在中国古代地理学家中，有一人被称为“中世纪最伟大的地理学家”，他就是郦道元。郦道元勤奋好学，历览奇书，一生足迹遍及半个北部中国，在此基础上撰著《水经注》四十卷，是我国古代地理学名著，历来研究《水经注》成为专门学问，称为“郦学”。
水是自然界最活跃的因子，河流对国计民生关系甚巨。我国古代一向有重视水、撰著《水经》的传统。在郦道元之前，至少有两部《水经》流传于世，其他文献中有关河流水利的记载也不少，但诚如他所说，《大禹记》所记山川，“周而不备”；《地理志》所录，“简而不周”；《尚书?禹贡》和《周礼?职方》都太简略；《水经》虽然粗缀津绪，但仍不够周详。更为重要的是，这些著作中，时代最近的《水经》，也成书于三国时代，距离郦道元生活的北魏，已有二、三百年之久，其间河流改道、民族迁移、城邑兴废、地名沿革，在在多有。北魏又是一个分裂的时代，同一条大河，往往分属两国，当时“寻图访赜者，极聆州域之说；而涉土游方者，寡能达其津照。”有感于此，郦道元“以多暇空倾岁月，辄述水经，布广前文”（《水经注》原序），著成《水经注》一书。
《水经注》所表现出的地理观念，首先在于地理视野的广阔。郦道元生活在一个南北政权对立的分裂时代，但《水经注》记载的地理范围并不为北魏疆域所限，对于当时南朝治下的自然山川、人文地理，郦道元都着力描述，一视同仁。《水经注》一书中，区域的划分，完全以自然山川为界，一山一水、一草一木、一城一邑，无不倾注着作者的热情和挚爱。不仅如此，《水经注》中还保留大量南朝年号，这些年号不仅出现在南朝治下的南方地区，就是当时属于北魏的领地，所记史事，也有用南朝年号的。在对南北朝君主的称呼上，除北魏外，十六国君王，都直呼其名，而对南朝诸帝，却常称庙号。和北魏时期另一位著名学者杨?之在《洛阳伽蓝记》中所表现的强调北魏正统观念相比，郦道元无疑更具有民族认同感和大一统的思想。
《水经注》还记载了大量的域外地理。在卷一《河水》篇中，郦道元详细描述了古代印度东南部的恒河、印度河和孟加拉湾沿岸的水文地理和风土人情。在南方，记载的地理范围达至今越南北部、柬埔寨和马来半岛。在北方，延及长城以外的沙漠地区；西南方则远达藏缅“徼外”。可以说，《水经注》记录了郦道元时代已知的地理范围。诚然，由于其足迹所限和文献记载的不周，其中不乏荒诞不经的内容，但其目光已经超越传统的华夏地域而达至“天下”。从这意义讲，《水经注》是一部关于当时已知世界的地理著作。
其次，郦道元还具有地理变迁的观念。《水经注》记载的河流有1252条，对于这些河流，郦道元无不穷其源流，追述其古今变化。其中最著名的当属黄河的变迁。北魏以前，黄河曾经历了两次大规模的改道，一次是周定王五年（公元前602年），一次是王莽时期。《水经注》对这两条黄河故道的走向都有详细的描述，称之为“大河故渎”和“王莽河”。当时在华北平原，由于自然环境的变化和人为的影响，很多小河流已经干枯，郦道元经实地考察，指出其“今无水”，并感叹“今古世悬，川域改状”。《水经注》以河流为纲，详细记载河流所经地区的自然地理和人文地理。在自然地理方面，有地形地貌、伏流瀑布、动物植物、自然灾害等；在人文地理方面，则有城邑聚落、行政区划、陵墓建筑以及产业分布，等等。在记录每一项地理内容时，并不局限于当时的情状，还详细记载其历史演变情况。
复次，郦道元的地理描述中还蕴含着深切的人文关怀。人的情感和自然山水融合，乃是文化地理学题中应有之义。这些自然场景一旦注入人文情怀，就不再是无情物，而变成伤心地或欢娱场。不仅个人情感可以通过山水风物来表达，国家民族的集体记忆和历史文化同样也可以寄托在自然山川之中。《水经注》对于每条水道所经，必详细记载其城邑兴废、民族迁徙、风土人情、历史故事乃至神话传说，将国家民族的历史文化融汇于自然山川之中。我们在展读《水经注》的每一篇章时，不仅可以了解壮丽的河山，同时也能读到兴于斯、盛于斯的民族文化，自然与人文打成一片，自然景观也成为人文景观。这样，一个国家和民族随着时间而发展的历史，就通过空间的形式得以展开，民族情感也通过文化景观得以凝聚。
最后，郦道元擅长地理描述，《水经注》虽然也对地理现象进行解释，但更多的是客观描述，称之为描述地理学是恰当的。以前人们多注意《水经注》一书的文学色彩，在郦学研究史上还出现过专门的“词章学派”，但郦道元对地理现象的描述，最突出之处还在于地理现象的客观真实。郦道元对地理现象的科学描述是建立在文献分析和实地考察相结合的基础上。他常说：“虽千古茫昧，理世玄远，遗文逸句，容或可寻，沿途隐显，方土可验。”（《水经注》卷5《河水》）“遗文逸句”，是指传世文献记载；“方土可验”，是指实地考察。通过两方面的综合分析，郦道元一方面印证了古书的记载，从而对地理景观有更深切的体会；另一方面，他还通过实地考察，更正了许多《经》文的错误和前人的讹传。
广阔的地理视野，变化的地理观念，丰富的地理资料，深切的人文关怀和建基在实地考察之上的科学描述，使郦道元成为著名的地理学者。现代日本地理学家米仓二郎称之为“中世纪全世界最伟大的地理学家”，对此，郦道元是当之无愧的。
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