清康熙四十六年(公元1707年)，在康熙皇帝的決策和主持下，展開了全國性經緯度和三角測量。第一年在北京附近進行了試測，繪製了北京附近的地圖，由康熙皇帝親自校勘，確認新圖比舊圖精密，隨即下令推廣。從康熙四十七年起，到康熙五十七年，完成了《皇輿全覽圖》。《皇輿全覽圖》的完成是十八世紀初，中國引進外國科學技術的先例。
一、《皇輿全覽圖》繪製的背景與條件
康熙皇帝清聖祖，即愛新覺羅·玄燁，嗣位時僅八歲。從他十六歲親政那年起，經過多年努力，先後消滅了吳三桂等割據勢力；出兵攻滅臺灣鄭氏政權，完成統一，並在臺灣設官駐兵，防止西方殖民者的侵略；平定了準格爾部和藏族少數貴族的叛亂；抵禦了沙俄對我國黑龍江流域的侵略，多民族統國家得到進一步現固和發展。
在這徵戰南北的激烈鬥爭中作為重要工具的地圖發揮了它應有的作用，同時，當時地圖測繪上的不少問題也有所暴露：有些地區未經實測，粗略模糊，不能應用；有的地區測繪不精，內容不詳，不合要求。因此，在公元1686年時玄燁便要負責編一統志的官員們廣泛搜集資料，並將各地「阨塞山川……畫地成圖」。同時，在組織編纂《曆象考成》過程中，由飲天監的測算人員實測了許多經緯點，為測繪全國新地圖積累了一些較為可靠的天文觀測數據。
當時，遠東與西方之間的交往比較頻繁，歐洲的新的科學技術也隨著航梅商人和傳教士大量傳播到中國來。玄燁測繪全國新地圖的計劃醞釀已久，所以很樂意接受西洋天主教士的有關建議。他讓天主教士講習算理，推薦專家，購買儀器，在遠徵蒙古、遊歷滿洲、巡遊江南時，都讓教士隨行，並隨地測量緯度。《皇與全覽圖》就是聘用法國傳教士杜德美( Pierre Ja-roux)等協助完成的，實為我國歷史上一次西為中用、洋為我用的一次完美嘗試。
二、《皇與全覽圖》的繪製過程
1708年上半年完成了北京和北直隸(今河北省)的測繪後，接著就測繪長城三百多個口門、堡塞以及附近山川城鎮，並於1709年1月順利結束。從這年5月開始，對東北地區的圖們江到松花江一帶進行了測量。
1710年7月到年底又對黑龍江一帶進行了測量，還特別測定了當時為防禦沙俄入侵所新建的墨爾根(今嫩江縣)和齊齊哈爾(今龍江縣)二城的地理位置。1711年，一隊在山東測繪，另一隊出長城往哈密，經由陝西、山西回北京。以後兒年又陸續測完了河南、江南(包括今江蘇、安微)、浙江、福建、江西、廣東、廣西、四川、雲南、貴州、湖廣(包括今湖北、湖南)等十多個省份，直到1717年初完成返京。
三、《皇與全覽圖》的比例及精度
《皇與全覽圖》比例尺約為1:1400000，縱橫數丈，圖幅巨大，範圍廣闊，內容比以前的全國地圖精詳。
自從西晉的裴秀創立製圖六體理論以後，直到清代以前的一千四、五百年間，歷代製圖學家都是採用傳統的網格法繪製地圖。《皇輿全覽圖》則採用了以地圓理論為基礎的經緯圖法和梯形投影法，圖中布滿了由地理經線和緯線縱橫交錯構成的經緯網。這是以少數比較可靠的天文觀測資料和大規模的三角測量測得的630個經緯點為依據繪成的。
據《大清會典》記載，當時地理緯度測定方法是「晝測日影，夜測勾陳帝星(北極星)」，即在日間用圭表在正午時測量日影長度來推算，夜間則測量北極星在地平上的高度或它的天頂距離。據《曆象考成》，測經度「則必於月食取之」，即用不同地點觀察月食的時差來確定。當時的三角測量是先測量出十分精確的基準線，然後測量三角形各角，由近及遠，逐步推開，到一定距離再實量一條基準線，以與推算結果相比較，並校正其誤差。就這樣一個三角網接著一個三角網，直到布滿整個測繪區域。以少數比較可靠的天文測量點為依據；可用三角測量法遞推出其他點的經緯度。
這次全國範圍的大規模實測，包括對琮穆朗瑪峰進行的測繪。當時天主教士並沒有到我國西部工作。康熙五十六年(1717年)玄燁派兵入藏的時候，曾派人注意測繪，1717年他又派兩個學過測量的喇嘛楚兒沁藏布、蘭木佔巴，和理落院主事勝位奉命從西寧到拉薩，再從拉薩到恆河源，「測量地形，逾河源，涉萬裡，如履階闥，一山一水，悉入圖志」。後來因戰亂所阻，好多地方不能前往，只能得之於傳聞，但畢黨已做了大量的測繪和實地考察，並繪出了世界第一高峰的大體位置，命名為「珠穆朗瑪山」。這比印度測繪局擅改珠峰名為額非爾士峰(1855年)要早183年。
四、《皇與全覽圖》的重要意義
這次規模空前的全國大地測量，在我國地圖學史上具有重要意義。
我國歷史上尺度的長短很不一致。過去製作的地圖，往往由於尺度不一造成較大的差誤。為了測繪全國新圖，統一丈量尺度勢在必行。玄燁根據實地測量結果，併集中了大家的意見，於康熙四十三年(公元1704年)規定了以200裡合地球經線上一度的弧長。
在測繪工作全面展開後的康熙五十年(1711年)，參考了東北地區實測子午線的新數據，再次作了統一尺度的規定，指出：「天上度數，俱與地之寬太脗合」，如果以周朝時的尺來丈量，則經線上一度弧長為250裡，「以今時之尺算之」則為200裡。為此，決定以當時工部營造尺(1尺＝0.317米)為標準，以此尺為單位，1800尺即180丈為一裡，也就是每尺合經線百分之一秒。把長度單位與地球經線每度的弧長聯繫起來，這在當時世界上是一個創舉，是以地球形體來確定尺度的最早嘗試。
康熙四十一年(1702年)時曾沿著經過北京的中央經線，測定了由霸州(今河北省霸縣，位於北緯39°)到交河(北緯38°處)的距離。在全國大地測量展開後的康熙四十九年(1710年)，又在東北實測了齊齊哈爾以南由北緯41°-47°之間每度經線的弧長。結果表明，交河與霸州間的經線弧長比北緯41°-47°間的經線每度弧長來得短。這個結果後來為「地球扁圓說」提供了最早的實證。
五、結語：
關於經緯度測量和地圓的概念，我國很早就有了。唐代的僧一行曾設計製作了測北極高度(即地理緯度)的工具「復矩圖」，並與南宮說等人於唐開元十二年(公元724年)在河南進行了實測；元代的扎馬魯丁於1267年製造的好多儀器中就有地球儀；但是在康熙以前，這些科學知識一直沒有被應用於我國地圖的測繪。
康熙皇帝愛新覺羅玄燁能吸取國外進步的製圖方法，為我所用，並且經過試測證實新法的確行之有效，然後向全國推開，這樣做是有利於我國科學技術進步的。可惜的是，由於封建地主階級的階級局限，《皇與全覽圖》繪成後被秘藏於皇宮，只有少數大官才能看到，它的作用沒能充分發揮。
主要參考資料：
《康熙政要》十八卷
《大清聖祖仁皇帝實錄》實錄卷二四六
《新唐書》卷三十一：《天文一》
《元史天文志》
王庸《中國地圖史綱》