至於在大地測量的基礎上繪製全國地圖，則要到清康熙四十七年（1708年）才開始進行。這時還聘請了西洋教士協助測繪。測量時使用了帶有望遠鏡的象限儀等儀器，測定了六百三十個經緯點，並采用了一種特殊的梯形投影法。測繪工作於1718年完成，所繪之圖名《皇輿全圖》，比例尺為1∶140萬。此時歐洲的大地測量方在啟蒙時期，至1730—1780年，法國才在歐洲國家中最先進行全國性的大地測繪。
地學方麵之另一種著名的儀器是漢代張衡發明的候風地動儀。《後漢書·張衡傳》說：“陽嘉元年（132年），（張衡）複造候風地動儀。以精銅鑄成，員徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，飾有篆文、山、龜、鳥、獸之形。中有都柱，傍行八道，施關發機。外有八龍，首銜銅丸。下有蟾蜍，張口承之。其牙機巧製，皆隱在尊中，複蓋周密無際。如有地動，尊則振，龍機發吐丸，而蟾蜍銜之。振聲激揚，伺者因此覺知。嚐一龍機發，而地不覺動，京師學者，鹹怪其無征。後數日驛至，果地震隴西，於是皆服其妙。後乃令史官記地動所從方起。”此儀雖久已失傳，但這段記載合理可信，所以引起中外學者的注意。1875年日本學者服部一三最先對張衡的地動儀進行複原研究，此後從事這項工作的不下十餘家，其中以王振鐸先生的複原方案最著名。王氏自1936年至1963年長期關注和研究這一課題。他製作的模型外觀典雅，流傳甚廣。不足的是，此模型在研製過程中從未做過模擬實驗。近年把它放在專業的高精度的DK-5雙向液壓振動台上檢驗時，發現王氏模型中的都柱（即直立杆）在垂直顫動時便會傾倒，而且方向是隨機的，不具有可重複性，完全不能反映“震之所在”；甚至對各種非地震所造成的地麵垂直震動也沒有分辨能力，與張衡的地動儀在性能上幾乎沒有共同之處。另一派學者則認為都柱指懸垂擺。馮銳先生等於2004—2005年製作的模型，將懸垂擺掛在儀器腹中。受到地震引起的地麵作水平晃動、振幅較大且持續時間較長的瑞利波的激發，會使都柱擺動，其方向大體與地震射線的走向平行。但由於後續的瑞利波的反複作用，此都柱會在入射麵的±45°的範圍內搖擺。因此產生的問題是：由於擺動是雙向的，如震源來自東方，而都柱所觸發的龍首吐丸，卻既可在東，亦可在西；甚至不排除或東北、或東南、或西北、或西南之四道中的某道亦發生吐丸現象的可能。所以它同樣無從測知“震之所在”。而張衡的地動儀卻既能驗知地震的發生，還能測出其發生的方位。對此不僅《後漢書》言之鑿鑿，司馬彪的《續漢書》也說：“如有地動，樽則震，尋其方麵，知震所在。驗之以事，合契若神”（《禦覽》卷二三五引）。袁宏《後漢紀》也說它能夠“知地震所起從來也，合契若神。自此之後地動，史官注記，記所從方起”。諸家眾口一詞，他們對張衡地動儀之性能的記載應是可靠的。當然，2004—2005年的模型有驗震的功能，勝王氏之作一籌，但仍不能測向。對此，研製者解釋說，這種儀器“其主要作用還是檢驗地震的發生，不是定方向。對地動儀的定向作用要客觀認識，不能講過頭”（《張衡地動儀的科學複原》，中國地震台網中心，2005年）。果真如此，則張衡地動儀上何必安排內部的“八道”和外部的“八方兆”（見《後漢紀》），以及八龍、八丸、八蟾蜍等用以反映震源方向的設施呢？更何況如果不能測方向，史官的“記地動所從方起”又從何談起？這是見載於眾多史籍的政府行為的記錄，是不能視而不見、置之不理的。因此，這一方案仍不能作為可資信據的張衡地動儀的複原模型來看待。要真正複原出張衡的地動儀，還有一段路要走。
最後再談談有關磁學的指南針。《辭海》“指南針”條說：“在戰國時已有用天然磁鐵礦琢磨成的指南針，稱為‘司南’。最早的記載見於《韓非子·有度》，其著作年代約在公元前3世紀。”《辭源》“司南”條也說司南是“指南針、羅盤一類測定方向的器具”。這些權威辭書的上述說法，其實完全不正確。我們先看看《韓非子·有度》是怎麼說的：“夫人臣之侵其主也，如地形焉，即漸以往，使人主失端，東西易麵而不自知。故先王立司南以端朝夕。”韓非子以行路作比喻，漸行漸遠，方向會發生偏移，甚至完全轉向，而行者不自知。即清·王先慎所說：“此謂人之行路，積漸不覺而已易其方。”上麵的引文中的司南為何物，首先要看說這話的具體語言環境，即所談論的是行路。其次，解釋古書應尊重舊注。舊注的作者距原書的時代較近，較有條件通曉原意。現存《韓非子》之最早的注解是唐人李瓚所作，他說：“司南即司南車也。”《晉書·輿服誌》則說：“司南車一名指南車。”可見“司南”是“司南車”的略稱。車為行路所用，與上引《有度》的敘述完全相合，故李注可從。司南車上裝有能自動離合的齒輪係，連接車上的木人，它的手臂平舉，作指向狀；車雖轉向，但木人一直指南。
另一方麵，我國很早就發現了磁石的吸鐵性。《呂氏春秋·精通》說：“慈石召鐵，或引之也。”《淮南子·說山》也說“慈石能引鐵”。但認識磁石的吸鐵性容易，而認識其指極性就比較困難。因為如果未製作出可以自由轉動的輕而細長的磁體，它的這項性能是很難直接觀察到的。宋代以前，我國古文獻中完全不曾提到過磁石的指極性。不了解磁石有指極性，缺少了這一前提；所以宋代以前的人，無從產生製作磁體指南儀的想法。可是王振鐸先生卻從東漢·王充《論衡·是應》中檢出“司南之杓，投之於地，其柢指南”這十二個字，據以製成了那件很有名氣的“司南”。王氏對這十二個字的一種理解是：“如勺之司南，投轉於地盤之上，勺柄指南。”
既然王氏依據古文獻立論，那就不能不接受版本和校勘方麵的考察。王氏的引文所據之《論衡》的通行本，應是自明嘉靖通津草堂本遞傳下來的。但此外還有更古的本子。前北平曆史博物館舊藏殘宋本，存卷一四至卷一七，為1921年清理清內閣檔案時揀出的。抗戰前夕古物南遷，此書隨之而南，今歸南京博物院，《是應》恰在其內。可注意的是，通行本中的“司南之杓”，宋本作“司南之酌”。朱宗萊校元至元本也作“酌”。酌訓行、用。《逸周書·大武篇》：“酌之以仁。”清·潘振《周書解義》：“取善而行曰酌。”《廣韻·入聲·十八藥》也說：“酌，行也。”“投之於地”則與《孫子兵法·九地篇》“投之亡地然後存”之前一部分的用語類似。而這句話在《史記·淮陰侯列傳》中引作“置之亡地而後存”，則“投之於地”即“置之於地”，“地”指地麵；並不是把它放置在小小的占的銅地盤上。“柢”字在《字林》、《玉篇》、《廣韻》中都說它是“碓衡也”。碓衡是一段橫木，正與司南車上木人指方向的臂部相當。所以宋本《論衡》中這十二個字的意思很清楚，就是說如使用司南車，把它放置在地上，其橫臂就指向南方之意。作為王氏立論之基礎的通行本中的“杓”，其實是一個錯字。總之，《是應》中這句話說的是當時人所習知的司南車的性能，王充尚無法談論當時的人所不曾謀麵的磁體指南儀。
王氏根據他的理解設計的“司南”，是在占栻的銅地盤上放置一個有磁性的勺。但這個勺是用什麼材料製作的呢？他說：“司南藉天然磁石琢成之可能較多。”可是天然磁石的磁矩較小，製作過程中的振動和摩擦更會使它退磁，這是難以克服的困難。王氏於是采用了另外兩種材料：一種是以鎢鋼為基體的“人造條形磁鐵”，另一種是“天然磁石為雲南所產經傳磁後而賦磁性者”。漢代根本沒有人工的電磁鐵，自不待言。他用的雲南產天然磁石也被放進強磁場裏磁化，使其磁矩得以增強。這兩種材料均非漢代人所能想見，更不要說實際應用了。而長期在博物館裏展覽的“司南”中的勺，就是用人工磁鐵製作的。新中國成立後，“1952年錢臨照院士應郭沫若要求做個司南，當作訪蘇禮品。他找到最好的磁石，請玉工做成精美的勺形，遺憾的是它不能指南。由於磁矩太小，地磁場給它的作用不夠克服摩擦力。隻得用電磁鐵做人工磁化”（陳慧餘《指南針物理學》，載《黃河文化論壇》第11輯，2004年）。郭沫若院長和錢臨照院士在20世紀中尚且做不到的事，前3世紀之《韓非子》的時代和公元1世紀之《論衡》的時代中的匠師又如何能夠做到？王氏在既沒有考古學上的證據，又沒有可靠的古文獻依據，且沒有技術上的可能性的情況下，竟動用幾千年後才問世的電磁材料“複原”出漢代的“司南”。這種做法太不可取了。
前麵說過，隻有在能夠自由轉動的條狀磁鐵上才有條件觀察到它的指極性。而古代為檢試磁石的磁力，常以吸針為驗。《名醫別錄》說：“好磁石能懸吸針，虛連三四為佳。”這些針會因與磁石的接觸而磁化。到了宋代，就發現感磁的針能指南。沈括《夢溪筆談》說：“方家以磁石磨針鋒，則能指南。”然而如何使它自由轉動呢？沈括又介紹了水浮、指甲旋定、碗唇旋定、縷懸等四種方法。之後，磁體指南針很快得到應用。我國的堪輿羅盤最早見載於宋·楊維德的《塋原總錄》（1041年）。航海羅盤最早見載於宋·朱彧的《萍洲可談》（1119年）。1985年和1997年在江西臨川的南宋墓中兩度出土手持羅盤的陶塑人物。前一例的年份為1198年，人像座底書“張仙人”。後一例的時代相近，人像座底書“章堅固”，也是一個仙人的名字。二者在現實生活中均應代表看風水的堪輿師。此類陶塑的屢屢出土，表明用於看風水的羅盤這時已然習見。以上情況證實磁體指南針在我國的出現不晚於11世紀，用於航海應不晚於12世紀初。而指南針在歐洲文獻中最早見於英人尼坎姆（A.Neckam）於1190年間的記載，已經是12世紀末葉了。故指南針無疑是我國最先發明的，這是值得中國人民驕傲，並博得世界人民欽敬的科學成就。無須平添一個並不存在的“以司南勺定位”的階段。因為添油注水、移花接木，拚湊一出假象，虛張一番聲勢，隻能製造一場混亂；在科學上並無正麵建樹之可言。