与传统天文学比较，《祟祯历书》有许多新的改革和进步。它的主要成就反映在下述几个方面：引入了明确的地圆观念和地球经纬度的科学概念。这不但对破除旧有的天圆地方观念有着重要的意义，而且也大大提高了推算日食的精度；认为各种天体与地球的距离不等，并且给出各种天体距地的具体数值，用于计算它们的行度；引入了蒙气差校正，有助于提高观测精度；引入了几何学和三角学的计算方法，简化了计算程序，提供了准确的计算公式，扩大了解题的范围；提出了日月有高卑行度。日月在本天行度外还有循小轮运动，有距地远近的变化，应当根据这种变化精确计算日月的近地点和远地点；引入了新的岁差观念，即恒星有本行，以黄极为极；采纳了小轮体系和椭圆体系，用几何运动的假设解释了天体顺、逆、留、合、迟、疾等天文现象；确定五星绕日运动，其运动方位是受太阳运动的速度变化而变化的；引进了一套完全不同于传统天文学的度量制度。包括分圆周为360度，一日为96刻，60进位制，黄赤道坐标制等。这些重要变化，表明《崇祯历书》带来了中国天文学的一场深刻变革，对清初天文学的繁荣产生了积极的影响。
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