包括在宋朝时期，土地的开垦和利用都已形成一整套行之有效的办法，劳动人民因地制宜、千方百计扩大耕地面积，在滨江海湖泊之地出现了圩田、淤田、沙田、葑田、架田、淙田、湖田等。
像是以圩田为例，这种田既能抗旱又能防涝，产量较高，算是农业方面的一大进步。
而北宋圩田进一步发展，像是浙西路有圩田1400多处，仅淀山湖就有圩田几十万亩。
而在广东、福建、浙江、江西、四川等多山丘陵地区出现大规模的梯田，农作物分布也有很大变化，水稻不仅在南方广为种植，且向北方推广，江北诸州农民可以得到“就水广种坑稻，并免其租”的鼓励。
“占城稻”、“黄粒稻”等成熟早、抗旱、籽粒饱满的优良品种也相继从越南、朝鲜等国引进，同时荞麦、高梁的种植面积迅速扩大。
同时在经济作物方面，宋朝也是我国植棉业发展的一个转折点。根据文献记载，我国海南岛黎族和云南西部的傣族，在汉代或汉以前就已植棉织布，包括维吾尔族的先祖于六世纪已在新疆吐鲁番种植棉花。
宋代最着名的农学着作是公元1149年完成的《陈甫农书》，是隋、唐以来长江下游地区劳动人民在生产实践中积累起来的农业生产技术经验的总结，反映了唐宋时期水田耕作栽培技术的水平，在整地育苗、中耕除草技术、烤田和灌溉等方面都有论述，我国古代农业精耕细作的传统思想在此得以充分体现。
宋代的动植物谱录已大量出现，园艺业的高度发展，宋徽宗在开封建立“艮岳”，“不以土地之殊，风土之异”。
移植南方的“枇杷、橙柚、柑橘、榔桔、荔枝之木、金娥、玉羞、虎耳、凤尾、素馨、渠那、茉莉、含笑之草。”
而且分区栽种各种园艺植物，具有近代植物园之雏形。
动植物谱录中蔡襄《荔枝谱》、欧阳修《洛阳牡丹记》、陆游《天彭牡丹记》、刘蒙《菊谱》、宋子安《东溪试茶录》等书，不仅分别记述各种园艺植物的历史沿革、性状特征、品种和分类、栽培法，而且还记述了品种的形成及其演化过程，所有这些在农学和生物学上都有一定价值。
同时天文由于农业生产和历法制订的需求，统治者历来对天文学方面的研究比较重视，观测水平不断提高，宋代也不例外。
据《新仪象法要》记载，仅在公元1010年到1106年之间，北宋就进行过5次大规模的恒星位置观测。
像是《宋史-天文志》中就保存了测定二十八星宿位置的成果。
以及《灵台秘苑》中收载了包括有345个星官距星的入宿、去极度。
公元1247年的南宋制造的苏州石刻天文图，面积8×2.5尺，刻星1430多颗，以北极为中心，绘有3个同心圆，分别代表北极常显圈、南极恒隐圈和赤道，28条辐射线表示二十八宿距度，还有黄道和银河。
所有这些成果的取得，与当时天文观测仪器的高度发达是分不开的，我国古代传统的天文仪器漏壶、圭表、浑仪、浑象等在宋朝时期从技术工艺上都得到了最有效的改进。
北宋时沈括和元朝郭守敬提出减少环数的设计，浑仪和简仪就是这一设计下的杰作。
苏颂、韩公廉等人制成的大型水运仪象台，是利用一套齿轮系统在漏壶流水的推动下使仪器经常保持一个恒定的速度，和天体运动一致，既能演示天象，观测天象，又能计时报时。
至于地矿地学的发展则是以图经形式编写地理着作为特点的，图经也正向地方志的方式过渡。
据《宋史-艺文志》记载，宋代地方志共有100多种，附有地图的志称为“图志”或“图经”，全国总志中最着名的有976—984年间成书的《太平寰宇记》，由北宋乐史编撰，全书200卷所记以中国为主兼及外域，还增加了不少有关人物与艺文的篇章，开创了地方志的新体例。
再就是北宋王存等编纂的《元丰九域志》在1068至1085年间成书，该书注重“当世之务”，对沿革所述不多，而对各地里数、城堡之名、山川水泽的情况记述详备。
宋代郡县地方志保存至今的有20多种，许多地方志经历代续修，逐步积累，形成了丰富的地方资料。
由于这一时期中外交流往来频繁，对国际贸易的发展和文化的交流起了积极作用，对旅途实地考察与传闻的记述形成了许多重要的域外地理文献。
如耶律楚材《西游录》、周去非的《岭外代答》及赵汝适的《诸蕃志》中有许多来自传闻的记述。现存西安和苏州的三幅宋代石刻地图，“华夷图”、“禹迹图”、“地理图”和“九域守令图”等极具价值和特色，是目前所见时间最早的画方地图。
上面所绘河流及海岸线精确，代表宋代测绘地图的水平，地学的发展对矿物学及水利建设的发展和进步起到了重要作用。
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