堯敕羲、和制橫簫以考察星度,其機衡用玉,欲其燥濕不變,運動有常,堅久而不能廢也。至于後世,鑄銅為圓儀,以法天體。自洛下閎造太初曆,用渾儀,及東漢孝和帝時,太史惟有赤道儀,歲時測候,頗有進退。帝以問典星待詔姚崇等,皆曰:「星圖有規法,日月實從黃道,今無其器,是以失之。」至永元十五年,賈逵始設黃道儀。桓帝延熹七年,張衡更制之,以四分為度。其後,陸績、王蕃、孔挺、斛蘭、梁令瓚、李淳風並嘗制作。五代亂亡,遺法蕩然矣。真宗祥符初,韓顯符作渾儀,但遊儀雙環夾望筩旋轉,而黃、赤道相固不動。皇祐初,又命日官舒易簡、于淵、周琮等參用淳風、令瓚之制,改鑄黃道渾儀,又為漏刻、圭表,詔翰林學士錢明逸詳其法,內侍麥允言總其工。既成,置渾儀於翰林天文院之候臺,漏刻於文德殿之鐘鼓樓,圭表於司天監。帝為製渾儀總要十卷,論前代得失,已而留中不出。今具黃道遊儀之法,著于此焉。
十字水平槽:長九尺四寸八分,首闊一尺二寸七分,身闊九寸二分、高七尺。水槽闊一寸,深八分,四柱各長六尺七寸八分,植於水槽之末,以輔天體,皆以銅為之。乃格七曜遠近盈縮,以知晝夜長短之効。其所測二十八舍距度,著于後;其周天星入宿去極所主吉凶,則具在天文志。
角十二度,亢九度,氐十六度,房五度,心四度,尾十九度,箕十度,斗二十五度,牛七度,女十一度,虛十度,危十六度,室十七度,壁九度,奎十六度,婁十二度,胃十五度,昴十一度,畢十八度,觜一度,參十度,井三十四度,鬼二度,柳十四度,星七度,張十八度,翼十八度,軫十七度。
自黃帝觀漏水,制器取則,三代因以命官,則挈壺氏其職也。後之作者,或下漏,或浮漏,或輪漏,或權衡,制作不一。宋舊有刻漏及以水為權衡,置文德殿之東廡。景祐三年,再加考定,而水有遲疾,用有司之請,增平水壺一、渴烏二、晝夜箭二十一。然常以四時日出傳卯正一刻,又每時正已傳一刻,至八刻已傳次時,即二時初末相侵殆半。皇祐初,詔舒易簡、于淵、周琮更造其法,用平水重壺均調水勢,使無遲疾。分百刻於晝夜;冬至晝漏四十刻,夜漏六十刻;夏至晝漏六十刻,夜漏四十刻;春秋二分晝夜各五十刻。日未出前二刻半為曉,日沒後二刻半為昏,減夜五刻以益晝漏,謂之昏旦漏刻。皆隨氣增損焉。冬至、夏至之間,晝夜長短凡差二十刻,每差一刻,別為一箭,冬至互起其首,凡有四十一箭。晝有朝、有禺、有中、有晡、有夕,夜有甲、乙、丙、丁、戊,昏旦有星中,每箭各異其數。凡黃道升降差二度四十分,則隨曆增減改箭。每時初行一刻至四刻六分之一為時正,終八刻六分之二則交次時。今列二十四氣、晝夜日出入辰刻、昏曉中星,以備參合。
冬至 | 晝四十刻 | 分空 | - | 日出卯正五刻 | 分空 | 昏中星壁初度 |
夜六十刻 | 分空 | - | 日入申正三刻 | 二十分 | 曉中星角初度 | |
小寒 | 晝四十刻 | 一十九分 | 三日後晝四十一刻 | 日出卯正四刻 | 五十分 | 昏中星奎六度 |
夜五十九刻 | 四十一分 | - | 日入申正三刻 | 三十分 | 曉中星亢二度 | |
大寒 | 晝四十一刻 | 十九分 | 二日後晝四十二刻 | 日出卯正四刻 | 二十分 | 昏中星婁八度 |
夜五十八刻 | 四十一分 | 十一日後晝四十三刻 | 日入申正四刻 | 分空 | 曉中星氐七度 | |
立春 | 晝四十二刻 | 五十四分 | 三日後晝四十四刻 | 日出卯正三刻 | 二十二分 | 昏中星昴初度 |
夜五十七刻 | 六分 | 十一日後晝四十五刻 | 日入申正四刻 | 四十八分 | 曉中星房四度 | |
雨水 | 晝四十四刻 | 五十八分 | 昏中星畢八度 | 日出卯正二刻 | 三十分 | 昏中星畢八度 |
夜五十五刻 | 五十分 | 曉中星尾五度 | 日入申正五刻 | 五十分 | 曉中星尾五度 | |
驚蟄 | 晝四十七刻 | 二十四分 | 五日後晝四十九刻 | 日出卯正一刻 | 十七分 | 昏中星參九度 |
夜五十二刻 | 三十六分 | 十一日後晝五十刻 | 日入申正七刻 | 三分 | 曉中星尾十六度 | |
春分 | 晝五十刻 | 分空 | 三日後晝五十一刻 九日後晝五十二刻 十五日後晝五十三刻 | 日出卯正初刻 | 分空 | 昏中星井十九度 |
夜五十刻 | 分空 | 日入酉正初刻 | 分空 | 曉中星箕九度 | ||
清明 | 晝五十二刻 | 三十五分 | 六日後晝五十四刻 | 日出寅正七刻 | 三分 | 昏中星柳三度 |
夜四十七刻 | 二十五分 | 十二日後晝五十五刻 | 日入酉正一刻 | 十七分 | 曉中星斗八度 | |
穀雨 | 晝五十五刻 | 三分 | 四日後晝五十六刻 | 日出寅正五刻 | 五十分 | 昏中星張一度 |
夜四十四刻 | 五十七分 | 十一日後晝五十七刻 | 日入酉正二刻 | 二十分 | 曉中星斗一十九度 | |
立夏 | 晝五十七刻 | 五分 | 四日後晝五十八刻 | 日出寅正四刻 | 四十八分 | 昏中星翼二度 |
夜四十二刻 | 五十五分 | 十四日後晝五十九刻 | 日入酉正三刻 | 三十二分 | 曉中星牛四度 | |
小滿 | 晝五十八刻 | 四十分 | 十四日後晝六十刻 | 日出寅正四刻 | 分空 | 昏中星軫二度 |
夜四十一刻 | 二十分 | - | 日入酉正四刻 | 二十分 | 曉中星女九度 | |
芒種 | 晝五十九刻 | 四十分 | - | 日出寅正三刻 | 三十分 | 昏中星角二度 |
夜四十刻 | 二十分 | - | 日入酉正四刻 | 五十分 | 曉中星危初度 | |
夏至 | 晝六十刻 | 分空 | - | 日出寅正三刻 | 二十分 | 昏中星亢六度 |
夜四十刻 | 分空 | - | 日入酉正五刻 | 分空 | 曉中星危十四度 | |
小暑 | 晝五十九刻 | 四十分 | - | 日出寅正三刻 | 三十分 | 昏中星氐十二度 |
夜四十刻 | 二十分 | - | 日入酉正四刻 | 五十分 | 曉中星室十三度 | |
大暑 | 晝五十八刻 | 四十分 | 四日後晝五十八刻 | 日出寅正四刻 | 分空 | 昏中星尾初度 |
夜四十一刻 | 二十分 | 十一日後晝五十七刻 | 日入酉正四刻 | 二十分 | 曉中星奎五度 | |
立秋 | 晝五十七刻 | 五分 | 八日後晝五十六刻 | 日出寅正四刻 | 四十分 | 昏中星尾十二度 |
夜四十二刻 | 五十五分 | 十五日後晝五十五刻 | 日入酉正三刻 | 三十六分 | 曉中星婁七度 | |
處暑 | 晝五十五刻 | 三分 | 七日後晝五十四刻 | 日出寅正五刻 | 五十分 | 昏中星箕六度 |
夜四十四刻 | 五十七分 | 十三日後晝五十三刻 | 日入酉正二刻 | 三十分 | 曉中星昴初度 | |
白露 | 晝五十二刻 | 三十五分 | 五日後晝五十二刻 | 日出寅正七刻 | 三分 | 昏中星斗五度 |
夜四十七刻 | 二十五分 | 十一日後晝五十一刻 | 日入酉正一刻 | 十七分 | 曉中星畢九度 | |
秋分 | 晝五十刻 | 分空 | 初日晝五十刻 七日後晝四十九刻 十三日後晝四十八刻 | 日出卯正初刻 | 分空 | 昏中星斗六度 |
夜五十刻 | 分空 | 日入酉正初刻 | 分空 | 曉中星井一度 | ||
寒露 | 晝四十七刻 | 二十四分 | 四日後晝四十七刻 | 日出卯正一刻 | 十七分 | 昏中星牛初度 |
夜五十二刻 | 三十六分 | 十日後晝四十六刻 | 日入申正七刻 | 三分 | 曉中星井二十一度 | |
霜降 | 晝四十四刻 | 五十八分 | 初日後晝四十五刻 八日後晝四十四刻 十四日後晝四十三刻 | 日出卯正二刻 | 三十分 | 昏中星女三度 |
夜五十五刻 | 二分 | 日入申正五刻 | 五十分 | 曉中星柳五度 | ||
立冬 | 晝四十二刻 | 五十四分 | 八日後晝四十二刻 | 日出卯正三刻 | 三十二分 | 昏中星虛三度 |
夜五十七刻 | 六分 | - | 日入申正四刻 | 四十八分 | 曉中星張二度 | |
小雪 | 晝四十一刻 | 十九分 | 三日後晝四十一刻 | 日出卯正四刻 | 二十分 | 昏中星危五度 |
夜五十八刻 | 四十八分 | 十五日後晝四十刻 | 日入申正四刻 | 分空 | 曉中星翼二度 | |
大雪 | 晝四十刻 | 十九分 | - | 日出卯正四刻 | 五十分 | 昏中星室一度 |
夜五十九刻 | 四十一分 | - | 日入申正三刻 | 三十分 | 曉中星軫一度 |
觀天地陰陽之體,以正位辨方、定時考閏,莫近乎圭表。宋何承天始立表候日景,十年間,知冬至比舊用景初曆常後天三日。又唐一行造大衍曆,用圭表測知舊曆氣節常後天一日。今司天監圭表乃石晉時天文參謀趙延乂所建,表既欹傾,圭亦墊陷,其於天度無所取正。皇祐初,詔周琮、于淵、舒易簡改製之,乃考古法,立八尺銅表,厚二寸,博四寸,下連石圭一丈三尺,以盡冬至景長之數,面有雙水溝為平準,於溝雙刻尺寸分數,又刻二十四氣岳臺晷景所得尺寸,置於司天監。候之三年,知氣節比舊曆後天半日。因而成書三卷,命曰岳臺晷景新書,論前代測候是非、步算之法頗詳。既上奏,詔翰林學士范鎮為序以識。琮以謂二十四氣所得尺寸,比顯德欽天曆王朴算為密。今載氣之盈縮,備採用焉。
後漢熹平三年,四分曆志立冬中景長一丈,立春中景長九尺六寸。尋冬至南極,日晷最長,二氣去至日數既同,則中景應等,而前長後短,頓差四寸。此曆景冬至後天之驗也。二氣中景日差九分半弱,進退均調,略無盈縮,以率計之,二氣各退二日十二刻,則晷景之數,立冬更短,立春更長,並差二寸,二氣中景俱長九尺八寸矣,即立冬、立春之正日也。以此推之,曆置冬至後天亦二日十二刻也。熹平三年,時曆丁丑冬至,加時正在日中;以二日十二刻減之,定以乙亥冬至,加時在夜半後三十八刻。宋志大明五年十月十日,景一丈七寸七分半;十一月二十五日,景一丈八寸一分太;二十六日,一丈七寸五分強。折取其中,則中天冬至應在十一月三日求其早晚。令後二日景相減,則一日差率也,倍之為法;前二日減,以百刻乘之,為實;以法除實,得冬至加時在夜半後三十一刻,在元嘉曆後一日,天數之正也。量檢彌年,則加減均同;異歲相課,則遠近應率。觀二家之說,略而未通。熹平乃要取其中,而失於至前、至後之餘;大明則左右率,而失於為實、為法之數。若夫較景、定氣,曆家最為急務。觀古較驗,止以冬至前後數日之間,以定加時早晚。且景之差行,當二至前後,進退在微芒之間。又日有變行,盈縮稍異,若以為準,則加時相背。又晉、漢曆術,多以前後所測晷要取其中,此亦差過半日。今比歲較驗,在立冬、立春景移過寸,若較取加時,則宜以其相近者通計,半之為距至汎日;乃以其晷數相減,餘者以法乘之,滿其日晷差而一,為刻;乃以差刻求冬至,視其前晷,多則為減,少則為加,求夏至返之。加減距至汎日,為定日;仍加半日之刻,命從前距日辰,算外,即二至加時日辰及刻分。如此推求,則二至加時早晚可驗矣。