郭守敬（1231年－1316年），字若思，邢州邢臺縣（今河北省邢臺市信都區）人，中國元朝天文學家、數學家、水利專家、儀器制造家。
郭守敬自幼在祖父郭榮的引導下學習天文、算學知識，后拜入精通天文的經學大師劉秉忠門下學習，官至太史令、昭文館大學士、知太史院事，世稱“郭太史”。蒙哥汗八年（公元1251年），在劉秉忠的介紹下，郭守敬結識元朝重臣張文謙。在張文謙的引導下，郭守敬系統學習了天文、水利方面的知識，還在他的引導了主持整治河道疏浚等工程。中統三年（公元1262年），郭守敬受到了孛兒只斤·忽必烈的召見和賞識。中統四年（公元1263年），朝廷加授郭守敬銀符，并授予副河渠使一職。至元元年（公元1264年），郭守敬奉命修浚西夏境內的古渠，更立閘堰，使當地農田得到灌溉，受到百姓的愛戴。隨后，郭守敬一路升遷至工部郎中。自至元十三年（公元1276年）起，郭守敬與許衡、王恂等奉命修訂新歷法，歷時四年，制訂出《授時歷》，成為當時世界上最先進的一種歷法，通行三百六十多年。為修訂歷法，郭守敬還改制、發明了簡儀、高表等十二種新天文儀器。
至元十九年（公元1282年），太史院太史令王恂去世，郭守敬承接王恂工作陸續整理出《推步》《立成》等多部著作。至元二十三年（公元1286年），郭守敬升任太史令。至元二十八年（1291年），郭守敬任都水監，負責修治元大都至通州區的運河，耗時一年，完成了全部工程，定名通惠河，發展了南北交通和漕運事業。至元三十年（公元1293年），通惠河鑿通，郭守敬得到了孛兒只斤·忽必烈的贊賞。次年，郭守敬擔任昭文館大學士兼太史院事。晚年，郭守敬聲望越來越高，但是元朝朝廷日益腐敗，郭守敬便一心專注著作。孛兒只斤·愛育黎拔力八達延祐三年（公元1316年），郭守敬去世，享年八十六歲。
郭守敬在天文、歷法、水利和數學等方面都取得了卓越的成就，在世界科學技術史上地位崇高。郭守敬在天文方面，主持制定了《授時歷》，主持了大規模的天文數據測定，設計制作簡儀、景符、窺幾、仰儀等多種天文觀測儀器，還在元大都修建了天文臺；在數學方面，郭守敬使用“割圓求矢術”“割圓求矢術”等方法開辟了通往球面三角形的途徑；在水利方面，郭守敬主持疏浚了多處河道，為元大都的水利建設提供多條建議，還主持鑿通了通惠河，連通南北的運輸。明朝學者宋濂認為他才華超人，發明的算法集古今之大成。1970年，國際天文學會以郭守敬的名字為月球上的一座環形山命名為“郭守敬環形山”。1977年，國際小行星4179中心將郭守敬星命名為“郭守敬小行星”。中科院國家天文臺也將國家重大科技基礎設施LAMOST望遠鏡命名為“郭守敬天文望遠鏡”。
人物生平
早年經歷
元太宗三年（公元1231年），郭守敬出生在邢州邢臺縣（今河北省邢臺），郭守敬父親正史上未記載，有可能是早逝，他從小跟隨祖父郭榮生活，郭榮精通數學、水利技術。郭榮是金、元之際一位頗有名望的學者。郭守敬幼承祖父郭榮家學，精通五經，熟知天文、算學，擅長水利技術。在郭榮的教養下，郭守敬從小勤奮好學，在少年時代就養成了很強的動手能力。郭守敬十五六歲時，曾根據書上的一幅插圖，用竹篾扎制出一架測天用的渾儀，而且還堆土做了一個土臺階，把竹制渾儀放在上面，進行天文觀測。他還曾根據北宋燕肅一幅拓印的石刻蓮花漏圖，弄清了這種可以保持漏壺水面穩定的、在當時頗為先進的計時儀器的工作原理。孛兒只斤·忽必烈（即后來的元世祖）的重要謀士、學者劉秉忠因居父喪，正于邢臺市西南的紫金山中結廬讀書，從學的人有著名學者張文謙、張易、王恂等人。郭榮與劉秉忠交好，便將少年郭守敬送到劉秉忠門下深造。
劉秉忠被當時總領內蒙古地區漢地事務的忽必烈召入幕下，之后劉秉忠離開邢臺又將郭守敬推薦至張文謙學習河道疏浚相關知識。蒙哥汗八年（公元1251年），郭守敬在張文謙門下組織設計修復了邢州石橋。此事過后，天文學家元好問還專門寫了一篇碑文記述此事。隨后，郭守敬又前往紫金山進修，在這里，他掌握了天文、數學、水利學、地理學等多方面的知識。蒙古中統元年（公元1260年），孛兒只斤·忽必烈在開平府（后稱元上都遺址）即位后命張文謙到大名路（今大名縣一帶）等地擔任宣撫司的長官，郭守敬也跟隨張文謙一同前往學習。郭守敬所到之處，做了許多河道水利的調查勘測工作。與此同時，郭守敬還在大名召集匠人，鼓鑄了一套他少年時所探究的蓮花漏。郭守敬將蓮化漏的裝飾性蓮花做了改動，這之后蓮花樓漏便被稱作寶山漏。
西夏治水
在大名修建水利工程期間，郭守敬還開始制造儀器、觀測天象。中統三年（公元1262年），郭守敬鑄成寶山漏獻給蒙古政府，之后，這套計時器被放置在燕京靈臺作為全國標準計時器。同年八月，張文謙將郭守敬推薦給孛兒只斤·忽必烈，在大殿上，郭守敬提出六條水利建設建議獲得了忽必烈的賞識和贊賞。次年，忽必烈加授予郭守敬為副河渠使并授予他銀符。提出六條水利建設建議后，郭守敬積極從事水利工作。
至元元年（公元1264年），郭守敬又跟隨張文謙前往西夏修復沿河古渠，隨后郭守敬與唆脫顏前往西夏故地視察河渠水道。數月后，張文謙又作為朝廷的代表治理西夏。郭守敬在張文謙的領導和支持下，奉命修浚西夏境內的唐來、漢延等古渠，更立閘堰。到至元三年（公元1266年），西夏渠道修復成功，農田得以灌溉，郭守敬得到了當地百姓的贊賞。修復渠道完后，郭守敬從中興府返回，一路上他考察沿路古渠并將這些情況上報給朝廷。隨后，郭守敬升任都水少監。返回中都后，郭守敬再次提出增辟中都水源，修建河套平原北端的水利建設等建議。隨后，孛兒只斤·忽必烈響應郭守敬的提議，鑿金口，引盧溝水，以漕西山木石的計劃，至元八年（公元1271年），郭守敬升都水監，掌管全國河渠水利經營。至元十一年（公元1274年），忽必烈派兵南下伐宋，為提高軍需供應，元朝政府決定增設水路驛站。隨后，丞相伯顏南征，打算建立水運站，命郭守敬視察河北省、山東省一帶可通舟行船的地方，并繪圖奏報。次年，郭守敬考察河北、山東、江蘇省等地確定了中原地區的五條河渠干線。至元十三年（公元1276年），元朝政府將都水監合并入工部，郭守敬擔任工部郎中，任然負責水利方面的工作。
修訂新歷
至元十三年（公元1276年），元軍南下攻入江南，消滅南宋，大一統已成定局。隨后孛兒只斤·忽必烈設立專門的修歷機構太史局，根據劉秉忠生前的建議，命許衡“領太史院事”，郭守敬因其精通天文精算，忽必烈便將他抽調進入太史局與王恂主辦改歷事宜。修訂新歷期間，郭守敬與王恂一起廣招精通天文地理的學者參與天文測算，還搜集了歷代歷法材料探索編制新歷的方法。在此期間，郭守敬還提出，“歷之本在于測驗，而測驗之器莫先儀表”的主張。元世祖聽從郭守敬的建議派了14位天文家，到除大都外到當時國內另外26個地點，進行幾項重要天文觀測。這一天文觀測的規模之大，在世界天文史上也是少見的。在其中的6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，都為編制全國適用歷法提供了科學的數據。
為了精確天文測量，郭守敬還四處奔走，修復舊儀表、創造新簡儀、建造觀星臺。從至元十三年（公元1276年）到至元十六年（公元1279年）這修訂新歷的三年期間，郭守敬先后制造了簡儀、仰儀、渾天象、丸表、玲瓏儀、座正儀、懸正儀、星定時儀等觀測天文的儀器。至元十六年（1279年），太史局擴建為太史院，王恂任太史令，郭守敬任同知太史院事。等到進呈所制儀表時，對孛兒只斤·忽必烈詳加解說，直到日暮，忽必烈仍未疲倦。同年，在郭守敬的領導下開展了全國范圍的天文測量，后世稱之為“四海測驗”。同時，郭守敬主持設置了太史院，建立起司天臺觀測星象。至元十七年（公元1280年），經過四年的觀測計算，太史姓局編制出一部新的歷法——《授時歷》。隨后，忽必烈宣布新歷法在次年正月初一在全國頒布進行。
主持鑿河
至元十八年（公元1281年），太史令王恂病逝，郭守敬繼續完成授時歷《推步》《立成》等著作。隨后郭守敬就任太史令專門從事天文歷法工作。至元二十三年（1286年），郭守敬升任太史令。至元二十七年（公元1290年），隨著元朝統一中國，定都大都，大都的經濟越來越繁華，人口也越來越多。隨之而來的是大都的糧食運輸越來越苦難。此時，已經花甲之年的郭守敬再次轉回城市的水利建設工程中。為了解決通州區到大都之間的運輸問題，郭守敬沿著兩地之間新舊河流實地勘測后，最終上奏孛兒只斤·忽必烈引用他在三十年前建議忽必烈的提議，打通通州至大都的運河工程，忽必烈覽奏后，非常高興，特別重置都水監，由郭守敬任領都水監事一職。至元二十九年（公元1292年），郭守敬復任都水監主持運河工程。郭守敬先從白浮渠引泉水入大都城西翁山泊，隨后修建船閘方便船只運行，再銜接北運河，最終連通惠河。郭守敬不僅根據大都的地形地貌解決了通惠河的水源問題，而且按地形地貌變化及水位落差，在運河中設閘壩、斗門，解決了河水的水量和水位。至元三十年（1293年）七月，通惠河成。孛兒只斤·忽必烈從上都（今內蒙古自治區錫林郭勒盟正藍旗草原）回到大都，路過積水潭，見其上“艫敝（蔽）水”，大悅，親賜名為通惠河，并賜郭守敬鈔一萬二千五百貫，命他仍以太史令職兼提調通惠河漕運事。郭守敬也因其在水利工程與天文歷法方面的成就升任昭文館大學士兼任知太史院院事。
晚年經歷
《授時歷》完成后，郭守敬承接王恂的工作，又陸續完成了多部天文歷法相關的著作。之后郭守敬又在忽必烈的要求下主持疏浚通惠河的工程。至元三十一年（公元1294年），已經是接近古稀之年的郭守敬返回太史院繼續修著天文歷法著作。郭守敬晚年，一邊勤奮著書，另一邊勤奮動手，制造了不少的儀器。這期間，他制造了可以自動報時的七寶燈漏、可以水力推動的天球儀、還有可以方便出行的行漏。
大德二年（公元1298年），元成宗鐵穆耳鐵木耳想要在上都西北郊開出一條河渠南通河，此時郭守敬已經不再擔任水利方面的工作，但是他還是應詔北上，親自去測量當地環境，郭守敬根據地勢和歷年山洪資料，指出這條宣泄山洪的渠道要寬到五十步至七十步（約80~115米）。但經辦此事的人認為郭守敬太夸大事實了，就把他定的寬度縮減了三分之一。誰知次年山洪暴發時，果然因渠道太窄，泛濫成災，還險些沖及成宗的行帳。成宗在避水時嘆道：“郭太史真是神人吶，可惜沒有聽他的話！”。大德七年（公元1303年），元成宗鐵穆耳下令讓70歲以內的官員辭官退休，郭守敬也順勢提出退休，但是遭到了元成宗德拒絕，此后朝廷便規定翰林院、太史院掌管天文的官員一律不讓退休。晚年的郭守敬依然關心天文和水利事業，已經之年的郭守敬還著手改建通惠河的石閘。延祐三年（公元1316年），郭守敬去世，享年八十六歲。
主要成就
天文
天文測量
郭守敬等人利用新創制的各種儀器，組織進行了大量的天文實測工作，主要有：在1279年新歷初成時上奏中提到的“臣等用創造簡儀、高表，憑其測到實數所考正者凡七事”，以及《授時歷》提及的閏應、合應、歷應的測量，恒星位置的測量和具有代表性意義的“四海測驗”等。至元十六年（公元1279年），郭守敬向孛兒只斤·忽必烈進言，在全國選取13個點進行大規模的天文大地測量學，得到元世祖批準，并付諸實施。此次天文測量工作，共選擇27個觀測點，遍布全國各地，后世稱為“四海測驗”。規模和精度是歷代最大和最高的，其結果為《授時歷》“九服晷漏”等問題的推算提供了很好的實測依據。郭守敬根據夏至日的日影長度和二分（春分與秋分）二至（夏至與冬至）日晝夜的時刻數測定出當地的地理緯度，他測定的這些地理緯度與現今的地理緯度實際誤差只有0.35°，在河南省和中書省四個行省之間的測定的八個點，其誤差大大低于平均值。除此之外，郭守敬領導的恒星大觀測與當今星象觀測的數據誤差也僅僅只有4.22′。通過多地測量，郭守敬領導太史局修訂出新的歷法——《授時歷》，新的歷法廢除了以往慣用的“積年”“日法”，考證了七項天文數據，創造新的計算方法，對日月運行運動取得了新的數據和資料。
編訂歷法
郭守敬等人極其重視前代歷法的研究，他們“遍考自漢以來歷書四十余家，精思推算”，盡量擇其優者而從之。可以說，《授時歷》是大量吸收前人的研究成果，又是以一定的實測工作為依據的。在測定《授時歷》之時，郭守敬帶領太史局連續四年用圭表進行日影觀測，最終測算出十一月初八五戌初二刻，和當今測算的時刻差別不大。《授時歷》推算出的一個回歸年為365.2425天，即365天5小時49分12秒，與地球繞太陽公轉的實際時間只差26秒鐘，和現在世界上通用的《格里高利歷》（俗稱的陽歷）的周期一樣，但《格里高利歷》是1582年（明萬歷十年）開始使用的，比郭守敬的《授時歷》晚三百多年。除此之外，郭守敬還推算出黃赤大距為古度23度90分，和當今通用制的誤差只有1′22″.5，這精度要大大高于同時期國外天文學家測量的度數。
儀器制作
郭守敬為天文測精心設計、制造了的儀器多達17種。其中為太史院設計的儀器有觀測使用的儀器有簡儀、候極儀和立運儀、仰儀、赤道式日晷和星晷定時儀；為演示使用的儀器有渾天象、證理儀、日月食儀等；兼具觀測和演示兩種功能的儀器有玲瓏儀。
簡儀：這是一種天文觀測設備，是郭守敬根據前代天文觀測器具渾儀簡化而來。郭守敬取消了渾儀的白道環，只保留其基本環圈系統，還將其從層層套圈中分離出來各自獨立設置。郭守敬在簡儀上設計的赤道經緯儀是世界上最早的赤道裝置，歐洲直到公元1598年才由丹麥天文學家第谷發明類似的裝置。
景符：中國古代觀測天文主要使用圭表測量正午太陽影子長度，這種圭表一般都比較高，郭守敬為了提高觀測精度將表的高度增加四尺。高度增加后，觀測精度也提高了，但是表身增加后，表端影子容易模糊。為了解決這個問題，郭守敬在表端設置一根橫梁，又利用小孔成像的原理將景符放置在圭面上來回移動。
窺幾：為了方便中國古代天文儀器觀測光線比較暗淡的恒星和月亮，郭守敬還創造了窺幾。這是一個長六尺，寬二尺，高四尺的長方形桌子，桌子上開了一條長四尺，寬二尺的南北長方形長縫。
仰儀：仰儀同簡儀一樣是一種天文觀測儀器，主要是觀測日食，被認為是郭守敬的代表發明之一。仰儀構造簡單，是一座銅制半球儀器，形似一口大鍋，直徑一丈二尺，深六尺，球內沿刻水溝，用以矯正儀器，球體內部刻有赤道坐標網，和地平上的半個天球呈球心對應。在其南部放置東西向橫桿和南北向縮桿，縮桿末端延伸到半球中心，裝有一塊中央有小孔、可以上下和左右旋轉的小方板。觀測時，讓小方板正對太陽，使太陽光通過小孔在球面上形成光點，讀取球面坐標網刻度可以判斷太陽的位置。
渾天象：渾天象也稱為渾象，是今天球儀的前身。渾天象銅球構造，球體表面雕刻有周天星官，球心有樞軸，可以圍繞南北極轉動。借助球體可以演示日月星辰的東升西落以及各種天象。
數學
在編寫《授時歷》計算日、月、五星運行之時，郭守敬采取了“三次差內插法”即“平定立三差”法，這種算法在中國獲得了推崇，比歐洲早了三四百年。在推算過程中，郭守敬還使用了“割圓求矢術”，這是一種高次方程的數值解法，這種解法是從高位到地位逐位求正跟的不足近似值，在揭發上獨居特色。除此之外，在“推算黃道各度下赤道積度術”時，郭守敬采取了“割圓求矢術”，也就是球面幾何法，由已知弧長求另一弧長，這種算法和球面三角中求解直角弧三角形的方法很接近。這種算法在數學方面的意義是開辟了通往球面三角形的途徑。
水利
郭守敬一生中“前后條奏（水利）便宜凡二十余事，相治河渠泊堰大小數百余所”，完成了大量高質量的水利工程設計工作，這些均建立在實地勘測地形和水文的基礎之上。通過實地勘測，郭守敬領導了通州區大都之間的運河疏浚工作，開通了通州到大都的運河。在開通大運河的時候，郭守敬創造性的在昆明湖自通州高麗莊之間運河十里設置設一個閘，再根據地形增建中閘，方面控制水流。通惠河是聯通中國南北的重要運河，方便了南方大型的物資運送船直達大都。北京市至今供水工程用到的密渠還是當初郭守敬引水的路線。
地理
在處理水利相關事宜的時候，郭守敬實地考察，多出測量。其中他創新性的總結標高概念就是他在水利工程中總結出的突出案例。近代水平測量是以海平面做零點來標注各地的水平高度，而郭守敬提出讓元大都東面的海平面為基準，進而測量周邊地形的水平高度，該測量方法比西方早五六百年。這種以海平面作為基準，比較大都（今北京）和汴梁（今開封市）兩地地形高下之差，這是地理學上的一個重要概念“海拔”的創始。郭守敬在西夏水利工程結束后曾溯黃河之流而上，探尋黃河的發源地。雖然郭守敬沒能探測到黃河河源，但是他也是以科學考察本身為目的，專程探求黃河河源的第一人。郭守敬的探查結果沒有記載流傳下來，但是至元十七年（1280）都實奉孛兒只斤·忽必烈之命專程考察河源的紀實后撰寫了《河源記》，郭守敬作為先驅者，對都實的探測提供了有利的資料。
人物影響
天文學
郭守敬領導太史局制定的《授時歷》是湯昭平古代最精密的歷法。《授時歷》自元朝頒布后，明朝也在使用，其長達364年的運行時間是中國古代歷法中使用最久的一種的歷法。之后該歷法傳播至衛滿朝鮮和日本，在日本，日本學者還根據該歷法制定了大和歷，之后百年，日本關于《授時歷》的著作多達百種。郭守敬在制定《授時歷》時，觀測的天文數據，和當今使用的數值誤差極小。
水利工程
郭守敬在青年時期便組織翻新了達活泉上的古橋文乃、還在西夏修筑水渠，之后郭守敬又向孛兒只斤·忽必烈提出一套完整的治水建議。這些建議影響深遠，由郭守敬主持引導的玉泉水在上世紀五十年代還是北京的重要飲用水。在西夏修復水渠期間，郭守敬還沿途勘測水渠河流，尋找黃河的源頭，成為黃河尋源的第一人。
主要著作
據《元史·郭守敬傳》記載，郭守敬編撰的天文歷法著作有《推步》《立成》《歷議擬稿》《轉神選擇》《上中下三歷注式》《時候箋注》《修歷源流》《儀象法式》《二至晷景考》《五星細行考五十卷》《古今交食考》《新測二十八舍雜坐諸星入宿去極》《新測無名諸星》《月離考》 等十四種，共105卷，是中國古代天文學家中著作最豐的一位，但是這些書籍在元朝滅亡之時被統治者帶往大漠后流失，少數內容在《元史·歷志》中有記載。這些書籍主要有晚年郭守敬還編寫的《推步》第七卷，《立成》二卷，《歷議擬稿》第三卷，《轉神選擇》二卷，《上中下三歷注式》十二卷。除此之外還有《時候箋注》二卷，《修改源流》一卷。晚年，郭守敬回到太史院后還編寫了《儀象法式》二卷，《二至晷景考》二十卷，《五星細行考》五十卷，《古今交食考》五十卷，《新測二十八星宿雜座諸星入宿去極》一卷，《新測無名諸星》一卷和《月離考》一卷。
人物評價
中國科學家茅以升：郭守敬不僅在地上聞名，而且還在天上聞名，因為月球上邊有一個山就叫郭守敬，另外太空里也有一個星叫郭守敬。
元代大臣張文謙：郭守敬熟悉水利，巧思過人。
郭守敬門人齊履謙：郭守敬德行兼備，作為老師，他在水利、數學、儀象制造上無人可及。
元成宗鐵穆耳鐵穆爾：“郭太史乃神人也。”
孛兒只斤·忽必烈：“如果事情能像郭守敬說的這樣，那么世人就不會挨餓了。”
人物關系
后世紀念
郭守敬紀念館：溧河鄉修建的郭守敬紀念有兩處，一處在郭守敬的故鄉邢臺市達活泉公園內，一處在北京市青羊區。邢臺地區紀念館占地50000平方米，建筑面積700平方米。紀念館中城設郭守敬銅像、觀星臺、天文觀測臺、青少年觀測室等。該紀念館修建于1984年，是中國教育科普基地、全國青少年科技教育基地。北京地區的紀念館修建于1988年，最初是元代的匯通祠，后改建為郭守敬紀念館。紀念館展示了郭守敬的生平、元代水關模型、元代錢糧相關的書籍。
郭守敬環形山：1970年，國際天文學會以郭守敬的名字為月球上的一座環形山命名為“郭守敬環形山”。
郭守敬小行星：1977年，國際小行星中心將郭守敬星命名為“郭守敬小行星” 。
LAMOST望遠鏡：中科院國家天文臺也將國家重大科技基礎設施LAMOST望遠鏡命名為“郭守敬天文望遠鏡”。
參考資料 >
邢臺市信都區廉潔故事｜ 郭守敬——清廉節儉 甘于奉獻.河北新聞網.2025-05-08