里高利历)则完全一致。但格历是公元一五八二年所制,较《授时历》已晚300年。
圭表是我国古代观测日影中影长变化以决定冬至、夏至时刻的天文仪器,圭与表是一种天文仪器上的两个部件。“表”是垂直立在地面上的标杆。“圭”是以表的下端向正北伸出的一条石板。圭表成垂直状,每当正午时。表的影子就落在圭上面。表影最长的时候是冬至。最短的时候是夏至。而把一年内的冬至到第二年冬至的时间间距定为一个“回归年”。
告成元代观星台的石圭,由三十六方青石面和砖砌圭座组成。长31.19米,宽0.53米,高0.56米。象堵矮墙摆在观星台的下边。圭面水平误差很小,并刻有两道平行小水沟,观测圭面的水平。在台北墙,由上问下,有一垂直凹糟与石圭连接。按据《元史?天文志》记载。凹糟安装着一件高约四十尺的铜表,表的顶端安着一根横梁。据考古工作者实测和局部发掘,当时,凹槽中没放进铜表,因为凹糟本身完全可以代替铜表进行实测。《元史》还记载,在圭面上,还有一个名叫景(影)符的小仪器。但这些部件现在都不存在。我们按照元代规定的尺度、形制,试制了横梁景符,在观星台进行几次测影实验,证明了观星台这种测影方法不仅是切实可行的,而且是相当精密的。圭表测影,首先要验证石圭方位是否与当地子午线的方向相符合。经北京天文台工作者在观星台进行现场实测的结果证明,经过从元朝至今将近700年的这个石圭方位与今天测量的当地子午线方向是符合的。又经有关部门测定,石圭水平程度也是较好的。
我国古代的圭表测量日影的主要缺点是测量“表”在“圭”上的投影的长度难作到精密,而日影长短,如果误差在圭上仅几个毫米,按比例推算出来的冬至和夏至就可能差一、二个小时。对于这种情况,郭守敬对圭表采取了三项改进,首先把古代的八尺表加高了五倍。登封观星台的表高为四十尺,故称为“高表”。与此相适应。投影在石圭上的表影也就增加了五倍。这样投射在