康熙帝对西方科学技术的关注，在中国历代帝王中，可以说是绝无仅有的。他不仅自己认真研习西方科技，还组织传教士和中国学者采用西法在全国范围进行大地测量，绘制了《皇舆全览图》。这是世界测绘史上的壮举，中西文化交流的硕果，也是康熙帝“三十余年心力”的结晶。

康熙帝自幼留心地理，很早便认识到地图的重要性。他曾经说过，“朕于地理，自幼留心。凡古今山川名号，无论边徼遐荒，必详考图籍，广询方言，务得其正”。在治理黄河、出外巡视及进行其他政治活动或军事斗争时，他都以地图作为重要的参考资料。但在使用过程中，他也发现不少问题，如有的图粗略不清，有的图与实际不符。平定三藩、收复台湾之后，他开始考虑解决这些问题。康熙二十五年（1686）五月，他下令纂修《大清一统志》，要求将“厄塞山川，风土人物，指掌可治，画地成图”。 

我国古代的地图测绘，虽有悠久的历史和杰出的成就，但长期以来沿袭旧法，很少创新。传教士来华之后，带来了新的地理知识和测绘方法。中俄尼布楚谈判时，法国耶稣会士张诚向清廷进呈了一张新地图，引起康熙帝的注意。二十八年十二月，张诚在向康熙帝进讲西学时，建议清廷组织人力进行测绘，受到了康熙帝的重视。此后，康熙帝在出外巡视时，都令张诚等传教士扈从，一方面进讲西学，一方面随地测定经纬度。这表明他已经开始酝酿用西法测绘地图，并着手进行前期准备。 

三十七年，奉康熙帝之命返欧招募新教士的法国耶稣会士白晋回到中国。与他一同抵华的有巴多明、雷孝思等8名西方传教士，其中巴多明颇受康熙帝器重。巴多明曾细察各省地图，发现府县城镇的位置与实地不符者甚多，即将此事奏明，建议重新测绘全国各省。 

此时，康熙帝研习西学已经多年，具备了主持这一重大科学工程的知识基础。部分清朝官员和皇子也不同程度地接触过西学，能协助他的工作。国家政治稳定、经济发展，也为这一工程的顺利进行提供了条件。因此，康熙帝决定将酝酿已久的测绘计划付诸实施。 

为慎重起见，康熙帝决定先进行试测。四十六年十一月，他令张诚、白晋等人先行测绘北京及邻近地区。经过数月努力，地图绘制完毕。康熙帝亲自校阅，认为远胜旧图，于是决定全面测绘各省。 

首先测绘的是河北省境内长城以外地区，由白晋、雷孝思和法国传教士杜德美负责，时间从康熙四十七年四月开始。两个多月之后，白晋因坠马受伤返京，雷孝思、杜德美继续测量。他们于四十七年十一月三十日（1709年1月10日）测完还京，绘成地图进呈皇帝。康熙帝阅后深感满意。 

四十八年三月二十九日，雷孝思、杜德美又奉命偕奥地利传教士费隐测绘东北。他们先从辽东入手，所测范围东南至中朝边境图们江，东北至松花江。四十九年，他们又奉命测量黑龙江地区。当时为防御沙俄侵略，加强了边镇建设，于是，雷孝思等人对新筑的墨尔根城和齐齐哈尔城进行了重点测量。年底，测完返京。 

为加快进度，五十年（1711），康熙帝命新来的传教士麦大成、山遥瞻参加测绘，并将新组成的测绘人员分成两队。一队南下测山东，由雷孝思、麦大成负责；一队出长城，测喀尔喀蒙古地区，西抵哈密，由杜德美、费隐、山遥瞻负责。 

五十一年，山东地图测绘完毕，麦大成奉命与法国耶稣会士汤尚贤测绘山西、陕西。与此同时，雷孝思奉命偕法国耶稣会士冯秉正等人测绘河南、江南等地。 

五十二年四月，康熙帝下令分派传教士及中方有关人员赴四川等9省测绘。《明清史料》丁编第8本中保存了一份珍贵的档案，题为《西洋人费隐等奉旨往四川等九省区画地理图散叶》，详细记载了康熙帝对此事的安排。以前人们研究《皇舆全览图》的测绘情况，主要依据传教士的书信、报告，不太注意发掘和研究中文史料，结果只知道西方传教士的功劳，不了解中方有关人员的作用，也不清楚康熙帝是如何主持规划的。而从这份档案中，我们可以发现以下几点细节： 

第一，传教士赴外省测绘，先由康熙帝下旨，再由兵部、工部行文移咨各省督抚，由督抚通知所属预备马匹、志书、绳锣、画匠、夫役等。 

第二，由内廷官员李秉忠、布尔赛领衔，带队前往。向导及负责拉绳的丈量人员等随行。 

第三，为测绘人员配备充足的马匹，关心他们的身体健康，特别提醒要谨防瘴气。 

第四，为讲求效率，测绘人员不必往返回京复命，画完一省后继续前行，所绘之图交给巡抚，由巡抚派亲信家人直接送到北京，进呈康熙帝御览。 

由此可见，康熙帝在主持测绘《皇舆全览图》的过程中，统筹安排，周密考虑，花费了大量心血。在他的亲自指挥下，上述9省的测绘工作进展顺利。 

五十五年十一月，全国各地基本测绘完毕，由杜德美负责汇总，编成图集。当时，西藏因地处偏远，难以到达，传教士未曾亲历其地。在此之前，康熙帝于派兵入藏时曾遣人随军绘图，但因图中没有标注经纬度，难以与内地各图拼接。于是，康熙帝再派曾在畅春园蒙养斋学习过数学和测量的喇嘛二人赴西宁、拉萨等地，测绘西藏及附近地图。此图于五十六年完成，虽不尽如人意，但较前图为佳，遂采用。 

五十七年（1718），在杜德美的主持下，《皇舆全览图》编绘完毕。它凝聚着中西双方人士的智慧和辛劳。康熙帝十分高兴，说：“《皇舆全览图》，朕费三十余年心力，始得告成。山脉水道，俱与《禹贡》相合。”五十九年十一月，康熙帝又下令：“今大兵得藏（指平定准噶尔入侵西藏之役），边外诸番悉心归化，三藏阿里之地，俱入版图，其山川名号，番汉异同，当于此时考证明核，庶可传信于后。”于是清廷再次派人测绘西藏地图，《皇舆全览图》因此得以改进，有了更好的新版本。 

《皇舆全览图》是经实地勘测并用天文、大地三角测量等科学技术完成的全国地图，从康熙四十六年开始试测，到康熙五十七年编绘成集，历时十余年。在如此广褒的国土上进行实地测量，在如此短的时间内完成测绘工作，这是一件了不起的业绩。它是由康熙帝亲自主持，清朝官方组织安排，传教士和中国人员共同努力完成的，不仅是中国地图测绘史上的创举，而且在世界上亦属领先。17、18世纪之交，欧洲各国的全国性测量或尚未起步，或刚刚开始，而中国率先成此大业，其规模之大、测量之精确令人感叹。英国著名科技史家李约瑟评价道：“它不但是亚洲当时所有地图中最好的一幅，而且比当时的所有欧洲地图都更好、更精确。” 

作为首张全国性的实测地图，《皇舆全览图》在科学史上具有重要意义。 

首先，该图统一了丈量尺度，规定地球经线一度等于200华里，这在当时世界上是一个创举，是以地球形体来确定尺度的最早尝试。 

其次，为牛顿提出的“地球扁圆说”提供了最早的实证。当时，正值牛顿的“地球扁圆说”与卡西尼的“地球长圆说”分垒对峙，无法定论。而中国的测量数据表明，地球经度的长度确不相等。这就为牛顿的“地球扁圆说”提供了有力证据，为世界地理学的发展作出了贡献。 

其三，开我国实测经纬度地图之先河。我国古代绘制地图，是以大地平面为基础的。而《皇舆全览图》采用天文方法测地面各点经纬度，并用三角方法推出其它各点经纬度，从而在全国形成了一个控制各要素位置的三角网。这种测量制图方法，在我国地图发展史上还是第一次，为中国地图的绘制技术注入了新的元素。