郭守敬在进行四海测验时，亲自督造了位于河南登封的观星台，这处古代天文设施如今作为郭守敬纪念馆内的复制品，已荣膺国家重点文物保护单位。观星台是按照登封原台1:1的比例精心仿建的，分为两大部分：一是梯台体建筑，高8.9米，观测室顶部可达11.96米；台底和台顶尺寸相应，便于安置天文仪器，如简仪和仰仪，用于观测日月星辰的运行。台顶中央还设有横梁，长1.97米，直径0.08米，下方配合一块石圭，名为量天尺，通过观测日影来确定节气和回归年长度。郭守敬利用这种方法，精确测量出一回归年长度为365.2425日。[3]

在元初，天文仪器大多源自宋金时期，已破损无法使用。郭守敬在此基础上进行了创新与改良，他花了三年时间，创造了十多种新的天文仪器。例如，简仪、赤道经纬与日晷被整合，以减少圆环阴影对观测的影响。他还发明了高表与景符这一测量工具，将日影测量高度从过去的八尺提升至四丈，通过横梁和景符的配合，精确地捕捉到日心之影，相较于之前的日边之影，其精确度大大提高。[4]

扩展资料

元代科学家郭守敬等发起并组织的大规模全国天文测量。从1279年开始，在当时的元朝疆域之内27个地点进行。与现代值相比，平均误差在0.2°至0.35°之间，有两处则与现代值完全相等。这次四海测验，为编制《授时历》奠定了基础。