秦汉时期，国家的统一，疆域的拓展，政治的稳定，经济的繁荣和四通八达的交通网的形成，为人们提供了更广阔的视野，同时也为地理学的发展提供了极为有利的条件。这一时期，无论在地图的制作，地理学知识的丰富，还是在地理学著述方面，都比前代有了很大的提高。

一、地图的制作

秦始皇统一六国后，为了加强对全国的控制，实施有效的管理，十分重视地图的绘制与收集工作。据估计，在当时不仅备有六国地图，而且还可能有了天下一统的综合舆图。《史记·萧相国世家》记载，刘邦军攻入秦都咸阳后，“诸将争趋金帛财物之府分之，（兼）何独先入秦丞相御史律令图书藏之”。刘邦因而得以知道“天下阨塞、户口多少，强弱之处”，它对于刘邦战胜项羽、建立汉朝起了很大作用。由此也可以看出当时地图已具有了一定的准确性和丰富的内容。可惜，由于地图不易保存，秦代的地图一幅也没能流传下来。

汉代的地图制作有了更大的发展。汉代的地图又称为“舆地图”。从一些史书记载看，汉代的地图是比较精确的。如《史记·淮南王刘安列传》记载，淮南王刘安想要谋反，“日夜与伍被、左吴等案舆地图，部署兵所从入”。可见刘安等人是从地图上研究部署进军关中的路线，说明当时的地图已相当精确、可靠。又如《汉书·严助传》记载汉武帝曾打算攻击闽越，“以其地图察其山川要塞，相去不过数寸，而闽独数百里”。这是说闽越地区已有了小比例尺的地图，从图上看只有几寸，而实际上却有数百千里远。《后汉书·张衡传》还记载张衡曾撰《算罔论》，唐李贤注为“盖罔络天地而算之，因名焉”。从“罔络天地而算之”一语看，当时似已有了罔络天地的地图。英国科技史家李约瑟将其称为方格图。若果如其言，则是汉代地图制作上相当大的改进。

绝大部分汉代地图已**然无存。所幸的是，1973年在长沙马王堆汉墓中发现了三幅绘在帛上的地图，有地形图、驻军图、城邑图各一幅，是距今2100年前西汉初年绘制的。这三幅地图的发现，使我们窥知当时地图测绘的精度、技术、形制等问题，为研究古代地图提供了珍贵的实物资料。下面对这几幅地图的基本情况作一介绍。

地形图长宽各96厘米，图的地形范围在湖南省南部的潇水流域一带，潇水是湘江第一大支流。图上绘有山脉、河流、居民点和道路等。山脉用闭合曲线表示，闭合曲线里还附加晕线，使山脉的轮廓和走向跃然纸上。图上的九嶷山除用比较粗的闭合曲线勾出山体外，又用细线画成鱼鳞状，表示峰峦起伏的特征，很像现代的等高线画法。河流用上游细、下游渐次变粗的曲线表示，生动地反映了河流的自然特征；它的注记有一定的位置，深水（就是现在的潇水）和冷水还注明了水源。居民点中，县治用方框表示，乡里用圆圈标出，注记都在框里。道路用细线表示。整幅地图繁而不乱，井然有序。

驻军图长98厘米，宽78厘米，它的范围只是在地形图的东南部地区，内容除山脉、河流、居民点和道路外，还表明了驻军的布防、防区界线和指挥城堡等，反映了军事守备部的特点。它是一幅彩色地图，河流、湖泊用田青色，军事驻地用黑底套红勾框，居民点用红圈或黑圈，有的还在旁边注上户数，道路用红色虚线，等等。整幅图给人一目了然的感觉。此外，该图还将难以用符号标记的军事要素加以文字说明，有关的作战思想和战斗决心也有文字说明。

城邑图是一个县城的平面图，绘有城垣和房屋等。

从以上三幅地图看，汉代的地图已具有以下几个明显的特征：第一，图里的内容已具备了现代地形图的基本要素，而且已经采用了统一的图例。这些图都有固定的方位和比例尺，方位是下北、上南、左为东、右为西，与现代地图的方位正好相反。地形图在中心部位的比例尺为十八万分之一，周围治外部分要小一些。驻军图比例尺为八万到十万分之一。这些图对于山脉、河流、居民点和道路等，都有一定的标记。第二，绘制技术熟练高超，精确度高。从这三幅出土的地图看，汉代的清绘技术已相当熟练，如河流粗细变化均匀，河口处没有通常容易绘错的倒流现象等。从绘制的精度看，专家们曾把这份地形图与现代南岭地区的地形简图比较，深水（今潇水）河道已与今日相仿佛，县城中的营铺（今湖南道县）、南平（今蓝山县）、舂陵（今新田县）等位置准确，九嶷山和都庞岭迂曲盘绕，也与今天位置大体相当。第三，这些地图是经过实测而绘制的，因而也必然涉及测绘技术。要绘制具有一定精确度的地图，不经过实地勘测是不行的。把高低不平的地形绘成平面图形，需要进行计算，这时期虽有勾股重差法能够胜任这项计算，但对这样大面积的地区进行全面测量、逐处计算却绝非易事。从地图上看，九嶷山的高度显然是经过测量的，其余的高度和坡度可能是估计的。但是，考虑到它们是距今两千多年以前的汉代人的作品，其科学的态度与高超的制图水平仍令人叹服。

二、《史记》《汉书》的地理学成就

早在先秦时期，中国就有了一些重要的地理学著作，如《山海经》《禹贡》等。到了汉代，中国地理学著作方面又呈现出了新的气象，取得了令人瞩目的成就。《史记》和《汉书》，不仅是两部重要的史学著作，而且也是具有划时代意义的地理学著作，代表了当时地理学发展的最高水平。

在司马迁所撰写的《史记》一书中，丰富而又翔实的地理学知识在多方面得到体现，并给人一种耳目一新的感受。如其中的《河渠书》，是我国古代第一部专论水渎的地理学著作。《禹贡》记载了人们的治河治水活动，但其中讲到水渎的部分不及全篇的1／3。《河渠书》在一定意义上可以说是对《禹贡》导水部分的继承和发挥。全篇共分为三个部分。第一部分叙禹迹，但并不囿于《禹贡》的记述，而是在亲自勘探、考察的基础上，提出了一些新的、发人深省的问题。如对于大禹治水为什么要导河北行、至碣石入海，而不顺流东经徐州入海这一问题，司马迁经过自己的实地考察，得出了这样的结论，即：“禹以为河所从来者高（指龙门—朔方一段地势高、落差大），水湍悍，难以行平地，数为败”，因而于下游“厮二渠以引其河，北载之高地”，“入于渤海”。这不仅是前人之所未发，而且也体现了司马迁“事必实际考察，深入思考”的作风。书的第二部分记述了汉以前的水利工程，重点讲了在秦国蜀守李冰主持下，对岷江的治理工程，以及秦郑国渠的修筑。第三部分则是对汉代水利工程的记载，这是全篇的重点。汉代治水有三个目的，即治水害、通漕运、溉农田。在司马迁所生活的汉代，黄河已发生两次决口，一次是在文帝十二年（前168年），另一次是在武帝元光三年（前132年）。这两次水害都给人们的生产和生活造成了很大的破坏。《河渠书》就记载了这两次治河的过程。漕渠的主要工程是引渭水，自长安东行三百余里至于河，以代替渭水漕运，三年而成。渠旁又可以之溉田，其利甚博。此外，书中还记载了关中的龙首渠、关东地区的引淮引汶、河西走廊的开渠灌田等工程。

从某种意义上说，《史记·货殖列传》也是一部很有价值的地理学著作。它记载了当时我国各地的地理条件、自然资源和物产，指出了区域特点和相互间的联系，描绘出了两千年前中国经济地理的概貌，可以说是中国古代经济地理的一部代表作。它不仅对于拓展人们的视野，而且对于指导人们的经济活动、加强各地区间的经济往来也有着直接的指导意义。

此外，在《史记》一书中，还有大量对于中国边远地区和周围国家风土人情的记载。如《匈奴列传》《南越列传》《东越列传》《朝鲜列传》《西南夷列传》《大宛列传》等，保存了大量中国边远地区及域外地理资料。《大宛列传》是根据张骞通西域的第一手材料写成的。其中对当时大宛、康居、奄蔡、大月氏、大夏、安息、条枝、身毒等国和地区的人口、兵力、物产、城镇、交通、河流、湖泊、气候以及彼此间的相对位置和距离等，都作了不同程度的介绍，可以说是中国古代有关中亚、西亚和南亚一些国家经济地理的最早文献。

与《史记》一样，《汉书》也是一部颇具影响的地理学著作。其中最值得称道的，当推《地理志》。《汉书·地理志》是中国历史上第一部以“地理”命名的地学著作。此前的《山海经》、《禹贡》等，虽为地理学方面的重要著作，却都没有“地理”之名。《汉书·地理志》由三部分组成。第一和第三部分分别收录了前人的地理著述，如《禹贡》和《职方》等。第二部分是全篇的主体，由班固首创，为中国古代地理学著作开创了一种新的体制，这就是以记述疆域政区的建置为主的疆域地理志。这种体制，为以后中国历代正史中《地理志》的撰写提供了宝贵的范例。而《汉书》作为一部重要的地理学著作，其价值也主要体现在这方面。

《汉书·地理志》以西汉平帝元始二年（2年）的建置为基础，以疆域政区为纲，依次叙述了全国103个郡（国）和所管辖的1587个县（道、邑、侯国）的建置沿革情况。在每一个郡（国）项中，都记有当地的户口数，部分郡（国）还记有某些重要的自然和经济情况。在县（道、邑、侯国）下还简要记载了有关山川、水泊、特产、官营工矿、关塞、祠庙、古迹等情况。据统计，该志所记的山脉共134座，各具名称，而且大多记有方位；所记水道和陂泽湖池等300多处，在水道发源地所在县项下注明它的源头、流向，对比较大的河流还记有所纳支流和经行里数等内容；所记盐官36处，铁官48处。毫无疑问，这些记载具有十分重要的经济和研究价值，是很宝贵的地理文献资料。它对于全国及各郡国人口数字的记载，是我国最早的人口统计资料。

不仅如此，《汉书·地理志》中还记载了不少矿藏及其分布情况，因而对于中国科技史的研究具有广泛的参考价值。志中除了记载盐、铁、铜、金、银等常见的矿产外，还记载了铅、锡、文石（又叫霰石，是碳酸钙的一种晶体矿物）、石油和天然气等情况。如在上郡高奴县（今陕西延安）项下，记有“有洧水，可燃”，洧水就是今延河。那时有石油浮在延河水面，所以可以燃烧。这是中国关于石油资源的最早记载。又如在西河郡鸿门县（今陕西神木）下，记有“有天封苑火井祠，火从地出也”。这是我国关于天然气的早期记载。

总之，《汉书·地理志》是中国地理学发展史上一部具有划时代意义的不朽之作。它不仅包含有丰富的自然地理知识，而且也有大量人文地理的内容。它开创了中国古代特有的地理学模式。从《汉书·地理志》开始，我国正史中有2／3都撰有“地理志”，并且都以其为范本。而中国的地理学著作中，有相当大的篇幅也为这类作品。从某种意义上说，《汉书·地理志》的出现，标志着中国古代地理学的走向成熟；同时，它也是汉代社会政治稳定、经济繁荣的一个缩影。

三、气象与农业生产

对于大气现象的观察与研究，是人们认识自身生存空间——地球的一个有机组成部分。人类在地球上生存、活动，时刻也离不开一定的气候现象，并根据气象状况来安排自己的生产与生活。在古代，气象和气候知识的积累与应用在农业生产中占有十分重要的地位。中国自古以农立国，无论是政府机构还是民间，都非常重视对各种气象现象的观察、记录与研究。

大约在战国末期，中国就已有了比较系统的二十四节气的概念。秦汉时期，人们在对气候周期进行长期的观测、研究的基础上，二十四节气的概念已臻于完善。在《淮南子》一书中，有与现在完全一致的二十四节气名称的记载。对于二十四节气的认识，是中国古代劳动人民的一项创造，它集科学性与客观性于一体，一直为后世所沿用，并流传到邻近一些国家。1928年，在国际气象台台长会议上，英国著名气象学家萧伯纳还呼吁欧美等国采用中国的二十四节气。这足以证明中国古代这项科技成就的深远影响。

二十四节气之所以从提出到现在一直为人们所采用，具有如此广泛而深远的影响，主要是因为它巧妙地将自然现象的有规律的变化与人们的生产、生活有机地结合在一起。二十四节气中的每一个节气，都有它特定的意义。有的是反映季节变化，如立春、立夏、立秋、立冬、春分、夏至、秋分、冬至；有的是反映气温变化，如小暑、大暑、处暑、小寒、大寒；有的是反映降水和水凝物情况，如雨水、谷雨、白露、寒露、霜降、小雪、大雪；有的是反映物候和作物生长情况，如惊蛰、清明、小满、芒种。如果把二十四个节气联系起来看，就能看出一年中冷、热、雨、雪的变化和物候变化，并掌握一年中春夏秋冬寒来暑往的变化规律，以此来安排生产和生活。

水利是农业的命脉。而一年中的降雨情况与农业生产、水利工程有着密切的关系。中国幅员辽阔，各地降水分布极不均匀，但对于降水情况的观察与记录却是同样地重视。中国古代对于降水情况的记载，早在先秦文献中就比比皆是。秦汉时期也是如此。在湖北云梦出土的秦简中，就有这样的记载：“稼已生而后雨，亦辄言雨水多，所利顷数。”据研究，秦代可能有一项法令，要求各地报告庄稼生长时降水情况，可见当时政府对气象的关心。《后汉书·礼仪志》载：“自立春至立夏尽立秋，郡国上雨泽。”这是汉代政府要求各地向中央报告春、夏、秋三季的降雨情况。为了上报雨量情况，当时必定有一种计量降雨量的器具，可惜至今未发现秦汉时代有关的记载和文物。

春夏之际，在中国的江淮流域常存在着较长时间的阴雨天气，因时值江南梅子成熟，又称“梅雨”。据东汉应劭《风俗通》记载：“五月落梅风，江淮以为信风；又有霖霪，号为梅雨，沾衣皆败黦。”这说明至少在汉代人们已注意到了梅雨这种气候。由于梅雨季节，正是当地作物生长时节，因此雨水状况对农作物的生长及当年的收成影响重大。若雨水调和，则极有利于作物生长；若雨水持续时间过长或过短，雨量过多或过少，入梅过早或过晚，则都会引起旱涝灾害，从而影响到农业收成。所以江淮一带对于梅雨现象十分重视是很自然的。

据《淮南子·说山训》记载，中国西汉时期还发明了一种测量空气湿度的天平式湿度计，名为“悬土炭”法。其方法是在衡（类似天平）的一端悬土，另一端悬炭，“使轻重等，悬空中。天时雨，则炭重；天时晴，则炭轻”。由于炭能吸收水分，“燥故炭轻，湿故炭重”。所以能使天平倾斜发生变化。人们根据这种变化，还能推测晴雨的变化，所谓“悬炭识雨”，起到晴雨计的作用。这是中国古代最早关于湿度计的记载，它反映了中国古代劳动人民的高度智慧。欧洲直到一千多年以后才出现了湿度计。