皇朝经世文新编

至当其用至宏是作图者所宜先务也

一曰测地面以定州县所辖之各地地面辽远近不一高低不齐无法以御之不能成图其法不外乎三角即九数之句股周髀算经卧矩知远偃矩望高二语足以尽之而西人测地亦分二端一测地面平形一测地面高形其测平形也所用之器最要者为经纬仪为测向罗盘均为圆周分三百六十度密者能辨分秒疏者亦半分度皆有指南针经纬仪有窥管测向盘仅安植表系丝于窥管与植表之视孔成十字交点视交点蔽所测之物方为指准任在何州县之城门植柱为起点用仪器测左右距城门之甲乙二物设甲物在偏东二十度乙物在偏西三十度则所成角为五十度记二物之向及角度于册于是量准测处至甲乙二点直线远近为底边又从甲乙二点转测他处可见之物递测不已均记其向与度使大地成无数三角形又每三角之内或有可指之处仍一一记之使大三角容无数小三角又有道里河流之迂曲均测其迂曲之向而以记里车记其各迂曲之远近使容于各三角之内而测平形之事毕矣其测高形也所用之器最要者为纪限仪为瓶水地平仪纪限仪为六十度弧亦能辨分秒有活半径及回光际线等镜有窥管亦系十字线以测高深之都数测法于测处置二定点与山顶成三点以二定点间相距数为底边用平测三角法已知三角一边求得测处至山顶斜线之数再用立测三角法以斜线为已知之边测得三角求山顶高于测处之数既得山形之高数乃以测处至山顶斜线与高数为已知两边求得山顶垂线与平地成直角至测处为平距数而山之斜度亦须测得大但可不计分秒用红铜版为象限仪九十分之悬垂线于版心系锤使下坠自弧之一角依平边仰望高处相切视垂线所成角即为斜度行军之图斜度约分三等十五度以下车能行三十度以下马兵能行四十五度以下步兵仅能行过此须攀援矣故测斜度止于四十五瓶水地平仪以测逐层高低之数器为长铜管管之两端上安玻璃瓶刻度盛水瓶与管成直角管下承三足架当管中承处为活节置器于高低之间升降铜管视两端瓶水等平而止于器之上与下对管口植长尺自管窥上尺恰当何尺寸反窥下尺恰当何尺寸以两数较所余为上尺处高于下尺处之数高低悬远者屡测之而记其逐层之数山势磅者环测之而记其各点之向屡测者逐层之高须等以便命共距之数环测者各点之高亦须等以便成平剖面之形又山高与逐层之高之比如平距与各平剖面平距之比均求之以记于册而测高形之事毕矣

测事既毕于是始言绘绘者当首明分率分率者地与图之比例也地周三百六十度度二百里里一千八百尺是则一尺实为一万二千九百六十万分地周之一凡为图必先开方设为每方一寸十方一里是以图之一尺代地之一千八百尺也其分率为一千八百分之一然作总图者不必如是之大酌而用之每方一寸方五十里是以图之一寸代地之九十万寸分率为九十万分之一他如或大或小随人度其图之详而命之可也分率既定始布经纬度经度当赤道处每度相距二百里渐北则渐狭当用八线表以半径一千万为一率每度二百里为二率各地北极出地度之余弦为三率求得四率为其地经度相距里数按度推之列为成表以便检用而画经纬两线亦不一法有经纬均作曲线者有经为曲而纬为直者有纬为曲而经为直者其经纬均曲与经曲纬直两种虽能得球形之理然不能无差一则差在东西两边一则差在于北皆由经纬相交不成直角对角线亦不相等故作图以纬曲经直者为无差其法当求圆锥为公中心以规作各距等圈若作一省一府之分图去圆锥过远则以求零弧之法变通之又作分率微分尺如图为九十万分之一用四寸六十分之名曰度尺用四寸二百分之名曰里尺均画对角斜线表微分又作分度器密者以铜为圆弧玻璃为中心能辨三百六十度之分秒疏者以明角片为半周分百八十度度半分之若填州县城之经纬度可展规按度分量分率度尺纵横定点于图即得经度去赤道渐远者则按度求其相距里数以里尺量之亦得若填所测地面各三角点须用分度器之中心合城门之起点正其子午按左右甲乙二点之向作直线再依所测底边远近如分率量之以定甲乙二点于是转移分角器之中心合甲乙二点据所测各多点之向一一作直线成无数三角形如所测地面凡两线之交即各物定点而图之平形成矣画高之法大要以山之各层平剖面平距数依分率入图如其远近方向作点以曲线联之成自天空俯视山顶及各层平剖面之形再于平剖面之闲补作垂在线下交于两平剖面界必成直角其疏密定率两垂线相距等于两平剖面界相距四分之一垂线之方向即斜度之方向也粗视之斜度小者其线疏斜度大者其线密若辨其度之几何则必以共距明之共距者山之逐层高较也如共距为三十六尺图为一千八百分之一乃以一八除三六得十分寸之二为图之共距以与垂线相比而斜度得矣共距之长小于垂线三四倍则斜至十五六度小于垂线两倍则斜至三十度与垂线相等则斜至四十五度凡用共距者分率愈大则辨析愈明若日耳曼人补垂线之法不必以共距明之视黑白之多少定斜度之大小线为黑线间为白凡图中全黑者为四十五度八黑一白者四十度七黑二白者三十五度六黑三白者三十度五黑四白者二十五度四黑五白者二十度三黑六白者十五度二黑七白者十度一黑八白者五度线大则黑多线细则黑少以此辨度亦甚明确盖西人作垂线之法凡三英吉利之法能令图清日耳曼之法能令图准法兰西之法则清而准前所言疏密定率实法兰西之法也苟明乎此而图之高形显矣既测天度又测地面申之以绘法而图犹不精妙者未之有也

就其湖北测绘舆地图章程互相发明录之云一测天度周礼大司徒以土圭之法测土深正日景土深言南北即定纬度之理也日景言东西即定经度之理也盖地为圆体其南北二点正对天空之南北两极其中腰大圈亦与天空赤道相当人立地面目力极数十里耳数十里外即属茫然天虽无涯而地平以上可仰观得之故必分地为三百六十度与天体合藉天空诸曜高弧以求地面之度而地之圆形始得今会典馆开办舆图于经纬度再三言之自应遣精通算法善用仪器者携经纬仪度时表往六十八州县治所测天求度而州县幅员大者至数百里又宜览其形势于四边之界南北东西不致平行之处择四定点测其经纬度分于是一州县之境有五经纬定点先以法求各经纬点相距之鸟道次以平三角联络其间互相榰柱虽广大之地不难御之入法矣而名山之大川之口以及古郡县旧治关隘险要前人纪载言在某县某向若干里迨名号已易部位转迷测地时能考确处定其经纬度分注之于册于考古者亦为有益而一县之区于五定点外又增各点即求各点相距为三角底线尤能密合　一测地面鸟道鄂省六十八州县北极郧西南极通城西极利川东极黄梅约其面积为方里者殆六十万非测三面不能[定地面各]物今于州(定地面各)县郭平地量成底线长或一里短或半瑞安测向仪于底线两端彼此互测记其向度始各测所编号竿而记其自某测某几百几十几度几十几分于册又移仪于已测三角之外边两端插竿于未测之地而测之东西南北渐移而前各期抵界而转而三角之定点必须联络互用展转成形然后地面之上皆成三角三角之外始无余壤凡村院镇集山山峡断崖水源水口堰桥梁津渡交衢关隘税口厘卡盐局电局电杆营汛驿站塘铺烟墩营垒故垒台塔庙古迹及山脉水道道路界线四者之转向处均须作为三角定点其定点密者三角亦密若旷野荒漠地惟尽目力所及作数大三角而已　一测地面人行道凡山脉水道道路界线四者之转向均经测出固已肖其真形但三角所得者鸟道也四者蜿蜒于三角之中其小曲之远近非直边所能得故必以人行道计之今以测向仪定方向记里轮量远近一人测向一人记里而书其自某处起程偏若干度分行若干尺至某处转若干度分行若干尺至某处所过之地有驿站塘铺镇集桥梁矿者均分别注之凡界线为两县所共测定一县即可旁及他县自应详测不必求省惟路之支径纷歧水之溪涧错出若不择要必旷时日兹道路惟测其四至之官路有驿站塘铺者余则之水道则分别大小考求利弊鄂境之水江汉为大江水西自巴东东至黄梅约行二千三百余里汉水北自郧西南至汉阳约行一千九百余里舟楫所济水利所关自必以人行道计其流向远近并及水涨水落之沙界遥堤内堤之定基他如入江入汉之水行五百里以上者测之若水口通舟楫利停泊者则不论所行远近俱宜详测江汉之濒湖泊甚多防水为田遂成泽国民生利病胥在于此均应循湖测岸并逐测纵横交错之堤皆得其方向远近高低厚薄以便依率入图水涨之时不能识水落之界水落之际可以察水涨之痕故测水宜水落从事淤河废渠有可考者亦测大至鄂境之山以郧阳宜昌施南为最多襄阳次之嘉庆教匪之乱贼迹出没其间致稽征讨盖磅礡万山丛杂西接川陕皆为密箐他如大江南北亦山势奔赴若必逐层环测求其高较以表斜峭则非数年所能惟先考旧图得知山脉大始择要测之欲知山之脉络当观水之源委水源分流之冈脊必为干山迤逦于二水之间遇二水合流而止者必为支山支干既明方有把握其人迹已到之区则以人行道绕测山麓盘互远近之址及山立距平距之数深山穷僻但以测向仪望测其山得其平距及脉络委曲之势而已论测量之道以山为最难湖堤水道次之言民生之计湖堤水道为最要而山又次之自宜酌其缓急先从事于湖堤水道除测三角应及于山者自不容缓专测山址与山脉之事甚费时日俟办有成效酌量期限缓促再渐次施行可也

一用人不明算学者不足以尽测绘之能仅明算学者多未亲测绘之事故用人以施诸实事为准其精通算学能用仪器测天度地依率绘图者为上仅守成法测地面依率绘图者次之但鄂省幅员之广欲求实测必非数人所能今招聪俊生童能耐劳苦者二十人教以测绘成法习之三月始出从事学成之后即分派局中所有成材十二人及学生二十人为四大路计八人共测一州县每八人中又分四小路二人任测天度为一路测州县治所及各定点外仍应测地面三角管记里轮者一人同学生一人为一路测人行道里外亦应测地面三角余学生四人分为两路专测地面三角惟测地面甚为繁重虽能辨向分角而插竿满目屡测不已或至迷识当预编竿号属插竿之人详查竿号次第不可颠倒插置测向者按号记之庶不至乱凡两路分段相交之处尤宜留心交点南路必交测北路之原点北路必交测南路之原点不可增亦不可漏方能合其要在先察旧图预约每日所测地段方有依据约计之每八人共测一州县期阅月毕之逐各州县测去以四大路测六十八州县风雨及甚寒暑不计外约历二年当毕测事再以一年为绘事故期限止于三年　一用器古人测量莫不用器土圭所以测天短度所以测地缅怀旧制必称精密仿而为之虑不逮古近日西人之器尚属可用如经纬仪纪限仪测向仪夺林仪度时表记里轮纲练带尺分角器规笔平行尺曲线版等物均测绘家所必需其测天多用纪限仪测地多用经纬仪如测向仪夺林仪则行军人用之测平三角及高深者究之纪限仪亦可测地经纬仪亦可测天二者俱备自称完美惟是费钱既多购置亦不甚易不如酌购一种为便纪限仪便于行海及测天空天两曜相距之弧若用之陆地测午正不如经纬仪之易于从事但必如西人用经纬仪测地虽称最密而用人既多需器亦多所费殊不赀且经纬仪之大者能辨一秒小者能辨一分若测地面三角必求分秒则地圆之弧角差天空之蒙气差均应推算除清然后能得真角又非数年所能收功今酌用经纬仪能辨十秒者度时表测天测向仪夺林仪测地测向仪虽不如经纬仪之密然分三百六十度又半分之能辨三十分为七十二向矣较之吾华旧法其密为十倍过之且弧角差蒙气差在地面人目所及断无多至三十分者故用测向仪均可不计　一绘法绘者当首明分率会典馆所颁格式原就书式大小而设外间测绘原本务必放大以便详测密填迨图成之后始照馆颁格式缩成定本送馆仍将外间原本副送一分以备采择今酌定外间原本分率省府总图定为九十万分之一以图之一寸代地之五十里五十里为九十万寸州县分图定为十八万分之一以图之一寸代地之十里十里为十八万寸随测随绘之草图定为一万八千分之一以图之一寸代地之一里一里为一万八千寸用圆锥通径法作纬曲经直之式使经纬相交皆成直角各如率布算定其南广北狭之式用分角器微分尺填绘各点凡测向仪所成子午仪必与图之经线平行以求各点角度则能得各处距等圈真形不至展而生向差矣图中作识之法送馆之图自应照馆颁格式所言外间原本所收既详名目亦多识别不嫌其繁今另为表识图附后此图未刊　一图说禹贡一书为千古志地者之祖于九州岛之后即继以导山导水师其意而作者有班固之汉书地理志伯益夷坚之山经曹魏时之水经盖地志取法乎九州岛山经取法乎导山水经取法乎导水也踵地志而作者历史之郡国州郡地形诸志皆是而自唐讫明所存元和郡县图志太平寰宇记元丰九域志诸书纪载虽有详之殊其体例固本之孟坚也仿水经作者则有而黄洲之今水经齐次风之水道提纲仿山经而作者则有戴东原之水道记黄岩李诚之万山纲目皆为名作今会典馆所发表格其叙沿革疆域乡镇盖仿班志诸书之例叙山则拟山经叙水则拟水经又详天度道里而山之矿产要隘水之圩堰桥津均叙于当处之下简而明要而详自应遵之无庸别生异议也

格致浅理

阙名

天地一大机轮也人身一小机轮也知人身之巧斯知地球之巧知地球之巧斯知虚空无尽界之轮轴机捩为尤巧夫以吾地球各星绕日论日居中次水星次金星次地球次火星次木星次土星次天王星次海王星轨道大小行度迟速终古不爽说者以为有吸心力离心力乃希腊人号世界为高斯马斯言其次序井井也罗马人号世界为门士士言其奇巧可爱也佛家言有三千世界今由绕日行星各成世界推之无数恒星其轮机轨道当不止三千然则地球直微尘世界而地球中大小知觉运动之物又各具无数机轮于其身以成世界夫人其至巧者也吾有身而不自知其巧恶乎可

西人格致诸学横绝古今皆由默探造物之原静天空之理研几极深成兹绝业而电学尤有日新无已之功其寔电化声光诸学祇近取诸万物皆备之身而无遗义

请言脑气筋为电学之理其质非筋非肉非骨而如管而柔如丝而白外为胞膜内为精髓分布于五官四体无时或息其管之髓二一司知觉一司运动咸通于脑故名曰脑气筋无论吾身有何喜怒有何哀乐有何痛楚耳遇成声目遇成色知觉者递信入脑运动者载命而出迅速如神不容呼吸假令地球上无此脑气筋以知觉运动则虽铜丝电杆布满寰区谁为达之故西人有所谓以太者乃传空气至神至妙之用也西人以脑筋喻电证据甚多而精请言人身为化学之原格物探原曰人身所造之本物有五一曰胶二曰胶三曰卵青四曰丝卵青五曰奶卵青五物合而为肉外亦有脂脂之元质炭轻养三者之大小轻重皆有定衡外此则为骨骨之内含胶与丝卵青二质其余如血如脑气筋如皮肤如发皆含各质不等详格物探原论物质内若夫食管中有连环螺丝喉下有二管一为气管一为食管食物入管必经化物三功用始入胃一运动匀转令化二生津液令化三本热令化经此功用水先吸入微丝管余在胃中化为麋麋入小肠又经汁甜肉汁匀合始分别所化之精液渣滓而后众微吸液管摄吸精液分置各处渣滓则经阑门渗入大肠而出是人身所含元质与其化分化合之功用固有巧不可阶者矣

请言目光为光学之原目睛为球前有目胞后有目窠胞内之皮曰晴皮睛皮之内有明角所以透光而见万物者目睛球凡三层外层曰白中层曰血络黑油衣内层曰脑筋衣油衣之内又有曰隔帘者其中为孔为瞳人前后有清水曰前房水后房水帘外又有细微肉丝三层内层丝圆纹外层直纹隔帘能自开大以取光又能敛各光子内而无遗其内则睛珠如稠结明胶一粒有薄明胞衣包之衣内微有清水所以收束外入之光以通于脑筋衣者也其充满睛球之内前至睛珠后至脑筋衣者曰大房水所以夺目珠已敛之光而达于脑者也格致家考目中如许奇妙故凡外入之光大而山河日星小而毫厘丝忽莫不毕现于一粒粟中虽至电光之速而睛珠能状而留之且光学家言光之原本为球形又论眼能透光之理甚详见英国田大里所辑光学篇于是而悟照像之有透光镜于是而悟筋网即脑筋衣之为糙玻璃于是而悟发光敛光回光射光之辟合于睛球筋网而神奇莫测斯之谓天然之光学

请言耳力为声学之原夫耳固创成机窍以通空气者也故耳外有耳轮其用在摄声而传之外窍外窍约深寸许二分许至耳膜为界耳膜西人谓之耳乃外窍之皮中窍之衣相倚而成者其用在击声成浪而传之中窍中窍有递相连贯之骨四一椎骨二砧骨三小珠骨四马镫骨再入则为内窍内窍歧路甚多大致判为三处一曰三角房二曰半圈骨骨有管三三曰螺纹骨此外窍中窍内窍之也凡声之入由外窍传耳膜耳膜传椎骨椎骨传砧骨砧骨传小珠骨小珠骨传马镫骨马镫骨传内窍内窍之水膜感动脑气筋脑气筋接众声递入脑中此传声之妙窔也格致家于此悟声浪动荡之质点详田大里声学篇空气往来之速率无微不至而声学之用矣

人身所有兼流质定质二种定质如肌筋骨韧骨肕牙齿皮膜脂脑核血管毛发甲是也流质如精血胆汁节油涕涎是也西人医学其外科圭刀之术不能不从事定质然必深明流质之理乃能剖判全体之所以然若其内科医学尤必细参流质功用与夫生命生性之根荄轻养淡炭之呼吸灵魂之所以知觉运动机器之所以传代生育内科理法曰人之全身犹夫极灵之机器其功用多过于人造最巧之机器身内自能生育自能保护且能传代生育而得其同式之体始可言医然则兹事虽小其诸精研气化洞悉天人之儒者非欤

凡人全体中水居三分之二设体重百斤水则有六十余斤血则居体十三分之一其色时紫时赤味碱比水率重如水一千两血则有一千零五十二两若用显微镜看又有红轮白轮浮泛于血汁之中红多白少则其人壮健红白相并则患气乘之故人之一身自脑气筋外血轮之流转为最要然吾于此知其运行之理与地球海水无异何者血发源于心之左下舍出总脉管流布周身资养全体迨至微丝管入血管色变为紫由微丝管运行至心之右上舍转入下舍复转入肺色变为赤每日往来运行不绝如环是为流质之所以然西人谓之布里尼或从身内取出停三分至七分时即为稠质西人以为此系血内蛋白类之两种质结成一名格路布里一名非爱布里拏成详内科理法前编又活人管内之血不能凝结或血管受伤及有病即能令血凝结故医士有用放血法将其血块放出此血为流质有时为定质之理若海水每至赤道下为日光晒至极热其分量重于冷时故往南北两极分道流去皆浮行冷水之上及为冷气所中旋亦下沈其分量仍重于热时及仍向赤道倒流又为热气所摄渐渐上浮如此周而复始冷热递嬗盖即血轮运行时紫时赤之理其日光较远冱阴结成定质而为冰盖即血离人身不受身之热力即成稠质及人有暗疾得空养二气少亦能凝结成块之理然则血之在身水之在地皆本轮之气与力与所受日光之气与力摩荡离吸为之知此而人身一小地球之说益信

质点配成万物说

阙名

造地球者天造人者天造天者天有地之天有人之天有天之天天无薄天之天尤无薄然地天通人天通天天通天无天分寄于地球所有之质之点之谓天天无质无点分质点于地球所有之六十四元质暨引线引面之无数点而为千万亿兆恒河天物之身配于质质之生起于点点之微起于魂魂乎质点之中者天天乎质点之用者灵魂天有大灵魂质点万物故万物魂人能天其灵魂以用质点故魂而灵物能有其质点而待配于天待配于天之人故魂而弗灵天之大脑气曰电人之大脑气曰灵魂凡物罔弗具脑气具肺吸空养气而倒生者顽横生者顽块然弗知觉运者顽之顽故惟人天物天人天天何者格致家察天之万物为六十四元质配成元质者独为一质一成不易无他质羼无他功用化其中四十七为金类十三为非金类六十四不恒用恒用者十三而动植诸物又祗用四质成之四质何曰淡气曰湿气曰养气曰炭气凡植物若花若叶动物若骨若肉皆合此四质以生以长有间用硫磺及磷二质者偶然耳夫动植物甚而仅四质配成不病雷同者曰四质易位即易物若血之位置为湿炭淡养肉之位置为淡湿养炭骨之位置为湿养炭淡乳之位置为养湿淡炭卵白之位置为淡湿养炭木之位置为淡养湿炭又有祗用三质者如糖为炭湿养配成祗用二质者如水为轻养配成此六十四元质配合成物犹二十六字母配合成言恒用者约六万言此外尚成六千万余言辗转孳乳变化无穷其字母能自行配合自成语言否吾知其不能天予人以配之为世大用乃知天有六十四元质配成世界万物而格致家之精化学者复能配合各质以代天功一凡物有体质性情一凡物有爱力吸力摄力一凡物无一质能灭之使无无一质能造之使有一凡物奇妙不可方物一知质可与言点夫天之化成类若金木气水生长类若禽兽虫豸非生而大生而高生而坚实胥以微点相摄结聚而成故微点黏联紧结者为凝质若金若银若铜铁虽掷之地其质点不辜裂微点黏联松脆者为流质若汞若油若酒苟泼之地其质点立涣散不独物理然人身成于精血精血之点微甚日积月累结而成人然身之微点皆有厚质各点牵合乃凝设如人身重约一百五十四磅依法化分而验其体中厚质则其养气一百十一磅养气体积有七百五十立方尺轻气体积有三千立方尺淡气体积有二十立方尺此外则有硅一厘镁十厘铁一百厘钾一百五十厘钠一厘钙二磅磷一磅十一两炭二十一磅可知万物微点皆合厚质各点成而厚质合成微点又各有不易之率乃铢两悉称惟灵魂役罔弗如志否则魂灵而形不全若跛者瘫痪者或形全而魂不灵若瞽者瘖者聋者皆其微点不称故不独人身然物体亦然西国有一种油母微点为炭轻所结其中炭四分剂轻四分剂苟炭四分而轻三分则不能以成中国有一种宝砂微点为铝养所结其中铝二分剂养二分剂苟铝二分而养一分则不能以成物相配则能成不相配则不能成成物者天天天者人