材料一：
观星台的建立是为了改进历法，所以《授时历》的颁行和观星台是分不开的。元初，郭守敬曾向元世祖忽必烈进奏说：唐朝开元年间，一行（张遂）为了改革历法曾令南宫说（天文官）到十三个地区进行测验，而今天国家的疆域比唐时广大，更需要到边远的地方进行测验。元世祖批准了他的建议，于至元十六年（1279）遂设十四员监候官，分几路出发，到全国各地进行天文观测。据记载，当时“四海测验，凡二十七所”。这年三月，郭守敬由上都、大都开始，历经河南，转抵南海，行程数千里，亲自掌握一路的实际测验。
当时的观测分详略两种记录方式。二十七所中的前七处，观测内容较详，包括北极出地高度、夏至晷景和昼夜时刻的测验，而其余二十处，只测北极出地高度。值得注意的是详测的七处：南海、衡岳、岳台、和林、铁勒、北海、大都，在地理纬度上是全国有代表性的地区。从“北极出地”高度看：南海15度，衡岳25度，岳台35度，和林45度，铁勒55度，北海65度，大都40度。前六地每移一地相差10度，后者是国都，自当详测。显然，这次测验是有组织有计划进行的。这一南北数千里的实测资料，不仅为元代当时改革天文历法提供了重要资料，而且也为此后的天文研究工作提供了宝贵史料。在分析研究了大量的实测资料和历史资料的基础上，经过精密计算，终于在至元十七年（1280）颁布了一部进步的新历——《授时历》。
（摘编自张家泰的科普文章《登封观星台：中国现存最早的天文台》）
材料二：
元朝郭守敬的“四海测验”是中国历史上规模最大的一次天文大地测量。郭守敬的测量方式，与僧一行所为几乎完全一样，都是在全国范围内选定若干分离地点，派人分别测量观测地点的北极出地高度、夏至影长、昼夜时刻等。《元史·郭守敬传》记载了这件事的来龙去脉：
守敬当帝前指陈理致，至于日晏，帝不为倦。守敬因奏：“唐一行开元间令南宫说天下测景，书中见者凡十三处。今疆宇比唐尤大，若不远方测验，日月交食分数时刻不同，昼夜长短不同，日月星辰去天高下不同，即目测验人少，可先南北立表，取直测景。”帝可其奏。遂设监候官一十四员，分道而出，东至高丽，西极滇池，南逾殊崖，北尽铁勒，四海测验，凡二十七所。
一行组织的天文大地测量的范围很广，北到北纬51度左右的铁勒回纥部（今蒙古乌兰巴托西南），南到约北纬18度的林邑（今越南的中部）。相比之下，郭守敬主持的“四海测验”，在全国各地设立了27个观测点，观测点的分布东起朝鲜半岛，西至川滇和河西走廊，南到纬度只有15°的南海，北到纬度高达64.1°的北海（今俄罗斯西伯利亚中部通古斯卡河一带），比一行的测量区域更大。“四海测验”的内容之多、地域之广、精度之高、参加人员之众，在我国乃至世界天文学史上都是空前的。
一行的测量有两个目的，一是验证“地隔千里，影差一寸”这一天文学理论是否正确，并进一步考校地中的正确位置；二是测量各测点的夏至影长、北极出地高度等天文学要素，以之编制新的历法。
在郭守敬的时代，“地隔千里，影差一寸”学说被天文界弃置已久，一行的天文大地测量的第一个动机对郭守敬而言不复存在，能拿到桌面上的理由，只剩下修订历法这一条了。但是，仅仅为了修订历法，需要搞这么大规模的“四海测验”吗？27个观测点，有些位于人烟稀少之处，编制好的历法，能颁行到那里吗？特别是，27个观测点被分成了两类：南海、衡岳、岳台、和林、铁勒和北海六处，再加上元朝首都大都，这7个观测点是一类，它们的观测项目为“北极出地”、夏至“晷景长”“昼夜长短”三项；其余的20个观测点是另一类，仅“北极出地”一项。对此，厉国青等认为，“当时正是制订授时历的紧张阶段，急需测量一些与制历有关的数据，所以先在有代表性的六个点上测完了上述三项数据。”由厉先生的说法来看，其余20个观测点的观测，对《授时历》的编制没什么用处。
既然大部分观测点的观测都与历法编制无关，郭守敬为什么要组织这么大规模的“四海测验”？其潜在动机究竟是什么？要探究这一问题，需要回顾当时天文学发展的历史背景。
在郭守敬之前，元代天文学发展的一个重要成就是耶律楚材对“时差”现象的发现。时差现象的存在，是大地为圆球形状的有力证据。虽然耶律楚材并没有提出地球学说，但元代人知道源自西方的地球学说，则是无疑的。《元史·天文志》记载了西域人士扎马鲁丁为忽必烈所造的西域天文仪器，其中就有一台地球仪。郭守敬提出要进行天文大地测量，是至元十六年（1279），而扎马鲁丁造地球仪，则是至元四年（1267），耶律楚材随成吉思汗西征发现时差现象，更早在南宋嘉定十三年（1220）。由此，郭守敬对这些天文学成果当有所知。
综合这些因素来看，郭守敬设计在全国范围内进行天文大地测量时，一定知道地球观念的存在。那么，他有没有可能利用这次测量的机会，去检验一下地球说的真伪呢？这种可能性不能排除。当郭守敬得知这样一个完全有悖于传统认识的地球学说时，心生好奇，有意把测量范围尽可能扩大，在满足编制历法的需求的同时，顺便对地球学说做个验证，也不无可能。遗憾的是，验证结果如何，他是否由此确信了地球学说，史料无载，我们不能妄猜。我们唯一知道的是，在其遗留至今的关于天文学的论述中，他从未提及过地球学说。毕竟，这种测量方式的验证，只是一种间接验证，其说服力尚未达到让人闻知即信的程度。
（摘编自关增建的学术论文《中国天文大地测量的历史演变》）
