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无论绘制星图，还是确认一颗陌生星体，都需要对星体方位进行精确测定。中国古代用于测定星体方位的天文仪器称为浑仪，浑仪及其改进仪器一直使用了2000多年。
浑仪的发明年代已无法考证，但历史相当悠久。浑仪最早被称为圆仪，大约由两个同心圆环构成。一个是固定的赤道环，用于测定星体的“入宿度”；另一个是能绕极轴旋转的赤经环，也称四游环，用于测定星体的“去极度”。四游环上还附有一根窥管，是观测者观天的工具，和今天的望远镜类似，但没有放大功能。与今天平面坐标系中的横纵坐标一样，知道了“入宿度”和“去极度”，就能确定星体在平面星图上的位置。 |
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| 浑仪工作原理 |
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北京古观象台浑仪 |
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浑仪出现后，不断有人对其进行改进，以求获得更多、更准的度量信息。改进的主要方法就是增加环圈数目，浑仪结构也因此越来越复杂。 7世纪初，唐人李淳风（602—670）对浑仪进行了重大改造，使之基本定型。李淳风的浑仪分为三层，最外层是固定的六合仪，包括地平环、子午环和赤道环。最里层称四游仪，包括四游环和窥管。中间层称三辰仪，由相交的黄道环、白道环和赤道环构成。使用时，六合仪固定不动，三辰仪在六合仪内旋转，而四游仪又在三辰仪内旋转。 |
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| 南京紫金山天文台明代浑仪 |
南京紫金山天文台明代简仪 |
简仪模型 |
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| 经过改进，浑仪的功能虽然越来越强，但结构缺陷也逐渐暴露。过多的环圈交错结构对视线造成遮挡，使用操作也不方便。于是，宋代开始，不断有人对浑仪进行简化，其中最成功的装置当数元代郭守敬（1231—1316）创制的简仪。郭守敬首先对浑仪环圈进行简化，取消了白道环和黄道环。同时，将剩余环圈分为赤道和地平两组装置，不再合于一个同心圆内而分别安装。这样，除北天极外，所有天区均无遮挡。此外，为提高观测的准确度，郭守敬还首创了在窥管中添加十字标记的做法，成为今天天文望远镜中十字线标志的雏形。 |
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