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唐朝与周围各国，交往频繁。外国使者来唐时，鸿胪寺讯其国之山川、风土，以至容貌、衣服，绘为图画。唐朝使者至外国时，每有行记之作（如王玄策《中天竺国行记》等）。可见唐人对外国地理知识也是相当重视的。
唐代的地理学家，以贾耽、李吉甫为最有成就。
贾耽——唐代宗大历时，任鸿胪卿，因而有机会熟悉外国地理。唐德宗贞元时，升任宰相，更能看到全国各地的图经。自吐蕃占据陇右，唐朝退守内地，旧时镇戍，不可复知。贾耽乃画《关中陇右及山南九州等图》一轴，并撰《关中陇右山南九州别录》六卷、《吐蕃黄河录》四卷（合称《通录》）进呈。图中，“歧路之侦候交通，军镇之备御冲要，莫不匠意就实，依稀象真”，以备国家军事参考。
贞元十七年，贾耽又绘《海内华夷图》一幅，撰《古今郡国县道四夷述》四十卷进呈。《古今述》卷帙较多，观览费时，贾耽“又提其要会，切于今日”，为《贞元十道录》四卷。《华夷图》广三丈，纵三丈三尺，率以一寸折成百里。在绘图方法上，贾耽继承裴秀的“六体”（分率、准望、道里、高下、方邪、迂直），而又区别古今。“古郡国题以墨，今州县题以朱”，这个新创造应归功于贾耽。今西安碑林所藏伪齐（刘豫）阜昌七年（一一三七年）上石的《华夷图》，刻着“唐贾魏公《图》所载凡数百余国，今取其著闻者载之”等语，当是参考贾耽《华夷图》缩绘。
李吉甫——唐宪宗元和时，两任宰相。根据他的政治经验，以为“成当今之务，树将来之势”，没有比版图、地理吏为切要，故先后撰进《元和国计薄》十卷、《元和郡县图志》四十二卷，以求有助于当时封建统治的稳定。《元和国计簿》是李吉甫与史官等辑录当时户赋兵籍而成，《元和郡县图志》当亦成于众手，而由李吉甫裁定。此书系元和八年所上，但书中更置有州一条，乃元和九年事，是书成之后又补充进去的。李吉甫批评“搜古而略今”的地理书籍，“莫切根要”，《元和郡县图志》注重现实问题，十分明显。
初启魏王李泰的《括地志》，有志无图，不能算完备。贾耽则有图有说，图说并行——《九州图》与《通录》并行，《华夷图》与《古今述》并行。李吉甫《元和郡县图志》是图志合一，图在志前。后世官修方志，皆遵照李吉甫的体例，“虽递相损益，无能出其范围。”
释玄奘的《大唐西域记》，是记载外国地理的名著。《西域记》内容丰富，在晋释法显《佛国记》、魏释惠生《使西域记》之上。惠生仅至北天竺，法显仅至西、中、东三天竺，唯玄奘遍历五天竺，前后十七年之久。《西域记》共记一百三十八国，书行者（根据亲身巡游）一百一十国，书至者（根据传闻）二十八国。玄奘生动地描述出一个个国家的面貌，使读者如身历其境。《西域记》的缺点是“侈陈灵异”。《新唐书·艺文志》置此书于《道家类·释氏》，而不列入《地理类》。其实，剔除其中宣传宗教迷信的糟粕，尚不失为记载古代中外交通以及中亚、天竺一带历史地理的重要文献。
三 科学
天文
浑天仪是我国古代研究天文的唯一测器。自汉以后，天文学家皆以制造浑天仪为其首要任务，技术不断地进步。唐贞观七年，李淳风用铜造浑天仪，表里三层：最外层是六合仪，中间是三辰仪，最内层是四游仪。“下据准基，状如十字。末树鳌足，以张四表。”在此以前，浑天仪只含有相当于四游仪和六合仪的部分，没有三辰仪的部分。浑天仪用三层，是从李淳风开始的。于是黄道经纬、赤道经纬、地平经纬都能测定，时称其妙。
开元十一年，释一行和梁令瓒共同造黄道游仪（先以木试制，后改铸以铜铁），用以观测日、月运动，并测量星宿的经纬度。从汉以来，人们一直错误地认为，太阳在黄道上的运动速度，均匀不变。一行经过观察，发现太阳在冬至时速度最快，以后渐慢，到春分速度平，夏至最慢，夏至后则相反。这是比较接近天文实际的。
一行又发现当时的星宿位置，与古代不同。不仅是赤道上的位置和距极度数，因岁差关系而有差异，即黄道上的位置，也是不同的。清齐召南说：“自古皆谓恒星随天不移，西法始谓恒星亦自移动，其说甚确，一行以铜仪测验，即知古今不符，已开西法之先。”
在制造黄道游仪的同时，一行又造“复矩图”，发起实测九州晷影和北极高度，以定各地食分的多寡和南北昼夜的长短。南宫说测量得出：地差三五一里八○步（唐代长度），北极高度相差一度。这个数字虽不够精确，却是世界上第一次测量子午线的长度。
历法
唐朝二百八十九年中，历法变更了十次，《旧唐书·历志》“但取《戊寅》、《麟德》、《大衍》三历法”，这确是三部有价值的历法。
《戊寅历》——道士傅仁均所造，于武德二年颁行。我国古代历家推步合朔有二法：一、平朔，自前朔至后朔，中积二十九日五十三刻有奇。二、定朔，用日、月的实际运行，来定合朔的日期。如日行盈，月行迟，则日月相合必在乎朔之后；日行缩，月行疾，则日月相合必在平朔之前。求得平朔，用盈、缩、迟、疾之差数来加减。定朔比平朔精密。唐朝以前的历法，均用平朔，大抵一大月一小月相间。《戊寅历》废平朔，用定朔，是我国历法史上的重大改革。
《麟德历》——贞观十九年九月以后，连续四个大月，反对用定朔的历家，认为这不是平常应有的现象，又改用平朔。高宗时，李淳风造新历，于麟德二年颁行，名《麟德历》。《麟德历》再用定朔，但立进朔迁就之法，即改变当时小数点进位的方法，以避免连续四个大月的现象。反对用定朔的历家，从此失去了借口。
《麟德历》还有一项改进。它废去章（以十九年七闰月为一章）蔀（四章为一蔀）纪（二十蔀为一纪）元（三纪为一元）的方法，立总法以为推算的基础。运算省约，胜于古人。历家遵用，沿及宋元。
《大衍历》——开元九年，因《麟德历》所推算的日食不效，玄宗命释一行重造新历。一行全面研究过我国历法的结构，并且参考过天竺的历法，吸收其中某些精华，是唐朝最杰出的历家。开元十五年《大衍历》草成。《大衍历》共分七篇：一，步中朔（计算平朔望、平气）；二，步发敛术（计算七十二候）；三，步日躔术（计算每天太阳的位置和运动）；四，步月离术（计算月亮的位置和运动）；五，步轨漏（计算每天见到的天空星象和昼夜时刻）；六，步交会术（计算日月食）；七，步五星术（计算五大行星的位置和运动）。在一行以前，历家编写历法，格式不一，自有《大衍历》以后，历家均遵循其格式，直至明末采用西洋法编历时，始有所改变。《大衍历》在我国历法史上的重要地位，于此可见。
一行迷信汉代的《易经》象数说及阴阳五行说。《大衍历》依靠“《易》蓍”之数作为立法的根据，又牵合“爻象”以显示立数的有据。当时保守势力占优势，一行历法有许多创见，如果不依据儒经，必遭强大的攻击。
算学
唐代对算学的重视，超过以前各朝。显庆元年，设算学馆，以李淳风等注释的“十部算经”为课本。三年，废算学馆。龙朔二年，又在国子监内设“算学”。科举中设有“明算科”。
“十部算经”之一的《缉古算经》（原名《缉古算术》），是初唐的王孝通所著。孝通自称“长自闾阎，少小学算，镌磨愚钝，迄将皓首，钻寻秘奥，曲尽无遗”。《缉古算经》共二十个问题，大部分问题运用高次方程来解决，在当时确是比较艰深的。
李淳风等注释“十部算经”，明辨是非，很有贡献。举一例来说：传本《周髀算经》（原名《周髀》）有赵爽注，甄鸾重述。李淳风等的注释指出，一，《周髀》以地差千里、影差一寸的假定，作为算法的根据，是脱离实际的。二，赵爽用等差级数插直法，来推算二十四气的表影尺寸，不符合实际测量的结果。三，甄鸾对赵爽的句股圆方图说，多有误解，等等。注述庞杂的古算书，经过李淳风等的整理，得到澄清，为后世研究者提供了方便条件。
医药学
隋末唐初孙思邈所撰的《备急千金要方》，天宝间王焘所撰的《外台秘要》，是集唐以前医学大成的两部名著。
《千金方》——孙思邈是一位不贪慕名利，而以人民疾苦为重的好医师。他拒绝过隋文帝、唐太宗、高宗所授予的官职，但从未拒绝过病人的求救。他在《千金方》的序言中，以“人命至重，有贵千金”的比喻，说明医家的重要责任。又说，“未可传于士族，庶以贻厥私门”，表明他之著书，是为平民备急和养生之用。
《千金方》首创“复方”，是孙思邈对医学的重大建树，是我国医学史上的重大革新。清徐大椿《医学源流论》说：“仲景（张机）之学，至唐而一变。仲景之治病，其论藏府经络病情传变，悉本《内经》。而其所用之方，皆古圣相传之经方，并非私心自造，间有加减，必有所本。其药悉本于《神农本草》，无一味游移假借之处。非此方不能治此病，非此药不能成此方。”这种方药，只有富贵人才能服用，劳动人民积累治病经验，成立许多新方，需要有人不顾医圣（仲景）的偶像，用新方推动医学再向前进，这个人就是孙恩邈。徐大椿又说：“《千金方》则不然。其所论病，未尝不依《内经》，而不无杂以后世臆度之说，其所用方，亦皆采择古方，不无兼取后世偏杂之法。其所用药，未必全本于《神