卷二十七 志二

◎天文二
△儀象
漢創渾天儀，謂即璣衡遺制，唐、宋皆仿為之。至元始有簡儀、仰儀、闚幾、
景符等器，視古加詳焉。明於北京齊化門內倚城築觀象台，仿元製作渾儀、簡儀、
天體三儀，置於台上。台下有晷景堂、圭表、壺漏，清初因之。康熙八年，聖祖
用監臣南懷仁言，改造六儀，曰黃道經緯儀、赤道經緯儀、地平經儀、地平緯儀、
紀限儀、天體儀。五十二年，復將地平經、緯合為一儀。乾隆九年，高宗御製璣
衡撫辰儀，並安置台上。今考各形制用法，悉著於篇。
黃道經緯儀，儀之圈有四，各分四象限，限各九十度。其外大圈恆定而不移
者，名天元子午規，外徑六尺，規面厚一寸三分，側面寬二寸五分，規之下半夾
入於雲座。仰載之半圈，前後正直子午，上直天頂，中直地平。從地平上下按京
師南北兩極出入度分，定赤道兩極。次內為過極至圈，圈周平分處，各以鋼樞貫
於赤道二極。又依黃赤大距度，於過極至圈上定黃道南北極。距黃極九十度安黃
道圈，與過極至圈十字相交，各陷其中以相入，令兩圈為一體，旋轉相從。黃道
圈之兩側面，一為十二宮，一為二十四節氣。其兩交，一當冬至，一當夏至。次
內為黃道經圈，則以鋼樞貫於黃極焉。圈之徑為圓軸，圍三寸。軸之中心立圓柱
為緯表，與經圈側面成直角，而黃道圈經圈上各設游表，儀頂更設銅絲為垂線。
全儀以雙龍擎之，復為交梁以立龍足。梁之四端，各承以獅，仍置螺柱以取平。
垂線有偏側，則轉螺柱，垂線正，則儀正矣。用法，欲求某星黃道經緯度，須一
人於黃道圈上查先所得某星之經緯度分，其上加游表，而過南北軸中柱，表對星
定儀；又一人用游表於經圈上過柱，表對所測之星，游移取置，則經圈上游表之
指線定某星緯度。又定儀查黃道圈兩表相距之度分，即某星之經度差。或測日月，
以距星為比，亦如之。
赤道經緯儀，儀有三圈，外大圈者，天元子午規也。以一龍南向而負之。規
之分度定極，皆與黃道儀同。去極九十度安赤道圈，與子午規十字相交，恆定不
動。圈內規面及上側面皆鋟二十四時，時各四刻。外規面分三百六十度，內安赤
道經圈。以南北極為樞，而可東西游轉，與赤道圈內規面相切。經圈徑為圓軸，
軸中心立圓柱，以及游表、垂線、交梁、螺柱等法，皆同黃道儀。用法，若測日
時刻，則赤道圈上用時刻游表，即通光耳，對於南北軸表，視赤道圈內游表所指，
即時刻分秒。若諸曜經度，用兩通光耳，即兩徑表，在赤道圈上一定一游。一人
從定耳窺南北軸表，與先得星相參測之；一人以游耳轉移遷就，而窺本軸表與所
測參相直，視兩耳間應赤道圈上之度分，即兩經度之差也。緯度亦以通光耳於經
圈上轉移而遷就焉。務欲令目與表與所測相參直，視本耳下經圈在赤道或南或北
之度分，即所測距赤道南北之度分也。
地平經儀，儀只一地平圈，全徑六尺，其平面寬二寸五分，厚一寸二分。分
四象限，各九十度。以四龍立於交梁以承之。梁之四端，各施取平之螺柱。梁之
交處安立柱，高與地平圈等，適當地平圈之中心。又於地平圈上東西各立一軸，
約高四尺，柱各一龍，盤旋而上，從柱端各伸一爪，互捧圓珠。下有立軸，其形
扁方，空其中如窗欞，以安直線。軸之上端入於珠，下端入立柱中心，令可旋轉。
而軸中之線，恆為天頂之垂線焉。又為長方橫表，長如地平圈，全徑厚一寸，寬
一寸五分，中心開方孔管於立軸下端，使隨立軸旋轉。復剡其兩端令銳，以指地
平圈之度分。又自兩端各出一線，而上會於立軸中直線之頂，成兩三角形。凡有
所測，則旋轉游表，使三線與所測參相直，乃視表端所指，即所測之地平經度也。
地平緯儀，即象限儀，蓋取全圓四分之一以測高度者也。其弧九十度，其兩
邊皆圓半徑，長六尺。兩半徑交處為儀心。儀架東西立柱，各以二龍拱之。上架
橫樑，又立中柱上管於橫樑，令可轉動儀心，上指儀之兩邊，一與中柱平行，一
與橫樑平行。又於儀心立短圓柱以為表，又加窺衡，長與半徑等，上端安於儀心，
剡其下端，以指弧面度分，更安表耳。有所測，乃以窺衡上下游移，從表耳縫中
窺圓柱，令與所測相參直。其衡端所指度分，即所測之地平緯度也。
紀限儀，弧面為全圓六分之一，分六十度。一弧一幹，幹長六尺，即全圓之
半徑。弧之寬二寸五分，幹之左右，細雲糾縵纏連，所以固之。幹之上端有小衡，
與幹成十字。儀心與衡兩端皆立圓柱為表，弧面設游表。承儀之台，約高四尺，
中植立柱，以系儀之重心，則左右旋轉，高低斜側，無所不可，故又名百游儀焉。
用法，測兩曜，不論黃赤經緯，而求大圈相距之度，一人從衡端耳表窺中心柱表，
對定此曜；又一人從游耳表向中心柱表窺彼曜相參直，視衡端至游耳表下度分，
即兩曜相距度分也。
天體儀，儀為圓球，徑六尺，宛然穹象，故以天體名之。中貫鋼軸，露其兩
端，以屬於子午規之南北極，令可轉運。座高四尺七寸。座上為地平圈，寬八寸。
當子午處各為闕，以入子午規。闕之度與子午規之寬厚等，則兩圈十字相交，內
規面恰平，而左右上下環抱乎儀。周圍皆空五分，以便高弧游表進退。又安時盤
於子午規外，徑二尺，分二十四時。以北極為心，其指時刻之表，亦定於北極，
令能隨天體轉移，又能自轉焉。座下復設機輪，運轉子午規，使北極隨各方出地
升降，各方天象隱見之限，皆可究觀矣。
地平經緯合儀，經儀中心立柱安緯儀。用法，旋轉緯儀，對定所測游表，於
緯儀上得緯度；視緯儀邊切經儀之處，即得經度：一測而兩得焉。
璣衡撫辰儀，儀制三重，其在外者，即古六合儀，而不用地平圈，其正立雙
環為子午圈。兩面皆刻周天三百六十度，自南北極起，初度至中要九十度，是為
天經。斜倚單環為天常赤道圈，兩面皆刻周日十二時，以子正午正當子午雙環中
空之半，而結於其中要，是為天緯。其南北二極皆設圓軸，軸本實於子午雙環中
空之間，而軸內向，以貫內二重之環。其下承以雲座，仰面正中開雙槽以受雙環，
東面正中開雲窩以受垂線。下面置十字架，施螺旋以取平。架之東西兩端各植龍
柱，龍口銜珠，開孔以承天常赤道卯酉之兩軸，依觀象台測定南北正線，將座架
安定，則平面之四方正。又依京師北極出地度分，上數至成一象限，即天頂。依
南極入地度分，下數成一象限，即地心。於天頂施小釘懸垂線，而垂適當地心，
又適切於雙環之面。線末垂球，又適當雲窩，不即不離，則上下正立面之四方亦
正，而地平已在其中。
次其內即古三辰儀，而不用黃道圈。其貫於二極之雙環，為赤極經圈。兩極
各設軸孔，以受天經之軸，兩面皆刻周天三百六十度。結於赤極圈之中要，與天
常赤道平運者，為游旋赤道圈，兩面皆刻周天三百六十度，與宗動天赤道旋轉相
應。自經圈之南極，作兩象限弧以承之，使不傾墊。
次最內即古四游儀，貫於二極之雙環，為四游圈，兩面皆刻三百六十度。定
於游圈之兩極者為直距，綰於直距之中心者為窺衡。游圈中要設直表，以指經度
及時，窺衡右旁設直表，以指緯度。別設借弧指時度表、立表、平行立表、平行
借弧表，以濟所測之窮。又設綰經度表、綰時度表、平行線測經度表，以期兩測
之合。
其數，子午圈外徑六尺三寸，內徑五尺六寸六分，環面闊三寸二分，厚九分，
中空一寸。天常赤道外徑六尺一寸二分，內徑五尺六寸四分，環面闊二寸四分，
厚一寸四分。赤極經圈外徑五尺五寸六分，內徑五尺一寸二分，環面闊二寸八分，
厚八分，中空一寸二分。游旋赤道外徑五尺五寸六分，內徑五尺一寸二分，環面
闊二寸二分，厚一寸二分。四游圈外徑五尺，內徑四尺六寸八分，環面闊一寸六
分，厚七分，中空一寸四分。直距長如圓之通徑，闊一寸六分，厚七分，中空一
寸四分。窺衡長四尺七寸二分，方一寸二分，中空一寸。上下兩端施方銅蓋，厚
五分，內三分，方一寸，入於管中，外二分，方一寸二分，齊於管面，中心開圓
孔。
指時度表，通長七寸三分，本長一寸六分，形如方筒，入於四游雙環中空之
間，闊一寸四分，橫帶長三寸二分，闊五分，兩端各釒句回二分，扣於環面之外。
表長五寸二分，闊一寸。其指時度之邊線，對方筒之正中，下端二寸四分，厚三
分，切於游旋赤道之面，以指度分。上端二寸八分，厚二分，切於天常赤道之面，
以指時刻。
指緯度表，其形兩曲，安於窺衡之右面。底長三寸，闊九分，曲橫七分，與
四游環之厚等。又曲長一寸七分，切於四游環之外面，從中線減闊之半，所以指
緯度也。
借弧指時度表，其本方筒及橫帶長闊並與前指時度表同。橫帶之下，自左向
右，立安弧背一道，長九寸三分，闊一寸二分，厚一分六釐。弧背之末，平安指
時度表，除弧背之厚，長五寸二分，闊一寸。計自表本方筒之中線至指時度表之
內邊，長六寸七分，當游旋赤道之十五度，當天常赤道之一小時。
立表二座，形直底平，表高底長各三寸二分，闊九分，厚一分。一表向上開
長方孔，長一寸，中留直線，又上五分開圓孔，徑四分，中留十字線，安於窺衡
之上端。一表依前度下開直縫，上開小圓孔，安於窺衡下端，各對衡面中線，以
螺旋結之。
平行立表二座，形曲底平，底盤長四寸，闊一寸二分，厚一分，中空三寸二
分，闊九分。表曲如勾股。股直如立表，高三寸二分，闊九分。勾橫連於股末，
長五寸，闊九分，橫植於底盤之末。底盤中空，冒於立表底盤之外，以掐表固之。
平行借弧表，制如平行立表，而倒正異。一表上植於衡面，高四寸一分零八
毫，一表自衡面下垂，長六寸二分零八毫。距表端下六分開圓孔，又下五分開長
方孔，皆與立表制同。
綰經度表，通長四寸，闊一寸四分。其本方筒長一寸六分，高一寸八分，入
於四游雙環之間，以左右螺旋固之。其末上下二面，以夾游旋赤道，上面闊七分，
減本之半，與窺衡中線相直，下面以螺旋固之。
綰時度表，內外二截，內截上下內三面，綰於游旋赤道之內規。上面之末，
承於外截之下，開二方孔，以受外截之方足，下面以螺旋固之。外截上下外三面，
綰於天常赤道之外規。上面之末，覆於內截之上，下面以螺旋固之。
平行線測經度表，於直距南北極之兩端，各安銅版，如工字形，正方二寸八
分，與直距二面之分等。兩要各缺一長方，長一寸六分，闊七分，扣於直距中空
之間。中心開圓孔，貫於天經之軸。四隅距中心一寸九分，各安立柱，圓頂開孔，
以穿直線，與直距中徑平行。下安小環，以為結赤經平行線之用。又按距星宮度，
於游旋赤道安赤經平行線表，其制上畫半圓，內容半方，自對角斜線起，初度至
橫徑為四十五度，其中直徑與指度表之邊線相參直。半圓中心安二游表，各長二
寸，距中心一寸九分。邊留小臍，中開小圓孔，以線穿之。上端系於北極銅版對
角之兩環，下端貫於南極銅版對角之兩環，各以垂球墜之。
用法，測日時刻，以四游圈東西推轉，窺衡南北低昂，令日光透孔圓正，視
四游圈下指時度表臨天常赤道某時刻，即得。若日景為赤道所礙，則用窺衡上立
表測之，令表兩孔正透，仍於指時度表視時刻。或為龍柱所礙，則用平行立表測
之，亦於指時度視時刻。若指時度表為子午圈所礙，則易用借弧指時度表，次用
平行立表。測定日景，視借弧指時度表所指時刻，加一小時，即得。測經度，取
所知正午前後一恆星，以其赤道經度之對沖，用綰經度表於游旋赤道綰定四游圈。
又任設一時，用綰時度表，於其時之對沖，綰天常赤道。乃將四游圈帶定游旋赤
道，用窺衡測準距星，隨之左旋。候至所設時刻，視綰時度表對游旋赤道某宮度
分，即日赤道經度。或以本時太陽赤道經度，用綰時度表於游旋赤道綰定，又以
所設時刻之對沖，於天常赤道綰定。候至所設時刻，用四游窺測月星，乃視指時
度表所指游旋赤道宮度，加半周，即得所測月星赤道經度。測兩曜相距經度，用
平行線測經度表於游旋赤道初宮初度安定，令一人用此平行線表、左兩線、右兩
線，並窺定距西之曜，隨之左旋；一人用四游窺衡測距東之曜，視指時度表所指
游旋赤道之度分，即所測兩曜相距赤道經度也。測緯度，凡得經度時，隨察指緯
度表所指四游圈之度分，即得所測赤道緯度。其有所礙，皆如測時刻法易之。其
近北極之星，則以平行借弧表測之。