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北京城为何非正南正北？
为测量地球而假设的沿地球表面连接南北两极与赤道垂直的线叫子午线，是正南正北指向，也叫经线。北京城市中轴线是否是正南正北的子午线呢？
上世纪50年代，地安门桥下曾出土石鼠。在正阳门瓮城内，也有传说在午门下面或在天桥下面出土石马，子为鼠，午为马，标明古人认为北京中轴线就是通过北京的子午线。清康熙四十八年(1709)清政府曾将北京中轴线确定为天文和地理意义的本初子午线，即零度地球经线。可惜当时没有知识产权概念，没有申报国际认定，没有被国际社会采用。直至1884年国际会议决定以通过英国格林尼治天文台子午仪中心的经线为本初子午线。
几百年过去了，直到近年却有了惊人的发现。中国测绘科学院研究员夔中羽一直从事空中遥感及地图测绘工作。2004年他要拍摄北京的全景鸟瞰图。他先找来了北京航空影像图，面对高清晰的图像，他猛然发现北京的中轴线不是正南正北的。这让他极为困惑，又找了北京卫星影像图，发现北京中轴线是偏离子午线的。他又查看了各种版本的北京地图仍证实了这一点。在多年科研工作中养成了严谨作风的夔中羽特意找到了中国地图出版社的负责人。那位负责人告诉夔中羽，其实早在上世纪50年代，北京的规划部门在测量中就发现了北京中轴线偏离子午线的事实。由于偏离得不太多，一般市民根本感觉不出来，这个事儿也没有对外发布。
后来夔中羽与测绘人员共同对北京中轴线进行实地测绘。他们选择了中轴线上的永定门、地安门与钟楼三个点，经过精确地测量和计算，发现北京中轴线偏离子午线逆时针2度十几分。根据这一计算，从起点永定门到终点钟楼，已偏离300米。
夔中羽特意在永定门城楼下向北的甬路上，做了一次“立竿见影”的试验。他们在甬路中央设立了一根2米长的杆子。由杆子的下面，顺甬路中心线向北，粘上一条长6米的黑胶带，代表中轴线指向。当太阳经过永定门上中天时，杆子的影子就是永定门子午线。而太阳经过上中天的时间，是在电台播出“北京时间中午12点”的时号上，加上当地时差和当日时差修正后得到的。结果是，子午线影子与中轴线黑胶带之间确实有一个夹角，这个夹角也是2度十几分！
这一发现使学术界十分震惊。难道元、明、清三代33位皇帝的宝座都座歪了吗？中轴线为什么偏离了子午线？是什么地方出了问题？一时议论纷纷，众说纷纭。
一派认为是当时的测量出了问题。古代的技术水平相对较低，采用磁针定位法造成了一定的偏差。但许多人不同意这一说法。他们认为我国古代很早就有精确的测量技术，在天文、历法、数学等方面达到相当高的水平。唐朝的工程技术人员就曾准确地测量了子午线，中轴线的偏离不可能是测量错误。
还有人提出这样的假设，北京中轴线由建成至今已经700多年，是否在这700多年中，地球自然状态变化，比如岁差、极移、磁偏等等，引起了北京中轴线偏离子午线？天文学家对此也给出了回答：不会的。地轴的变化极其微小，短短700多年时间更不会有2至3度的变化。退一万步说有变化，地球是个整体，为什么大都的中轴线偏离了，相隔仅270多公里的元上都中轴线却没变化呢？
一些人文学者试图从人文角度找出原因。他们认为元大都的规划设计者刘秉忠是汉人，尽管受到忽必烈的信任，但他对蒙古族的统治是很不满的，很可能是他有意将中轴线偏离了正南、正北方向，让他们的江山不稳。
但是接着有了更惊人的发现。夔中羽在心里一直惦记着这个事情的答案。有一次他和同事聊天时，偶然提起古代建筑的方向有时与远方的地物有关。这让夔中羽心中一亮，他想到，元代起源于蒙古。北京中轴线向北、向蒙古延伸，会不会指向元的什么地方？
夔中羽立刻找来有关的9张大比例尺地形图。经过连续测算，他惊奇地发现：北京中轴线往北延伸，它的延长线直指古开平。而古开平(位于今内蒙古自治区锡林郭勒盟正蓝旗草原)不是一般的地方，它正是元世祖忽必烈的中兴之地，元上都的所在地！
具体的测算结果是这样：北京永定门纬度线至古开平中心纬度线距离约270多公里。古开平往西偏离北京子午线约17公里。北京至古开平连线与北京子午线的夹角为2至3度。这与北京中轴线偏离北京子午线的方向一致，偏离角度几乎吻合。这说明：当初建元大都时，中轴线是采取了开平(上都)与大都的连线作为基准线的！
为了证实这一点，2004年11月，夔中羽来到现称“兆奈曼苏默”的古开平元上都遗址实地测量。
在元上都东郊，夔中羽用GPS卫星定位仪，使自己站到由北京向北引过来的延伸线上。向西望去，可以清楚地看到上都用石头砌的东城墙。这说明：北京南北中轴线向北的延伸线，经过270多公里的长途跋涉，很靠近上都城，由上都东关厢旁通过。
当然，如果北京中轴线和元上都遗址中轴线完全重合就更好了。但现在看来还是有几公里的误差。但元代的测量技术不可能有现在这么精确，在这么远的距离内，这点误差大约完全可以由当时的技术局限来解释了。
发现这一点的时候，夔中羽说，他的心情真的是很激动。他认为，他终于得到了北京中轴线偏离之谜的答案！
翻翻历史书就知道，当年忽必烈就是从元上都迁都到元大都(今北京)的。而事实上，元世祖忽必烈实行“两都巡幸制”：冬天在元大都办公，元大都就是所谓的“冬都”；夏天在元上都办公，元上都即是“夏都”。
夔中羽说，知道了这一点就可以理解，在建元大都前的堪舆工作中，很可能按当时皇帝忽必烈的意愿，为体现上都——大都的两都统一，而采用上都——大都连线作为大都中轴线的基准线！因而将北京中轴线偏离而指向上都，是忽必烈有意为之。将两都的风水和王气连为一脉，中轴线成为两都线。
这会是解答北京中轴线偏移之谜的最终答案吗？我们还不得而知。中轴线的偏离，其中还暗藏着什么玄机和奥秘，有待进一步揭开。
那么北京城市中轴线是否是几何中分线？从理论上讲，中轴线即应该是几何中分线，否则不应称为中轴。但对北京城实测的结果，明清北京中轴线并不是城市的几何中分线。从中轴线至东城墙的距离比到西城墙略短。按民国《北平实测图》，正阳门至崇文门约1785米，崇文门至东城墙外沿1450米，合计3225米。正阳门至宣武门2075米，宣武门至西城墙外沿1450米，合计3525米。两者相比，正阳门至东城墙的距离比正阳门至西城墙的距离短300米，即东城墙内缩了300米。
东城墙为什么内缩呢？
一种说法是，在按原规划建东城墙时，那里有一片水洼，不易建城。东城墙不得不略向内缩，使东城墙距中轴线比西城墙距中轴线略短，也造成了中轴线不是几何中分线。
那么北京的几何中分线在哪里呢？按照对称原理300米一分为二，离现在中轴线西150米左右即是北京几何中分线。而现旧鼓楼大街恰在中轴线以西163米，极为接近城市几何中分线。这也是一些学者认为旧鼓楼大街是元大都中轴线，而明代中轴线略向东移，脱离了城市几何中分线的依据。
