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、地形測量、農(nóng)田水利、河道修建等領(lǐng)域都取得過卓越成就。他在天文儀器制造方面也有驚人的創(chuàng)造力，曾先后制作了簡儀、仰儀、高表、候極儀、渾天象、景符、方日晷等12種新儀器。對傳統(tǒng)立表測影技術(shù)的改進(jìn)是他諸多成就之一。用圭表測影，表高八尺。夏至日陽城（今河南登封告城鎮(zhèn)）正午日影長一尺五寸是西周以來的古制，至元代歷時(shí)已兩千多年幾乎無人敢輕易作變更。為了提高測量日影的精確度，郭守敬大膽創(chuàng)新，勇于實(shí)踐。在古人測影的告城鎮(zhèn)建立了一座測影臺(tái)，立高表40尺，是傳統(tǒng)表高的五倍，這樣所測日影長度的相對誤差便可以減少到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)太陽過子午線時(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。利用影符基本解決了由于高表造成“影虛而淡”的問題，大大地發(fā)揮了高表測影的優(yōu)越性，從而達(dá)到提高測影準(zhǔn)確度的目的。

　　郭守敬建造的測影臺(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，兩槽中間狹長的圭面即是量度日影的圭表尺，亦稱“量天尺”。尺全長3129，4厘米，按《元史》所記，圭長128尺，得元代量天尺為24.45厘米。可見郭守敬造天文儀器的專用尺，仍為隋唐以降的“小尺”。