1276年（至元十三年），元世祖忽必烈命杰出的科学家郭守敬等人负责制订新历法。这次历法的制订，主要以天文观测为依据。郭守敬制造了十多种先进的天文仪器，为进行大规模的天文观测活动提供了必要的仪器设备。
1279年（至元十六年），郭守敬在元世祖忽必烈的支持下，组织了大规模的天文观测活动，在全国设立了二十七个观测点。当时的实测范围是：“东至高丽，西极滇池，南逾朱崖，北尽铁勒（今西伯利亚的叶尼塞河流域）。”其中，最北的北海观测点，设在大约北纬64°5’的地方，已经靠近北极圈；最南的设在海南岛、西沙群岛。最远的观测点之间，南北长一万多里，东西绵延五千里。这是我国古代和当时世界上规模最大的一次天文观测活动。在观测过程中，郭守敬还亲临一些观测点进行指导和实地观测。这次观测活动，在我国天文学史上有着重要的意义，它获得的许多数据，都达到了当时世界上最先进的水平，从而为改进历法提供了宝贵的、可靠的科学依据。
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