清前期在地理学、手工业技术、建筑等方面和前代相比，也都取得了一定成就。

一、地理学

中国的地理学作为一门科学，摆脱历史的附庸地位，而逐渐走向实地考察，是从明代开始的。伟大的地理学家徐霞客应运而生，就是一个明显的标志。清朝建立后，继续重视实地考察，在地图测绘方面也取得了重大成就。

清前期，清廷曾两次派人考察黄河源头。第一次是在康熙四十三年（1704年）四月。康熙帝派遣侍卫拉锡等往探黄河源头，要求务须直穷其源，凡流经等处要详细记述。拉锡等人受命后，五月中旬至青海，六月上旬至星宿海东，见鄂陵泽周围200里，而登山远眺星宿海，则见星宿海源头有小泉万亿个，周围是群山。南面是古尔班吐尔哈山，西边是巴尔布哈山，北边是阿克塔因七奇山。每座山下都有许多泉，三山泉流出三支河，三河东流入札陵泽，自札陵泽一支流入鄂陵泽，从鄂陵泽流出，便是黄河。此外，他山泉水与平地泉水流为小河的也非常多，都归入黄河东流而下。六月中旬，拉锡等人考察黄河源头结束后，开始返回。当他们登上哈尔吉山的时候，见黄河东流至呼呼托罗海山，又南流绕撒除克山南，北流至巴尔托罗海山南。到冰山的时候，看见冰山最高，云雾遮蔽。蒙古人说此山长300余里，有9个高峰，自古至今没听说过冰雪消融，经常飘降雨雪，一个月里只有三四天晴空。自此回行16天，至席拉库特尔地方，又向南行，过僧库里高岭，行百余里至黄河岸。见黄河自巴尔托罗海山向东北流，于归德堡北、达喀山南，从两山峡中流入兰州。自京城至星宿海，共7600余里。宁夏西有松山，至星宿海，天气渐低，地势渐高，人气闭塞，故多喘息。[44]虽然，拉锡等人所说鄂陵泽和星宿海即黄河源头并不准确，但是，这终究是清前期第一次对黄河源头的考察，它所积累的资料对以后考察黄河源头有一定参考作用。

乾隆四十七年（1782年）春，因河南省青龙冈漫口，合龙未成，乾隆帝派乾清门侍卫阿弥达前往青海，探察黄河源头。这是清前期对黄河源头的第二次考察。阿弥达考察结束返回复命，并据按定南针绘图具说呈览。阿弥达在奏书中说：星宿海西南有一条河，蒙古语名阿勒坦郭勒，即黄金河，此河实系黄河上源。其水色黄，回流300余里，穿入星宿海，自此合流至贵德堡，水色金黄，始名黄河。在阿勒坦郭勒西，有巨石高数丈，名阿勒坦噶达素齐老，蒙古语即黄金北极星石，其崖壁黄赤色，壁上为天池，池中流泉喷涌，分为百道，全是金色，入黄金河，此则真黄河上源。乾隆帝览奏后，认为所奏河源非常明晰，纠正了康熙四十三年侍卫拉锡关于河源即鄂陵泽和星宿海的说法。乾隆帝还谕示，编辑《河源纪略》一书，把御制河源诗文冠于卷端，凡蒙古地名人名译对汉音的，均照改定正史，详细校正无讹，颁布刊刻，并录入四库全书，以昭传信。乾隆四十九年（1784年）七月，《河源纪略》编成，共36卷，绘图列表，考古证今，杂录沿河所见风俗、物产、古迹、轶事。不过，该书以星宿海西南阿勒坦噶达素齐老上之天池为黄河源，仍然有误。[45]

清前期是我国历史发展的重要时期，特别是康熙至乾隆年间，政治稳定，经济繁荣，史称“康乾盛世”。适应生产力的发展，特别是治理黄河的需要，考察黄河源头便提到了议事日程。康熙和乾隆年间两次探察黄河源头，从一个侧面反映了地理学的发展和生产发展的密切关系。不仅如此，康熙和乾隆朝还大规模测绘全国地图，这更表明地理学在清代前期确实发展到了一个新阶段。

清代前期，适应多民族统一国家的巩固与发展，地图测绘取得了巨大成就。西方传教士来到中国，带来了西方的地理知识和采用经纬度的测绘方法，康熙皇帝对此十分重视。他在出征和出巡过程中，常令传教士随行，以测量各地的地形、距离与经纬度。康熙四十七年（1708年），全国统一已经巩固，政治局面日益安定，清政府便开始了全国地图大规模的测绘工作，参加者有西方传教士白晋、雷孝思、杜德美，中国学者明安图、何国宗等人。这次测绘工作采用了当时世界上最先进的经纬度测绘法。测定纬度，采用“太阳午正高弧定纬度法”，在冬至日测太阳的垂角以推算纬度，以北极星出地高度为标准。测定经度，采用月食观察法，在不同地点观察月食时差计算，以北京为中线，分东经和西经。计数里程，以工部营造尺为标准，5尺为步，360步为里，一纬度合200华里。在测绘过程中，清政府分派人员，前往全国各地。北至蒙古，东北至黑龙江以北，西南至青海、西藏，东南至台湾。测量人员跋山涉水，历尽艰辛，在十年时间里，一方面勘测各省重要地方，一方面查阅各地志书，进行实地采访。康熙五十七年（1718年），将各地实测结果汇总，采用梯形投影法，比例尺定为1∶140万，终于绘制成全国地图，即《皇舆全览图》，“关门塞口，海汛江防，村堡戍台，驿亭津镇，其间扼险，环卫交通，荒远不遗，纤细毕载”[46]。康熙《皇舆全览图》以铜版刊印成集，前有总图，后有各省分图。这部地图集是当时世界上地理学的最高成就，不但是亚洲当时所有地图中最好的一部，而且比当时所有的欧洲地图都更好、更精确，是我国地图绘制史上的重要成果。

不过，由于当时天山南北为厄鲁特蒙古准噶尔部分裂割据势力控制，清政府无法派人去实测，所以，《皇舆全览图》西部只到哈密为止。乾隆朝中叶，清政府用兵西北，平定了准部和回部叛乱，统一了新疆地区，完成西北边疆地图测绘的任务遂提到日程上来。清政府派刘统勋率领何国宗、明安图以及一些外国传教士到新疆伊犁和喀什等地进行测量，“所有山川地名，按其疆域、方隅，考古验今，汇为一集”[47]，后来编成了《皇舆西域图志》。乾隆二十五年（1760年），清政府派人根据《西域图志》，参考俄蒙文献，对《皇舆全览图》修订增补，增加了新疆地图，改正了西藏部分的一些错误，西部范围包括巴尔喀什湖以西地区，称《乾隆内府舆图》，内容更加详细完备。[48]

在述及清前期地理学成就的时候，还应提及刘献廷的地理考察活动及其地理学革新思想。刘献廷，字君贤，又字继广，号广阳子，顺天府大兴（今北京市）人。他少年时期勤奋好学，博览群书。清朝修明史，他应邀参加编撰工作，不署衔，不受俸，不受官职。他还参加了《大清一统志》的编修工作。他考察过全国许多地方，览山川形势，观民风土俗，访遗佚，交豪杰，以便增加对古今成败是非的认识，拓宽心胸，有利于国家和社会的发展。他在修史时表现出的新的地理思想可以概括为：在疆域之前，别添数条，先以诸方之北极出地为主，定简平仪之度，制为正切线表，而节气之先后，日食之分秒，五星之凌犯占验，皆可推求。以简平仪正切线表为一，则诸之七十二侯各不同，如岭南之梅，十月已开，湖南桃李，十二月已烂漫……今于南北诸方，细考其气候，取其确者，一侯中不妨多存几句、传之后世，则天地相应之变迁，可以求其微笔……而其人情风土习俗之征，皆可按律而求。在地理研究中，刘献廷也提出了新的概念和方法。他认为地理研究应包括人和自然环境的关系，自然地理分布概况，自然界活动的规律等。这一认识在当时处于世界的领先地位。[49]

二、手工业技术

清代前期，纺织、陶瓷、铸造、造船等手工业技术有所提高。

粉彩镂空瓷转心瓶

瓷器是我国独创的发明之一，是在制陶技术不断发展的基础上发明的。瓷器虽然和陶器有本质上的区别，但是它们的烧制过程极为相似。明代烧瓷技术取得了巨大成就，精致白釉、彩瓷、一道釉驰名中外。清前期瓷器在明代取得卓越成就的基础上有了进一步发展，在造瓷技术上达到了辉煌的境界。在一道釉方面，康熙年间烧制的天蓝、翠青、碧青、苹果绿、娇黄、吹红、吹紫、吹绿最好。雍正年间的胭脂水、油绿、天青，以及仿汝、仿官、仿钧、仿龙泉等仿古瓷器配料准确，火候掌握恰到好处，使人真假难辨。乾隆年间生产的各种宋釉，五彩最好。在红釉方面，康熙年间的鲜红、郎窑红和乾隆年间的仿宣德霁红以及矾红、釉里红等，比明代取得了更新的成果。在彩瓷方面，康熙年间的素三彩、五彩和雍正、乾隆年间的粉彩、珐琅彩等均名闻中外。

镀金净水铜瓶

铸造业中有色金属的冶炼方面，明代已经大规模地进行金属锌的生产，镍白铜的生产也得到了迅速地发展，活塞式风箱的鼓风机开始使用，焦炭已经代替煤作为燃料，用泥范铸造大型和特大型铸件达到了新的水平。这一切，为清前期有色金属的冶炼取得新的进步奠定了基础。清代前期，内务府造办处设有专职工匠，用熔模铸造（一般称失蜡）较明代又有了新进展。熔模铸造一般采用地坑造型，蜡料由牛油、黄蜡调制（油蜡是十和八之比），泥料中加入炭末以减少收缩，增加透气性，并且使表面光洁。每斤蜡料，配铜10斤。现存故宫博物院、颐和园的铜狮、铜象、铜鹤、狻猊等，都是清前期有代表性的艺术价值很高的失蜡铸件。颐和园铜亭的某些构件也是用失蜡法铸成的。

寿星骑鹿铜像

我国是世界上造船历史最悠久的国家之一，清前期造船业有了进一步发展。在船型方面，有沙船、福船、乌船、广船、两头船、蜈蚣船、连环舟、子母舟等几百种之多，其中，尤以沙船和福船驰名中外。沙船底平能坐滩，不怕搁浅，顺风逆风都能航行，稳性好，航行快。福船是一种尖底海船，船身高大如楼，底尖上阔，首尾高昂，两侧有护板。全船分四层，上层是作战场所，居高临下，易于克敌制胜。在船舶设计方面，清朝初年福建省赶缯船的设计，体现了我国古代福船系统设计放样的精华。其特点是方法简便，效果良好，整体局部巧妙结合，表现了我国船工的智慧和创造性。在造船过程中设计船坞，利用船台造船，利用滑道使船舶下水，反映了当时我国造船业发展的水平。在船舶性能方面，清前期各种船型当中，如淮扬课船、江西红船等内河船，都具有快航性能。此外，由于水密隔舱，还具有抗沉性、适航性、稳定性。在船舶动力方面，充分而灵巧地利用风力，反映了我国古代船舶技术的高度发展。清前期帆船篷帆简化到一桅只有一帆，反映了利用风力效率的提高。在航海技术方面，还在明代，我国天文航海技术就有了很大发展，已能利用“牵星木”方法观测星的高度来定地理纬度。在航海中还定出了方位星进行观测，以方位星的方位角和地平高度，决定船舶夜间航行的位置。地文航海技术，包括航行仪器如航海罗盘、计程仪、测深仪的发明和创造，以及针路和海图的运用等，也都取得了新的进展。清前期保存下来的许多海图，证明了当时高水平的航海技术。

宁波船

三、建筑技术

清前期随着经济的发展和政治统一的增强，宫殿、园林、寺庙等建筑盛极一时，在工程技术方面达到了极高的水平。辉煌壮丽的北京故宫建筑群，原是明、清两朝的皇宫。全部宫殿和庭院，共占地72万多平方米。从总布局上说，这座建筑群分前后两大部分，俗称外朝和内廷。前部主要是宫殿，以太和、中和、保和三大殿为中心，以文华殿、武英殿为两翼。后部由乾清宫、坤宁宫、东西六宫组成。全部宫殿共约9000余间。宫殿群的外围，用10米高的紫禁城和52米宽的护城河环绕起来。紫禁城南端大门午门上有五凤楼，重檐飞翅，黄瓦红墙，气势雄伟。太和门内，广阔的庭院中央，耸立着黄瓦红墙、巍峨壮观的太和殿，下有三重汉白玉栏杆的须弥座承托，周围廊庑环抱，崇楼高阁错落其间。康熙三十四年（1695年），太和殿开始重修，至康熙三十六年（1697年）告成，共用两年多时间。太和殿是清朝举行盛大庆典的场所。重修后的太和殿殿宇高大，气势宏伟。宫殿基高2丈，殿高11丈，广11间，纵深5间，建筑面积2300多平方米。大殿正脊两端的龙吻，高达3米，檐角上排列的小兽整整齐齐。太和殿不仅外观雄伟，殿内建筑也十分壮丽。殿堂内开阔高大，72根大柱擎立其间，大殿中央，设有2米高的地平台，上设金漆雕龙宝座，宝座周围6根高大蟠龙金柱，每柱雕一巨龙，龙身缠绕全柱，柱下绘有海水江岸花纹。天花板正中有一盘龙金凤藻井，倒垂着轩辕宝镜。太和殿前面，广场宽阔，占地约3万多平方米。重修后的太和殿反映了清前期宫殿的建筑水平。谈到清前期太和殿的重修，还应述及该工程的主持者梁九。梁九是顺天府木匠，整个太和殿的外形轮廓，结构组合，都是梁九精心筹划。大殿梁枋檩柱，飞檐斗拱，部件数万。梁九为了准确施工，预先手制木殿一区，以寸准尺，以尺准丈，不过数尺许，而四阿重室，规模具备。梁九的技艺被人称为绝技，反映了清前期建筑工匠的高超水平。

太和殿

除梁九之外，雷发达也是一位杰出的建筑师。雷发达是江西南康人，后来迁居南京。他自幼就喜爱木工技艺，努力学习绘制设计图样的技术，很快闻名于世。康熙初年他应召进京，参加修建皇宫的工程。由于他才艺超群，担任了工部“样式房”掌案，几十年间，积累了丰富的经验，总结了一套建筑设计的技术。康熙三十二年（1693年），雷发达病逝，其子孙继承了他的事业，先后几代从事“官式”建筑，参加过宫殿、园林、陵寝等很多重大工程的设计和营造。特别是在建筑设计图样的革新创造和“烫样”的广泛应用方面，对建筑学做出了不朽的贡献。雷家设计图样的特点是：通盘规划，程序井然，平面图与个体透视相结合。雷发达及其后世积累的丰富经验和高超技巧，为后来的著名建筑专著《工部工程做法则例》、《工段营造录》奠定了基础。

圆明园在园林建筑方面具有代表性。它是清前期修建的一座大型皇家园林，前后历经150多年时间，共占地5200亩。在大面积的平地上挖湖引水，堆山砌石，建筑数量多，类型复杂，殿、堂、轩、馆、廊、榭、亭、桥、楼、阁、厅、室应有尽有。在建筑布局上，采取大分散、小集中的方式，把绝大部分的建筑物集中为许多小的群组，再分散配置于全园内。在个体形象方面，小巧玲珑，千姿百态，广征博采大江南北的民居，出现了多平面形式，如眉月形、字形、工字形、书卷形、口字形、田字形，乃至套环、方胜等。圆明园集我国古代建筑之大成，达到了新的高峰。还有一些外国形式的建筑，例如供奉佛像的舍卫城，是仿效印度古代桥萨罗国的国都兴建的。长春园北部的西洋楼，则表现了对欧洲建筑和园林技术的吸收与融合。

承德避暑山庄东面和北面山麓中修建的寺庙群，即承德外八庙，代表了清前期寺庙建筑技术的水平。外八庙自康熙五十二年（1713年）至乾隆四十五年（1780年）陆续修建，原有寺庙11座，现仅存7座。外八庙集中、融合了我国汉、藏等各民族的建筑技术和艺术，具有强烈的民族色彩，充分体现了多民族建筑风格的结合。在建筑材料上，除砖、石、木之外，大量使用琉璃瓦。在建筑形式上，各庙主体建筑各有不同。普乐寺的旭光阁为圆形，殊像寺的宝相阁为八角形，普陀宗乘之庙，主体建筑大红台通高达43米，宽60米，远望犹如一块红色屏障。

砖塔建筑从另一个侧面反映了清前期的建筑技术水平。明朝以后，我国砖石建筑有较大规模的发展。砖塔多以六角或八角形为主，高度可达88米以上，内部结构主要采用外壁、楼梯、楼层三者相结合，全部用砖砌出一个整体，而且按层建造塔室。取消空心式结构，全部改为“壁内折上塔室式”结构。塔砖尺寸增大，长38厘米，宽17厘米，厚9厘米。长身平砌，石灰浆做胶泥，塔体更加坚实。外观方面，常常在下几层的塔身和塔檐模仿木结构建筑式样，转角部位施用垂莲柱，平板枋、大额枋的表面雕刻一些花纹。仅仅用砖、木材、黄土等简单的建筑材料，就能建造出大量雄伟的高层古塔，体现了清前期建筑技术上的高超水平。

四、武器制造和军事科学

明朝末年，西方火炮制造技术传入中国，军队中开始使用火炮。清政权还在关外时，在与明朝军队作战中，缴获了这类武器，开始仿造。清朝建立对全国的统治以后，由于统一战争、平定叛乱和抵御外来侵略的需要，对制造火器仍很重视，一些地方设立了炮厂和火药厂。吴三桂等人率领清军和南明王朝作战中，因使用火炮而不断胜利。同样，吴三桂等三藩之乱发生后，清军一度因缺乏火炮而节节失利。为了取得平定三藩的胜利，康熙皇帝命传教士南怀仁制造火炮，特别是适用于山地作战的轻火炮。南怀仁受命后，一年之内便铸成350多门新炮，经过试射，命中率极高，在平定三藩之乱中发挥了重要作用。此外，为了取得平定三藩之乱的胜利，清政府还命令满汉官员捐助鸟枪。这一切表明，清朝建立后相当长一段时间内，是很重视火器制造的。正因为如此，清前期火器制造一度取得很大进展。清军在平定厄鲁特蒙古准噶尔部噶尔丹叛乱中，在粉碎沙俄军队入侵的雅克萨自卫反击战中，火炮都发挥了重要作用。

在谈到清前期火器制造取得的成就时，人们立即会想起杰出的火器专家戴梓。戴梓，字文开，浙江仁和（今杭州市）人。他博学多能，通晓天文、历法、河渠、诗画、史籍等，对机械、兵器制造尤为精通。他出生于官吏之家，自幼勤奋好学，对于兵法战守等器械，尤其用心研习。康熙朝平定三藩之乱时，戴梓以布衣从军。在军队中，他充分发挥自己的才能，创造和仿制了许多兵器。他所造的连珠火炮形同琵琶，能连续射击，解决了旧式火铳用火绳点火、易受风雨潮湿影响的难题，同时也吸收了西洋火器能连续射击的优点，使用方便，提高了军队的战斗力。戴梓还奉康熙皇帝之命制造了一种冲天炮，又名子母炮，长2尺1寸，重约300斤，弹道弯曲。这种炮的炮弹大如瓜，用生铁铸成，弹中朝上留有空穴，可装火药。使用时，将炮弹装入炮膛后，再装火门烘药和定炮尺。火门烘药的用药量根据射程远近决定，炮尺目标也随目标远近而定。发射时，先点燃炮弹的炮捻，接着点燃火门烘药。炮弹出膛后，从天而下，片片碎裂，杀伤力极大。戴梓制造的许多兵器，后来都被列入《钦定工部则例造火器式》，成为工部依式定造的样板，全国通用。[50]

乾隆朝中期以后，清政府对制造火器的政策发生了变化。乾隆四十二年（1777年）二月，乾隆帝谕示民壮停止演习火枪。他说：各省地方，设立民壮，是为了巡缉盗贼，防护仓监，协助营兵，同资守御。民壮是由乡民招募充当，与入伍食粮兵士不同。况且火药关系重大，也不便散给人役。如果都使演习鸟枪，并令熟练进步连环法，对于除暴防奸，并无裨益。另外，各省训练纯熟火器的人太多，则又不可不预防弊害。乾隆帝还举例说，山东王伦滋扰一案，就是因为他们不善演放枪炮，所以很快才被平定。结果，清政府决定，各省州县额设民壮，应尽心训练，操演寻常技艺，与兵丁等同资捍御，以收实效，无需演习鸟枪。[51]不久，清政府又决定武科不得改用鸟枪。[52]就这样，火器的制造几乎陷于停顿，更谈不上有所发展了。

清前期军事科学著作取得了一定成绩。雍正年间出版的《灰画集》，反映了军事地理学的成果。该书作者李培，字益谿，直隶蠡县（今属河北省）人。他毕生致力于历史地理学研究，为了吸取明朝灭亡的历史教训，求天下太平之策，写出了《灰画集》一书。该书内容主要是讲用兵韬略，特别论述了怎么样经营天下的策略。作者认为，如果北上，应当先举齐、秦，镇抚荆襄，再伺机出兵京、洛。如果南下，则应是先荆后淮，先淮后江。如果要卫戍京师，必须采取层层设防之策，首先要守住涿州、通州、昌平州、蓟州（今天津市蓟县）这些肘腋重地，其次要守住倒马、紫荆、居庸、古北口、山海关这些重要关口。此外，偏头、宁武、雁门三关，辽东、宣化、大宁（今内蒙古宁城）三地，也都是关系京师安危的重要地区，绝不能掉以轻心。该书作者还提出，应当边外防边，河外防河，即加强京师外围的防守力量，特别是西北防务。该书主张应当大力加强树木的种植，使其成为网络化，形成绿色屏障，则可以有效地阻止敌人骑兵的进攻。

《治平胜算全书》是清前期又一部有影响的综合性军事著作。该书作者年羹尧，字亮工，汉军镶黄旗人，曾官至四川巡抚和川陕总督。年羹尧长期负责西北边防，注重研究军事，《治平胜算全书》既是他研习历代兵书的心得体会，也是带兵作战的经验总结。该书全面论述了如何治军、怎样使用兵器以及战场选择、城池攻守、火攻水战等内容。书中特别强调了训练士兵的重要性，认为只有平时训练严谨，战时才能整齐划一。书中还强调了鼓舞士气的重要作用。对于怎样指挥作战，该书作者认为要趋利避害、扬长避短、攻守得宜，对于如何进行夜战、水战、火战，书中也进行了充分的论述。《治平胜算全书》在我国军事科学发展史上占有一定地位。