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除了这些“编外”的间谍人员，在山县有朋派出12名军官之后，日本陆海两军也多次派出在职军人前往清国潜伏，实地勘测军事情报。
1886年，日本海军部派出的一名海军大尉前往清国了，他化名为关文炳，装扮成一名清国书商模样在天津开了一家书店，而他选择书店的地点很特别——开在了李鸿章直隶总督衙门旁边。
当时的李鸿章正指导威海军港的建设，每当威海有人来总督衙门办事时，关文炳就想方设法与他们攀谈，套取情报。然后一路尾随着他们来到威海，详细侦察。
通过无数次反复的勘查，关文炳和他的谍友绘制成了一张详尽的威海军事地图，在这张地图上面，不仅威海的军营、村庄、道路、炮台、溪流、水井标示得清清楚楚，甚至连树木都标示清楚，后来山东作战军进攻威海时，他们每个指挥官的身上都携带了这张地图！
而作为海军军人，关文炳还实地寻找和侦察了威海周边日本舰队可能的登陆点，他沿着海岸线一路摸索前进，最后写成《关于威海卫及荣成湾意见书》，其中有一条“进攻威海卫必先取荣成湾为基地”，这就是在开战后，日军山东作战军轻而易举地选择了荣成湾作为登陆点的由来。
关文炳后来出任日本驻北京公使馆武官，由一线转往幕后，而在他的麾下，又有一名重要的间谍出场了，他就是石川武一。
石川武一从18岁开始就来到清国从事间谍工作了，出于间谍工作的需要，他刻苦学习语言，掌握多门外语，除了华语，还能流利地说英、德、法三国语言，关文炳将他派往天津，专门负责收集来自李鸿章直隶总督衙门的情报。
石川武一很快盯上了天津军械局书办刘棻，用一名日本妓女将此人成功色诱，为了泡妞的方便，刘棻让石川武一住进了自己的家里，两人结为“兄弟”。1894年7月，当李鸿章计划租用“高升号”等舰船向牙山湾运送援军和武器时，这个情报被石川武一从刘棻处成功截取。
从牙山湾到大东沟，清国两次海上运兵，都遭到了日本联合舰队的截杀，这就是谜底。那时候没有军事卫星，而这些潜伏的间谍，就是日军的卫星。
而在这之前，已经有一个级别非常高的军人觉得只在国内听取情报不过瘾，在1892年日本对清国战争的各项准备基本完成后，他决定亲自前往清国走上一趟，过过当间谍的瘾，同时也亲自核实收到的各类情报。
他就是前面提到的陆军中将、参谋本部副总参谋长——川上操六。