中國古代的航測工具

除了利用星象觀測定位之外，先民的重要發明--指南針在海上也扮演重要指引方向的重要角色。春秋戰國時代的《管子》、《韓非子》等文獻已有關於磁石的記載。北宋時期的水師已經應用水浮式羅盤的導航技術監測航行、確定方向，是全天候的導航工具。後來阿拉伯人把羅盤傳到歐洲，被改進成性能較優越的旱羅盤。到了明代中期嘉靖年間，旱羅盤更普遍應用在中國的海洋船舶上。

各朝代羅盤(翻攝自海上絲綢之路文化展解說牌)

古代的羅盤用了12地支"子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥"以及天干其中的"甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸"還有八卦中的"乾、坤、艮、巽"組成24個方位。
天干中為什麼省略的是"戊、己"，我想也是非常科學地選擇，"戊"字和"戌"字接近，"己"字和"巳"字接近。在海上航行失之毫里、差之千里，避免發生錯誤是非常重要的。
每一個方位15度，24個方位組成360度。中間就是放製磁針。應用羅盤和牽星術相互參照，確保海上航路的正確性。

羅盤(翻攝自廣東省博物館 牽星過洋展解說牌)

廣東省博物館展示清代羅盤

廣東省博物館展示羅盤

廣東省博物館展示羅盤 、 星宿球形儀

廣東省博物館展示星宿球形儀

海上絲綢之路文化展   廣東省博物館藏清代羅盤

利用指南針指引所整理出來的航路，在古代稱為"針路"。記載"針路"的專書稱為"針經"、"針譜"或"針策"，一般寫明啟航地點、航向、航程和目的地。宋代已有針路設計。
整理出針路後還要整理出海圖。北宋徐兢著有《宣和奉使高麗圖經》中的海道圖，是現有航海海圖最早的記載，但原圖已失傳。現存最早的海圖是明初《海道經》中的《海道指南圖》。

《海道指南圖》(翻攝自海上絲綢之路文化展解說牌)

除了掌握方向之外，收集水文資料也是累積航行資訊的重要工作。在唐末出現「下鉤」和「以繩結鐵」兩種淺水測深方法，可測60多公尺水深。後來用「綱」(大繩)下水的深水深法，可測50多丈水深。
在測量航速、航程則利用計程儀或測程儀，在三國時期已有雛形，在船頭上把一木片投入海中，然後一人執計程儀放繩快跑至船尾，看看木片是否同時到達。大陸拍的《鄭和下西洋》一劇中，有呈現計程儀操作的過程，有興趣的朋友可以找來看看。

計程儀(翻攝自海上絲綢之路文化展解說牌)

參考資料：
1.海上絲綢之路文化展解說牌
2.廣東省博物館解說牌