他自孟津（今河南孟津县东南）以东，沿黄河故道，在方圆几百里的广阔区域内进行了地形测量，把地势倾斜变化及适宜开渠分杀河势一一绘入地图 。为了得到两地间的高差，据《元朝名臣事略》载:
“尝以海面较京师至汴梁地形高下之差，谓汴梁之水去海甚远，其流峻急，而京师之水去海至近其流且缓 。”

郭守敬首先提出以海水平面作为高程起算的基准面，也是测绘地图史上最早使用有关“海拔”的思想 。
郭守敬提出的海拔高程概念，在我国乃至世界测绘史上都具有重要意义 。
今天已广泛应用于世界各国地形测量的海拔高程，郭守敬在700多年前就已提出，并应用于实地水平的测绘 。
在元朝，已有画有经纬度的西域地球仪传入中国 。那时我国不但进行纬度的测量，且萌发了朴素的经度概念，甚至在天文学中开始以地理经度改正日历的创举 。
应该说，在测绘地图方面已具备了由“计里画方”向经纬度过渡的可能性 。但由于“天圆地方”说仍占统治地位，使传统的地图绘制没有得到根本的转变 。

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