天文學的發(fā)展離不開天文臺的興建，元代在上都（今內蒙古正藍旗境內）、大都（今北京）和登封（今河南登封）等地修建了多處天文臺。
至元八年（1271），元世祖忽必烈在上都主持興建了上都天文臺，并任命阿拉伯天文學家扎馬魯丁負責具體工作，地點位于上都故城北門。上都天文臺東西長 132米，南北寬52米，高約12米，平面呈凹字形。它的兩側和城墻連成一體，為整個城垣的組成部分，但高于城墻，后壁突出墻各約1米。扎馬魯丁制造的置 于天文臺的7件天文儀器明顯帶有西域特色，與中國傳統(tǒng)天文儀器有所不同。
至元九年（1272），世祖決定遷都大都，他到達大都后，積 極網(wǎng)羅天文人才，于至元十六年（1279）批準修建大都天文臺，地點選擇東城墻下（今北京建國門外滄子河北），由太史院主管。臺高7丈，分為3層，院墻長 約123米，寬約92米。大都天文臺上層為天文觀測臺，中層放置圖書資料及星圖、渾象、計時漏壺及室內儀器，下層為太史院辦公地點。大都天文臺是一座規(guī)模 宏大、工作人員眾多、設計周密、設備完善的天文臺。
作文能力提升，就來易優(yōu)作文,http://www.zequeka.cn
登封天文臺位于今河南登封縣告成鎮(zhèn)，始建于元朝初年，至今保存得較好，是中國現(xiàn)存 最早的古天文臺建筑，也是世界上重要的天文古跡之一。觀星臺的結構分兩部分：一是由回旋踏梯簇擁著高聳的臺身，二是由臺身北壁凹槽內向北平鋪的圭。臺身呈 覆斗狀，高9.46米，連小室通高12.62米，臺頂平面呈方形，每邊長8米多，底邊16米多。臺北壁正中的凹槽進壁是測量日影的 圭表 。
精美絕倫的天文儀器 元代杰出的天文學家郭守敬曾提出： 歷之本在于測驗，而測驗之器莫先儀器。 也就是說天文觀測的前提是 創(chuàng)造先進的天文儀器。為此，郭守敬創(chuàng)制了各類觀測儀器達13種之多，包括用于天體方位的測量、日影測量、時間測量、天象演示的設備以及便于野外觀察的輕便 儀器，著名的有簡儀、仰儀、圭表等。
作文培訓，就來蘇州易優(yōu)作文 http://www.zequeka.cn/miniForm.html
簡儀是對前人渾天儀的簡化和改進。它是模擬天球，測量日、月和金、木、水、火、土五星及恒星位置 的一種天文儀器。這與現(xiàn)代望遠鏡所用的英國式裝置很相似。改進后的簡儀精確程度更高。簡儀是中國天文學上的珍品，比世界同類儀器要早三四百年；而且，簡儀 中應用的滾珠軸承裝置，比西方發(fā)明的滾珠軸承裝置要早400年。至今簡儀尚存有明代的復制品。
仰儀是元代創(chuàng)制的一種天文儀器，用來測 量太陽位置，日食方向、虧缺及時刻。它是銅制空心球面儀器，半球面刻有東南西北四方位和十二時辰，還刻有與觀察地球緯度相應的赤道坐標。太陽光通過半球上 一塊帶孔的板投下一個倒映像在坐標上，即可讀出太陽在天空的位置，可稱得上是世界上第一臺太陽投影觀察儀。它改仰觀為俯視，減小了太陽直視時日照耀眼之 苦，而且不容易疲乏，也是一種完全創(chuàng)新的天文儀器。 作文培訓網(wǎng)站推薦，<a http://www.zequeka.cn>易優(yōu)作文網(wǎng)</a> 。
圭表由 圭 和 表 兩個部件構成。 表 是垂立在地面上的標桿， 圭 是表下向 正北方向延伸的一條石板。 圭 與 表 成垂直狀。圭表是用以觀察正午時太陽影子的長度，以測定時間，求得周年常數(shù)、黃赤道交角，劃分四季以及編制歷法所 用的天文儀器。郭守敬曾在大都建立了高達40尺的銅表，與應用針孔成像原理的景符聯(lián)用，除了測量太陽正午時的影長外，還可以用于觀測星星、月亮的影長。這 在古代是無與倫比的?，F(xiàn)今河南登封告成鎮(zhèn)尚存有元代的觀星臺的石圭，觀測天文的效果仍然很好。
領先世界的天文觀測 元代疆域空前廣大，為元朝政府主持天文觀測提供了良好的條件。郭守敬領導進行了一次規(guī)?？涨暗木暥葴y 量，在東起朝鮮半島，西到川滇與河西走廊，南近占城，北窮鐵勒，陸續(xù)建立了27個日影測量站進行觀測。史書稱之為 四海測驗 。由于這個觀察網(wǎng)絡除分布在 各地大城市外，還在北緯15度～65度每隔10度設置了觀察點，因此它所取得的數(shù)據(jù)，準確性十分高，與現(xiàn)代緯度值比較，絕大多數(shù)平均誤差在半度以內。 易優(yōu)作文網(wǎng)，中小學學生學作文的好網(wǎng)站（http://www.zequeka.cn）。
黃道面與赤道面相夾的角度即今天所稱的 黃赤交角 ，為天文學中最基本的數(shù)據(jù)之一，許多歷法計算上的問題都要用到這個數(shù)據(jù)。在元代以前，測得的數(shù)據(jù)不是 很精確，長期以來都認為黃赤交角為24度。郭守敬利用新的天文儀器對黃赤交角進行重新測量，得出黃赤交角為 二十三度九十分 的數(shù)據(jù)，換算為現(xiàn)今的度數(shù)是 23度33分53秒，與現(xiàn)代的觀測值相差僅僅1分6.8秒。這在當時世界上無疑是最精確的。
二十八星宿是中國古代測量恒星位置的基 礎。當時人們將黃道附近的星星分為二十八宿，用一星代表一宿。兩星間的距離稱為 距度 。元以前曾進行過5次測距，但誤差仍很大。經過郭守敬精密的測定 后，精確程度大大提高，其絕對誤差總和為2度10分，平均誤差只有4分5秒，比北宋崇寧年間所測試的數(shù)據(jù)的精確度提高了近一倍。郭守敬還觀測到前人未曾命 名的1000多顆新星，使元代能觀測的星宿達到將近2500顆。而歐洲在文藝復興之前所能測量到的星星也不過1022顆。這都是元代天文學臻于巔峰的最好 證據(jù)。
作文能力提升，就來易優(yōu)作文,http://www.zequeka.cn
《授時歷》 實際上，元代天文學是在編訂新歷法《授時歷》的過程中得到發(fā)展的。全國統(tǒng)一以后，忽必烈在至元十三年 （1276）正月設立太史局，把編制歷法作為統(tǒng)一王朝的一項重大舉措。太史局由太子贊善兼國子祭酒王恂負責。王恂奏準起用告病還鄉(xiāng)的原左丞許衡參領其事， 郭守敬也被任命協(xié)助工作。在編制歷法的過程中，許衡負責理論性的指導，實際工作則由王恂和郭守敬分別負擔，其他參與者為南北日官陳鼎新、毛鵬翼、劉巨淵、 王素等人。經過4年的努力，在至元十七年（1280）冬至，新歷告成，忽必烈賜名為《授時歷》，意即 敬授民時 ?！妒跁r歷》的編成是中國古代天文學上的 一大突破，用郭守敬自己的話來說，就是 考正者七事 、 創(chuàng)法者五事 ，即考證了七項天文數(shù)據(jù)和計算出五項新的數(shù)據(jù)。
七項天文數(shù)據(jù)： 一是至元十三年到至元十七年（1276～1280）的冬至時刻；二是冬至日太陽的位置；三是月亮過近地點的時刻；四是回歸年長度及歲差常數(shù)，一年為 365.2425日；五是冬至前月亮過升交點的時刻；六是二十八宿的赤道坐標；七是元大都日出、日沒時刻及晝夜長短。
五項新的數(shù)據(jù)：太陽每日在黃道上的運行速度，月球每日繞地球運行的速度，由太陽的黃道經度推算出赤道經度，由太陽的黃道經度推算出赤道緯度，月道與赤道的交點
