現存的北京中軸線，是當年建造元朝大都的時候確定下來的，後來歷經明清兩代都城未曾改變。當年元朝重臣劉秉忠在規劃設計元大都時，首先就確定了中軸線的位置，那就是今天永定門、正陽門、天安門、端門、午門、太和殿、神武門、地安門鼓樓、鐘樓正門的門縫連接線。1950年代的一次施工中，曾在中軸線的兩個的地方分別挖出一隻石鼠和一匹石馬。在天干地支中，子為鼠，午為馬，這暗示着中軸線是沿着子午線的方向。 《北京日報》指出，中國測繪科學研究院研究員夔中羽後來發現中軸線沿子午線逆時針偏移了2度10幾分，而且中軸線往北延伸，直指古開平，即元世祖忽必烈發祥地､元上都的所在地。他認為這可能按當時皇帝忽必烈的意願，為體現上都及大都的統一，而採用上都、大都連線作為大都中軸線的基準線。
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