自宋真宗之后，宋朝依靠大量银绢维持与辽朝的和平关系，直至公元1075年。辽朝大臣萧禧要求划定边界，但宋神宗派沈括出使上京，以其地理学知识和细致的工作态度，为宋朝维护了边境安全。
沈括精通地理，对于黄嵬山三十里一带土地之归属问题，他详尽查阅历史资料，最终证明该区域属于宋朝。他不仅画出了清晰的地图，还制作了一系列立体模型以辅助谈判，并最终成功制止了辽方无理要求。
在完成这次任务后，沈括被任命为翰林学士，并受命编制全国地图。尽管他遭遇诬告而被贬谪，但仍坚持研究并最终完成了《天下郡国图》——当时最准确的地图。此外，他在多个科学领域都有深入的研究，如天文、历法、音乐、医药等，并著有《梦溪笔谈》一书，其中记载了许多劳动人民的创造发明，如毕升的活字印刷技术。
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