术，乃是当时一种利用天文状况进行测位的航海技术。即在船上利用牵星板来观察某一星辰的高度，借以确定船只所在的地理位置。特别是在深海中，地形水势难以提供有效的识别，无所凭依，往往以天象来确定航位。《郑和航海图》中就附有《过洋牵星图》，记录在印度洋地区的牵星航海。
　　对信风的利用。明人费信《星槎胜览·占城图》中云：“十二月，福建五虎门开洋，张十二帆，顺风十昼夜至占城国。”又明人马欢《瀛涯胜览·满喇加》中谓，归航，“等候南风正顺，于五月中旬开洋回还”。表明明人对季风规律的掌握与运用，已经十分得心应手。

　　明人对海上风云气候、海流潮汐的变化规律也十分熟悉。《顺风相送》和《指南证法》中就记载了许多关于这方面的气象记录和歌诀，说明了明人对航海天象的认识与重视，如《顺风相送》中“逐月恶风法”，“定潮水消长时候”，“论四季电歌”，“四方电候歌”等。按农历月日，对海洋气象的风雨规律作了详尽的记述。

　　八、 清朝前中期

　　清朝前中期的航海技术虽然没有很大创新，但是对于海洋地理的重要性还是具有充分的认识与总结。航海图的绘制也有相当的水平。清陈伦炯《海国闻见录》中就有附图六幅，这些图较前人的地图祥备、精确。陈氏《海国闻见录》中的《天下沿海形势录》，更对中国东北、东南沿海的海洋地貌、水文航运都有详细的说明。这些都具有重要海上指南价值。

　　在航海应用技术中，基本上继承前人的传统方式。但也有一定程度的发展。指南针的应用，普遍使用三针法，对航海天象观察、航海地形水势都有系统的掌握。并且开始以沙漏计时。比起传统的焚烧更香以及日月位置估算时间更为精确。清前中期沙漏的运用，说明了当时在吸收外国航海技术的基础上，不断提高航海工具的技术性能与技术水平。

　　“中国洋艘，不比西洋呷板，用混天仪、量天尺，较日所出，刻量时辰，离水分度，即知为某处。”相形之下，中国的航海技术已开始落后于西方。