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　　元朝，鄭州管轄管城、滎陽、汜水、河陰、原武、新鄭、密縣、滎澤八縣。受連綿不斷戰(zhàn)火的影響，中原地區(qū)農(nóng)業(yè)遭到了巨大破壞，土地大片荒蕪，經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于停滯狀態(tài)。忽必烈統(tǒng)一中國后，為了發(fā)展農(nóng)業(yè)，掌握季節(jié)變化，改進(jìn)歷法，由郭守敬、王旬主持，在登封告成鎮(zhèn)建造了全國天文觀測中心——觀星臺，這是世界現(xiàn)存最古老的天文建筑。
    明朝建立后，朱元璋對地方建制進(jìn)行改革，實行省、府、州三級制，鄭州隸屬開封府。為改變中原地區(qū)人口稀少，土地荒蕪，農(nóng)業(yè)衰退的局面，明王朝在河南設(shè)置司農(nóng)司，專管墾田事宜，并出臺了許多獎勵墾殖的政策，鄭州地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到了恢復(fù)和發(fā)展。
    明朝末年，各地爆發(fā)農(nóng)民起義，波及鄭州地區(qū)。崇禎八年(1635年)，高迎祥、張獻(xiàn)忠等十三家農(nóng)民起義軍集會滎陽，商討對明作戰(zhàn)的方案。李自成提出的“分兵定向”主張，得到大家贊同。之后，高迎祥、李自成率領(lǐng)的起義軍在豫、川、陜之間與明軍作戰(zhàn)。崇禎十五年(1642年)五月，李自成攻破鄭州城，給明朝統(tǒng)治者以沉重打擊。清朝時期，鄭州曾兩次升為直隸州(直屬于省，與府平級或略次子府，一般轄有縣)，下轄滎陽、滎澤、河陰、汜水四縣。

    我國是世界天文歷法發(fā)展較早的國家之一，取得的天文學(xué)歷法成就舉世矚目。元代天文學(xué)家郭守敬在鄭州登封興建的觀星臺及編著《授時歷》，在世界天文歷法史上占有重要的地位。   
    郭守敬，宇若思，邢臺(今河北邢臺)人，出身于書香門第，其祖父郭榮精通天文、數(shù)學(xué)、水利，是金、元時期著名的學(xué)者。耳濡目染，使郭守敬從小就對科學(xué)知識有濃厚興趣，20歲時就制作出了一臺非常精確的銅質(zhì)蓮花漏(計時器)。后來，他把這個蓮花漏獻(xiàn)給了元世祖忽必烈，深得賞識。又因他通曉水利，元世祖任命他為都水少監(jiān)(水利官員)，由此郭守敬走上了科學(xué)發(fā)明的道路。
    忽必烈統(tǒng)一中國后，為了掌握四季時節(jié)氣候變化規(guī)律，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，設(shè)立專門機(jī)構(gòu)，改進(jìn)歷法，郭守敬、王圭等人被指派負(fù)責(zé)此項工作。他們在東起朝鮮半島，西至河西走廊，北到西伯利亞，南達(dá)南中國海范圍內(nèi)，建立了27個天文臺和觀測站。至元十六年(1279年)，郭守敬來到登封告成鎮(zhèn)。歷史上周公姬旦、南宮說、姚玄、一行等先賢都以此地為大地中心，測量日影，驗證季節(jié)時令的變化，經(jīng)過一番考察，郭守敬決定在這里建設(shè)一座中心觀測臺。他親自設(shè)計建臺方案，率領(lǐng)眾人在“周公測景臺”旁建起了自己的“觀星臺”，即現(xiàn)在的登封觀星臺。觀星臺為磚石結(jié)構(gòu)建筑，由覆斗狀的臺體和石圭(gui)組成。臺上是觀測星象和計算測量數(shù)據(jù)的場所；石圭又稱作“量天尺”，是測量水平的儀器，它由臺北向外延伸31．2米，上面刻有水流渠。太陽照在觀星臺上時，根據(jù)日影在石圭上的長短變化，可以劃分春分、秋分、冬至、夏至等四季節(jié)氣。觀星臺為郭守敬觀測天象、編訂新歷法提供了大量數(shù)據(jù)。至元十八年(1281年)，郭守敬主持的新歷法終于編制完成。按照古籍《尚書》里的“敬授天時”這句話，元世祖忽必烈把這部新歷法定名《授時歷》，意思是告訴老百姓日月時光，不錯過耕農(nóng)的好時節(jié)，忽必烈還詔令天下，全國正式實施《授時歷》。《授時歷》是當(dāng)時最先進(jìn)的歷法，《授時歷》中，郭守敬推算出一年為365．2425日，與現(xiàn)代天文學(xué)家用精密儀器測出地球繞太陽一周的實際時間只差26秒，與世界許多國家使用的格利高里歷(即公歷)分秒不差，而《授時歷》卻比格利高里歷早了三百年。除了編訂新歷法，郭守敬還研制、改進(jìn)了許多天文儀器，如簡儀、仰儀、候極儀、高表、懸正儀等，在當(dāng)時都曾廣為應(yīng)用。登封觀星臺是中國現(xiàn)存完好的最早一座天文建筑，也是世界上現(xiàn)存最早的天文臺之一。觀星臺旁還有一處古跡“周公測景臺”，建于唐代開元十一年(723年)，又名“八尺表”，俗稱“無影臺”，它為青石制作，由臺座和石柱兩部分組成，臺座稱“圭”，石柱稱“表”，表上刻有“周公測景臺”等字，是我國古代以“表”、“圭”量日影、驗節(jié)令、計年的原始儀器。“周公測景臺”相傳是西周初年大政治家周公姬旦興建東都洛陽，在此地進(jìn)行天象觀測而創(chuàng)建，它是我國現(xiàn)存最早的天文儀器。

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