忠敬出生在九十九里滨(现在的千叶县九十九里町小关)的小关家,这个地方濒临太平洋,距离当时日本首都江户近70公里远,家里是有名的船东,户主世代担任当地的里正(主要负责掌管户口和纳税的官职)职务。父亲是上门女婿,入赘附近村子里的一户门当户对的家庭,忠敬六岁时母亲去世,父亲也因此结束了那段婚姻关系,回到了自己的老家神保家。 忠敬一开始留在了小关家,10岁被神保家接走。据说他从小好学,跟着老师学习了观星和算术等知识。17岁时,他入赘到了近邻佐原村(现在的千叶县香取市)的伊能家。那个村子是盛极一时的物资集散地,伊能家是村里数一数二的富商,家业涉及酿酒、木炭、金融等。 据说他在伊能家极尽商业才能,到49岁隐居之时,家产已经达到了三万两(换算成现在的货币价值,约为30-60亿日圆)。
忠敬为家业殚精竭虑,却也不曾对学问失去热情,忙中偷闲学习天文学等知识。 当时他绘制的利根川地图留存至今,让人联想起他后来的地图绘制大业,也可以了解到他曾参与了治水防洪活动。
49岁时,忠敬将户主权交给儿子,离开江户在深川建起隐居之所,开始了隐居生活。 他拜入幕府天文方(相当于现在的国立天文台长)高桥至时的门下,开始正式学习天文学知识。至时当时在日本天文学界闻名,还精通西方天文学,还参与了日本历法的修改。忠敬在宅院里修建了专业的天文观测设施,在向至时学习的同时,没日没夜地从事恒星高度角测量等天文观测活动。
在学习天文学的过程中,他开始琢磨去测量地球的大小,为了求得子午线1度的长度,他用「导线测量法」测量了自家与「天文方」官署之间的距离和方位角,然后换算成子午线1度的长度,上报给师父至时。但至时根本不以为然,认为从这么短的距离测出的结果误差过大,没有价值,至少要去虾夷地(北海道)测出到江户之间的距离。于是,忠敬自告奋勇开始了赴虾夷地的首次测量活动。
1802年和1803年,他分别进行了第三次(东北地区日本海沿岸)和第四次测量(中部太平洋沿岸到日本海沿岸)以及东日本测量,绘制完成了东日本地区地图。他把地图铺展在江户城的大厅里,将军德川家齐也亲临检阅。结果,他的工作受到了高度评价,被幕府提拔为幕臣,奉命开展西日本的测绘工作,而且第五次以后的测量成为了幕府的直辖工作,经费也完全由幕府下拨。
忠敬原本打算在三年之内完成西日本地区的测量工作。 但西日本海岸线复杂,而且此前以忠敬门徒为核心的测量团队里又加入了政府天文台的测量技术官员,领导这样一个团队也很不容易,最终花费十年时间,相继完成了1805年到1806年的第五次测量(近畿和中国地区)、1808到1809年的第六次测量(四国地区)、 1809到1811年的第七次测量(九州地区)和1811年到1814年的第八次测量(九州地区)。 之后,又在1815年和1816年分别实施了第九(伊豆七岛、忠敬因年事已高并未参与)和第十次测量(江户市中)测量,前后共计耗费17年时间完成了全国测量工作。
在现代这个老龄化社会,伊能忠敬作为人生梅开二度的典范而受到尊敬。 在他身上,具备了从事实测工作所必需的坚韧、踏实和合理主义精神,并且拥有团队领导能力。 而另一方面,他似乎也有严厉的一面,痛恶歪门邪道,甚至和亲生子女断绝关系,还会把弟子逐出师门。
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