明代土地丈量工具：“绳尺”与“步车”(组图)

图1：明代“绳尺”

图2：明代“绳尺”

图3：程大位发明的“丈量步车”

“古者量田较阔长，全凭绳尺以牵量”，这是我国明代珠算宗师、卷尺之父程大位在其问世于公元1592年的代表作《直指算法统宗》中指出的古往田地丈量的实况。打从1578年左右程大位发明被誉作“世界第一卷尺”的“丈量步车”之后，才一改“全凭绳尺以牵量”的旧貌，实现了我国丈量科技史上的一次大飞跃。中国徽州税文化博物馆就藏有明代的“绳尺”（图1、图2）和“丈量步车”（图3）。

明代“绳尺”因大多放在一只架在独轮车上的木箱子里，随车推到需丈量尺寸的田间地头时，再将它从木箱里取出才能使用；加之绳尺的主要构造也是两架成直角固定的车子，故又名“绳车”。“绳尺”由尺体、车体和转轴等三部分组成：“尺体”为一具有定位点与车架的木板构架，定位点可插入丈量起点处的泥土中，成直角分布的两部车架可分别固定两部“车体”； 两部“车体”上又分别有一转轮，转轮上缠绕着以棕绳编制的绳尺；而两只“转轴”则用于丈量结束时的绳尺收回。绳尺丈量工作时，一般由三人配合完成，一人固定尺体于起点处，并负责记录两边绳尺的读数，另两人则一人一边、方向各异地拉长绳尺到丈量段终点处完成一次丈量。

明代的“丈量步车”， 是程大位为适应全国实行“一条鞭法”大规模清丈土地的需要、摈弃原先绳尺“劳动强度太大、绳索松紧变化太大、差错率太高”等弊端而发明的。虽然较为庞大，但从其原理、构造、用途和用法来看，它就是卷尺的雏形。它由木制外套、十字架，竹制的篾尺，铁制的转心、钻脚和环等部件组成，在类似“无盖底墨匣”的外套中间，有一个可以转动的十字架，“曲尺样三折”的转心可以实现十字架的转动。十字架的凹槽内绕着“嫩竹竹节平直者，接头处用铜丝扎住”制成的篾尺，篾尺上写上尺寸刻度后“用明油油之，虽污泥可洗”。篾尺收放均从外套的匾眼中进出，钻脚便于准确插入田地测量点，环便于提携。我们好奇地取出一试用，果然篾尺收放自如，丈量、读数、携带都很方便。而更为珍奇的是，程大位发明的“世界第一卷尺”，不但有实物，而且有完整的零件图、总装图、设计说明和改型说明等全套书面资料留存至今，这在世界发明史上是相当罕见的。