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可见其对近代天文学研究的最新成果的重视与学习。
他还计算了从辛酉年（1861）起的若干年内5大行星的运动情况，其中包括水星“远日之期”
的预报，金星离日四十度为最明的预报，3颗以上行星会聚的时间和位置的预报，与实际情况大致是相符的。
中国近代的天文知识输入相对较早，但是近代天文研究事业却起步甚晚，因为作为这一事业需要昂贵的仪器设备和专业人才，这是贫弱的清政府无法做到的。
这样，中国国内的天文台在近代基本上都是外国殖民者建立的，中国天文事业的发展带有明显的半殖民地半封建色彩。
直到清政府灭亡后，中国采用公元纪年，袁世凯的北京政府才由教育部派人接管了清朝的钦天监，在此基础上建立了“中央观象台”
，负责编写新的历书，由高鲁主持这项工作，常福元协助其工作。
1915年，中央观象台用“中国天文学会”
的名义出版《观象丛报》，月出一册，每册的前半部分是以天文为主，也包含气象、地磁、地震的文章，后半部分是气象记录。
虽然这本杂志的多数文章是根据国外资料半编半译而成的，但是它的出版在一定程度上起了普及天文知识的作用，在社会上产生了一定的影响。
一些人正是由于它的影响走上天文研究之路的。
同时，由于它的发行，开始了中国和外国在天文出版物方面的交流，中国天文研究机构先后收到国外近百种交换的刊物，内容涉及天文、气象、地磁、地震等方面，打开了中国天文学与国际交流的渠道。
除了编历和出版刊物以外，中央观象台还组织了古观象台开放展出和设置天文陈列馆，在一定程度上增强中国民众对天文知识的兴趣，为近代天文研究做了有益的推动。
四、地理学
在地学方面，近代以来，由于外国侵略的不断加紧，中国的边疆领土不断遭到外族侵略，加之学习西学的需要，全面了解包括西方各国在内的世界地理成为十分迫切的工作。
因此，在复杂的社会因素作用下，近代中国地理学研究的进化、发展以较快的速度进展，并且取得了一定的成就。
无论是在对中国地理、世界地理的介绍研究，还是在近代地质科学的研究都建树颇多，人才辈出。
如张穆（1805—1849）、何秋涛（1824—1862）、杨守敬（1839—1915）、曹廷杰（1850—1926）、张相文（1867—1933）等，分别在不同的领域中做出了贡献。
对边疆地理的研究和对西方各国地理政情的介绍，是近代早期中国地理研究成果比较集中的一个部门。
边疆地理研究的加强是近代边疆危机直接刺激的产物。
对中国边疆地理的研究，尤其是对西藏、蒙古、东北的地理研究，可以在历史和事实上为国家在边境问题交涉上提供有力的历史依据，抵制英国在西藏，沙皇俄国在东北、西北的蚕食与扩张，具有十分明显的反对侵略的特征，因此成果颇多。
主要的著作有张穆的《蒙古游牧记》、黄沛翘的《西藏图考》、曹廷杰的《东北边防辑要》等。
张穆虽然英年早逝，但是他在地理方面的成就颇丰，受到学界很高的评价。
张之洞在其《书目答问》一书中，将张穆与清代诸多著名学者相提并论，称：“地理为史学要领，国朝史学皆精于此。
顾祖禹、胡渭、齐召南、戴震、洪亮吉、徐松、李兆洛、张穆，尤为专门名家。”
在对历史地理的研究方面，张穆的《延昌地形志》不仅反映了北魏一代疆域的盛衰、建置的变化以及恒山、代州以北地区的地理状况，而且对原来人们奉为研究北魏地理的权威著作《魏书·地形志》的性质和存在错误作了辨析，指出，该书“纯乎东魏之志而已”
。
另外，他还对《水经注》进行了研究，提出了许多发现和创见。
然而，张穆对地理学贡献最重要的部分，是对中国北部边疆和西北史地的研究。
他的《蒙古游牧记》是清代有关北部边疆和系统记载蒙古民族地域分布的第一部地方志，记述了东起大兴安岭东侧的松辽平原，西至青海高原、新疆准噶尔盆地等西部的广大地区。
书中记载的内容十分丰富，包括自然、人文、经济、社会、历史等多方面内容，对河流、湖泊等自然地理方面内容的记载尤为详细。
他的著作既吸收了前人的研究成果，又增加了各种新的内容，是研究清代蒙古以及西北地区地理情况的一部极有价值的著作。
曹廷杰研究边疆地理与张穆等人有相同的动机，目睹沙皇俄国在中国东北的扩张与暴行，为抵制沙俄侵略而作。
他利用公务闲暇之余，或“躬亲考验”
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