这时期，我国涌现出一批杰出的天文学家，一行和郭守敬便是其中的两位佼佼者。

一行(公元683—727年)俗名张遂，魏州昌乐(今河南南乐县)人，20岁时出家为僧，隐居于河南嵩山等地。一行在天文学上的主要贡献是编制了大衍历。他于开元九年(公元721年)接受了编制历法的任务。

一行从天文学的历史发展中，认识到日、月、星辰的运动是有一定规律的，通过细心地观测，可以了解这些规律。但由于人的认识水平是有限的，故根据所总结出的这些规律进行的推算，与实际天象会存在一定的误差。而从实测中，可以修正这些误差，经反复地观测、修正，就可以得到比较正确的结果。因此，为了使历法与实际天象相符，他坚持进行实际观测，从而纠正了不少前人的错讹，把我国古代历法的制订工作提高到一个新的水平。

同时，为了使历法适用于全国各地，一行领导进行了大规模的大地测量。他还发明了一种叫“复矩图”的测量仪器，供测量用。测量地点共选择12处，分布范围到达唐疆域的南北两端。他从实测中得出南北两地相差351里80步，北极高度相差一度的结果。中国古制一里=300步，一步=5尺，一周天为3651/4度，换算为今制，即南北相距129.22公里，北极高度相差1°。这实际上就是地球子午线1°的长度，与现测值1°长111.2公里相较，一行的结果虽误差较大，但这毕竟是世界上第一次对子午线的实测，具有重大的科学意义。

经过几年的测算，公元725年一行开始编修新历。公元727年完成了《大衍历》草稿后，他就去世了。《大衍历》共分七篇，从内容到结构都很有系统，在明末用西欧方法编历之前，各次修历都是仿照它的结构进行的。

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