隋唐五代科技史之隋唐五代的地理学

隋唐五代的地理学
　　隋唐五代时期，经济文化的繁荣为地理学的发展创造了条件。封建统治者为了巩固和扩展中央集权的封建大帝国，也迫切需要掌握域内外土地、物产等地理情况，从而促使了这一时期地理学的蓬勃发展。这一时期在地理学方面，突出地表现在方志的繁荣、制图学的创新、域外地理知识的扩展以及在潮汐成因、海陆变迁等自然地理的考察研究方面比前代有明显的进步，从而为这一时期的地理学发展写下了光辉的篇章。
　　（一）方志的繁荣
　　方志的编纂在我国有悠久的历史。由于它是一种记载地方史的书籍，往往以行政区域为单位，叙述其疆域、山川、建制、沿革、户口、物产、城廓、风俗、人物等内容，有较高的地理价值，因此，在传统的地理学研究中占有重要位置。在晋宋以前，方志著作极少附图，地图虽有说明，但名目上还以图称，不与方志相混。宋齐以后，方志著作渐渐附上了图，这样既发挥了地图的功用，也加强了地理著作的科学性，这是方志编撰史上的进步。随唐时期，这类有图有经称作图志 、 图经 的著作便大量涌现。
　　隋统一中国后，在大业年间（公元６０３- ６１８年）， 普诏天下诸郡，条其风俗物产、地图、上于尚书 （《随书？经籍志》）。由中央政府明令全国各地大规模编撰方志，自隋开始。隋王朝将全国各地上报的地志和图志，汇集编纂成全国总图志。据《隋书？经籍志》记载，有《区宇图志》１２９卷， 卷头有图 ，这是我国历史上第一部官修的全国性总地志。《诸郡物产士俗记》１５１卷；《诸州图经籍》１００卷。据《太平御览》引《隋大业拾遗》记载，这些图志、图经 别造新样，纸卷长二尺。叙山川，卷首有山川图；叙郡国，卷首有郭邑图，叙城隍，则卷首有馆图。其图上山水城邑题书字极细。 可惜，这些珍贵的资料早已佚亡，我们不能知道它们的具体内容。唐代对编造图志和图经也很重视，中央政府设有专门负责掌管图经的官员，并规定全国各州、府每３年（一度改为５年）一造图经，送尚书省兵部职方。如《唐会要》卷五十九记载：建中元年（公元７８０年） 诸州图每三年一送职方，今改为五年一造送。如州县有创造及山河改移，即不在五年之限。 《新唐书？百官志》也记载， 职方郎中员外郎各一人，掌地图，城隍、镇戍、烽候、坊人、道路之远近及四夷归化之事。凡图经非州县增废，五年乃修，岁与版籍偕上。 从《太平寰宇记》和《太平御览》等书中，可以得知，当时唐代曾有５０多个州修有图经，其数量可以想象。现从敦煌石室中发现的《沙州图经》和《西州图经》两个残卷，可以看到唐代图经的大致面貌，但其中图已经没有了。全国性的地志、图志，在这一时期也有了新的发展。如魏王李泰邀集学士肖德言等编撰的《括地志》５５０卷，外《序略》５卷；李吉甫撰的《元和郡县图志》４０卷；贾耽撰的《古今郡国道具四夷述》４０卷；《贞元十道录》４卷等；孔述睿撰的《地理志》等等。唐代的文风极盛，方志的繁荣，可见其一个方面。由于当年的著作只靠手抄，其流通数量必然有限，加上以后多逢战乱，它们大都已散失。这些全国性的总地志、图志，以李吉甫的《元和郡县图志》最为出色，它是一部集魏晋隋唐地志之大成的代表作。
　　李吉甫（公元７５８- ８１４年），字弘宪，赵州赞皇（今河北赵县）人，出身宦官家庭， 少好学，能属文，年二十七为太常博士 ，元和二年（公元８０７年），任中书侍郎同中书门下平章事，元和五年（公元８１０年），中书侍郎裴珀病逝，第二年 授吉甫为金紫光禄大夫，中书侍郎平章事。元和九年（公元８１４年）暴病身亡。李吉甫一生论著甚多，在地理学方面，先后撰有《十道图》、《河北险要图》、《淮西地图》、《元和郡县图志》等。
　　《元和郡县图志》４０卷，目录２卷。现存３４卷。是李吉甫晚年（公元８１３年）当宰相时，向宪宗皇帝献上的一部全国总地志。内容记述了全国十道所属各府、州、县的沿革、境域、山川、道里、户口、贡赋、古迹等。 起京兆府，尽陇右道，凡４７镇，成４０卷，每镇皆图在篇首，冠于叙事之前 （《元和郡县图志序》）。南宋时，图尽散失，遂改称《元和郡县志》。李吉甫在编撰《元和郡县图志》时，总结了前人所撰地志的一些经验和教训，正如他在《元和郡县图志序》中指出，过去所撰地志 尚古远者或搜古而略今，采谣俗者多传疑而失实，饰州邦而叙人物，因丘墓而征鬼神，流于异端，莫切根要。至于丘壤山川，攻守利害，本于地理者，皆略而不书。 在此基础上，他作了改进。一是注重了当今要素的记载，注意了数据的真实准确，在书中多用数字表达，是这一部志书的显著特点。二是摒弃那些注重 丘墓 、 鬼神 的做法，虽然他有时也不免落入神话故事的圈套，但还是保持住了方志编写的科学性和严肃性。三是注意军事要素的记载和绘制，把方志的编写和军事政治紧密联系起来。正如他在序言中所说： 佐明王扼天下之吭，制群生之命，收地保势胜之利。 这些在当时都是进步的。正是由于李吉甫的努力，尽管到南宋时其中图已亡佚，后世仍然对它有很高的评价，不仅因为它是魏晋以来现存最早的全国总地志，而且由于它所记载的 州郡都城山川 都有据可查， 无不根之说.《四库全书总目提要》还称其 体制最善，后来虽递相损益，无能出其范围。 可见它对后世影响很大，成为后来编纂全国总地志的范本。在世界地理史上也是一部杰出的地理著作。
　　方志的编写，发展到隋唐时代，不仅体例日趋完善，而且地理内容也较过去增多，尤其是附之于图，达到了图文并茂的程度，是方志编撰走向成熟的标志。
　　除方志著作外，隋唐时期在其它一些著作中也多有地理性专篇，如杜佑的《通典》，成书于贞元十七年（公元８０１年），全书２００卷，列八门，地理门有《州郡》、《边防》两篇。《通典？州郡》而打破了历代正史地理志偏重于本朝的局限性，叙述各行政单位在前代的沿革，一般追溯到春秋战国。
　　可称得上是我国最古老的沿革地理篇章。《通典？边防》篇从历代史书的四夷传采集资料，突出边防作用，这在当时也是别开生面的。
　　（二）制图学的创新
　　西晋时的裴秀创 制图六体 ，是我国古代制图理论的光辉成就，深深影响着后世的制图学。自裴秀以后，直至隋代对这一理论还无人问及。这一时期，常见的就是所谓图经、图记的发展。隋唐之际，有一种分野图，如《二十八宿分野图》、《周易分野新图》等，这些图已经佚亡，内容如何不能得知。另外有隋高唐尉李播，因官场不得志而为道士，撰有《方志图》１０卷，李播的孙子李该撰有《地志图》，还有吕才受唐太宗李世民之命撰有《方域图》等。据考证，这些带有地志性质的地图，虽画有山川河流，但不同于一般地图，而是一种与道教及历法有关的地图。因为这些作者本人不是道士就是天文星象学家，他们因为 郡国沿革名称屡迁，遂今后学难为凭准 （《旧唐书？天文志》），试图用天象来固定州县的位置，因为没有科学依据，自然滑入歧途，所以也没有实用价值。
　　唐王朝建立后，国力重振，科学技术的进步为制图学的发展添注了动力。
　　除经志著作继续发展外，图与经志分野的局面逐渐形成，裴秀的制图理论得到了恢复和发展，出现了一些较好的以裴秀制图理论为指导的地图。
　　唐贞观十年（公元６３６年），唐将全国分为十道，即关内道、河南道、河东道、山南道、陇右道、淮南道、剑南道、岭南道。在此基础上，出现了《十道图》。这是典型的唐代行政区划图，据《旧唐书？经籍志》和《新唐书？艺文志》记载，唐代有三种卷本的十道图。第一种是长安四年（公元７０４年）绘制的《十道图》１２卷；第二种是开元三年（公元７１５年）绘制的《十道图》１０卷；第三种是元和八年（公元８１３年）李吉甫所绘的《十道图》。
　　这些十道图大体都有山川、户口、赋税、行政区划、文武官员数字、薪俸以及各州郡疆域、政治纲领等，完全是适应政治上的需要，为中央实施各种政令的要求而绘制的。五代时，这种图还仍作为官绘地图而使用，凡政制有变，图也随之修改。如《五代会要？选事上》记载：同光二年（公元９２４年） 史部三铨下省，南曹废置 ，特令左丞崔沂等人修定《十道图》。晋天福二年（公元９３７年） 尚书吏部奏，清泰三年创造以上三县，欲编入《十道图》。 直到南宋的《直斋书录解题》一书，仍然著录有《十道图》，足见它至少流传了３个世纪，对巩固和维护封建王朝的统治起了一定的作用。后因宋代的大行政区不再以 道 分，遂改为 九域图.这一时期，军事性质的地图也有发展。除李吉甫绘有一幅《河北险要图》外，还有魏元忠（公元６３７～７０７年）绘制的《九州设险图》。由于这幅地图冠以九州之名，估计是唐代较大的军事设险图。
　　隋唐五代时期，在制图学方面做出最杰出贡献的要数贾耽。
　　贾耽，字敦诗，沧州南皮（今河北沧州）人，生于唐开元十八年（公元７３０年）。自幼喜好地理，早年曾任过员外郎、礼部郎中等职，因 政绩茂异 被升为管理国家礼宾和接待外国使者的鸿胪卿，大历十四年（公元７７９年）后，曾任左散骑常侍、山南西道节度使、工部尚书、山南东道节度使、右仆射等职，贞元九年（公元７９３年）升为右仆射同中书门下平章事（宰相职务），在相位１３年，于永贞元年（公元８０５年）去世，终年７６岁。
　　贾耽的制图显然是受了裴秀制图理论的影响，他在献图的表中谈到 晋司空裴秀创为六体，九丘乃成赋之古经，六体则为图之新意。臣虽愚昧，夙尝师范（《旧唐书？贾耽传》）。可见他是师范裴秀的制图理论，不仅如此，在此基础上，他还有所创新。
　　贾耽的地理著作和地图主要有：《关中陇右及山南九州图》一轴和为说明此图而撰的《关中陇右山图九州别录》６卷及《吐蕃黄河录》４卷，统称《别录》１０卷；《海内华夷图》一轴和为说明此图撰的《古今郡国道县四夷述》４０卷；还有《地图》１０卷、《贞元十道录》４卷及《皇华四达记》等。
　　贾耽一生勤于钻研地理知识，自称 臣弱冠之岁，好闻方言，筮（ｓｈī音逝，古代用蓍草占卜）仕之辰，注意地理，究观研考，垂３０年 （《旧唐书？贾耽传》）。在他担任鸿胪卿期间， 凡四夷之使及使四夷还者，必与之从容，讯其山川土地之终始。是以九州之夷险，百蛮之土俗，区分指划，备究源流 ， 绝域之比邻，异蕃之风俗，梯山献琛之路，乘舶来朝之人，咸究竟其源流，访求其居处。 这种勤奋工作精神，加上他身居宰相，能较多地接触所藏各种典籍，从而使他能够具备丰富的地理学知识，掌握大量的地理经典资料，在地理学上作出卓越的贡献，成为唐代杰出的地理学家和制图家。尤其是他经历了 安史之乱 ，对一些疆域的丧失深感痛心，热切盼望能尽快收复失地。他制作的地图和著述的地理著作，正是寄托着这一心愿。
　　他在晚年绘制的《海内华夷图》，是我国历史上著名的大地图，也是唐宋时期影响最大的一幅全国一统大地图。
　　《海内华夷图》及其说明该图的《古今郡国县道四夷述》共一轴４０卷。
　　完成于公元８０１年。这幅图师承裴秀制图 六体 的画法，图广１０米，纵１１米，比例尺为３。３３厘米折成５０公里（即１∶１５０００００），面积约为１１０平方米，是魏晋以来我国古代第一大图。图中以黑色书写古时地名，用红色书写当时地名，这样 今古殊文，执习简易 （《旧唐书？贾耽传》）。这是我国古代制图史上的一项创新，也为后世的历史沿革地图所袭用。《海内华夷图》已经失传，现存陕西省西安市碑林博物馆内有一幅南宋绍兴七年（１１３７年）的石刻《华夷图》，其左下角有一段话 其四方蕃夷之地，唐贾魏公（即贾耽）图所载，凡数百余国，今取其著闻者载之。 可知此图参照了贾耽的《海内华夷图》。从现存的石刻《华夷图》可以看出贾耽的《海内华夷图》，不但各要素丰富，所载国家多，而且大江大河流向位置绘制的比较准确，不但绘有沙漠，而且绘有长城，各要素的符号许多与今相同或接近。
　　《古今郡国县道四夷述》是说明《海内华夷图》的文字资料，贾耽认为：诸州诸军，须论里数人额，诸水诸山，须言首尾源流。图上不可备书，凭据必资记住 （《旧唐书？贾耽传》）。可见该资料备有各州详细的道路里数和驻军人数，以及各山各水的发源与归宿，是一部很有价值的历史地理著作。
　　这部书至少在北宋修《新唐书》时还没有散失，也可能因为它篇幅过繁，贾耽曾提出要写《贞元十道录》，此书也早已散失。据王庸《中国地理学史》称近在敦煌发现写本《贞元十道录》残页，《鸣沙石室佚书》中有影印本。 除此而外，贾耽还绘有从中国到朝鲜、东京（今河内）、中亚、印度，甚至到巴格达的交通图等等（《新唐书？地理志》）。这些都早已散失。
　　（三）域外地理知识的扩展
　　随着对外文化交流的开展和交通工具的发达，隋唐时期域外考察活动呈现出十分活跃的局面。与此同时，介绍域外地理知识的书籍也不断涌现，加深了人们对域外知识的认识和了解。
　　隋炀帝时，曾命裴矩（公元？- ６２７年）掌管与西域的交易。裴矩一方面同西域各族人民发生密切联系，一面将西域的地理情况和风土人情加以记载，并绘成图册，撰成《西域图记》２卷。据《隋书？裴矩传》转引《西域图记》的记载，当时人们已经十分清楚地知道通往地中海、波斯湾、阿拉伯海的三条陆经路线。公元６５８年，唐初的许敬宗（公元５９２- ６７２年），出使康国和吐火罗后，撰成《西域图志》６０卷，还详细地介绍了中亚各地的风俗物产及古今废置等情况。唐时，出使印度和不避艰险访求印度佛教经典的高僧络绎不绝，他们去后都带回当地及沿途一些地理见闻，著书立说，大大丰富了人们对域外地理知识的了解。如唐初的王玄策，曾于贞观十七年（公元６４３年）、贞观二十一年（公元６４７年）、显庆二年（公元６５７年）三次出使印席，回来后撰有《西域行传》，又名《西国行传》、《王玄策行传》等，书中素材多被当时有一部官书叫《西域志》所采用。唐贞观元年至贞观十九年（公元６２７- ６４５年），玄奘西行取法，遍游天竺（今印度），回来后写有《大唐西域记》１２卷，是一部关于我国西北部边疆地区和中亚、南亚的重要地理著作。天宝十年至宝应元年（公元７５１- ７６２年），唐杜环在当时的大食（阿拉伯）境内留居１０余年，归来后撰有《大食国经行记》，翔实地反映了当时中亚和波斯（今伊朗）、大食、佛菻（东罗马）、苫国（在今叙利亚）、摩邻（在今肯尼亚）等处的地理情况，是研究西域历史地理的一部重要著作，在后世的《太平御览》、《太平寰宇记》、《通志》、《文献通考》中都有转载。虽然它传世文字不多，但由于所记内容重要，有关部分还被译为英、法、日等文字，受到各国学者的重视。后晋天福三年（公元９３８年），统治中原的后晋派张匡邺、高居海出使于阗（今新疆和田），高居海回来后撰了《行记》，其中详细记载了昆仑山北麓，于阗至若羌一带产玉的情况。随着海上交通的发展。唐时漂洋过海从水陆到南亚、印度、波斯湾考察的也很多，如唐代的僧侣义净和尚，咸亨二年（公元６７１年），自广州出发，至佛逝（今苏门答腊东南），由佛逝至印度，在印度求法１０载，然后又至佛逝，停留６载后，于永昌元年（公元６８９年）返回广州。同年冬又去佛逝，前后在外２５年，经历３０余国。归后撰《南海寄归内法传》和《大唐求法高僧传》。他在《南海寄归内法传》中记述了南海州岛中夷人 甚黑，裸形，能驯伏猛兽犀象等 ，估计他远到了非洲东岸。隋大业三年至大业六年（公元６０７- ６１０年），隋炀帝先后派朱宽、陈棱、张镇州等前往琉球（台湾） 慰谕.《隋书？琉球传》详细记载了台湾的风俗、物产及气候。同时期，隋炀帝还派常骏、王君政等人出使赤土国（今马来半岛的南部）。《隋书？赤土传》记载了赤土国的气候和农作物的情况。唐代对云南地理的记载要数樊绰的《蛮书》，这部书详细地记录了唐代云南境内的交通途程、重要山脉河流和城邑、云南各族人民的经济生活、生产技术、风俗习惯以及部族的分布迁徙等，是研究我国西南边陲极为珍贵的史料。唐时与日本的来往十分密切，两国互派使节，对日本的政治、经济、地理等情况都有较深的了解。对我国北邻，汉魏北朝时曾到达北海（即贝尔加湖）一带，而唐时走的更远。据《新唐书？回鹘传》记载：骨利干 处瀚海北……草多百合，产良马 ， 其地北距海，去京师最远，又北度海则昼长夜短，日入烹羊胛，熟，东方已明，盖近日出处也。 瀚海即贝尔加湖，骨利干在贝尔加湖北，从其昼长夜短，和烹一顿羊胛太阳已出来情况看，其地纬度很高，当距北极圈不远。
　　在众多的域外地理考察著作中，当以玄奘述、辩机编的《大唐西域记》最为著名，它详细地记述了唐玄奘不畏艰险，游历１１０余国的经历和见闻，是闻名中外的地理学专著。
　　玄奘（公元６０２- ６６４年），姓陈名纬，洛州侯氏（今河南偃师侯氏镇）
　　人。隋末出家，早年熟读佛教经典，深究经典理义。遍游关中、四川、湖北、河南、河北等地。在访学问师过程中，深感当时佛教内部派别不一、理论争执较大。为了维护佛教统一，从而达到佛教一尊的地位，玄奘于贞观三年（公元６２９年）秋天，从长安出发，冒险偷渡随商人去天竺取经，沿途经瓜州、玉门关、伊吾（今哈密）、焉耆、高昌（今吐鲁番），沿天山南麓向西，越葱岭北隅的凌山（今腾格里山穆素尔岭），经大清池（今吉尔吉斯伊塞克湖）
　　北岸往西到素叶（今吉尔吉斯托克马克附近）、赭时国（今乌兹别克的塔什干）、飒秣建（今乌兹别克撒马而罕），然后折向东南，出西突厥的铁门（今阿富汗的巴达克山），过大雪山（今阿富汗的兴都库什山）和黑岭，来到北印度。在印度遍游恒河与印度河流域以及东、西海岸，然后翻越雪山和葱岭，经疏勒、于阗、鄯善至敦煌瓜州，于贞观十九年（公元６４５年）初回到长安（见玄■西游路线图）。前后１６年，跋涉２。５万余公里，完成了举世闻名的伟大旅程。回来后，唐太宗亲自下令迎接他，以至于出现了 近京之日，空城出观 的场面。玄■回到长安不久，唐太宗又在洛阳召见他，奉诏翻译佛教经书６００余部，并根据他的口述，由他的助手辩机编成《大唐西域记》１２卷。他的另一个助手彗立，也根据他的口述，编写了《大慈恩寺三藏法师传》１０卷，除详细记述玄奘游印路程和见闻外，还追记玄奘西游以前的身世，并一直到他的葬事，属于一部传记体的著作。
　　《大唐西域记》全书１２卷，１０余万字，记录了玄奘亲自经历１１０个国家和地区及传闻、２８个国家和地区的地理位置、历史沿革、风土人情、山川、物产以及气候和宗教等情况。书中内容不仅十分丰富，而且真实可靠，文笔也绚丽雅致，简扼流畅，在许多地理知识的认识描写上都是前所未有的。如对高山冰川的认识，提出 凌山 一词，即现代所谓冰川。玄奘记述 其山险峭，峻极于天。自开辟以来，冰雪所聚，积而为凌，春夏不解，凝江污漫，与云连属，仰之皑然，莫睹其际，其凌峰摧落横路侧者，或高百尺，或广数丈。 不仅形象地描写了冰川外观，而且正确解释了它的成因。又如关于波谜罗川的记载，过去一直笼统地把它称作是葱岭地区，玄奘经过考察，指出它是葱岭的一部， 其地最高 ，并且首次提到波谜罗（即帕米尔）这一地理名称，为中亚一带历史地理的研究提供了宝贵资料。
　　书中对古印度的气候也作了详细的记录，谈到印度一年分为六季，每季二个月，都是从月圆到月圆为一个月，分别为 渐热季、盛热季、雨季、茂季、渐寒季、盛寒季.对研究印度半岛各地古气候，很有价值。
　　对沿途各地的植物分布景观，书中也作了真实的描绘。如描写新疆疏勒到叶城一带 嫁穑殷盛，林树郁茂，华果繁茂. 土宜糜、黍、冬麦、 和 沙枣、葡萄、梨、杏诸果.但是描写帕米尔，则是另一幅景观： 葱岭东冈四山之中，地方百余顷，正中垫下，冬夏积雪，风寒飘劲，畴垅泻齿，稼穑不兹。即无林木，唯有细草，时虽暑热，而多风雪.把高寒山地与荒漠绿州的植被情况作了生动真实的描绘。
　　《大唐西域记》１２卷，除去首尾两卷既讲印度，又讲我国的地理情况外，其余各卷都是讲印度各地的地理风光及宗教历史，因此，它又是我国最古老的外国地理专著之一。如对印度地形轮廓的描述是 三垂大海、北背雪山，北广南狭，形如半月 ，这是接近实际的，在我国地理文献中还是第一次。
　　作为一部伟大的游记著作，也存在一些缺点，如所用里程，往往有些过于夸大，常常一写就是百里千里以上，使人不易捉摸。即是如此，作为古代一部旅游著作，仍不失其辉煌价值，今天仍然是研究中亚、印度和巴基斯坦等历史地理的重要文献，并被译成多国文字，在全世界广泛传播。
　　（四）对潮汐成因及海陆变迁等的认识
　　隋唐时期，在对一般自然地理认识的同时，还通过野外实地考察研究，更深层次了解一些地理现象的成因，作出科学的解释，使地理学的研究向更深层次迈进。其中突出的表现在对潮汐成因、海陆变迁以及对黄河源的考察等方面。
　　我国有着广阔的海岸线，潮灾的防止和潮汐的利用是一个比较大的课题。尤其是隋唐时期，随着航海业的兴起，就必须要了解潮汐涨落的规律，以防止海水退潮造成搁浅或触礁。东汉时的王充曾提出 潮之兴也，与月盛衰，大小满损不齐同 （《论衡？书虚篇》）。把潮汐涨落与月亮盈亏联系起来，从而引导人们用计算月球运动的方法确定潮时。三国时，地处东海之滨的吴国，已有《潮汐论》问世，但早已散失，不知其内容。唐时窦叔蒙在多年观察研究的基础上，写了《海涛志》一书，详细地论述了潮汐的成因，较王充前进了一大步。《海涛志》又名《海峤志》，全书共６章，约成书于８世纪中叶，是我国现存最早论述潮汐现象的专著。窦叔蒙在《海涛志》中，利用潮汐运动和月亮运动同步这个原理，进行了精确的计算。他算得自唐宝应二年（公元７６３年）冬至，上推７８３７９年冬至日之间的潮汐，得到 积日二千八百九十九万二千六百六十四 ，而积涛五千六百二万一千九百四十四.两者相除，得出潮汐周期为１２小时２５分１４。０２秒。两个潮汐周期比一个太阳日多５０分２８。０４秒。这个数字与现在计算正规半日潮每日推迟５０分极为近似，这在当时是非常科学的。窦叔蒙还计算出潮汐运动有三种周期，一日之内有两次潮汐循环，一朔望月内，有两次大潮和两次小潮；一回归年内也有两次大潮和两次小潮，从而阐明了正规半日潮的一般规律。窦叔蒙还创立了推算潮时的图表法，根据月的圆缺情况，画出相应的潮汐变化图表，此表很容易地查出当天高潮的时辰。这个表要比欧洲最早的潮汐表（大英博物馆所藏的１３世纪 伦敦桥涨潮 表）早４个世纪。可见，我国在８世纪中叶，对潮汐理论的研究已经达到很高的水平。
　　与窦叔蒙同时的封演，也对潮汐现象进行了研究，他在《说潮》中，详尽地描绘了一朔望月中潮时逐日推移的规律，与窦叔蒙的推算是异曲同工。
　　书中对潮汐成因也有精辟的论述，他说： 月，阴精也，水，阴气也。潜相感致，体于盈缩. 潜相感致 说，在牛顿（１６８７年）的 万有引力 之前８００多年，是难能可贵的。
　　关于海陆变迁的认识，在唐以前已经出现。如晋葛洪著《神仙传》中有 东海三为桑田 ，但没有科学论证，而且附诸于神话。到了唐代，大书法家颜真卿任抚州刺史的时候（公元７７１年），在今江西省南城县的麻姑山顶一座古坛附近发现了螺蚌壳化石，他认为这就是沧海桑田变迁的遗迹，于是写了《抚州南城县麻姑山仙坛记》一文。他在文中写道： 东北有石崇观，高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变.这是从野外实地观察，得出海陆变迁的科学结论。他并且 刻金石而志之 ，可见他对这一发现十分重视。唐诗人白居易也在他的《海潮赋》中记有海陆变迁这一认识，他在诗中写到： 白浪茫茫与海连，平沙浩浩四无边，朝来暮去淘不住，遂令东海变沧田.可见海陆变迁这一认识在唐代已很普及。
　　对黄河源的考察，在唐代已达到比较接近实际的结论。据《新唐书？吐谷浑传》和《新唐书？吐蕃传》记载，唐贞观九年（公元６３５年），唐遣侯君集、李道宗对河源进行实地考察，曾到达星宿海、扎陵、鄂陵二湖一带。
　　长庆二年（公元８２２年），唐遣刘元鼎出使吐蕃，途经河源，刘元鼎经过实地考察，认为 河之上流由洪济梁西南行二十里，水益狭，春可涉，夏乃胜舟，其南三百里，三山中高而四下，曰紫山，直大羊同国，古所谓昆仑也。
　　虏曰闷摩黎山，东距长安五千里，河源其间.这里已描述了河源区的水文特征，较前更为具体，而且大体位置已接近实际，这就否定了西汉以来对黄河的重源伏流 说。
　　另外，在对地下岩溶地形、海岸地形、沙漠地形等自然地理的认识方面，都比前代有明显进步，并且留下有科学考察的记录。如现存广东肇庆市七星岩石壁上唐李■的《端州石室记碑》，详细地描述溶岩的地貌，是研究洞穴地形的宝贵文献。又如《新唐书？地理志》所载的航道上，已有山、门、州、石、海峡等海岸地形类型的记录，说明唐代对海岸地形知识比前代丰富了许多。对沙漠地形的认识，在这一时期更为深入，所留的文献屡见不鲜。如唐开元天宝年间成书的《沙州志》，对敦煌一带的鸣沙山有准确的描述，书中写道： 水东即是鸣沙山，其山流动无定，峰岫不恒。俄然深谷为陵，高崖为谷，或峰危似削，孤岫如画。夕疑无地，朝已干宵。中有井泉，沙至不掩，马驰人践，其声若雷。其水西有石山，亦无草木.北方草原滥垦，会使草原变成沙漠。据《横山县志》卷３记载： 长庆二年（公元８２２年）１０月，夏州大风，堆沙高及城堞.原本水草丰美的夏都，以后变成了毛乌素沙漠。