埃德蒙·哈雷（Edmund Halley 1656-1742），最广为人知的贡献就是他对一颗彗星的准确预言，1759年3月13日，全世界的天文台都在等待着的那颗哈雷预言的彗星，拖着长长的尾巴，如期出现在星空中，并被正式命名为哈雷彗星。遗憾的是，哈雷已于1742年逝世，未能亲眼看到。现在，每当人们提起哈雷，总会联想到哈雷彗星。这一颗彗星的光芒，似乎笼罩了他身后的岁月，然而，哈雷的成就远不止预言了一颗星星。
威斯敏斯特教堂的埃德蒙哈雷纪念牌匾
哈雷是个不同凡响的人物。他是英国第二任皇家天文学家、牛津大学几何学教授、皇家制币厂副厂长、他和牛顿是同时代的伟大科学家，鼓励、协助并自费为牛顿出版了《自然哲学的数学原理》、他是深海潜水钟的发明人、他发明了气象图和运算表、发表过潮汐和行星运动方面的权威文章、发现了恒星的自行、月亮运动的长期加速现象、提出了利用金星凌日的机会测算地球的年龄和地球到太阳的距离的方法。1693年，他发表的一篇关于人类寿命分析的文章，成为英国政府出售寿险的重要基础，他甚至研究过关于鸦片的效果、还发明了一种把鱼类保鲜到淡季的实用方法。当然，还有我们本篇所关注的他的角色：科考船船长、地图绘制员、信风系统及地球磁力线的测绘先驱。
1686年，30岁的哈雷公布了世界上第一部载有海洋盛行风分布的气象图，彰显了他处理和归算大量数据的才能。这也是通常公认的世界上第一张气象地图。是哈雷在收集了那些在大洋上穿梭往来、熟悉航海的航海家的资料，并分析整理了他在圣赫勒拿岛天文台期间(1677–1678年)观测的经验与数据，绘制的贸易风和季风的风力系统地图。哈雷的本意是试图更正早期一些学者关于这一主题的研究结论，他将盛行的信风及季风的主要原因归结为伴随着地球自转过程中，太阳能对大气的加热效应导致的大气体积变化所造成的，哈雷还建立了气压与海平面以上高度的关系。
哈雷 信风与季风系统地图-1686
在哈雷的这张地图上，一排排简短的线条显示风的轨迹和方向，这些线的尖角指向风源。在风力往复的地区，特别是在印度洋季风多发地区，线条比其他地方更密集，哈雷用来表示风迹的符号在大多数现代天气图表表示中仍然存在。在发表于《哲学汇刊》的文章中，哈雷说道：“为了帮助读者在如此的困难中理解这些概念，我认为有必要制定一个方式，（让读者）一看到这些风的各种方向和轨迹，就能够比任何的口头描述都能更好地理解它。”哈雷的确做到了，他在地图上以图示化表达风力系统的方式，对新兴的信息可视化领域做出了重要贡献。
1698–1700 年间，哈雷又开启了他作为船长和测绘师在大西洋上的探索活动。英国海军部为了哈雷的科考，在帝珀福特船厂（Deptford）定制了一条52英尺长、18英尺宽、只有89吨蒲式耳的三桅小帆船帕拉莫尔号（Paramore），这也可以称得上是欧洲人为了纯粹科考目的进行的第一次远航探险，科考的目的，是测量地磁偏角。
三桅小帆船帕拉莫尔号（Paramore）
地磁偏角，是地球磁场的一种自然现象，即指南针指示的北方与实际正北方的夹角（磁北与真北的夹角），据记载我国宋代科学家沈括最早发现了磁偏角现象。哈雷在十四五岁时就对这现象感兴趣了，当时还亲手测量了几次。三十多年后，他终于可以在帝国的系统支持下、在大西洋之上对其进行系统的测绘，从北纬52°一直测绘到南纬52°。在经历了海上、船上的重重艰辛后，1701年，一张实用、美观、充满创造性的地图*问世了——一张大西洋地区的磁偏角等值线地图。
*“A New and Correct Chart Shewing the Variations of the Compass in the Western & Southern Oceans as Observed in ye Year 1700 by Edm Halley” [London: s.n.，1701?] Copperplate map，with added color，56x48cm [Historic Maps Collection]. Princeton's copy is an unrecorded state.
哈雷第一幅磁偏角等值线地图 大西洋地区_1702
这是世界上第一张描绘了等值线形态的地图，即，图中，每条曲线经过的点，磁偏角的值都是相同的。等值线在当时更是被称为“哈雷之线（Halleyan Lines）”，这一绘图方法，成为如何描绘抽象地理观测数据的创造性模型，该图也被公认为制图史上最重要的地图之一。今天，人们已经熟悉了的等高线地形图、海洋等深线地图、有关等压线的天气地图等等、都是启发自哈雷的这一“创意”。
基于这张地图，并结合了对其他地区的多年磁偏角的研究数据，哈雷于1702年在伦敦发表了一幅磁偏角的世界地图，并将其收录到1705年出版的《珍品杂集》（Miscellanea Curiosa）中，后来并进一步将信风季风天气系统和磁偏角等值线系统整合到了一整张世界地图上。
1730年阿姆斯特丹出版商奥腾斯公司出版的哈雷地图
这版1730年阿姆斯特丹出版商奥腾斯公司（Reinier & Joshua Ottens）出版的哈雷地图就包含了信风季风天气系统及磁偏角等值曲线，地图的范围甚至超过了360°，澳洲和东南亚在地图的两侧重复出现以便于观察，左下方的半圆形区域为极地投影视角下的北极地区。受当时地理发现的信息所限，阿拉斯加、澳大利亚东海岸、新西兰等许多岸线尚缺乏完整的轮廓，巴布亚新几内亚岛的南部也和澳洲大陆的北方连接在了一起，但这些都不影响它作为一张伟大地图的“身份”。
顺带一提的是，哈雷和其他部分科学家当时认为，这样的地磁偏角数据地图，可以解决航海中如何准确测定经度的问题，经度问题即使从地理大发现的时代算起，也已经困扰航海者们两百多年了。哈雷试图通过将指南针读数与地图上的磁偏角等值线进行比较来查找其经度位置。不幸的是，由于地球磁极的不停移动，某地的磁偏角数值随时间变化而不稳定，这种经度测定方式并不可靠。人类准确测定经度的方法，最终是由英国制表匠哈里森制作的精密航海钟H4*突破的。
*英国自学成才的钟表匠约翰.哈里森（John Harrison）历时29年，经过了从建造1米见方几十公斤重的H1、H2、H3航海钟的艰难历程，在1759年造出的直径仅13厘米、重1.45千克的比怀表大不了多少的H4航海钟在远征牙买加的81天惊涛骇浪的航程里只产生了5秒钟的微小误差（平均每天误差仅0.06秒，走时精度比现代石英表还准确。
十八世纪，德国地理学家冯·洪堡提出世界年均温等值线图和大陆性概念、以及植物纬向水平地带学说，成为全世界近代地理学最重要的奠基人之一，在欧洲，其声望可以同拿破仑相提并论。在经历了文艺复兴、宗教改革、大航海、地理大发现等时代之后，十八世纪的人类，尤其是欧洲，以“进步”为关键词，不断投身到改造自然的热潮，可也逐渐失去了对宇宙天地、对自然的敬畏。在这一时期众多探究“如何理解自然”的科学家中，冯·洪堡是一位浮士德式的人物：他深受启蒙思想影响，坚信客观实验之必要，但也重视个人的主观感受。在德国耶拿与歌德深入交往的那段时光，洪堡称其“对自己的影响至为深远”，与歌德的交游赋予了他观看与理解自然世界的“全新感官”，他将科学与想象结合在一起，以“生命之网”的整体视角重新审视自然。
世界上第一幅等温线地图 洪堡
在“各国纷纷疯狂地分割世界的那些无主之地，而航海家们则致力于将自己的名号扩散至全世界”的时代里，地图制图学曾局限在对大地、海洋、疆域轮廓的描绘范畴。伴随着地理学逐步进入近代科学时期，制图学的功能和表现方式也在发生着转变，以丹皮尔和哈雷为代表的的地图作品，逐渐呈现出更多的自然科学的要素：温度变化、大气变化、磁场与宇宙辐射、动植物迁徙、人口情况、矿产资源分布、灾害预防预测等的测绘分析，都以地图为载体得到了直观的表现。但，在探索与描绘宇宙自然的过程中，或许我们应该永远牢记冯·洪堡在他的代表作《宇宙》中所思考并总结的一个最核心观点：地球是有机统一的整体，人类只是自然的一部分！
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