２１８ 郭守敬修订历法元世祖忽必烈即位以前，就重视吸收汉族的读书人，帮助筹划朝政大事。他重用一个汉 族谋士刘秉忠。忽必烈称帝和定国号为元，都是刘秉忠的主意。后来，刘秉忠又向忽必烈荐 引了一些朋友、学生，也一个个担任了元朝初年的重要官员。其中有一个是元代著名科学家 郭守敬。
郭守敬是邢州（今河北邢台）人。他祖父郭荣学识渊博，不但通晓经书，对数学、天 文、水利等都有研究。郭守敬少年时候，在祖父的影响下，对科学发生浓厚的兴趣。那时 候，刘秉忠和他的朋友张文谦等正在邢州西南紫金山讲学，郭荣把他孙子送到刘秉忠那里学 习。郭守敬在那里认识了许多爱好科学的朋友，学问就长进得更快。
忽必烈统一北方以后，为了发展农业生产，决定整治水利，征求这方面的人材。张文谦 把郭守敬推荐给忽必烈，忽必烈很快就在开平（今内蒙古正蓝旗东）召见郭守敬。郭守敬对 北方水利情况十分熟悉，当时就提出六条整治水利的措施。忽必烈听了十分满意，每听完一 条，就点头赞许。最后，他很感慨地说：“让这样的人去办事，才不会是摆空架子吃闲饭的 呢。”接见以后，就派郭守敬担任提举各路河渠的职务，经办河道水利的事。
过了两年，郭守敬又被派到西夏一带去整治水利。那里经过多年战乱，河道淤塞，土地 荒芜，生产遭到严重破坏。郭守敬到了西夏，经过详细勘察以后，发动民工疏浚了一批原有 的渠道、水坝，还开挖了一些新河道。不出一年时间，这一带九百多万亩农田灌溉畅达，粮 食丰收，百姓的生活也都改善了。
为了加强大都到江南的交通运输，忽必烈又派郭守敬去勘测水路交通情况。经过郭守敬 的勘测、设计，不但修通了原来的运河，还新开凿了一条从大都到通州的通惠河，这样，从 江南到大都的水路运输，就畅通无阻了。
元世祖灭南宋以后，更加重视农业生产的恢复。农业生产要利用历法。过去，蒙古一直 使用金朝颁布的历法，这种历法误差很大，连农业上常常使用的节气也算不准。元朝征服江 南以后，南方用的又是另一种历法，南北历法不一样，更容易造成紊乱。元世祖决定统一制 订一个新历法。他下令成立了一个编订历法的机构，名叫太史局（后来叫太史院）。负责太 史局的是郭守敬的同学王恂。郭守敬因为精通天文、历法，也被朝廷从水利部门调到太史 局，和王恂一起主办改历工作。
修订历法工作一开始，郭守敬就提出：研究历法先要重视观测，而观测必须依靠仪表。 原来从开封运来的有一架观察天象的大型浑天仪，已经陈旧不堪，得不到可靠的数据。郭守 敬设计一套新的仪器。他觉得原来的浑天仪结构复杂，使用不方便，还创制了一种结构比较 简单、刻度精密的简仪。他制作的仪器，精巧和准确程度都比旧的仪器高得多。有了好的仪 器，还要进行精确的实地观测。公元１２７９年，郭守敬在向元世祖报告的时候，提出在太 史院里建造一座新的司天台，同时在全国范围进行大规模的天文测量的打算。这个大胆的计 划马上得到元世祖批准。
经过王恂、郭守敬等一起研究，在全国各地设立了二十七个测点。最北的测点是铁勒 （在今西伯利亚的叶尼塞河流域），最南的测点在南海（在今西沙群岛上），选派了十四个 监候官员分别到各地进行观测。郭守敬也亲自带人到几个重要的观测点去观测。各地的观测 点把得到的数据全部汇总到太史局。郭守敬根据大量数据，花了两年的时间，编出了一部新 的历法，叫《授时历》。这种新历法，比旧历法精确得多。它算出一年有３６５．２４２５ 天，同地球绕太阳一周的时间，只相差２６秒。这部历法同现在通行的格里历（即公历）一 年的周期相同。但是郭守敬的《授时历》比欧洲人确立公历的时间要早三百零二年。