十六年，改局为太史院，以恂为太史令，守敬为同知太史院事，给印章，立官府。及奏进仪表式，守敬当帝前指陈理致，至于日晏，帝不为倦。守敬因奏：“唐一行开元间令南宫说天下测景，书中见者凡十三处。今疆宇比唐尤大，若不远方测验，日月交食分数时刻不同，昼夜长短不同，日月星辰去天高下不同，即目测验人少，可先南北立表，取直测景。”帝可其奏。遂设监候官一十四员，分道而出，东至高丽，西极滇池，南逾硃崖，北尽铁勒，四海测验，凡二十七所。
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元史- 天文一
○四海测验
南海，北极出地一十五度，夏至景在表南，长一尺一寸六分，昼五十四刻，夜四十六刻。
衡岳，北极出地二十五度，夏至日在表端，无景，昼五十六刻，夜四十四刻。
岳台，北极出地三十五度，夏至晷景长一尺四寸八分，昼六十刻，夜四十刻。
和林，北极出地四十五度，夏至晷景长三尺二寸四分，昼六十四刻，夜三十六刻。
铁勒，北极出地五十五度，夏至晷景长五尺一分，昼七十刻，夜三十刻。
北海，北极出地六十五度，夏至晷景长六尺七寸八分，昼八十二刻，夜一十八刻。
大都，北极出地四十度太强，夏至晷景长一丈二尺三寸六分，昼六十二刻，夜三十八刻。
上都，北极出地四十三度少。
北京，北极出地四十二度强。
益都，北极出地三十七度少。
登州，北极出地三十八度少。
高丽，北极出地三十八度少。
西京，北极出地四十度少。
太原，北极出地三十八度少。
安西府，北极出地三十四度半强。
兴元，北极出地三十三度半强。
成都，北极出地三十一度半强。
西凉州，北极出地四十度强。
东平，北极出地三十五度太。
大名，北极出地三十六度。
南京，北极出地三十四度太强。
河南府阳城，北极出地三十四度太弱。
扬州，北极出地三十三度。
鄂州，北极出地三十一度半。
吉州，北极出地二十六度半。
雷州，北极出地二十度太。
琼州，北极出地一十九度太。
○日薄食晕珥及日变
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南海，北极出地一十五度，夏至景在表南，长一尺一寸六分，昼五十四刻，夜四十六刻。
衡岳，北极出地二十五度，夏至日在表端，无景，昼五十六刻，夜四十四刻。
岳台，北极出地三十五度，夏至晷景长一尺四寸八分，昼六十刻，夜四十刻。
和林，北极出地四十五度，夏至晷景长三尺二寸四分，昼六十四刻，夜三十六刻。
铁勒，北极出地五十五度，夏至晷景长五尺一分，昼七十刻，夜三十刻。
北海，北极出地六十五度，夏至晷景长六尺七寸八分，昼八十二刻，夜一十八刻。
大都，北极出地四十度太强，夏至晷景长一丈二尺三寸六分，昼六十二刻，夜三十八刻。
上都，北极出地四十三度少。
北京，北极出地四十二度强。
益都，北极出地三十七度少。
登州，北极出地三十八度少。
高丽，北极出地三十八度少。
西京，北极出地四十度少。
太原，北极出地三十八度少。
安西府，北极出地三十四度半强。
兴元，北极出地三十三度半强。
成都，北极出地三十一度半强。
西凉州，北极出地四十度强。
东平，北极出地三十五度太。
大名，北极出地三十六度。
南京，北极出地三十四度太强。
河南府阳城，北极出地三十四度太弱。
扬州，北极出地三十三度。
鄂州，北极出地三十一度半。
吉州，北极出地二十六度半。
雷州，北极出地二十度太。
琼州，北极出地一十九度太。
○日薄食晕珥及日变
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南京北扬州更靠南，角度反比扬州大，明显测量错误。
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南京维度32度2分，北极出地三十四度太强扬州32度24分，北极出地三十三度
北京 北纬:39°54′27〃，北极出地四十度太强
成都市30度39分，，北极出地三十一度半强
太原37度54分。北极出地三十八度少
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大致比真实的纬度多0-2度。
北极星仰角和真正的纬度之间互相差一度左右，15度的南海测量点，只能说明是在北纬13-15度之间的地带，并不能证明是在黄岩岛上！
根据上面几个测量点的纬度看。实际测量数据大致比真正纬度高0-2度多，所以，男孩测量点的具体位置应该是海南岛以南，北纬13-15读得位置，这个位置找不到什么岛礁，所以真正的测量点有可能是在船上。
南海，北极出地一十五度，夏至景在表南，长一尺一寸六分，昼五十四刻，夜四十六刻。
衡岳，北极出地二十五度，夏至日在表端，无景，昼五十六刻，夜四十四刻。
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衡岳位于北纬 27.3度
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这个测量居然出现纬度高过北极角度2度多，显见测量误差极大。
南京维度32度2分，北极出地三十四度太强
扬州32度24分，北极出地三十三度
北京 北纬:39°54′27〃，北极出地四十度太强
成都市30度39分，，北极出地三十一度半强
太原37度54分。北极出地三十八度少
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大致比真实的纬度多0-2度。
由此可见，这几个测量数据和真实的纬度之间是-2--2度之间的偏差，所以南海的测量点15度，对应真实的纬度应该是北纬13度。
查地图，南海测量点在西沙群岛的可能性最大。
当然也可能在船上测量。
大都，北极出地四十度太强，夏至晷景长一丈二尺三寸六分，昼六十二刻，夜三十八刻。
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北京夏至时日照时间是15小时1分钟，这里的测量数据是62刻=14小时52分48秒（当时一天12个时辰，100刻钟），误差8分12秒。
南海，北极出地一十五度，夏至景在表南，长一尺一寸六分，昼五十四刻，夜四十六刻。
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夏至时日照时间=54刻=12小时57分36秒
查不出，应该在北纬15度左右地方。赤道是昼夜相等，恒定为12小时。比赤道多了57分36秒，纬度不会很高。
以曼谷为对照，曼谷位于北纬13度5分，夏至时日照时间12小时57分。
由此可见，四海测量的南海测量点与曼谷是同一纬度，
以曼谷为对照，曼谷位于北纬13度5分，夏至时日照时间12小时57分。
由此可见，四海测量的南海测量点与曼谷是同一纬度，
另外，夏至时，极昼范围最大，整个北极圈都有极昼现象。
“北海，北极出地六十五度，夏至晷景长六尺七寸八分，昼八十二刻，夜一十八刻。”
日照时间=82刻=19小时40分48秒
显然还没有进入北极圈。
冰岛首都雷克雅未克（Reykjavík），位于北纬64度8分，夏至时（21/06）日照时间为21小时8分钟。
对比可知，北海测量点的位置在北纬64度以南。
大约位于61-62度之间，不到北纬63度。
大致位置在俄罗斯境内的“叶儿博加琼”附近。距离贝尔加湖北端500多公里。距离北冰洋1400多公里。
zt：
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黄岩岛历史略谈（1）
黎蜗藤
前言
2012年，菲律宾和中国在黄岩岛对峙成为继最近几年来南沙、西沙之后又一个中国与南海周边国家在南海诸岛领土纷争的热点。大约在半年前，正当中菲两国开始在黄岩岛对峙之际，我写了一篇文章《说一说黄岩岛的事》。这篇文章反应非常热烈。但是，由于行文较为仓促，加上当时很多证据，尤其是菲律宾方面的证据并不充分，文章中不乏错误之处（自责一下）。后来，我再认真研究和分析了中方和菲方的证据，尤其是中方的重要证据“1279年郭守敬的四海测量”和以及西班牙和菲律宾对黄岩岛的历史性权利，感到原文需要做相当大的补充。于是就有了这篇《黄岩岛历史略谈》。
地理背景
从地质上看，黄岩岛并不是一个岛，而是一个环礁。所谓环礁，是亚热带珊瑚形成的一种独特的地形，整个礁石呈环形，中间低，四周高，呈盆地状。如果珊瑚足够高，露出水面，就形成泻湖：四周为陆地，中间是一个大湖。黄岩岛是一个四周刚刚露出水面的环礁，在潮涨的时候，仅仅有少数岩石能高出水面，最高的不过高出水面一两米。潮退的时候，更多的周边能露出水面，这样才能初步看出泻湖的形状。在国际上，一般用Shoal这个名词描述黄岩岛这种地形，而不是用Island即 “岛屿”这个名词。黄岩岛被称为Scarborough Shoal 。在中华民国和台湾的称呼中，这个shoal通常翻译为“礁”或“滩”，于是他们一般称之为“斯卡伯勒礁”或“民主礁”，北京在80年代才把它改称为黄岩岛。这个“岛”的称谓显然是故意拔高了黄岩岛的地位，以期在日后经济专属区的划界上获得好处之故。为了行文方便起见，这里还是用黄岩岛的称呼。但是再请读者注意，黄岩岛不是一个岛，只是几块露出水面的石头，远远比中日争议的钓鱼岛以及西沙南沙群岛等小。
在中国，黄岩岛被归为中沙群岛的一部分。这个划分在国际上并不是通行的标准，甚至我们可以说只有中国这么划分。黄岩岛和另外一个邻近的暗礁特鲁暗沙（Truro Shoal）距离中沙群岛本部（Macclesfield Bank）距离相当遥远：黄岩岛与中沙本部（我们姑且如此称呼它）相距约350公里，而和菲律宾吕宋岛的直线距离大约240公里,距离中国海南岛近900公里。中沙本部其实和黄岩岛一样，是一个大环礁，只是这个环礁比黄岩岛大得多，是世界上最大的环礁之一。只是中沙群岛本部长得还不如黄岩岛高，所以整个环礁都在水面之下，最浅的地方离水面大约十几米。如果说黄岩岛称为岛已经非常牵强，那么一个完全在水底之下的大环礁称为群岛，那真是完全颠覆了汉语的精准定义。特鲁暗礁也是一个环礁，顾名思义，它也全部在水面之下。此外，中国所称呼的中沙群岛还包括几个非常分散的暗沙。
中沙群岛本部、黄岩岛、特鲁暗沙和其他的几个暗沙互相之间的距离都非常遥远，而且互相之间基本上都是深海，并没有任何岛屿和地理形态可以显示在地理上它们从属于同一个系统。整个“中沙群岛”，其实露出水面的有且仅有黄岩岛的几块石头。把这些环礁和暗沙硬要放在一起，是1935年民国在地图开疆时搞出来的，只有政治上的考虑而无科学和传统习惯上的根据。因而除了中国，没有哪个国家承认这个划分。这一点以后还要谈到。
历史谎言——元代“四海测量”的南海不是黄岩岛
和钓鱼岛、西沙、南沙等不同，尽管中国以历史文献丰富著称，但是在20世纪之前，中国的浩瀚的文献中并没有任何对黄岩岛的记载。因此，在黄岩岛问题上，中国最缺乏的反而是历史性的证据。
中国目前唯一能声称的“历史性证据”只有一个。这就是在公元1279年，元代天文学家郭守敬曾经在一个叫“南海”的地方作过天文测量。这个“南海”的具体地点在哪里呢？没人能准确知道。传统上，中国的历史学家、历史地理学家和古天文学家一般把“南海”认为是在越南中部某处。但是在1970年代，多少是因为中国和越南争夺西沙群岛的原因，出现了一种新的理论，认为“南海”就在西沙群岛。由于这种说法能够提供中方对西沙群岛的“历史证据”，于是迅速被中国官方采用，白纸黑字地写在了关于西沙群岛的白皮书上。
这时厦门大学有个学者叫韩振华，很不合时宜地提出一个观点，认为“南海”在黄岩岛上。这个观点当然得不到当时官方的支持。韩振华在90年代初去世。他的学生叫李金明，现在也成了厦门大学的教授了。李金明不愿意放弃老师的观点，但又不想和官方的说法相左，于是就创造性地发明了非常搞笑的一段话。他说：“南海”的地点，笼统一点说，是在西沙群岛上，准确一点说，是在黄岩岛上。就这样，李金明就把相距千里的岛大一统了。韩振华和李金明的学术笑话不少，有空再慢慢列出来。
到了90年代后期，李金明时来运转。西沙被中国占领已久，和越南的争议不再重要，反而中菲之间的黄岩岛争议成为热点。中国政府急需找到中国“自古以来”对黄岩岛的证据。于是李金明一下子成为了红人。“黄岩岛说”于是压倒“西沙说”，成为中国官方对“南海”这个地点的御用解释。郭守敬断然没想到，在几百年前的一个测量，可以被中国政府乾坤大挪移，到处发挥余热。我毫不怀疑，只要有需要，以后它可能还会被搬到其他地方。
可惜，这个说法是完全错误的，甚至比已经不甚靠谱的“西沙说”还要离谱，详细的分析请参阅笔者所写的《说一说郭守敬在南海测量的地点》一文。这里简要说明一下。
韩振华和李金明的具体论证可以参见韩振华的《元代《四海测验》中中国疆宇的南海》（南洋问题研究，1979，vol. 6）和李金明的《中国南海疆域研究》（第四章，1999）。基本上，韩振华是理论的主要论证者，李金明除了重复韩振华的论证外，主要是把关键的地方（也是错误的地方）模糊化处理了。于是仅仅看李金明的东西，难免让人看了不得其解。因此，以下的分析主要针对韩振华的文章。
郭守敬当年为了制定新历法进行天文测量。他和同事总共测量了二十七个点，其中六个点（包括“南海”）和北京（大都）留下了三种数据：极出高度、午时影长和白昼长度，另外的二十个点则只有极出高度一种数据。从理论上说，这三种数据都仅仅为测量地点的纬度所决定，在理论上是可以互相推算的，所以测定一个也就可以知道另外两个值了。当然实际上，由于测量的方法不同，三者所推算出的纬度数据也会稍有出入，但郭守敬的数据基本在误差范围内能够自洽。古天文学研究专家一致认为郭守敬当时只测量了纬度而没有测量经度。单凭纬度，并不能确定测量地点。符合纬度的地点有三个，越南中部沿岸（林邑），西沙群岛和黄岩岛。中国古天文学界和部分历史地理学者支持林邑说，部分历史地理学者支持西沙说。在中菲开始黄岩岛的争议之前，学界中只有韩振华和李金明两人支持黄岩岛说。
韩振华的“理论”的“高明”之处，在于他“发现”从这三种测量纬度的数据中，能够推导出经度出来。这一点非常令人费解，具备基本地理常识的人都知道，同一纬度同一天，无论在东半球还是在西半球，白昼长度都是一样的。仅仅凭借白昼长度，根本无法分辨测量地点是在中国还是在美国。因此韩振华的思路是相当难以明白的，李金明不知道是自己没看懂，还是他为尊师藏拙（因为这是错的），在以后的著作中都是一句带过，这使得这个“理论”更加难懂。
韩振华设想是这样的。由于白昼长度的一半，正好相当于该测量地点的日出时刻到当地时间正午12点的长度，所以从这个数据可以知道测量点当日的当地日出时刻。这里韩振华作了一个最关键的假设，郭守敬所测量的六个点“恰好”在同一“绝对”时刻日出，那么就可以知道凭借这个“对齐”好的时刻，以及纬度数据推算出经度数据。为了满足这个“六个点的日出的绝对时刻一致”的条件，当时郭守敬的所选的六个测量点必须准确地同位于在一条几千公里长的大圆弧上，而这条圆弧又必须在球面上准确地和赤道成66度交角。这样在理论上，他们的说法才能成立。
韩振华的理论无论在科学实践上，证据上，还是在验证方法上都是错的。错得这么一无是处的理论在历史地理学界还很少见。
首先，韩振华的设想脱离了当时的科技条件。基本上，要完成这个测量必须依赖一个以现代知识构建出来的实验计划和条件。而这些条件在当时的中国是完全不可能的。这是因为：
第一，当时中国的天文学家还认为天圆地方，郭守敬也不认为地球是圆的。中国更加没有经度的概念：经度概念还是在几百年后徐光启才从西洋中引入中国。没有这两个条件，郭守敬根本不可能设计出这个方法。韩振华的说法属于穿越历史。
第二，熟悉中国古地图的人都知道，当时的地图在边疆，特别是北方边疆和东南海岸线之外变形极大，非常不准确，无法让郭守敬画出一条线，以选出包括远在海外的黄岩岛和濒临北冰洋的乌拉尔山主峰人民峰在内的六个点。如果对中国古地图没有了解到读者，可以参看一下这幅明代时期的南海海图，就知道所言不虚。在中国，较为准确的海洋地图在19世纪后期参考了西方地图之后才出现。
第三，即便有准确的地图，也必须在把地图投射到球面，才能找到这六个点。这需要有一个画有准确地图的地球仪，或者有正确投射到平面的拉伸地图。这显然不是当时时代的产物。因为仅仅在几年前，回人扎马鲁丁才把地球仪带到中国。当时回人的天文馆与汉人的天文台是两个机构，互不相通。没有证据显示郭守敬知道这个地球仪，更不提当时西方的地球仪上的地图的东方部分会是何等的粗糙。
第四，即便郭守敬能利用三百年后的知识和六百年后的地图，在技术上，依赖测量日出时刻等方法也无法哪怕相对准确地测量经度。即便利用比日出时刻准确得多的测量月蚀时刻的方法，以当时条件所得出的系统误差也有1.4倍。
第五，这个实验中，准确选取这几个点是“对齐”日出时间的必要条件，有赖于准确的经纬度和地图。要是能选出这六个点，其经纬度的地理信息也就一早清楚了。这就根本没有必要再进行这个测量。韩振华的设想在科学实验设计上根本就是本末倒置。
其次，韩振华的设想缺乏史料依据。
从现在留下的资料看，没有丝毫证据能够说明郭守敬曾经选取了这样的六个点。韩振华的说法完全出于自己的虚构和想象。
韩振华所依据的不过是一句话：“今疆宇比唐尤大，若不远方测验，日月交食分数时刻不同，昼夜长短不同，日月星辰去天高下不同，即目测验人少，可先南北立表，取直测景。”韩振华把“取直”解释为“在夏至这一天，取天顶与黄道垂直的一条直线，并在这一条垂直线上的南北，共选六个观测点，各立表观察。”。我很佩服韩振华能够把“取直“解释成这个含义。取直在古文中意思是取直线，从文中的意思看，应当是测量最短的影子的意思。从前面三句“日月交食分数时刻不同，昼夜长短不同，日月星辰去天高下不同”看，郭守敬只是强调了纬度的不同，日月交食分数勉强可以和现代经度的挂钩，但是也显示了郭守敬仍然仅仅有耶律楚材时代的“里差” （朴素的经度概念，建立在地平说基础上）概念。没有任何文字能够暗示出韩振华的解释。
如果郭守敬有任何按照这个角度画一条线的想法的话，他至少应该提一下“黄赤交角”或者“黄赤大距”之类的专业词汇。这两个词语早就通行于中国古天文学界。在现代科学术语说来相当于地球公转轨道（黄道）和地球自转平面（赤道）的二面角，也就是66度33分的余角。但是在明末之前，从来没有人把黄赤交角和宋末元初才刚刚出现的“里差”相联系。
最后，韩振华还犯了循环论证的错误。在论文中，韩振华通过“验证”了六个点的经纬度，“证实”了这六个点都在一条直线上，从而“证明”了自己的理论。
其实，四海测量这六个点，除了南海这个点，史学家对其他五点的位置早有定论。由于韩振华的理论要求六个点在直线上且和赤道有特定的角度，不消说，基本上这些点都达不到韩振华的要求。于是，韩振华通过自己的理论，在地图上找到满足自己要求的其他五个点，再在这些点附近牵强地找出一些地点，说成是当时的测量点。韩振华找的点（除了一个之外）和传统认定的点相距都很远。而他找的点和传统的说法相比，基本没有什么根据。通过这种理论找到这些点再来验证这个理论的正确性，属于逻辑上的循环论证，根本不能证明这个理论是对的。
因此，最可能的情景是这样的：韩振华首先在当代的地图上以黄岩岛为基点，画上一天和赤道成66度交角的直线。这条直线穿过中国大陆。韩振华再根据从那剩下五个测量点的纬度位置，推算出该直线和相应纬度交点，以及确定该交点的经度。这样，该交点就成了韩振华推算中的测量点了。然后，韩振华就穿越成为郭守敬。
没有任何证据支持黄岩岛的假说，却相当多的证据可以否定黄岩岛的假说。
首先，没有任何证据显示中国在元朝的时候就知道黄岩岛，当时也没有更路薄一类的水文记录。四海测量计划从提出到完成，只有短短不到一个月的时间。即便在生产力非常发达的今天，也是不容易完成的。郭守敬根本无法在不到一个月的仓促的行程中到达遥远的黄岩岛。同样不可行的地点还有韩振华所说的“北海”。他认为“北海”一地，是欧洲乌拉尔山脉接近北冰洋的主峰人民峰（Mount Narodnaya） 。人民峰距离北京4500多公里，频临北冰洋。同样无法想象郭守敬（或其同僚）能在不到一个月之内穿越西伯利亚到达万里之外的高峰进行测量。
其次，四海测量的目的是编定新历法的时候确保全国各地人民的生产生活需要，而不是要象韩振华说的确定中国的版图范围，也不是海外探险。所以这次测验是一次以满足实践性需求为指导思想的行动，所以“选点应当在居民相对多的区域，观察者不会避实就虚，舍近求远，舍易就难。”（陈美东《中国科学技术史，天文学卷》）。
第三，从地质条件看，现在所谓的黄岩岛其实就是几块稍微露出水面的礁石，根本没有条件放置天文测量器械。根据古地质学研究，黄岩岛露出水面的礁石仅仅在四百多年前才露出水面。在700年前的元朝初年，“黄岩岛”还不过是一堆暗礁。（见1980年的黄金森的论文《南海黄岩岛的一些地质特征》（海洋学报，1980年第二卷第二期）。因此，更无法想象郭守敬会到一个暗沙上测量天文数据。
所以可以肯定地说，四海测量的地点根本不在当时未露出水面的黄岩岛。到底在哪里呢？分析下来还是古天文学家和历史地理学家的越南中部说更为合理。这里就不讨论了。
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