元代杰出的科學(xué)家郭守敬，他具有多種學(xué)識(shí)和才能：在儀器制造、地形測(cè)量、農(nóng)田水利、河道修建等領(lǐng)域都取得過(guò)卓越成就。他在天文儀器制造方面也有驚人的創(chuàng)造力，曾先后制作了簡(jiǎn)儀、仰儀、高表、候極儀、渾天象、景符、方日晷等12種新儀器。對(duì)傳統(tǒng)立表測(cè)影技術(shù)的改進(jìn)是他諸多成就之一。用圭表測(cè)影，表高八尺。夏至日陽(yáng)城（今河南登封告城鎮(zhèn)）正午日影長(zhǎng)一尺五寸是西周以來(lái)的古制，至元代歷時(shí)已兩千多年幾乎無(wú)人敢輕易作變更。為了提高測(cè)量日影的精確度，郭守敬大膽創(chuàng)新，勇于實(shí)踐。在古人測(cè)影的告城鎮(zhèn)建立了一座測(cè)影臺(tái)，立高表40尺，是傳統(tǒng)表高的五倍，這樣所測(cè)日影長(zhǎng)度的相對(duì)誤差便可以減少到1/5。為了取影方便，又在表的頂部架了一根橫粱。按常理加長(zhǎng)表高就能使日影變化更顯著，但是表增高后，照射在圭面上的日影又會(huì)虛而淡。為了克服高表影虛的缺陷。郭守敬設(shè)計(jì)了一件附屬儀器——影符。影符是根據(jù)針孔成像原理制成，即在一個(gè)小框架上安一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的銅片，中間開一個(gè)小孔。當(dāng)太陽(yáng)過(guò)子午線時(shí)，把影符放直在水平的圭面上，南北移動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)銅片，使照射在圭表頂部橫粱上的日光。首先通過(guò)影符上的小孔再照射到圭面上，形成一個(gè)米粒大小，中間含有銅橫梁的太陽(yáng)倒像。當(dāng)橫梁影正好平分日像時(shí)就得到了日面中心影長(zhǎng)。利用影符基本解決了由于高表造成“影虛而淡”的問(wèn)題，大大地發(fā)揮了高表測(cè)影的優(yōu)越性，從而達(dá)到提高測(cè)影準(zhǔn)確度的目的。

　　郭守敬建造的測(cè)影臺(tái)，臺(tái)前有沿著地面向北延伸的一條石圭，是用36塊方石拼接而成。圭面上有兩條平行的水槽，起著水平作用，兩槽中間狹長(zhǎng)的圭面即是量度日影的圭表尺，亦稱“量天尺”。尺全長(zhǎng)3129，4厘米，按《元史》所記，圭長(zhǎng)128尺，得元代量天尺為24.45厘米?？梢?jiàn)郭守敬造天文儀器的專用尺，仍為隋唐以降的“小尺”。