由上可知,这部图集是极为精确的。可惜至元时便佚去了。熙宁年间,北宋与契丹国因边境问题发生尖锐矛盾。北宋遣沈括与契丹进行谈判。沈括查阅了大量地理和地图资料,据理力争,驳回了契丹对北宋领土的无理要求。次年,他以使臣身份出使契丹。出使期间,他遍履山川,对契丹国的地理山川进行了详细考察,将所掌握的北方地形和边防情况,用面糊和木屑模拟成立体地形模型。不久,因天气寒冻,“木屑不可为,又熔蜡为之”,具有轻巧易携之特点。返回京城后,他又按蜡制模型图原样转刻到木头上。木模型地图形象逼真,得到皇帝嘉许,皇帝还“诏边州皆为木图,藏于内府”。沈括用三种材料制作的地形模型图是地图模型制作上的创新,比欧洲最早的瑞士地图模型早了600多年。 北宋熙宁年间,熙宁九年(1076)沈括创用了因地制宜进行地形测量的方法。他利用汴堤外取土筑堤时形成的旧水沟,稍加改造,分段筑堰截水,使之形成梯级水渠。然后再分别测量梯级水渠的水位差,其总和即为两地地势高下之数。他用这种分段筑堰的测量法,实测了从开封到泗州淮口的地势差为19丈4尺8寸6分。沈括这项测量工作,比俄国于1696年开始的顿河地形测量早600多年。沈括在主持疏浚汴渠水利工程时,领导了对汴渠的地形测量。在对汴渠的水准高度测量中,他因地制宜,利用测量旧沟阶梯水面高度差再叠加的分层筑堰法,精确测得汴渠的高差。这是我国最早的水准高度测量,比欧洲18世纪初开始进行的水准高度测量早了600多年。沈括还较早发现了磁偏角现象,他观察到磁针“常微偏东,不全南也”。他还动手做了四种磁针装置法的实验。他的这些成果对地图测绘和航海事业的发展发挥了很大作用。
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