欲自強必圖振作。
——李鴻章
郭守敬，我國古代著名的天文學家和水利專家。元世祖時，他算出一年有365.2425天，同地球繞太陽一周的實際時間相比，隻差26秒；他編成一部新的、比較科學的曆法《授時曆》，同現行的公曆一年周期相同。
郭守敬，順德邢台（今河北邢台）人。他於1231年出生在一個書香之家。他幼承家學，刻苦努力，在數學、水利學和天文學等方麵受到良好的教育。他的科學成就，最初是在水利河運方麵表現出來的。剛滿20歲時，他參加了修複邢川城外一座古老石橋的工作。經過他的多次勘測，找到了原有河道和橋梁遺址。經過他的設計，疏通了淤塞多年的河道，並重建了一座更為堅固的石橋，解決了交通上和灌溉上的迫切需要。
郭守敬的才幹得到了人們的好評。忽必烈召見了他，聽他麵陳治理水利的建議，深為讚賞，委以重任。不久，他奉命前往經行省西夏（主要在今寧夏、甘肅一帶），整治那裏的古渠，消除水患。他根據自己實際進行的水道測量，認定黃河中遊從中興（今寧夏銀川）至東勝（今內蒙古托克托縣）可通航行。為了建立水路驛站，他考察了河北、山東的河道，繪製了河流相通形勢圖。他還以大都（今北京）東邊的海平麵為基準，參校大都至汴梁（今河南開封）地形高低的差別，這實際是地理學上的最早形成和運用了標高的概念。由於政績突出，郭守敬掌管了全國河渠、堤防、水利、橋梁、閘堰等重要事務。
元朝攻滅南宋，統一中國。可曆法陳舊、混亂，時有節氣差錯發生，勢必影響政令統一。於是，元世祖忽必烈決定編製新曆，成立了專門機構太史局（後改太史院）。46歲的郭守敬被調任參加編製新曆法。他研究了自秦漢以來70次改曆的經驗，提出“曆之本，在於測驗，而測驗之器，莫先於儀表”的主張，在同事們的支持下，編製新曆活動分造儀、觀測、編曆三個階段緊張地展開了。
首先是造儀。郭守敬一共創製了簡儀、高表、候極儀、渾天象、玲瓏儀、仰儀、立運儀、證理儀、景符、窺幾、日月食儀、星晷、定時儀等20種天文儀器，其中，簡儀和高表是兩件重大的創造。尤其是簡儀，這種測量天體坐標的儀器，由原來構造相當繁複的常儀簡化而來，它的赤道坐標環組已開創了近代赤道儀的先河。儀器上刻度細密，最小分格可到l/36度，相當精確。簡儀是世界上最早製成的大赤道儀，比丹麥天文學家第穀在1598年發明的同樣儀器，早了300多年。
1279年，天文儀器製成後，在郭守敬的設計下，又在大都城東修建了一座觀測天象的司天台——靈台（遺址在今北京市建國門中國社會科學院內）。這裏陳設著各種天文儀器以及曆代天文圖集，是當時中國的天文研究與天文觀測的中心，是當時世界上設備最完善的天文台。
其次是觀測。郭守敬主持和親自參加了規模空前的天文測量。這次觀測，最北的觀測點是北海，在今西伯利亞；最南的觀測點是南海，在今西沙群島。通過觀測，積累了關於日影、北極出地高度和春分、秋分、夏至、冬至晝夜時刻等方麵的大量資料。郭守敬還主持了一次空前規模的恒星位置的測量，測出了前人未命名的恒星1000餘顆，使測量的恒星從原來的1464顆增至2500顆，並編製了星表，測量精度大大超出了宋代。郭守敬特別重視重新測定“黃赤交角”。