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龚自珍对西北边疆史地有精湛的研究。这是他的“经世致用”的学术主张出色的实践。
在当时，边疆史地刚刚开始被很少几个学者所注意，但是这项工作是与国内外政治有密切关系的重要课题。从国内方面说，清代疆域空前扩大，如何处理好清朝中央政府与少数民族地区的联系，如何加强对边疆的行政管理，直接关系着多民族国家政权是否巩固。从对外关系说，沙皇俄国长期觊觎我国新疆地区；在印度、阿富汗实行殖民统治的英国侵略势力，也企图侵入我国西部地区。沙俄支持噶尔丹叛乱，英国殖民者支持张格尔叛乱，便是突出的事实。在东南沿海形势日趋紧张的情况下，加强西北边防更具有重要战略意义。研究西北边疆史地，与这些任务的解决都有密切关系。
龚自珍对边疆地理的研究，始于协助程同文修《会典》时，他负责其中“理藩院”一门及青海西藏各图。道光元年，龚自珍在程的帮助下，修《蒙古图志》，体例是图、表、志三者配合。其中《哈萨克》《布鲁特》二表沿用徐松原作。书未成遭火灾烧毁，只存《拟进上蒙古图志表文》及各篇的序。龚自珍任国史馆校对官时，参加重修《一统志》，曾上书订正旧志关于塞外部落沿革等十八项错误。这些都说明龚自珍对于西北史地的渊博知识。
重要的是，龚自珍运用他所熟悉的西北部落源流、历史沿革、山川形势的丰富知识，来研究和解决实际问题。《西域置行省议》《御试安边绥远疏》《上镇守吐鲁番领队大臣宝公书》等文，充分显示出他着眼于解决社会危机，着眼于安定边疆，着眼于加强边防、巩固国家统一，来解决边疆问题的远见卓识。
关于新疆设行省的建议，绝非只给新疆起个“行省”的新名称，也绝不是简单设立一个行政机构，而是具有更深刻的意义。自康熙年间，新疆地区已成为我国统一的多民族的一个重要组成部分。可是至嘉庆年间止，这一百多年间，朝廷对新疆的管理却一直采用委派将军、参赞大臣等“镇守”的办法，而缺乏一套系统的行政管理机构。这显然不利于有效地开发、管理新疆，不利于巩固国家统一。龚自珍反复陈述清代边疆形势与前代大不相同，“中外一家，与前史迥异”，汉唐时代的“凿空”“羁縻”办法已完全不适用了；今天的迫切问题是朝廷如何在新疆建立起健全的行政系统，“疆其土，子其民，以遂将千万年而无尺寸可议弃之地”。
因此，龚自珍第一个明确提出新疆设立行省，对新疆的经济、边防，以至十四个府州、四十个县如何具体设置，都有具体建议。
迁内地无业游民入疆。这是既解决内地严重的流民问题，又可发展边疆生产、巩固边防的一举三得的重要措施。他认为：乾隆末年以来，“不农、不士、不工、不商之人，十将五六”，游民问题这样严重，因此必须“大募京师游食非土著之民，及直隶、山东、河南之民，陕西、甘肃之民，令西徙”，“与其为内地无产之民，孰若为西边有产之民”。
他特别提出移民要选择“性情强武”之人以适应边疆特点。这显然有利于加强边防。
龚自珍要求建立民族间“安”和“信”的关系。他称颂清朝建立起空前的多民族统一国家，代替历史上民族间战争频繁的混乱破坏局面。《说居庸关》一文记述了他骑马走在南口狭窄的山路上，迎面来了一队骑骆驼的蒙古人，“与余摩肩行，时时橐驼冲余骑颠，余亦挝蒙古帽，堕于橐驼前，蒙古大笑。余乃私叹曰：若蒙古，古者建置居庸关之所以然，非以若耶！余江左士也，使余生赵宋世，目尚不得睹燕、赵，安得与反毳者相挝戏乎万山间？生我圣清中外一家之世，岂不傲古人哉”！
这些话绝对不是粉饰太平之辞，而是龚自珍对国家统一、民族间和睦相处，发自内心的赞美。
龚自珍通过总结新疆地区复杂的政治历史事件所提供的教训，论证民族间“安”和“信”的重要性。对于乾隆时清与回部的战争，他正确地谴责波罗泥都、霍集占“助逆背德”。对于乌什事件，他谴责原清朝驻乌什领队大臣素诚“占回之妇女无算，笞杀其男亦无算，夺男女之金银衣服亦无算”的暴虐行为，认为这次事件是平日“扰回”引起的“激变”。对于康、雍、乾三朝长期平定准噶尔部的战争，他既强调这项军事行动是统一祖国、稳定边疆所需要，谴责噶尔丹、阿睦尔萨纳等辈的罪恶；同时又指出，长期战争的结果是大量无辜人民的死亡，“千里一赤，睢盱之鬼，浴血之魂，万亿成群”。他恳切要求驻新疆的大臣将领记取这些教训，“敬谨率属”，“不以驼羊视回男，不以禽雀待回女”，“令回人安益安，信益信而已矣”。
并希望由于吐鲁番的安定而带来整个天山南北路，以至整个西北地区安定和平的局面。
此外还有一些具体建议，如：“撤屯编户”，因为原来的屯田已经“有名无实”，故建议将“客丁变为编户，戍边变为土著”
，“以边安边”，“开垦则责成南路，训练则责成北路”；
保护游牧部族的特点，“立行省后，不可使与民户旗户无区别”；
对于原部族头人应有适当优待，因为他们对本族居民有影响；等等。
龚自珍的上述建议都是有利于国家的统一和边疆的安定的。他把深入研究边疆史地与解决现实问题密切结合起来，因而具有政治的远见。他对青海问题的看法同样体现了这一点。道光年间，居住在青海境内的蒙古族与藏族发生纠纷，有人主张清政府出兵支持蒙古族攻打藏族。龚自珍引用历史教训有力地驳斥这种错误主张，他说：“古未有外夷（这里指边疆地区少数民族）自相争掠，而中朝代为之用兵者”，况且派军队介入，“克则杀机动，不克则何以收事之局”，不论哪种可能性，都没有好结果。他认为，蒙古族和藏族都信奉佛教，可让青海大喇嘛“以佛法两劝而两罢之，不调一兵，不费一粟，以外夷和外夷，智之魁也”。
显然，龚自珍的根本出发点仍是边疆的安宁和民族间和睦相处。
龚自珍提出这些建议的态度是很慎重的。他说《西域置行省议》一文“筹之两年而成”，“其非顺天心，究祖烈，剂大造之力，以统利夫东、西、南、北四海之民，不在此议”。
龚自珍于道光九年朝考时，针对刚刚平息张格尔叛乱这一事件，“胪举时事”，“直陈无隐”，批评清政府为了平叛远从二万里以外的东北调派军队，结果劳师縻饷，骚扰州县，“兵差费至巨万”，“故曰甚非策也”。因此建议加强伊犁索伦驻军的训练，以防备边疆地区再度发生不测事件。
这些一针见血的见解，却使“阅卷诸公皆大惊，卒以楷法不中程，不列优等”
，这也是腐朽的统治集团杜绝言路、压抑人才的一个例证。但是龚自珍自信自己的看法正确，他预言新疆设行省的建议“五十年中言定验”
。光绪十年（1884），新疆果然设立行省，他的预言得到了证实。
可是龚自珍毕竟是个封建地主阶级知识分子，他对边疆史地的研究同样深深地打上地主阶级的烙印。在设计治理新疆的方案的时候，他没有忘记把地主剥削农民的关系也设计进去，他说，“许上农自占地，以万人耕者授万夫长，以千人耕者授千夫长，回人之贫者役之为佃”
，可见他甚至认为一个地主剥削成千上万的佃户也是天经地义的。他讲的民族之间的“信”和“安”，与我们今天已经实现了的民族之间的真正平等团结的关系，有着根本不同的阶级内容，更是不言而喻的了。
总起来说，龚自珍生活在封建末世的黑暗时代，他面对现实，密切注视着社会政治问题。他揭露黑暗、倡导改革的激烈言论，他的发展的变化的历史观，他对当时窒息着一切进步思想的烦琐空虚的学风的批判，以及对边疆史地的研究，都在一定程度上反映了时代的要求，而同时又反过来影响了他的时代。他在辞官南归时曾写下这样的诗句：“一事平生无
，但开风气不为师。”
他的史学思想，确实起了开一代风气的作用。鸦片战争后史学出现了新的风气，有许多学者注重研究现实问题，出现了一批记述当代政治斗争史实、研究边疆史地和介绍外国史地的著作，其中著名的有魏源的《海国图志》《圣武记》，徐继畬的《瀛寰志略》，张穆的《蒙古游牧记》，何秋涛的《朔方备乘》，夏燮的《中西纪事》等。当时就有人正确地评论说：“近数十年，士大夫诵史鉴，考掌故，慷慨论天下事，其风气实定公（龚自珍）开之。”
当然，学术风气演变的根本原因是时代剧变的推动，是鸦片战争这个历史大转折所产生的巨大影响，而龚自珍的主张和实践恰恰符合了这一历史要求，因而产生了重要的作用，具有进步的意义。