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在指南针用于航海之前，航海者是利用日月星辰的位置来判定方向的。这种方法在天晴时尚可运用，一旦碰到阴雨天，航海者的命运就比较难以把握了：能碰到浅海等待天晴自是最好，若无法碰到浅海，天又一时晴不开，就只好在海中听天由命了。指南针大约在北宋末期被用于航海。它的出现首先弥补了天文导航的致命缺陷，使航海家们再也不必在阴阳天时紧张得手足无措了。开始时，人们对它的使用还很不熟练，因此它仅被视作天文导航的辅助工具，是在阴雨天才被航海家拿出来使用的一种备用之物。
指南针
到了南宋，随着人们对指南针性能和用途了解的深化，它已逐步成为主要的导航仪器。航海者特意在船上设置了专门放置指南针的场所，叫针房，交由有经验的火长（导航人员）专门掌管，一般人员不得随便进入。火长必须有敬业精神，要专心致志地盯着罗盘，否则稍有疏忽，一船人的性命就可能无所依托了。而在元代，若设有指南针的导向而贸然出海，会被视作件不可思议的事。
古代航海罗盘
指南针大约是在12世纪末至13世纪初由海路传入阿拉伯的，后又由阿拉伯传入欧洲，使欧洲人在航海商业中获得了巨大的利润。有了经济上的刺激，这些商人就不借重金招聘技术人员，对我国传统的水罗盘进行改革与研制，从而发明了旱罗盘。旱罗盘是把磁针用钉子支在重心处，尽量使支点的摩擦阻力达到最小，让磁针可自由转动。由于磁针有了固定的支点，不会在水面上漂荡，因而旱罗盘更适用于航海技术，旱罗盘在明嘉靖年间传回我国，我国的航海家们也大多用上了这种更为方便的罗盘。
旱罗盘
旱罗盘的使用，西方比我国早，但旱罗盘的这种磁针有固定支点的装置法，最初的思想却是起源于中国.如司南有比较固定的支点，后来的碗沿旋定法和指甲旋定法也有它们不太稳定的支点，而木刻指南龟的装量，可以说是旱罗盘的真正始祖，只要把在木龟腹部下方开窍改成在磁针本体上开洞就成了。在明代，人们已专门编制出罗盘针路，即由航程和指南针在航线上的指向，来测知航线上的具体情况，从而提供准确的导航指令。
木刻指南龟
由于航线是由指南针确定的，故航海者称之为针路，并根据针路来绘制航海图，或写成记录针路上情况的专书，叫针经。我国现存最早的航海图和针经是明初郑和下西洋后留下的，详细记录了船舶从我国开航到东南亚、印度洋沿岸，以至横渡印度洋直达非洲东海岸的各条航线的具体情况。这种运用指南针由定性导航向定量导航的突破，把原始的航海时代推至了终点，预示着计量航海时代的来临。指南针的运用，使人们获得了全天候航行的能力，开创了人类航海的新纪元，人类第一次得到了在茫茫大海上航行的自由。
郑和下西洋
我国南宋和元代航海事业的高度发展，郑和7次下西洋的空前壮举，都是与指南针的应用分不开的。这是我国科学史上的一朵奇丽鲜花.指南针的历史意义不仅在中国，就是在世界上也是非常重大的。它经阿拉伯传入欧洲后，不仅给欧洲人带来了巨大的商业利润，也导致了哥伦布对美洲大陆的发现和麦哲伦的环球航行。指南针促成了世界大航海时代的到来，使欧洲打开了世界市场并建立了殖民地，为资本主义的发展提供了必不可少的前提。
参考资料
《元史》
