郭守敬在天文、历法、水利和数学等方面都取得了卓越的成就 。他自至元十三年（1276年）起 ， 奉命修订新历法 ， 历时四年 ， 制订出了通行三百六十多年的《授时历》 ， 成为当时世界上最先进的一种历法 。为修订历法 ， 郭守敬还改制、发明了简仪、高表等十二种新仪器 。
郭守敬首先检查了大都城里天文台的仪器装备 。这些仪器都是过去金国的遗物 。其中浑仪还是北宋时代的东西 ， 是当年金国占有北宋的京城汴京以后 ， 从那里搬运到金国中都来的 。当初 ， 一共搬来了三架浑仪 。因为汴京的纬度和金中都相差约四度 ， 不能直接使用 。金国的天文官曾经改装了其中的一架 。这架改装的仪器在元初也已经毁坏了 。郭守敬就把余下的另一架加以改造 ， 暂时使用 。另外 ， 天文台所用的圭表也因年深日久而变得歪斜不正 。郭守敬立即着手修理 ， 把它扶置到准确的位置 。这些仪器终究是太古老了 ， 虽经修整 ， 但在天文观测必须日益精密的要求面前 ， 仍然显得不相适应 。
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郭守敬不得不创制一套更精密的仪器 ， 为修历工作奠定坚实的技术基础 。历法的制定工作中所必须的天文观测 ， 主要是两类 。一类是测定二十四节气 ， 特别是冬至和夏至的确切时刻；用的仪器是圭表 。一类是测定天体在天球上的位置 ， 应用的主要工具是浑仪 。圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱；“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板 。每当太阳转到正南方向的时候 ， 表影就落在圭面上 。量出表影的长度 ， 就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻 。表影最长的时候 ， 冬至到了；表影最短的时候 ， 夏至来临了 。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器 。这种仪器看起来极简单 ， 用起来却会遇到几个重大的困难 。
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所以为了修订历法 ， 元朝廷修建了观星台 ， 并且进行了有史以来最大规模的天文学实际测量的工作 ， 最北到达了西伯利亚 ， 最南则到达了南海诸岛 。通过一系列精准的天文测量 ， 并且在南宋《成天历》的基础上 ， 郭守敬等杰出的科学家终于克服了修订历法中的种种困难 ， 非常成功的精确制订完成了《授时历》这部卓越的历法 。
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【元朝|历史上的今天——1280年12月19日，元朝颁行著名天文学家郭守敬的《授时历》】至元元年（1264年） ， 郭守敬奉命修浚西夏境内的古渠 ， 更立闸堰 ， 使当地农田得到灌溉 。至元二十八年（1291年） ， 郭守敬任都水监 ， 负责修治元大都至通州的运河 ， 耗时一年 ， 完成了全部工程 ， 定名通惠河 ， 发展了南北交通和漕运事业 。1970年 ， 国际天文学会以郭守敬的名字为月球上的一座环形山命名为“郭守敬环形山” 。1977年3月 ， 国际小行星中心将小行星2012命名为“郭守敬小行星” 。
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