北京古天文臺
其實，早期的天文臺既是觀星的地方，也是祭祀的地方。古代帝王在此祭天，同時委派專職人員在此觀測天象，占蔔吉兇，編撰歷書。
後來隨著社會的發展，對天的崇拜和對天的觀測逐漸分離，專門從事天文觀測的天文臺開始獨立出來。由於天象的觀測與古代農牧業的生產活動密切相關，天象組織從此在中國受到高度重視。除特殊情況外，歷代的現象站和觀天設備都建在北京。
河南登封古代觀星臺
我國至今仍有多個古觀象臺遺址，其中河南登封古觀象臺和北京古觀象臺保存完好。還有洛陽靈臺，位於河南省偃師縣。它曾是東漢時期的大型天文臺。相傳著名科學家張衡曾在靈臺工作。然而，這座古老的天文臺現在已成廢墟。據史料記載，洛陽靈臺在鼎盛時期曾呈現壹派繁忙景象。平臺高約20米，底座約50平方米。臺灣有43名工作人員，分工很細，各種觀察項目都有。所以中國的天文學在漢代是非常發達的，在當時的世界上是處於領先地位的。
登封古觀星臺位於洛陽以東80多公裏的登封縣高塍鎮。它是中國現存最早的天文臺建築。至元十六年(1279)創建於元世祖，至今已有700多年的歷史。高聳的高臺和臺下的壹條長堤正好形成了壹個特殊的觀賞。高臺為立式表，高9.46米；長堤相當於土圭，稱為量方。長31.19米，南北走向。
天文館示意圖
北京古觀象臺位於建國門內立交橋西南側，建於明朝七至十壹年(1442~1446)。明清以後，它的面貌壹直沒有衰落。辛亥革命後，古觀象臺隸屬教育部，北洋政府時期成為中央觀象臺。從明代到1929，北京古觀象臺連續觀測了近500年，創下了連續觀測時間最長的世界紀錄。
另壹方面，北京古觀象臺配有清代八種天文觀測儀器(天球儀、赤道經緯儀、黃道經緯儀、地平子午儀、象限儀、地平經緯儀、冀陳儀)，以造型優美、雕刻精細著稱。4月1983正式對外開放。
圭表是中國古代測量日影長度的天文儀器，由圭表和表兩部分組成。直立在平地上測量太陽陰影的基準和柱子叫表；用來測量正南和正北方向上的地表陰影長度的剛性板叫做圭。
很久以前，人們就發現房屋、樹木等東西在陽光的照射下會產生陰影，這些陰影的變化有壹定的規律。於是他在平地上豎起壹根桿子或柱子，觀察影子的變化。這根桿子或柱子叫做“表”；用尺子量影子的長度和方向就可以知道時間。後來發現中午桌子的影子總是往正北方向投，就在地上平鋪了壹把石板做的尺子，垂直於豎桌。尺子的壹端連接在桌腳上，另壹端伸向正北方向。這種用石板制成的尺子叫做“簋”。中午的時候，影子投在石板上，古人可以直接讀出影子的長度。
經過長期觀察，古人不僅得知壹天中中午的面影最短，而且還得出結論，夏季至日上的面影是壹年中中午最短的。冬季至日的中午，陽光斜照，影子最長。所以古人用正午影子的長短來確定節氣和壹年的長短。例如，連續兩次測量表面陰影的最長值，兩個最長值之間的天數就是1年的時間長度。難怪中國古人早就知道1年等於365天以上。
日規
儀征銅標準是我國現存最早的標準。1965江蘇省儀征市市北村1號東漢墓出土。儀征銅標準長34.5厘米，標準為1.5尺中文制，邊上刻有尺寸單位；手表的高度是19.2 cm，中文是8寸。貴嶼和手表由樞軸連接，使它們成為壹體。使用時，手表垂直豎立在龜尾上；平時，手表可以折疊到GUI體內留下的空間，方便攜帶。根據傳統，手表的高度是8英尺，這已經使用了很長時間。米的高度剛好是8英尺的1/10，說明是便攜式測量儀器，可以證明當時永久天文臺用8英尺米觀測的說法是可信的。
在許多情況下，標準時間測量的準確度與手表的長度成正比。元代傑出的天文學家郭守敬在考察周公的地方設計並建造了壹個景觀觀測臺。它由壹個9.46米高的平臺和壹個從平臺北墻的凹槽向北平鋪的長建築組成。這個平臺相當於壹塊實心的手表，臺北的地面上平鋪著壹個“量角器”，也就是詩鬼。這個巨大的“標準”大大提高了測量精度。
據史料記載，壹直到明清時期，時間都是用標準表來計量的。現在南京紫金山天文臺的壹塊標準表是明朝正統年間(1437~1442)做的。
在古代，人們日出而作，日落而息。從太陽有規律地升起和落下的那壹天起，他們就直觀地感受到了太陽與時間的關系，開始通過太陽在天空中的位置來確定時間。但是很難精確。據記載，3000年前，西周宰相周公旦在河南登封縣設置了壹種通過測量日影長度來確定時間的儀器，稱為標準表。這應該是世界上最早的計時器。
此外，標準手表還可用於多種用途。周秦時期，人們認為如果同壹天南北之間的日影長度為1英寸，那麽兩者之間的距離約為1，000裏。據說這是周王室用來封侯的方式。儀表也可以確定方向。在地上畫出許多同心圓，在圓心處豎起表桿。當影子的頂點在上午和下午落在同壹個圓上時，將這些對應的點連接起來，它們的中點軌跡與圓心的連線就是南北方向。晚上透過表頂看北極的時候，這個方向也是南北方向。古人在建造房屋、道路、宮殿時，要仔細確定南北方向(即子午線方向)。《詩經》曰:“以孫為摑，行於楚室。”巴掌，猜想的意思。整句話可以解釋為:通過觀察太陽的影子來確定建造楚宮的方向。
日晷是壹種利用太陽投射的影子來測量時間的裝置，又稱“日晷”，是中國古代壹種利用太陽的影子來測量時間的計時儀器。
日冕
世界上最早的日晷誕生於6000年前的巴比倫王國。中國最早的文獻記載是《隋書天文誌》中提到的隋十四年(574)袁崇所發明的短影水準儀，即地平日晷。赤道日晷的明確記錄，最早見於南宋曾敏行《獨醒雜誌》卷二所述的影圖。
日晷通常由銅指針和石圓盤組成。銅指針稱為“指針”，垂直穿過盤面中心，在標準表中起中性桿的作用。所以棺針也叫“表”，石盤叫“棺面”，放在石臺上，使棺面與赤道面平行，使棺針上端指向北天極，下端指向南天極。12大方塊刻在磚面的正反面，每個代表2個小時。當太陽照在日晷上時，日晷針的影子會投在日晷的表面上，太陽由東向西移動，日晷針投在表面上的影子也會慢慢由西向東移動。磚表面的比例不均勻。所以，棺針的動影似乎就是現代鐘表的指針，棺面就是鐘表的表面來顯示時間。早晨，陰影投射在圓盤西端的石矛附近。然後，影子逐漸變短，向北移動(下圖)。當太陽到達正南(上子午線)的最高位置時，針影位於正北(下)，表示當地正午時間。下午太陽西移，日影東傾，依次指向各個時辰。從春分到秋分，太陽始終運行在天球赤道的北側，所以射線針的影子投在射線面上方；從秋分到春分，太陽運行在天球赤道的南側，所以針的影子投在春分點表面的下方。所以在觀測日晷時，首先要了解兩個不同時期的日晷針投影位置。
這種利用太陽光投射計時的方法是人類在天文計時領域的壹項重要發明。這項發明已經被人類使用了幾千年。但是日晷有壹個致命的弱點，就是不能在雨天和晚上使用。直到1270，意大利和德國才出現了早期的機械鐘，而中國在1601才得到了兩個外國的。因此，完全拋棄日晷，通過看鐘來認識辰光，仍然是壹件現代的事情。
由日影測量的日晷有任何形式的時針。時針與地平面的夾角必須與當地地理緯度相同，並正確指向北極，即有壹個與地球自轉軸平行的指針。通過觀察這個指針在指定區域的投影，可以確定時間。現在常見的日晷有以下幾種不同的形式:
(1)水平日晷。它是最常用的日晷。它使用水平刻度。日晷軸的傾斜度是根據使用地的緯度設定的，刻度需要用三角函數計算。適合低緯度地區。
②赤道日晷。赤道日晷是根據使用地的緯度將軸(時針)朝向北極固定，通過觀察軸投影在垂直於軸的圓盤上的刻度來判斷時間的裝置。盤面上的刻度是等分的，投影在盤面上的夏和冬軸的陰影會分成盤面的南北兩部分，適用於中低緯度地區。如果把圓盤改成圓環，就叫赤道羅盤日晷。
(3)極地洞穴。指針投影的平面與指針平行，即與地平面的角度與地理緯度相同，面向正北。時間的描繪可以用簡單的幾何圖來處理，投影的時間軸是壹條平行線。適合不同緯度。
(4)南向垂直日晷。刻度盤朝南並垂直於地面的日晷。這種日晷適用於中緯度(30° ~ 60°)地區。
(5)東或西垂直。表盤朝向正東或正西並垂直於地面的日晷。這種日晷只能在前半段(東)或後半段(西)使用，但適用於世界各緯度。
(6)橫向垂直型。表盤采用垂直日晷。這種日晷需要根據建築物墻壁的方向進行刻度，不容易制作。根據季節和時間的不同，有時沒有影子。南方和垂直於東西方的日晷可以看作這種形狀的特例。
(7)投射日晷。不用設置時針，只需根據不同的地理緯度，在地平面上畫出不同扁度的橢圓，在上面刻畫時間線，並把長軸指向正的東西方向，把日期刻在南北方向的短軸上，以表示豎桿測量時間的正確位置。
在北京奧運會開幕式上，上演了煙火點燃日晷的激動人心的壹幕。隨著時鐘接近20: 00，煙花在“鳥巢”上空綻放。突然，壹個耀眼的煙花滾過體育場，激活了古老的日晷。日晷將光線反射到2008面的陣列上，方形陣列隨著擊打聲顯示倒計時秒。9，8，7，6，5，4，3，2，1的巨大場面在表面閃過，令人過目不忘。