歷史
歷代立體地圖
據《史記》記載，在公元前210年建造的秦始皇的陵墓中，就曾塑造有大地的模型，並以水銀模擬數以百計的江河湖泊，還塑造了一些天體模型，正如其書寫道：“以水銀為百川江河大海，機相灌輸，上具天文，下具地理。”雖然，秦始皇陵至今尚未打開，但人們已在陵墓入口處發現了大量水銀，它們極有可能就是做立體地圖所需的水銀。
到了公元32年，馬援在向漢光武帝劉秀分析敵情時，就用糯米米粒做成一個類似今天沙盤的立體地圖，上面的高山、河流、峽谷等地形清晰明了，一覽無餘。以至劉秀讚不絕口地夸道，敵情就好像陳列在他的眼皮之下。這可能是有史料記載最早用於軍事的立體地圖。
南北朝時期，宋國的謝莊創製了“木方丈圖”。這是一種木質地圖，將山川土地雕刻成立體模型，按州郡的方位拼合成一幅完整的地圖（見《宋書·謝莊傳》）。這種方丈圖是現代地理模型圖的濫觴。
沈括借鑑和發展了謝莊的製圖法，也製造了木地形圖，《夢溪筆談》記錄了他製作木質地圖的過程：首先通過實地勘測，用麵糊、木屑、蠟等輕型材料做成地圖模型，然後再匯總雕刻成圖。這種地圖與平面地圖相比較，更富於立體感，易辨易識，因而在宋代就被廣泛採用。
在歐洲，一直到十八世紀才創製出第一幅地理模型圖，比沈括的木質地圖晚了七百多年。
沈括的木質地圖
沈括在宋神宗熙寧七年(1074年)八月至次年四月，以集賢校理、知制誥的官銜，出為河北西路察訪使。在河北西路首府真定（今正定）八個多月中，他不僅在恢復農耕、裁革冗官、加強邊防、發展水利等方面頗多建樹，而且對河北地理、動植物、自然環境等方面認真考察，後來寫進了《夢溪筆談》。次年，他奉旨出使遼國，挫敗了遼國掠奪北部邊地的陰謀。
對北部邊防，沈括非常重視實地調查，“盡得山川險易詳略” （《宋史·沈括傳》），上疏言邊防之事，言必有據，使朝廷不得不屢屢“詔可其奏”。
這期間，他最大的科學貢獻就是發明了立體地圖。在“遍履山川”、詳察地形的基礎上，用麵糊木屑模擬地形地貌，堆粘於木案上，製成立體地圖。但因時值嚴冬，麵糊時凍時融，易變形。他又創造以蠟塑形的方法。回到官署，再用木頭照蠟形刻出來。熙寧八年二月他在向神宗進呈木質立體地圖同時，力陳對北部邊防的主張。得到神宗讚許，下詔按其奏章實行。沈括的木質立體地圖更使神宗大開眼界，不僅召朝中重臣反覆觀覽，還詔“邊州皆為木圖，藏於內府”。
文獻記載
原文
予奉使按邊，始為木圖，寫其山川道路。其初遍履山川，旋以麵糊、木屑寫其形勢於木案上。未幾寒凍，木屑不可為，又熔蠟為之。皆欲其輕，易齎故也。至官所，則以木刻上之。上召輔臣同觀。乃詔邊州皆為木圖，藏於內府。（出自《夢溪筆談》）
譯文
我奉命巡察邊境，開始製作木質地形圖，來摹擬當地的山脈、河流和道路。最初是普遍地踏勘山脈河流，隨即用麵糊、木屑在木質几案上摹擬地理形勢做成模型。不久，天氣寒冷冰凍，不能用木屑做了，又熔化蠟來做模型。這都是為了讓它輕巧，便於攜帶的緣故。回到官署，就雕刻成木質地形圖進獻給皇上。皇上召集朝廷輔佐大臣一起來觀看，於是命令邊境各州都製作木質地形圖，收藏在宮廷庫房裡。
沈括簡介
沈括（1031—1095），字存中，浙江錢塘（今杭州市）人。北宋天聖九年，出生於一個下層官吏的家庭，家境並不富裕，沈括常自謂“出自寒門”。母徐氏，是蘇州吳縣人，知書達禮，諳通文墨；父沈周，為官清正，不主張嚴刑苛法，到泉州任職時，沈括隨往。
沈括的一生，可以概括為從政和科學研究兩個方面，茲舉其要點：公元1070（熙寧三年），參加了王安石變法，並且是改革派的中堅人物；公元1075（熙寧八年），出使遼國，“正駁斥遼國無理爭地要求，維護了宋室主權；繼而鎮守延州（今陝西延安），加強武備，設防邊睡，有效地抵禦西夏。沈括一向重視興修水利、監製兵器、管理財政等，希望促進國家強盛。沈括在從政的同時，一生重視科學研究和科學發明的記載。所進行的科研，堪稱廣博，諸如觀測天象，繪製渾儀景表，補修《奉元歷》；在數學方面，創立“隙積術”和“會圓術”；在物理學方面，發現地磁偏角的存在，早於歐洲400多年，對共振規律也有研究；在地質學方面，從岩石生物遺蹟中推論出沖積平原的形成，提出石油的命名。此外，鑽研藥用植物與醫術。沈括平生著述頗多，著名的傳世之作有《夢溪筆談》、《長興集》、《蘇沈良方》等。在《資治通鑑長編》中，尚有一部分他所撰寫的《乙卯入國奏請》、《入國別錄》等資政史料。
公元1082（元豐五年），因徐禧失陷永樂城，沈括連累受貶，居潤州，築夢溪園（今鎮江東郊），潛心著述，至紹聖元年復官爵，公元1095辭世，終年65歲。
出處簡介
《木質地圖》選自《沈括·夢溪筆談·雜誌二》
《夢溪筆談》包括《筆談》、《補筆談》、《續筆談》三部分。《筆談》二十六卷，分為十七門，依次為“故事、辯證、樂律、象數、人事、官政、機智、藝文、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜誌、藥議”。《補筆談》三卷，包括上述內容中十一門。《續筆談》一卷，不分門。全書共六百零九條（不同版本稍有出入），內容涉及天文、數學、物理、化學、生物、地質、地理、氣象、醫藥、農學、工程技術、文學、史事、音樂和美術等。在這些條目中，屬於人文科學例如人類學、考古學、語言學、音樂等方面的，約占全部條目的18%；屬於自然科學方面的，約占總數的36%，其餘的則為人事資料、軍事、法律及雜聞軼事等約占全書的46%。
就性質而言，《夢溪筆談》屬於筆記類。從內容上說，它以多於三分之一的篇幅記述並闡發自然科學知識，這在筆記類著述中是少見的。
《夢溪筆談》詳細記載了勞動人民在科學技術方面的卓越貢獻和他自己的研究成果，反映了我國古代特別是北宋時期自然科學達到的輝煌成就。
