[科普中国]-罗盘玫瑰

罗盘玫瑰（英语：Compass rose），又译罗针图、罗盘方位图，又称玫瑰风图（Windrose，或 Rose of the Winds）、风图，是一种常出现于罗盘、地图、海图、气象图之上的图案，用于指示方位。

简介罗盘玫瑰（英语：Compass rose），又译罗针图、罗盘方位图，又称玫瑰风图（Windrose，或Rose of the Winds）、风图，是一种常出现于罗盘、地图、海图、气象图之上的图案，用于指示方位。最早出现于磁性罗盘，应用于航海上。现代所有的导航系统，如海图、无方向性信标（NDB）、甚高频全向信标（VOR）系统等，都看得到罗盘玫瑰的影响。1

罗盘指南针，又称罗盘或司南，是一种用于指示方向的工具，广泛应用于各种方向判读，譬如航海、野外探险、城市道路、地图阅读等领域。

指南针可分为依靠磁力与不依靠磁力两类。依靠磁力的指南针又可再细分为两类：一是根据地球磁场的有极性制作的地磁指南针，但这种指南针指示的南北方向与真正的南北方向不同，存在磁偏角；二是电子指南针，采用磁场传感器的磁阻（MR）技术，可很好地修正磁偏角的问题，现已大量用于卫星定位装置中。至于不依靠磁力的则纯粹依靠器件内部的物理方法指示方向，如指南车或惯性导航系统。

指南针又称指北针，因为当代指向针常在指向北方的一端漆上颜色标记，以便使用者寻找北方。

司南有一种观点认为中国古代记载的“司南”就是指南针最早形式（战国时韩非子《有度篇》即已出现司南一词）。东汉王充（公元27～约97）《论衡》（明嘉靖版）卷十七是应篇第五十二说“司南之杓，投之于地，其柢指南”，这个记载虽不是最早，但是最早表述清楚的一个。司南具体形式却有很大争议，根据《论衡》以及唐韦肇《瓢赋》中的记载，王振铎判定司南为勺型天然磁石配合地盘，虽有出土汉地盘和河南南阳东汉墓出土石刻司南勺图佐证，但毕竟无完整配合出土。1950年代钱临照试图以天然磁石制做勺形司南，但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功。

将司南理解为磁勺从古文献考证及实验方面在学术界一直存有异议。其中东北师范大学教授刘秉正在1956年考证出指南鱼是中国人最早地进行人工磁化的应用，同时也对司南是磁性指南工具提出质疑。近些年来他进一步提出《论衡·是应篇》以及《瓢赋》中的司南是天上的北斗， 而其它的文献中的司南或指南有的是指南车如《鬼谷子》记载的司南，有的是行事的准则如《抱朴子·外篇·疾谬》中的指南，还有是指官职如《韩非子》中的记载。2005年中国国家博物馆研究员孙机近根据前北平历史博物馆旧藏残宋本《论衡》认定“司南之杓”杓字实为酌，那么看来“其柢指南”之柢也非指勺柄。根据最新的文献考证表明，司南是北斗的别称，同时司南的其他用法也都与北斗有关。此文通过对北魏·温子升《定国寺碑》中“幽隐长夜，未睹山北之烛；沉迷远路，讵见司南之机。”、梁·吴均《酬萧新浦王洗马诗二首》中的“独对东风酒，谁举指南酌”等唐以前文献的分析，认为这些文献中司南只能解释成北斗，而《论衡》，《瓢赋》中的司南也应是北斗。而元稹《加裴度幽镇两道招抚使制》中的司南应是官职，宋·释正觉《颂古》：“妙握司南造化柄，水云器具在甄陶。”中的司南应是权力，唐·宋暠《獬廌赋》中“守法者仰之以司南，疾恶者投之于有北。”的司南是法律，这些词意都来源于北斗。另外《韩非子·有度》中的司南也应解释成法律，其中的“朝夕”不是方向，而是早晚朝见或君王早晚听政。其他司南引申为定时间（杜甫《咏鸡》中的司南）、指德高望重的人(张九龄《祭张燕公文》)、以及指导准则等意也来源于北斗。

元、明航海罗盘的运用最早见于航海用途的指南针记载于北宋朱彧撰写的《萍洲可谈》：

舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针，或以十丈绳钩，取海底泥嗅之，便知所至。海中无雨，凡有雨则近山矣。……

《萍洲可谈》成书于1111年-1117年间，但所叙述的是1086年的事。这比Alexander Neckam可能写于1190年的《论器具（De naturis rerum）》中说法：航海时“白天云遮太阳，或夜间黑暗不辨方向时，使用磁铁摩擦铁针，针停时指南北，”早约一个世纪。与英国几乎同时法国和稍晚一点的意大利也有了首次指南针的记载。 1123年宋朝派遣使臣取海路出使朝鲜，《宣和奉使高丽图经》记载用水浮指南针导航：

是夜洋中不可住，维观星斗前迈。 若晦冥，则用指南浮针， 以揆南北。

宋代的航海指南针，除“南北”，还未见有其他方位，如：东、西、西北等方向。

四十八方位罗盘用于航海的文献纪录，最早见于元代周达观《真腊风土记》：

自温州开洋，行丁未针。历闽、广海外诸州港口，过七洲洋，经交趾洋到占城。又自占城顺风可半月到真蒲。又自真蒲行坤申针，过昆仑洋入港。

其中丁未针= 202.5°、坤申针= 232.5°。 明朝永乐年间随郑和下西洋的巩珍在《西洋番国志》的《自序》中叙述应用水浮罗盘的情况：

往还三年，经济大海，绵邈弥茫，水天连接，四望迥然，绝无纤翳之隐蔽。惟日月升坠，以辨西东，星头高低，度量远近。斫木为盘，书刻干支之字，浮针于水，指向行舟。

《郑和航海图》中纪录109道航海针路。例如：

“太仓港口开船，用丹乙针，一更，船平吴淞江。用乙卯针，一更，船到南汇嘴。平招宝”。（郑和航海图五）

“苏门答腊开船，用干戍针，十二更，船平龙涎屿。四十更，船又用辛酉针。五十更，船见锡兰山”；（郑和航海图十八 干戌= 307.5° ，辛酉= 277.5°）

“官溜屿用庚酉针，船收木骨都束”。（郑和航海图二十。庚酉= 262.5°）

明代《顺风相送》、《指南正法》、《东西洋考》等文献都有针路记录：

广东往磨六甲：南亭门放洋，用坤未针 （217.5°）五更船取乌头山。用单坤针（西南 225°）十三更取七洲洋。坤未 （217.5°）针 七更船平独猪山。……干亥 （322.5°）针五更船平昆宋屿，单亥针（330°）五更船取前屿，干（315°）针五更取五屿；沿山使取磨六甲。

台湾往日本从大港出。东南风可用丁未 （202.5°）及单未 （210°）过茄老湾线。南到青水乌水干，可牵舵及用壬（345°）及壬子（352.5°），转变取澎湖东过。。

七洲洋用坤未针，三更取铜鼓山。

明代舟师使用的罗盘，用水浮针，有一定的规矩：

取水下针，务要阳水，不取阴水”，“安罗经，下指南（针），须从干宫下”。下针之前，舟师必须诵读《地罗经下针神文》，拜周公圣人，李淳风仙师，定针童子、转针神郎、换水神君、下针力士、走针神兵、罗经坐向守护尊神、护国庇民妙灵昭应明著天妃等神灵，祈求“今日良辰下针，青龙下海永无灾。

近来曾在青岛和海南发现明代瓷质水浮指南针，尺寸大至为：最大外径9.5厘米；上有盛水同心圆孔径4.4厘米，孔深2.3厘米，外围青花釉绘刻度，底座、四壁厚实坚固，估计是去水收藏，用时加水。现代液体罗盘基本原理类似，不过改进采用了密封技术。

现代指南针中国在12世纪已经发明旱罗盘即现代指南针基本形式。经过阿拉伯人有效改进后才传入欧洲。但是欧洲现存关于指南针的记载早于阿拉伯，阿拉伯语中指南针（al-konbas）一词也似源于古意大利语。近来在江西临川一座葬于公元1198年的宋墓里发现一俑（标写“张仙人”），手持一似风水罗盘“亦是旱罗盘”物，有观点认为旱罗盘中国也可能早于西方使用，但可能先发明于江南沿海（如泉、广）一带应用，故博学如沈括也未见到，今后尚须考古文物工作者努力。内陆后世旱罗盘则多用于风水罗盘和校时罗盘，如174/l189曾三异《同话录》“地螺，或有子午正针，或用子午丙壬间缝针。天地南北之正，当用于午。”“地螺”可能是一种校时罗盘，主要用途是校时。2

卫星导航系统卫星导航系统是覆盖全球的自主地利空间定位的卫星系统，允许小巧的电子接收器确定它的所在位置 (经度、纬度和高度)，并且经由卫星广播沿着视线方向传送的时间信号精确到10米的范围内。接收机计算的精确时间以及位置，可以作为科学实验的参考。

截至2012年，只有美国的全球定位系统(GPS；共由24颗卫星组成) 及前苏联的格洛纳斯系统(GLONASS) 是完全覆盖全球的定位系统。中国的北斗卫星导航系统(BDS) 则于2012年12月开始服务于亚太区(共由16颗卫星组成)，预计于约2020年覆盖全球。欧洲联盟的伽利略定位系统则为在初期部署阶段的全球导航卫星系统，预定最早到2020年才能够充分的运作。一些国家，包括法国、日本和印度，都在发展区域导航系统。

每个覆盖全球的系统通常都是由20-30颗卫星组成的卫星集团，以中地球轨道分布在几个轨道平面上。实际的系统各自不同，但是使用的轨道倾斜都大于50°，和轨道周期大约都是12小时 (高度大约20,000千米（12,000英里）)。

分类全球卫星导航系统国际委员会认定系统：

美国：全球定位系统（GPS）

俄罗斯：全球导航卫星系统（GLONASS）

中国：北斗卫星导航系统（BDS），发展中，目前覆盖亚太地区，至约2020年覆盖全球。

欧盟：伽利略定位系统，至2020年前，该系统的30颗卫星发射完成。

区域型卫星导航系统：

中国：中国区域定位系统（CAPS）

印度：印度区域导航卫星系统，此系统包含7颗卫星及地面设施，于2017年8月完成卫星发射部署，为印度自主的导航系统。

辅助型卫星导航系统：

日本：准天顶卫星系统（QZSS），是辅助美国GPS的系统，只为服务日本地区，但在东亚能观测到该卫星的地区皆可利用，预计由3机组成，目前只发射了初号机导引号。3

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学