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中国科学技术史稿（修订版） [:1701078197]
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九 地学与水利建设
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地方志和域外地理著述
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以图经形式编写的地理著作，在北宋时仍很盛行。宋初开宝年间（968—975）曾先后两次重修天下图经和诸道图经。后来，图经中的文字部分不断增加，图渐居附属地位。到了南宋，地图与文字常被完全分开，图经已名不符实，便改称为“志”了。可以说，隋唐以来的图经到了宋代已向地方志过渡，并逐步形成了统一的格式和体裁。根据《宋史·艺文志》的记载，宋代地方志共有一百几十种。从时代来看，南宋多于北宋；以地区而论，南方多于北方。附有地图的则称为“图志”或“图经”。全国总志中最著名的有两部。一是976—984年间成书的《太平寰宇记》，北宋乐史所编，全书200卷，所述以中国为主，兼及外域。它与唐代志书不同之处是，增入不少有关人物与艺文的篇章，开创了方志列入人物、艺文的新体例。再则是《元丰九域志》，北宋王存等编纂，1068—1085年间成书。该书特点是注重“当世之务”，因而对沿革少所叙述，而四至八到，各地里数、城堡之名、山泽之利等情况较为详备。
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元代所修《大元一统志》1300卷，可以称为皇皇巨著。该书虽然已经不全，但从其辑本或残本可以看出，很多资料引自《太平寰宇记》，可见《太平寰宇记》对后世的影响之大。
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宋代郡县地方志保存至今的还可举出20种以上，如三朝（乾道、淳祐、咸淳）《临安志》、范成大的《吴郡志》等。宋代府、州、军、县、监一般都有志，州、县志更遍及全国广大地区。宋代以后，地方志陆续修纂，地区分布更为普遍。许多地方志经历代续修、补修，逐步积累形成丰富的地方资料，直到今天还有很大参考价值。
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由《汉书·地理志》开创的沿革地理，在宋代也有所发展。如郑樵《通志》中的“地理略”考证了历代的疆域沿革，而“都邑略”则叙述了历代的都邑，都是沿革地理的重要篇章。
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宋元时期由于中外交通往来频繁，对国际贸易的发展和文化的交流起了积极的作用，也扩展了人们的地理视野。在相互往来当中，对旅途实地考察与传闻的记述，形成了许多重要的域外地理文献。
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耶律楚材（1190—1243）随成吉思汗西征，居留西域六七年，行程五六万里，著有《西游录》一书。邱处机（1148—1227）曾西行到中亚，其随行弟子李志常撰有《西游记》，记述了他们往返3年的旅途见闻。又，常德于1259年曾到波斯西北部，历时5年，其随行人员刘郁写成《西使记》。这些著作都较详细地叙述了所经历的城市和沿途的地理情况。
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至于海上见闻，南宋周去非的《岭外代答》和赵汝适的《诸蕃志》，所记多得自传闻；而周达观和汪大渊的著述都来自亲身经历，周达观随使真腊（柬埔寨）3年（1295—1297），著《真腊风土记》，汪大渊更历游我国南海诸岛及印度洋沿岸各国，撰《岛夷志略》，记述翔实。
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各种地图的制作
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宋王朝建立起中央集权的封建统治后，军权、财权都全面地集中到中央。举凡军事调遣，财政租赋的征收调拨等都需要地图，加以宋代的疆域较小，对于失地常有收复之心，所以对地图特别重视。中央所藏各州府等行政区按定例造送的地图相当丰富，北宋真宗皇帝常到收藏地图的滋福殿观看地图，并与辅臣议论边境山川险要之地，又曾诏令“翰林院遣画工分询诸路，图上山川形势，地理远近，纳枢密院”【52】。淳化四年（993年）用绢100匹制成的大型地图——“淳化天下图”，其规模之大，是很少见的。
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宋以前的地图，除近年出土长沙马王堆西汉地图外，已很少见。而宋代地图除史籍当中多所记载外，其实际图样也有不少保存至今。如税安礼“地理指掌图”，程大昌“禹贡山川地理图”等。特别值得提及的是现仍保存在西安和苏州的三幅宋代石刻地图，即“华夷图”、“禹迹图”和“地理图”。这三幅图都是南宋上石的。另有一幅流传至今的于北宋上石的“九域守令图”也极为重要。
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图7－15 华夷图
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西安碑林有1136年的石碑，正面和背面分别刻有“华夷图”（相当于世界地图）和“禹迹图”（相当于全国地图），两图长宽都各约0.77米。“华夷图”上记有“岐学上石”等字，说明这两幅图都是教学用图。“禹迹图”上有画方，“每方折地百里”，即每方的边相当于百里之意，计横方70，竖方73，共计5110方。我国地图上有画方，“禹迹图”是目前所见时间最早的。图上所绘河流和海岸线比“华夷图”精确。因此“禹迹图”可以代表宋代测绘地图的水平。根据禹迹图绘制的时间和沈括在陕西从事编绘地图时间的—致，以及沈括在所著《长兴集》中有关他编绘地图的论述与禹迹图特点的吻合，加以在沈括晚年居住的镇江有依长安本刊的石刻“禹迹图”等情况分析，“禹迹图”可能是沈括出守封疆时于元丰四至五年（1081—1082）在陕西所绘，并带至镇江的。
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苏州文庙“地理图”，系黄裳所作，宽约1米，长约2米，1247年上石，王致远为之作跋。图上山脉具层峦叠嶂之形，有国画特色；地名和方框有定点性质，也不失为一幅较好的地图。
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“九域守令图”是宣和三年（1122年）在四川荣县上石的，图长宽各1米多。图中山东半岛和海南岛等的形状比南宋上石的图更为准确。从水系看，四川地区的水系比较详细。此图的编绘者可能是四川人或对四川十分熟悉的人。
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图7－16 九域守令图
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元代的朱思本（1273—1337）一方面总结了唐宋以来的地理学成就，另一方面则根据实地调查，在制图方面取得了不少成绩。他的“舆地图”是科学总结与实地调查有机结合的产物，是朱思本一生中精力荟萃之作，他核实求真，下笔不苟，是他“平生之志”、“十年之力”【53】的结晶。“舆地图”上的黄河源已反映了元初都实奉命勘察黄河源在星宿海的重要收获。此图的精确度达到了较高的水平，成为明清两代我国舆图的重要范本。
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矿物学著作《云林石谱》
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宋代矿冶事业的发展以及人们对地质现象实地考察的风气，使人们对矿物和若干地质现象的认识与研究也较前大为进步。1133年，杜绾著《云林石谱》3卷，汇载石品116种，各记其产地、采法、产状、光泽、品评高下等等，反映了人们对矿物认识的新水平，是这时出现的一部重要的矿物学代表作。该书也曾谈到风化作用和侵蚀作用，这是继沈括以后对某些地质现象形成原因的明确叙述。该书对于化石的记载与研究，较前人更为深化了。卷中记述的鱼龙石、零陵石燕两条，正确解释了石鱼、石燕的形成，认识到鱼化石是古代鱼类的遗体，经过长期埋藏后石化而成。杜绾记载说：“潭州湘乡县山之巅，有石卧生土中，凡穴地数尺，见青石即揭去，谓之盖鱼石，自青石之下，色微青或灰白者，重重揭取，两边石面有鱼形，类鳅鲫，鳞鬣悉如墨描。穴深二三丈，复见青石，谓之载鱼石，石之下，即著沙土，就中选择数尾相随游泳，或石纹斑剥处，全然如藻荇，但百十片中，然一二可观，大抵石中鱼形，反倒无序者颇多，间有两面如龙形，作蜿蜒势，鳞鬣爪甲悉备，尤为奇异。”十分生动翔实地记述了化石的采集情况和化石本身的状况。在同卷中，杜绾还记载了又一产地的类似情况，说：“陇西（今甘肃渭源县东南）地名鱼龙，掘地取石，破而得之，亦多鱼形，与湘乡所产不异。”接着他对这类现象的成因提出了大胆而正确的推测：“岂非古之陂泽，鱼生其中，因山颓塞，岁久土凝为石而致然欤？”这一见解比《梦溪笔谈》关于化石的记载与认识前进了一大步。
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石燕本是无脊椎动物腕足纲石燕类化石，晋代罗含在《湘中记》中就有记载，从这时起，“石燕遇雨则飞”的传说就一直在流传着。杜绾对这类化石也作了亲身的考察，并用实验的方法和“寒热相激”，岩爆石飞的道理，正确地解释了“石燕遇雨则飞”的现象，他指出：“永州零陵出石燕，昔传遇雨则飞，顷岁余涉高岩，石上燕形颇多，因以笔识之，石为烈日所暴，偶骤雨过，凡所识者，一一坠地。盖寒热相激迸落，不能飞尔。”
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水利事业的发展