郭守敬运用其改造的天文仪器，在全国范围内进行精密的天文观测，即“四海测验”，从而使《授时历》的编制有了可靠的观测基础

郭守敬运用他改进、创造的天文仪器，进行精密的天文观测，从而使《授时历》的编制有了可靠的观测基础，其中较为知名的为四海测验
郭守敬运用他改进、创造的天文仪器，进行了许多精密的天文观测，从而使《授时历》的编制有了可靠的观测基础。他所从事和领导的观测项目甚多，如冬至时刻、二十八宿距度和星表、四海测验、黄赤交角以及一些历元时刻的测定，其中大部分数据都是中国古代历法史上最精确的，或近于最佳的。其中较为知名的即为四海测验。

郭守敬提议进行全国范围的天文观测以编制新的历法，进行“四海测验”，测定了夏至日的表影长度和昼、夜的时间长度、北极出地高度、二十八宿距度、黄赤交角新值，取回归年长度为365.2425日

至元十六年（1279年），郭守敬向元世祖忽必烈提议：如今元朝疆域比之前大了很多，不同地区日出日落昼夜长短时间不同、各地的时刻也不同，旧的历法已经不适用了，因此需要进行全国范围的天文观测以编制新的历法。忽必烈接受了郭守敬的建议，派监候官十四人分道而出，分别在二十七个地方进行天文观测，后世称之为“四海测验”。
郭守敬从上都（今多伦）、大都（今北京）开始历经河南转抵南海跋涉数千里，亲自参加了这一路的测验。在其中的6个地点，特别测定了夏至日的表影长度和昼、夜的时间长度；测出的北极出地高度平均误差只有0.35；新测二十八宿距度，平均误差还不到5'；测定了黄赤交角新值，误差仅1'多；取回归年长度为365.2425日，与现今通行的公历值完全一致。这些观测的结果，都为编制全国适用的历法提供了科学的数据。