测量方法： 某地所在的经线平面与本初子午线平面之间的夹角就是该点的经度。
范围： 从本初子午线的 0° 向东至 东经180°，向西至 西经180°。东经180°和西经180°是同一根线，即“国际日期变更线”。
单位： 同样为度 (°)、分 (′)、秒 (″)。
3. 重要特征：
所有经线都汇集于南北两极，长度相等。
经度与时间直接相关。地球每24小时自转360°，因此每1小时对应15°经度。
4. 如何记忆？
“经” 字是丝字旁，让人联想到 “竖线”、“纵向”。
地图上的经度线正是连接南北两极的竖线（弧线）。
所有经线长度都相等。
三、经纬度如何共同工作？—— 定位一个点
我们可以把经纬度系统想象成一个坐标网格：
1. 纬度（横线） 告诉你需要沿着南北方向走哪条“街”。
2. 经度（竖线） 告诉你需要沿着东西方向走哪条“道”。
只有“街”和“道”交叉的地方，才是精确的位置。
举例：北京故宫的坐标大约是北纬39°54′，东经116°23′。
北纬39°54′ 告诉我们：它在赤道以北约39.9度的“横线”上。
东经116°23′ 告诉我们：它在格林尼治本初子午线以东约116.4度的“竖线”上。
这两条虚拟的“线”在全球唯一相交的点，就是北京故宫的位置。
总结与类比
| 特征 | 纬度 (Latitude) | 经度 (Longitude) |
| 方向 | 南北方向 | 东西方向 |
| 基准线 | 赤道 (0°) | 本初子午线 (0°) |
| 范围 | 0° to 90° N（北） or S（南） | 0° to 180° E（东） or W（西） |
| 线缆特征 | 平行线，长度不等 | 汇于两极的竖线，长度相等 |
| 记忆口诀 | “横纬竖经” | “横纬竖经” |
也可以理解为，纬腰带，经圆1
所以，“经纬”具体指的就是经度和纬度这一套全球通用的地理坐标系统，它是地图学、导航、天文测量和所有地理信息系统（GPS）的基础。
日晷——这个古代世界最优雅、最普遍的计时工具。
日晷（Sun Dial），顾名思义，就是“太阳的指示器”。它是一种通过观察太阳投射指针（称为晷针）的影子位置来测量时间的装置。
一、核心原理
日晷的计时基于两个基本原理：
1. 太阳的视运动： 由于地球自转，我们从地面上看，太阳仿佛在天空中由东向西移动。
2. 影子的变化： 一个固定物体的影子，会随着太阳位置的移动而规律地移动。影子就像是太阳在天空中的指针。
二、主要类型与结构
日晷种类繁多，但最常见、最经典的是赤道式日晷。
1. 赤道式日晷
这是设计最直观、最符合天文学原理的日晷。
结构：
晷面（Dial Pte）： 一个平行于天赤道平面的圆盘。因此，在中国，它需要与地面呈一个角度（角度 = 90° 当地纬度）。例如，北京纬度约40°，晷面与地面的夹角就是50°。
晷针（Gnoon）： 一根垂直于晷面、穿过晷面中心的金属杆。晷针必须平行于地球的自转轴，即指向北天极（北极星附近）。
计时原理：
太阳照射晷针，在晷面上投下影子。
由于晷面平行于天赤道，太阳每天视运动的轨迹也是平行的，因此影子的移动是均匀的。
晷面上的刻度是等分的，每小时对应15°（因为360° / 24小时 = 15°）。
特点： 计时均匀，设计科学。但有个缺点：在春分之后，太阳在天赤道以北，照射晷面上表面；秋分之后，太阳在天赤道以南，照射晷面下表面。因此很多赤道式日晷会做成双面的，两面都刻有刻度。
2. 地平式日晷
这是最常见、也最易于安装的日晷，但设计更复杂。
结构：
晷面： 水平放置。
晷针： 仍然需要指向北天极（与当地纬度角相同）。
计时原理：
晷针的影子投射在水平晷面上。
由于晷面是水平的，而太阳的运动轨迹与地平线不平行，导致影子的移动速度不均匀（上午和下午慢，中午快）。
因此，晷面上的时间刻度是不等距的，需要通过复杂的三角计算来刻画。
特点： 安装方便，但刻度不均匀，设计计算复杂。
十二时辰完整划分及对应时间：
子时?（23:001:00）：夜半，又名子夜、中夜，象征一日之始。??
丑时?（1:003:00）：鸡鸣或荒鸡，牛反刍时段。
寅时?（3:005:00）：平旦，黎明前夕，虎始活跃。??
卯时?（5:007:00）：日出，太阳初升，官员“点卯”时段。??
辰时?（7:009:00）：食时，古人早餐时间。??
巳时?（9:0011:00）：隅中，临近中午，蛇匿草丛。??
午时?（11:0013:00）：日中，太阳正中，午休时段。??
未时?（13:0015:00）：日昳，太阳西斜。??
申时?（15:0017:00）：晡时，古人晚餐前活动时间。??
酉时?（17:0019:00）：日入，日落归家，鸡归巢。??
戌时?（19:0021:00）：黄昏，天将黑未黑，点灯时分。??
亥时?（21:0023:00）：人定，夜深安寝。??
三、如何读取时间？
以赤道式日晷为例：
1. 看影子的尖端： 读取晷针影子尖端所指的刻度。
2. 辨认刻度： 晷面上的刻度是小时线，影子指向哪条线，就是大概几点。
3. 注意“真太阳时”： 日晷显示的是 “真太阳时” ，即根据太阳真实位置确定的时间。这与我们手表上使用的 “平太阳时” （将一年中的真太阳时平均化后的时间）有差异，这个差异称为 “时差” 。时差在一年中会在快几分钟和慢十几分钟之间变化。所以日晷显示的时间与钟表时间通常有出入。
四、优点与局限性
优点：
结构简单，无需动力： 完全依靠自然现象运行。
可靠耐用： 只要制作精确，可长期使用。
直观展示天文： 是天文知识的立体教学模型。
局限性：
依赖阳光： 阴天、雨天、夜晚完全无法使用。
显示“真太阳时”： 与现代标准时间存在“时差”，需换算。
有地域性： 一个日晷只能在特定的纬度使用。如果把它搬到另一个纬度城市，晷针的倾斜角度和刻度都会失效。
文化意义
日晷远不止是一个计时工具。它象征着：
时间的流逝： “寸光阴”原意就是指日晷上影子移动一寸所代表的时间。
科学精神： 是人类将天文观测应用于日常生活的伟大发明。
古典与优雅： 至今仍常见于公园、花园、大学和古建筑中，作为一种雕塑和文化的象征。
总结来说，日晷是人类智慧与自然规律完美结合的典范，它静静地矗立在那里，用影子无声地诉说着宇宙的秩序和时间的脚步。
古人没有太阳时怎么看时间:水钟与沙漏
浑仪——这件中国古代天文学史上最辉煌、最复杂的仪器之一。
浑仪是中国古代用于测量天体位置的精密天文仪器。它的诞生和发展，集中体现了中国古人对宇宙的认知和探索所达到的极高成就。
一、核心功能与地位
功能： 主要用于精确测量天体的赤道坐标（入宿度和去极度，相当于现代的赤经和赤纬），也可以测量黄道坐标和地平坐标。
地位： 在古代，其地位相当于今天的大型天文望远镜或空间观测站，是国家级的科研设备，由皇家天文机构（如司天监、钦天监）掌管使用。
二、结构解析：嵌套的圆环宇宙
浑仪的设计哲学是“浑天如鸡子”的浑天说宇宙模型。它是一套由多个纯金属（通常是青铜）圆环嵌套组合而成的复杂仪器。主要组成部分包括：
1. 基本框架（固定部分）：
这些环固定在一起，代表了宇宙的基本参考系。
子午环（双环）： 安装在正南北方向上的固定双环，代表子午圈。它是仪器的基本骨架，用于校准方位。
地平环： 水平放置的单环，代表地平圈。上面刻有方位（如二十四向）。
天常环： 一个与地平成特定角度（等于当地纬度）固定的环，有些设计中它代表赤道环的基座。
2. 可旋转部分（测量部分）：
这些环可以绕极轴旋转，用于瞄准和读数。
赤道环： 这是最核心的环。它平行于天赤道安装，上面精确地刻有365.25度（与中国古度一周天度数一致）或更精细的刻度（如365又1/4度）。所有天体的位置最终都以此环为基准进行测量。
四游环（双环）： 嵌套在赤道环内的一对双环，可以绕极轴在赤道平面内东西方向旋转。它相当于现代望远镜的赤经轴。
窥管（望筒）： 一根贯穿四游环南北极轴的管子和一条照准线。它可以南北方向在四游环的环面内俯仰转动，相当于现代望远镜的赤纬轴。
窥管是真正的“瞄准器”，天文学家通过它来对准要观测的星星。
三、工作（测量）原理：如何用它测星？
以测量一颗恒星为例，古代天文学家的操作流程如下：
1. 校准：
首先调整整个浑仪，确保子午环精确对准正南北方向。
调整赤道环的倾角，使其平面与天赤道平行（即与地平面的夹角等于90°减去当地纬度）。
2. 瞄准：
松开四游环和窥管的卡扣。
转动四游环（调整赤经方向），然后俯仰转动窥管（调整赤纬方向），直到能从窥管中看到目标恒星正好位于照准线的中央。
3. 读数：
一旦瞄准，立即锁紧所有卡扣。
读取去极度： 在四游环上读取窥管所指的刻度，这就是该恒星距离北天极的角度（“去极度”）。
读取入宿度： 在赤道环上读取四游环所指向的刻度。这个刻度通常以“距星”（28宿中的标志星）为参考，表示该恒星与某个距星之间的赤经差（“入宿度”）。
通过这两个读数，就唯一地确定了这颗恒星在天空中的位置。
四、历史演变与意义
起源与发展： 相传为西汉的落下闳等人发明，历经历代天文学家（如东汉的贾逵、张衡，唐代的李淳风、一行，元代的郭守敬）不断改进，结构从简单到复杂，精度越来越高。
简化与巅峰： 元代郭守敬发现过于复杂的环圈会互相遮挡，影响观测。于是他大胆革新，创造了结构简化、精度更高的简仪。简仪将赤道坐标和地平坐标分离为两个独立的装置，是当时世界最先进的天文仪器。
意义：
科学价值： 凭借浑仪，中国古代天文学家编制了空前精确的星表（如《甘石星经》），详细记录了行星运动、彗星、超新星等天象，为世界天文学做出了巨大贡献。
象征意义： 浑仪是中华文明追求天人合一、探索宇宙秩序的象征，代表了古代中国在科学、技术和工艺上的极高水准。
总结
浑仪不是一件简单的教具或装饰品，而是一台集科学理论、机械工程、精密制造于一身的大型科学仪器。它通过金属环圈模拟天球，用窥管进行照准，通过刻度系统进行读数，完美地将抽象的宇宙模型转化为可操作的测量工具。
它代表着中国天文学实测传统的核心，是古代天文学家“仰望星空”时手中最强大的武器。
象限仪（Quadrant）深度解析
象限仪是一种古老的天文和航海测量工具，主要用于测量天体的高度角（仰角），从而辅助导航、天文观测和大地测量。它的历史可以追溯到古希腊、伊斯兰黄金时代和欧洲大航海时期，对科学发展起到了重要作用。
1. 象限仪的历史发展
(1) 起源与早期应用
古希腊时期（约公元前2世纪）：数学家希帕克斯（Hipparch）可能最早使用象限仪测量恒星位置。
伊斯兰天文学（815世纪）：阿拉伯学者（如阿尔·巴塔尼、乌鲁伯格）改进了象限仪，制造了大型固定式墙壁象限仪（如撒马尔罕天文台），精度可达弧分级别。
欧洲中世纪：第谷·布拉赫（Tycho Brahe）在16世纪制造了巨型象限仪，用于高精度天体测量，为开普勒行星运动定律奠定基础。
(2) 航海应用（1518世纪）
大航海时代：葡萄牙和西班牙航海家（如哥伦布、麦哲伦）使用简易航海象限仪（如“雅各布杆”）测量太阳或北极星高度，计算纬度。
被六分仪取代：18世纪后，六分仪（可测量120°范围，抗船体晃动）逐渐取代象限仪，但仍用于教学和辅助测量。
2. 象限仪的结构与类型
(1) 基本组成
90°圆弧（四分之一圆，刻有角度刻度）。
瞄准装置（窥管、照准器或游标尺）。
铅垂线或水平仪（确保测量基准）。
指针或游标（提高读数精度）。
(2) 主要类型
| 类型 | 特点 | 用途 |
||||
| 墙壁象限仪 | 固定于天文台墙壁，尺寸巨大（直径可达数米） | 高精度恒星观测 |
| 航海象限仪 | 便携式，木质或金属制，带铅垂线 | 测量太阳或北极星高度以确定纬度 |
| 炮兵象限仪 | 用于火炮仰角调整 | 军事弹道计算 |
| 电子象限仪 | 现代数字版本，结合传感器 | 工业测量、建筑校准 |
3. 测量原理与使用方法
(1) 测量天体的高度角
步骤：
1. 将象限仪垂直悬挂（铅垂线校准）。
2. 通过照准器瞄准目标（如太阳、北极星）。
3. 读取圆弧上的刻度（如太阳高度角=50°）。
计算纬度（航海应用）：
北极星高度 ≈ 观测者纬度（北半球）。
正午太阳高度角 + 赤纬 = 90° 纬度（需结合航海历）。
(2) 误差与修正
船体晃动：铅垂线摆动导致误差，后来被六分仪（利用水平镜补偿）改进。
大气折射：靠近地平线的天体需修正折射影响。
刻度精度：早期木制象限仪误差较大，金属刻蚀版本更精确。
4. 象限仪的现代应用与遗产
天文教育：用于演示古代天文学原理。
历史重现：航海爱好者仍制作传统象限仪进行实验。
工业测量：数字象限仪（如电子倾角仪）用于机械校准。
文化影响：象限仪座（Quadrans Muralis）曾是一个星座，后废弃，但留下“象限仪座流星雨”（每年1月）。
5. 象限仪 vs. 六分仪 vs. 八分仪
| 仪器 | 测量范围 | 优点 | 缺点 |
|||||
| 象限仪 | 090° | 结构简单，适合固定观测 | 易受晃动影响，精度较低 |
| 八分仪 | 090°（反射原理） | 比象限仪更便携 | 仍限于90° |
| 六分仪 | 0120°（双反射） | 抗晃动，更高精度 | 需熟练操作 |
6. 自制简易象限仪（实验方法）
材料：硬纸板、量角器、细线、重物（如螺母）、吸管。
步骤：
1. 剪裁一个90°圆弧，标记角度刻度。
2. 在圆心固定吸管（照准器）。
3. 悬挂铅垂线校准垂直方向。
4. 通过吸管瞄准太阳，读取角度。
7. 结论
象限仪是人类早期探索天文和航海的重要工具，虽然已被现代仪器取代，但其原理仍影响深远。理解象限仪的使用方法，有助于认识古代科学家的智慧，以及测量技术的发展历程。