郭守敬， 是中國元代著名的水利工程學家、天文學家，與水利工程方面做出巨大貢獻，尤其是他發明、製造的諸多天文儀器都領先於當時世界的天文儀器，這令他為元代天文及世界天文事業的發展奠定了良好的基礎。郭守敬最著名的貢獻便是他制定了《授時歷》，在這一曆法中指出一年為365.2425日， 這與現今世界上通用的公曆值一樣，這一曆法比現行的公曆早了將近300多年。

元朝統一前夕，元世祖便開設了太史局，並命令王恂負責，郭守敬輔助，將全國各地優秀的天文與曆法人才集中到一起，開始制定新的歷法。 在郭守敬看來，如果想制定出精確的歷法，就必須有先進、精確的測量儀器。於是，他便帶領著一大批能工巧匠相繼製造出了諸多可以精密測量的天文儀器，其中便包含了簡儀、仰儀及圭表等。在前人制造的渾天儀的基礎上，郭守敬大膽進行改良，只將原來渾天儀中的三組測量不同座標的圓環系統中的兩個圓環給予保留，將另 一組圓環分立出來，製造成了另外一個獨立的儀器，這樣便可以更大範圍、更加實用地進行運用。郭守敬精心改制出的這一儀器不僅十分精確，而且非常簡單，因此，人們將其稱為“簡儀”。這遠比歐洲人制造出類似這樣的天文儀器要早出500多年。

郭守敬還發明製造出了銅製中空半球形的儀器，這便是仰儀。由於外形猶如仰放的鍋，因此而得名。透過仰儀，人們可以非常直接地對日食及其他天文現象進行觀測。

主表是中國最古老、最常用的推定二十四節氣的儀器。在舊的 圭表基礎上，郭守敬又新設計了一種主表，即高表。由於高表的表柱是用銅鑄成，並且它的高度增加到了36尺，這樣，表影就增長了許多，按照這樣的比例推算出來的二十四節氣的誤差便減少了許多。

從1276年，一直到1279年初，郭守敬用盡心思不斷設計與製造各種天文儀器，有簡儀、仰儀、正方案、窺幾、丸表、高表、懸正儀、座正儀、渾天象、候極儀、玲瓏儀、立運儀、證理儀、日月食儀、星晷定時儀等。他設計製造出的這些儀器都具有極強的科學性與準確性，這在當時的世界處於非常領先的地位。

郭守敬製造出了諸多天文儀器之後，他便將自己的觀測範圍進一步擴大。隨後，他便親自帶領一批人員，從上都出發，到達大都、河南、廣州等地區，進行大量的天文觀測，在觀測的過程中，郭守敬將自己製造出的天文儀器充分運用其中，並最終取得了巨大成就。透過四年多時間的觀測，最終於1280年編制出了當時世界上最先進 的歷法——《授時歷》。

對郭守敬所取得的這一巨大成果，元世祖忽必烈給予了充分的肯定，並從第二年開始在全國實行《授時歷》。事實上，郭守敬在天文學著作方面除了《授時歷》之外，還有多部天文著作，但是卻因各種原因，只有《授時歷經》流傳至今。

元代郭守敬制定的《授時歷》的確是當時最科學的歷法。這是有原因的。

中國古代各朝各代修歷大都以計算為主，如我之前回答過的一個問題“中國的哪些文化值得我們驕傲”的答案中提到過：

中國古代一直堅持使用陰陽結合歷。按照朔望月週期編訂的歷法叫作陰曆，這種曆法只顯示月亮的圓缺，中國傳統曆法中的月份都是按照陰曆設定的。

按照迴歸年週期編訂的歷法叫作陽曆，這種曆法能顯示因為太陽和地球的關係變化而形成的四季交替。中國古代的年份是努力按照迴歸年來設定，這樣保證四季大致在一年中的相對固定的月份。此外還設定了二十四個節氣，這些都是陽曆部分。

要把陰曆和陽曆配合起來並不容易，因為一個朔望月的週期是29.5305879日，而一個迴歸年的週期是365.24219日。陰曆月和陽曆年之間沒有成倍關係。

這樣就不得不設定各種閏日和閏月，來保證陽曆年和陰曆月能夠配合起來。

在郭守敬之前，這種配合主要是根據計算完成的。

因為計算難免出現誤差，所以用不了多久就發生和實際不符的情況。更別提很多中國古代的歷法家還固執地認為天體執行應該有完美的規律，應該“日月五星同度，如合璧連珠然”，為了尋找日月五星是從哪個點開始同時執行，古代曆法家不惜對週期做出人為調整。

直到元代，王恂和郭守敬才提出曆法的根本在於實際觀測。

觀測最重要的是儀器。王恂和郭守敬對各種儀表做了改進或乾脆重新設計，一共製作了17種天文儀器，用來測量日影和各種天體的位置，其中有不少借鑑了西域儀器的設計方法。至元十六年（1279），郭守敬開始在全國範圍內進行測量，從南往北一共佈設了27個觀測站。

觀測結束後，他根據觀測結果明確宣佈：日月五星執行的週期各不相同，想要推算出眾多週期的統一起始點也不可能。於是乾脆以自己測算的年份作為元年，以實測資料作為基礎資料和計算的起點，制定了《授時歷》，頒行天下。

因此授時歷成為中國古代史上空前精確的歷法，十七世紀日本的涉川春海編制日本歷史上第一部曆法時，還認為授時歷是最好的歷法，日本電影《天地明察》講述了這段故事。