這6條都是經過仔細查勘後提出來的切實的計劃，對於經由路線、受益麵積等項都說得清清楚楚。
元世祖認為郭守敬的建議很有道理，就命他掌管各地河渠的整修和管理等工作。
1264年，張文謙被派往西夏去巡察，他帶了擅長水利的郭守敬同行。郭守敬到了那裏，立即著手疏通舊渠，開辟新渠，又重新修建起許多水閘、水壩。由於大家動手，這些工程竟然在幾個月之內就完工了。
1265年，郭守敬回到了上都，被任命為都水少監，協助都水監掌管河渠、堤防、橋梁、閘壩等的修治工程。1271年升任都水監。1276年都水監並入工部，他被任為工部郎中。
1276年，元軍攻下了南宋首都臨安，全國統一已成定局。元世祖決定改訂舊曆，頒行元朝自己的曆法。這件工作名義上以張文謙為首腦，但實際負責曆局事務和具體編算工作的是精通天文、數學的王恂。
在當時，王恂就想到了老同學郭守敬。雖然郭守敬擔任的官職一直是在水利部門，但他的擅長製器和通曉天文，是王恂很早就知道的。因此，郭守敬就由王恂的推薦，參加修曆，奉命製造儀器，進行實際觀測。
從此，郭守敬的科學活動又揭開了新的一章，他在天文學領域裏發揮了高度的才能。
大都天文台的儀器和裝備雜亂不堪，有的已經老化。天文台所用的圭表因年深日久而變得歪斜不正，郭守敬立即著手修理，把它扶置到準確的位置。這些儀器終究是太古老了，雖經修整，但在天文觀測必須日益精密的要求麵前，仍然顯得不相適應。郭守敬不得不改進和創製一套更精密的儀器。
這些儀器裝備中的渾儀還是北宋時代的東西。郭守敬隻保留了渾儀中最主要最必需的兩個圓環係統，並且把其中的一組圓環係統分出來，改成另一個獨立的儀器，把其他係統的圓環完全取消。這樣就根本改變了渾儀的結構。
再把原來罩在外麵作為固定支架用的那些圓環全都撤除，用一對彎拱形的柱子和另外4根柱子承托著留在這個儀器上的一套主要圓環係統。這樣，圓環就四麵淩空，一無遮攔了。
這種結構，比起原來的渾儀來，真是又實用，又簡單，所以取名“簡儀”。簡儀的這種結構，同現代稱為“天圖式望遠鏡”的構造基本上是一致的。在歐洲，像這種結構的測天儀器，要到18世紀以後才開始從英國流傳開來。
郭守敬用這架簡儀做了兩項精密的觀測，一項是黃道和赤道的交角的測定；另一項觀測是二十八宿距度的測定。這兩項觀測，對後來新曆的編算具有重大的意義。
郭守敬還獨創了一件儀器。這件儀器是一個銅製的中空的半球麵，形狀像一口仰天放著的鍋，名叫“仰儀”。
仰儀是采用直接投影方法的觀測儀器，非常直觀、方便。例如，當太陽光透過中心小孔時，在仰儀的內部球麵上就會投影出太陽的映像，觀測者便可以從網格中直接讀出太陽的位置了。
尤其在日全食時，它能測定日食發生的時刻，利用仰儀能清楚地觀看日食的全過程，連同每一個時刻、日食的方位角、食分多少和日麵虧損的位置、大小都能比較準確地測量出來。
這架儀器甚至還能觀測月球的位置和月食情況。被稱為“日食觀測工具的鼻祖。”
仰儀流傳到朝鮮和日本後，取消了璿璣板，改成尖頂的晷針，從而成為純粹的日晷，被稱為仰釜日晷。
郭守敬改進的簡儀和獨創的仰儀，在編訂新曆時提供了不少精確的數據，這確是新曆得以成功的一個重要原因。
天文台的儀器裝備已經基本完備，於是，王恂、郭守敬等同一位尼泊爾的建築師阿尼哥合作，在大都興建了一座新的天文台，台上就安置著郭守敬所創製的那些天文儀器。它是當時世界上設備最完善的天文台之一。
由於郭守敬的建議，1279年，元世祖派了14位天文學家，到當時大都以外的國內26個地點，進行幾項重要的天文觀測。在其中的6個地點，特別測定了夏至日的表影長度和晝、夜的時間長度。
這些觀測的結果，都為編製全國適用的曆法提供了科學的數據。這一次天文觀測的規模之大，在世界天文學史上也是少見的。
這是一次意義深遠的“四海測驗”。值得敬佩的是，郭守敬奉旨進行“四海測驗”，在南海的測量點就在我國黃岩島。
經過王恂、郭守敬等人的集體努力，至1280年春天，一部新的曆法宣告完成。按照“敬授民時”的古語，取名“授時曆”。同年冬天，正式頒發了根據《授時曆》推算出來的下一年的日曆。
《授時曆》頒行不久，幾個主要的參加編曆工作的人，退休的退休，死的死了，王恂也病逝了。但有關這部新曆的許多算草、數表等都還是一堆草稿，不曾整理。於是，最後的整理定稿工作全部落到郭守敬的肩上。
郭守敬又花了兩年多的時間，把數據、算表等整理清楚，寫出《推步》7卷、《立成》2卷、《曆議擬稿》3卷、《轉神選擇》2卷、《上中下注釋》12卷留傳後世。其中的一部分就是《元史·曆誌》中的《授時曆經》。
《授時曆》反映了當時我國天文曆法的新水平。在這部曆法裏，有許多革新創造的成績。例如，廢除了過去許多不合理、不必要的計算方法，例如避免用很複雜的分數來表示一個天文數據的尾數部分，改用十進小數等；定一回歸年為365.2425日，比地球繞太陽公轉一周的實際時間，僅差26秒，和現代世界通用的公曆完全相同；創立了“三差內插公式”和“球麵三角公式”，是具有世界意義的傑出成就。
《授時曆》經受住了時間考驗。它在我國沿用了300多年，產生了重大影響。現行公曆是意大利天文學家利裏奧在1582年提出的，比《授時曆》晚了整整300年。朝鮮、越南都曾采用過《授時曆》。
此後不久，郭守敬升為太史令。在以後的幾年間，他又繼續進行天文觀測，並且陸續地把自己製造天文儀器、觀測天象的經驗和結果等極寶貴的知識編寫成書。
他寫的天文學著作共有百餘卷之多。可惜封建帝王元世祖不願讓真正的科學知識流傳到民間去，把郭守敬的天文著作統統鎖在深宮秘府之中。
除此之外，郭守敬還開通了大都的通惠河。大都是元朝的首都，城內每年消費的糧食達幾百萬斤。這些糧食絕大部分是從南方產糧地區征運來的。然而，陸運耗費的巨大，始終在促使著人們去尋求一條合適的水道。
這個任務，到郭守敬的時候才得到完成。郭守敬提出的第一個方案就是他在 1262年初見元世祖時所提出來的6條水利建議中的第一條，即修複從當時的中都到通州的漕運河道。
組織開通了通惠河之後，郭守敬一直兼任天文和水利兩方麵的領導工作。1294年，他升知太史院事。但是關於水利方麵的工作，當時政府仍經常要征詢他的意見。
1303年，元成宗下詔，說凡是年滿70歲的官員都可以退休，獨有郭守敬，因為朝廷還有許多工作都要依靠他，不準他退休。然而，由於元成宗之後政權迅速腐朽，把元世祖時代鼓勵農桑的這點積極因素拋棄淨盡了。
在這種情況下，郭守敬的創造活動自然也受到極大的限製。同他當時不斷提高的名望相對照，他晚年的創造活動不免太沉寂了。
除了在1298年建造了一架天文儀器靈台水渾以外，就再沒有別的重大創製和顯著表現了。可以設想，如果他晚年能夠有較好的社會政治條件，可能還有更大的貢獻。
[旁注]
蓮花漏 宋代計時器的一種。宋仁宗朝有燕肅造蓮花漏，在很多州使用。蓮花漏就是浮漏，用兩個放水壺，一個受水壺，再用兩根叫“渴烏”的細管，利用虹吸原理，把放水壺中的水，逐步放到受水壺中，使受水壺中水平麵高度保持恒定，據以測時。
臨安 宋室南遷，1138年定行在於浙江杭州，改稱臨安。此後便擴建原有吳越宮殿，增建禮製壇廟，疏浚河湖，增辟道路，改善交通，發展商業、手工業，使之成為全國的政治、經濟、文化中心。直至1276年南宋滅亡，前後共計138年。
大都 元朝都城。其址即今北京的部分地區。元大都奠立了近代北京城的雛形，是當時世界最大的都市之一。至今留存的元大都建築有白塔寺、白雲觀、國子監、孔廟、建國門司天台等。
二十八宿 是古人為觀測日、月、五星運行而劃分的28個星區，用來說明日、月、五星運行所到的位置。每宿包含若幹顆恒星。是我國傳統文化中的主題之一，廣泛應用於我國古代天文、宗教、文學及星占、星命、風水、擇吉等術數中。
黃岩島 是我國三沙市管轄中沙群島中唯一露出水麵的島礁，位於北緯15度07分，東經117度51分，距中沙環礁約160海裏。黃岩島是我國固有領土。1279年，元代郭守敬進行“四海測驗”時，曾在我國南海的黃岩島設立測量點。
回歸年 從地球上看，太陽繞天球的黃道一周的時間，即太陽中心從春分點到春分點所經曆的時間，又稱為太陽年。一個回歸年約等於365日5小時48分46秒。 一個回歸年，地球圍繞太陽公轉是359度59分09秒740毫角秒。
通惠河 元代挖建的漕運河道，由郭守敬主持修建。自1292年開工，1293年竣工，元世祖將此河命名為通惠河。通惠河不僅是北京的一條經濟命脈，也是京城著名的風景遊覽區，而這個遊覽區域主要位於朝陽區。
王恂 （1235年～1281年），字敬甫。中山唐縣，即今河北省唐縣人。元代數學家、文學家。幼小從劉秉忠學習數學、天文、後與郭守敬一道從劉秉忠學習數學和天文曆法，精通曆算之學。
元成宗 （1265年～1307年），即孛兒隻斤·鐵穆耳。元世祖忽必烈孫、太子真金之子。蒙古帝國可汗，元朝第二位皇帝。諡號“欽明廣孝皇帝”，蒙古汗號“完澤篤可汗”，廟號成宗。在位期間基本維持守成局麵，但濫增賞賜，國庫資財匱乏，鈔幣貶值。
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郭守敬剛剛20歲的時候，就已經能對地理現象做頗為細致地觀察了。
在他的老家邢台縣的北郊，有一座石橋。金元戰爭時橋被破壞，橋身陷在泥淖裏。日子一久，竟沒有人說得清它的所在了。這給來往的人帶來了很大的不便，而且嚴重影響農業發展。
郭守敬查勘了河道上下遊的地形，判斷出舊橋基的位置。根據他的指點，居然一下挖出了長久被埋沒的橋基。
這件事引起了很多人的驚訝。石橋修複後，當時一位有名的文學家元好問還特意為此寫過一篇碑文。