一、自陵州(今山东济宁市)至大名(今河北大名东南),那里有马颊 河及卫河通运河。\白¨马*书!院` \免!沸_岳+黩*
二、自济州(今山东济宁市)至沛县(今江苏沛县),又南至吕梁(在 今江苏徐州东28公里废黄河北),那一段有山阳湖(今昭阳湖),在运河旁, 并和微山湖相接。
三、自东平(今山东东平)至纲城。
四、自东平至清河(故址在今山东东平西北黄河之南),向北越过黄河 故道,接御河。
五、自卫州(今河南辉县)通御河至东平,又自东平西南的梁山泊再回 通到御河。
于是,大都南方,华北平原的中心,及其四周一大片地区与御河及大运 河连接成水道交通网,由郭守敬筹划描绘下来上报。最后由伯颜呈准忽必烈, 决定西起卫州,中以东平为枢纽,东连鲁中、南,南迄徐州,吕梁的黄河下 游,北接运河直到杨村,建立水驿。这在相当程度上便利了元朝中央政府的 指挥联系和军事运输,加强了伯颜南下攻宋的力量。
此后不久,都水监并到工部,郭守敬随之转入工部改任郎中官职,仍旧 负责河工水利。′顽~夲·鰰·颤~ ′首~发~尔后,他还对黄河中游地区的地形以及京汴沿途的大地水平 进行了测量,这段时间,他在工作中的成绩是很突出的。
长期负责河工水利,使郭守敬思想中逐渐形成了一个地形相对高度的概 念。测量地形高低需要一个基准,以作比较。郭守敬根据他所得的资料,曾 经以大都东边的海平面为基准,将大都的水平高度与海平面作了比较。他进 而又将大都至开封一线上的逐段与海平面作了比较。他所做的,确是一项重 大而紧要的大地水平测量工作。他得出的结论是:开封离海很远,高程差的 较多,致水湍急;大都距海极近,高程相差甚小,故水流缓慢,这是我国首 次创设了用海平面以上的标高来表达地形高低的办法,在地理学与测量学上 有重要的意义,即使在世界上亦远比西方早多了。
三、创制仪器观天文
我国是天文学很发达的国家之一。西汉以后,国家天文台的组织和设备 已达到相当完善的地步。它的主要任务之一是编制历法。我国的古代历法, 内容是十分广泛的。′0?0¨暁`税`网^ -已?发-布?蕞_鑫+蟑+劫\它包括日月运动及其位置的推算、逐年的日历编制、五 大行星位置的预报、日食、月食的推算等等。历法关系到生产、生活甚至政 治活动等很多方面。因此,对这项工作历来都是相当重视的。一种历法用久 了,误差就会逐渐显著,因而需要重新修改。跟着每次重大历法的修改,总 会带来一些创造革新的进步,象基本天文数据的精密化、天文学理论的新成 就或计算方法上的新发明等等。历法的发展可以说是中国天文学发展史上的 一条主线。
元朝初年沿用当年金朝的“重修大明历”。这个历法是1180年(金世宗 大定20年)修正颁行的。几十年来误差积累日渐显著,发生过好几次预测与 实际天象不符的事。再一次重修是迫切需要的事了。
元世祖迁都大都(今北京),采纳了已死大臣刘秉忠的建议,决定改定 旧历,颁行元王朝自己的历法。于是,元政府下令在新的京城里组织历局, 调动了全国各地的天文学者,另修新历。
忽必烈把建立太史局的具体工作,交给了当时负责教育工作的王恂,王 恂认为当时的治历人员都只知编历的方法,不明制历的原理,在他的建议下, 元政府把已告老回乡的许衡召回来,主持改历工作。为了郑重其事,又派昭 文馆大学士张文谦,总管改历工作。郭守敬虽然在水利部门任职,但他精通 天文历算,早已众所周知,在老同学王恂的推举下,忽必烈将郭守敬抽调出 来,到太史局与王恂一起主办改历事宜。从此,在郭守敬的科学活动史上又 揭开了新的一章,使他在天文学领域里有机会发挥出高度的智慧和才能。
治历一开始,郭守敬首先指出:“历之本在于测验,而测验之器莫先仪 表”。就是说治历的根本在于实际观测,观测要有工具,就得先准备适用的 仪表。这同许衡的见解是一致的。郭守敬首先与许衡到大都南城外金朝时期 的司天台,检查那里的仪器设备。其中浑仪还是北宋时代的东西,是当年金 兵攻入北宋的京城汴京 (今河南开封)以后,从那里搬运燕京来的。这台浑 仪当年远道颠沛,在转运途中免不了有些损伤,加上长期放置,更是环圈锈 结,转动不灵。而且,这座浑仪原是在开