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1.郭守敬参与制定《授时历》。除了在天文数据上的进步，在计算方法上也有重大的创造和创新。

2.郭守敬在景福、杨怡等天文仪器中多次使用针孔成像原理。这也是中国光学史上的杰出成就，体现了中国古代对光学知识的高度应用能力。

3.郭守敬用他改进和创造的天文仪器。并且进行了多次精密的天文观测，使《授时历》的编制有了可靠的观测依据。他从事并领导了许多观测项目，如冬至时间、28人马座与星表的距离、四海测试、黄日与红日的交角、一些纪元时间的确定等，其中大部分都是中国古代历法史上最精确或接近最好的。众所周知的是四海测试。

4.地理学中一个重要概念“海拔”的创立。郭守敬曾提出以海平面为基准来比较大都(今北京)和汴梁(今河南开封)的地形差异，这是地理学中“海拔”这一重要概念的创立。

5.郭守敬为天文台创造了十二台仪器，完成了《授时历》的工作。齐《知太史院事郭公行状》中所列的四种可以携带到野外观测的仪器，是十二种仪器，即简易仪、高度计、计时仪、浑天仪、玲珑仪、阳仪、垂运仪、候仪、地景仪、窥视仪、日食仪、日晷仪(但史书记载的仪器总数为十三种)

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