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郭守敬主持修订了《授时历》，成为当时世界上最先进的一种历法。郭守敬改进了简仪和圭表，主持全国范围的天文测量。
郭守敬主要成就
制订《授时历》，造天文测量仪器；西夏、大都治水、开凿通惠河、制定新历
数学：郭守敬参与制定的《授时历》除了在天文数据上的进步之外，在计算方法方面也有重大的创造和革新。
光学：郭守敬在创造的景符、仰仪等天文仪器中反复运用了针孔成象原理，这在中国光学史上也是比较突出的成就，体现了中国古代较高的光学知识应用能力。
水利学：西夏治水、大都治水
天文学：编制《授时历》
地理学：郭守敬曾提出，以海平面作为基准，比较大都（今北京）和汴梁（今河南开封）两地地形高下之差，这是地理学上的一个重要概念“海拔”的创始。
改制发明：天文仪器制造；郭守敬在简仪上设计的赤道经纬仪是世界上最早的赤道装置，欧洲直到公元1598年才由丹麦天文学家第谷发明类似的装置；郭守敬在简仪中使用了滚柱轴承，以使简仪南端的动赤道环可以灵活地在定赤道环之上运转。西方的类似装置是在二百年后才由意大利科学家达·芬奇发明的。
郭守敬与授时历
1280年春，一部当时世界最先进的历法——《授时历》宣告完成，它整整花了郭守敬 4年多的时间。1281 年，元世祖便命全国一律实行《授时历》。《授时历》以 365.2425天为一回归年的天数，这和地球绕太阳一周所经历的实际时间只差 26 秒，比现行公历早了整整 300 年，它废除了传统的 “上元积年” 的计算方法，采取实事求是的简易办法，以 1280 年冬至为推算各项天文数据的起点，这在我国历法上是一大进步。
由于它所取朔望月、 交点月和长度都很准确，加上它又掌握了较准确的日月运动轨道，采用了缜密的方法，因此它对日、 月食的预测十分准确。《授时历》颁布以后，深受人们的欢迎，它还漂洋过海，受到朝鲜、 日本等国的欢迎。
《授时历》制定以后，他又开始著书说，他先后编撰了《推步》七卷，《立成》二卷，《历议拟稿》三卷，《转神选择》三卷，《上中下三历注式》12 卷。1286 年，他升任太守令，把这些著作献给了元世祖。元世祖未过目就令收藏在翰林国史院。