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历法修订编制历法，为历代王朝所重视。 但是到了明末，却明显地呈现出落后的状态。一方面是由于此时西欧的天文学快速发展，另一方面则是明王朝禁研历法政策的结果。明沈德符《万历野获编》所说“国初学天文有历禁，习历者遣戍，造历者殊死”，指的就是此事。明代施行的《大统历》，是继元代《授时历》，日久天长，已严重不准。据《明史·历志》记载，自成化年间开始(1481)陆续有人建议修改历法，但建议者不是被治罪便是以“古法未可轻变”，“祖制不可改”为由遭拒。万历三十八年(1610年)十一月日食，司天监再次预报错误，朝廷决定由徐光启与传教士等共同译西法。供邢云路修改历法时参考，但不久又不了了之。直至崇祯二年五月朔日食，徐光启以西法推算最为精密，礼部奏请开设历局。以徐光启督修历法，改历工作终于走上正轨，但后来满清侵入中原，改历工作在明代实际并未完成。当时协助徐光启进行修改历法的中国人有李之藻、李天经等，外国传教士有龙华民、熊三拔等。 编纂《崇祯历书》
《崇祯历书》徐光启在天文历法方面的成就，主要集中于《崇祯历书》的编译和为改革历法所写的各种疏奏之中。在历书中，他引进了圆形地球的概念，明晰地介绍了地球经度和纬度的概念。他为中国天文界引进了星等的概念，根据第谷星表和中国传统星表，提供了第一个全天性星图，成为清代星表的基础，在计算方法上，徐光启引进了球面和平面三角学的准确公式，并首先作了视差、蒙气差和时差的订正。《崇祯历书》的编译，自明崇祯四年(1631年)起直至崇祯十一年(1638年)，始克完成。全书46种，137卷，分五次进呈。前三次乃是徐光启亲自进呈(23种，75卷)，后二次是徐光启死后由李天经进呈。其中第四次还是徐光启亲手订正(13种，30卷)，第五次则是徐氏“手订及半”最后由李天经完成的(10种，32卷)。 其他编译徐光启翻译古文，为其润色，校订实验。除《崇祯历书》全书的总编工作外。还亲自参加了《测天约说》《大测》《日缠历指》《测量全义》《日缠表》等书的具体编译工作。
