中国古代发明创造表

圭表是中国古代重要的天文仪器，主要用于测量正午日影长度，确定冬至和夏至，进而确定回归年长度和历法的起算点。

圭表由圭和表组成。表是垂直立在地上的杆子，圭是平放在地上的标尺部分，放在表的正北方。从圭上的刻度读取表的长度。表不能单独与圭结合测量方位，而与圭结合测量中午日影。

由于中午太阳的高度角在不同季节不同，表投在圭上的影长也不同。在北回归线以北至北极圈以南的地区，中午太阳总是朝南，冬至太阳的高度角最低，表影最长，夏至相反。

甲骨文可能是中午测量日影的卜辞。《周礼》记载日至之景，尺有五寸，称之地。最迟，在春秋时期，用圭表测

古代文献清楚地记载，铜圭表设置在西汉长安的灵台上，高8英尺，长1英尺3英尺。1965年，江苏仪征一座东汉中期墓出土了一块小铜圭表，是正常尺度的十分之一。

为了提高测量精度，需要保证表面的垂直度和圭面的水平。表面的垂直度是通过在表面悬挂垂直线来实现的，圭面的水平是通过在圭面上开沟来实现的。汉代出土的铜圭表模型上已经有沟了。

从汉代到清代，中国古代留下了一系列二十四节气中午日影的数据，这是中国古代历法的宝贵资料。

中国传统的表高一般是八尺高，一尺高和九尺高。元代郭守敬对圭表进行了最大的改革。郭守敬将表高改为40尺，以提高观测精度。然而，当表面高度增加时，表面投射到圭表面的影子会模糊不清。为了解决这个问题，郭守敬设计了景符（一块带孔的铜片），放在圭表面，有轴旋转。利用小孔成像原理将太阳的影子投射到圭表面，大大提高了观测精度。

文献记载，郭守敬建造了几个高表，其中河南登封告城的高表仍然存在，现在一般称为登封观星台。事实上，登封观星台以高台本身为表，以设置在高台上的横梁为表端。从横梁到圭面的高度正好是元朝的40英尺。圭表面有刻度和沟渠来调整水平。