现存于河南省登封市告成镇古观星台院内的“周公测景台”，是一座闻名遐迩的古老“测景台”。这里的“景”可不是现在意义上的“风景”，它是“日月影子”的意思。近旁有一石碑，说明是唐玄宗开元十一年（ 公元723 年）， 太史监南宫悦仿周公旧制而建。 　　

　　周公测影台是我国古代测量日影、验证四时和计年的仪器。 　　

　　古时候，人们认为天是圆的，地是方的，这不仅是中国人的观念，全世界都这样认为。在15 世纪波兰天文学家哥白尼“日心地动说”问世前，人们一直以为天地是有中心的，这个中心在哪儿呢？周公认为，在天上北极星是众星之王，号称“天帝之星”，位于天的中央，那么测影台就必须建在地的中央。经测定，他认为阳城即为“天下之中”，于是就在这里立圭表测日影。 　　

　　圭表是什么？说起来很简单，实际上很科学。圭是夯实的土堆，表则是直立在土堆上的木柱子，俗称竿，高八尺。太阳照射表的影子落在圭上，正午之时，夏至日投影最短，冬至日投影最长。利用圭表观测日影，能比较准确地测定二至二分（冬至、夏至，春分、秋分）和太阳年的长度，这为历法的制定提供了依据。 　　

　　实际上，用圭表研究天文的起源很早。人类进入农业社会以后，发现播种与收获都有很强的季节性，前后相差几天，收成就大不相同。人们希望收获更多更好的粮食，便研究什么时候该种植什么作物，什么时候哪种作物适宜收获。经过长期探索，人们注意到日影长短和寒来暑往有关，为了准确地测量季节变化，就创造了立竿见影的方法。 　　

　　据《旧唐书》记载：唐玄宗开元十一年（公元723 年），太史监南宫悦奉命仿周公土圭木表旧制，换以石圭石表。现在的石表上刻有“周公测景台”五个字。这座石圭石表分上下两部分：下部的圭是方形石座，上小下大呈锥体；上部的表为长方形石柱，其高度合唐开元尺八尺。石表北侧距石座上面北边沿约合唐开元尺一尺五寸。夏至之日，八尺表影长一尺五寸，从而推算出当时测影台所在地的纬度为34.3 度，这一天的影长正好与石座北上沿的长度吻合，石座下部四周看不到影子，故俗称“没影台”。石座背面，后人刻有“道通天地有形外，石蕴阴阳无影中”对联一副，即含此意。 　　

　　这里说到的周公，《辞海》这样介绍他：西周初年政治家。姓姬，名旦，亦称叔旦。周文王子，武王弟。采邑在周（今陕西岐山北），称为周公。武王死，成王年幼，由其摄政。平定反叛，分封诸侯，营建洛邑（今河南洛阳）为东都。 　　

　　1700 多年后，武则天到嵩山举行登封大典，为了纪念大典告成，将“阳城”改为“告成”。从此以后，“阳城”隐退，“告成”名扬天下。《中国天文古迹》一书指出：因为西周的都城镐京（现在的陕西省岐山县京党乡及周边地区），地处偏僻，交通不便，而中原物产丰富，文化发达，所以周公想迁都到中原的洛阳。 　　

　　在占星术盛行的古代，迁都非同小可，那是得说出一定道理的。于是周公就在洛阳近边的阳城搞了个圭表测影，然后对王说，中原是天下九州的中心，而阳城又在中原之中。“日至之景，尺有五寸，谓之地中，天地之所合也，四时之所交也，风雨之所会也，阳阴之所合也，然则百物阜安，乃建王国焉。”这段话载于《周礼》，的确是很有说服力的。所建测影台，在周初分封诸侯国时，周公还根据各地夏至时的日影长度来确定“诸侯受封土地的疆界”。 　　

　　现在我们知道，与阳城在同一纬度的地方，在夏至那天，八尺表的影子都是一尺五寸，所谓“地中”，实际上指的是当时国土南北的中心线。 　　

　　虽然周公测影的目的是为迁都服务，但通过测影，却带出了季节变化的测量。周公把表影最长的那天定为“冬至”，这天中午，太阳直射南回归线，北半球的白天最短；把表影最短的一天定为“夏至”，这天中午，太阳直射北回归线，北半球的白天最长。一年中日中日影最长的一天，到下一年日中日影最长一天的周期，即地球绕太阳一周，定为一个“回归年”。一年中，把两个日中日影长相等、昼夜时刻相同的日子，分别定为“春分”和“秋分”，这就是二十四节气的雏形。简单的圭表极为实用，它融入了我们祖先的智慧，对古代的农耕业做出了卓越的贡献。在世界天文史上，“周公测景台”也是大名鼎鼎，它比建于公元前2 世纪的希腊亚历山大天文台和罗得斯观星台要早800 余年。 　　

　　周公测影台为以后几代所沿用。汉朝以后有所改进，唐代时修建了石表，北宋皇祐初年改制成黄铜表柱，下连长一丈三尺的石圭，圭面刻有尺寸，两旁凿有水沟，贮水以定水平。这种圭表雏形的创制者乃是南北朝时的祖暅（geng）。不管改为什么原料制作，表的高度始终为八尺。 　　

　　为什么经过了两千多年的演变，表高的尺寸始终未变呢？大概有这样的原因：“八”这个数字具有特殊的算学意义，取八、六为直角三角形的两直角边长，其斜边长度正好是十。有这样的关系，造表时容易使圭和表互相垂直且便于计算。 　　

　　八尺圭表虽使用方便，但实际效果尚不够精确。首先是表影边缘不清晰。由于太阳光散射的原因，表影（日影）越靠近边缘越虚淡，淡的部分是半影，深的部分是本影，两者的界线往往模糊不清，这样，日影长短就量不准确。而冬至影长量错一分的话，推算出的冬至时刻就将有半个至一个时辰的误差。其次，表高仅为八尺，影长较短，误差也就比较大。再次，旧圭表只能观测日影，星星、月球光线微弱，观测不易，基本上只限于白天使用。 　　

　　元朝天文学家郭守敬鉴于这些原因，于至元十三年（公元1276 年）在测影台北边约20 米处建造了观星台，对原有的圭表进行了改进。一是加高表柱，将表高由原来的八尺改为四丈，增高了5 倍。表高影长，容易分得细，按比例推算二十四节气的误差可以减少。二是在表柱顶端加一根横梁，其阴影就是表影的尽头，这条界线容易划分清楚，测量出来的影长就更加准确。三是设计了辅助仪器景符。这是一块薄铜片，中间开一小圆孔，用架子斜撑在圭面上。太阳光线经过横梁、景符孔，便可以在圭面上形成如米粒一般大小的太阳像，中间有一根细线似的梁影。使用这个景符后，可以进一步消除影子虚淡的问题，而且得到的是太阳中心的影长，从而大大提高了测影的精度。四是增加了一个叫做“窥几”的仪器。这是一张六尺长、二尺宽、四尺高的桌子，桌面正中开一条两寸宽的缝。把它放在圭面上，人蹲在桌子下面，用肉眼能直接观看横梁与月球或恒星的重合，这样就可以得到与太阳影长性质相同的量。这样的设计，的确是在前人基础上的改革与创新。当时，郭守敬共在全国27 个地方建立了观星台，告成只是其中之一。 　　

　　郭守敬通过实地测验，掌握了日月星辰和地球的运转规律，测定出一年二十四个节气的精确时刻，创制了当时世界上最先进的历法——《授时历》，推算出一个回归年为365 天5 时49 分12 秒，与现在的测定仅相差26 秒，与世界上通用的《格里高利历》则分秒不差。但《授时历》比《格里高利历》要早300 余年。 　　

　　2009 年初，告成观星台入选世界九大神秘古观象台。但它的起源是圭表测影，圭表测影是天文学发展的一次飞跃。