测量仪表【地理视野】圭表——中国最早使用的测量仪表

说到测量仪器，在普通人的印象中，马上就联想到高科技、电子学、通信、电磁学、雷达、超声波等概念。其实大家都是对的。这是现代测量仪器普遍采用的技术。但是，如果把时间往前推几十万年，当时的人是怎么测量数据的呢？

在中国古人的发明中，汉代的张衡发明了浑天仪和地动仪，这是两大发明。新浪是中国古代用来识别方向的仪器。是中国古代劳动人民在长期实践中对物体磁性认识的发明。它的发明时间更长。据《古矿产志》记载，战国时期最早出现在河北磁山。在现代，考古学家推测，一个从天然磁铁矿中切割出来的铲形物体被放置在一个光滑的盘子上，盘子上刻有方位。利用磁导的功能，可以识别方向，这是现在使用的指南针的祖先。所以，古代中国人最早使用的仪器就是一个。今天，我和你一起抚摸它。

传说伏羲从甘龙出发，迎着旭日来到茫茫中原。他睁开眼睛，望着茫茫干坤，抬头望着天空，低头望着大地。他实际上使用了一种测量天空的特殊仪器:标准手表。这是中国最早使用的测量仪器。

标准表由标准杆和土归组成。鬼神长，一开始是土做的，后来是玉石做的。龟神平面中线刻有注水用的长槽。鬼神仰卧，基准直立，形成直角，让影子落在鬼坂上，鬼坂上有刻度标出影子的长度。使用时，向导向槽内注水，保证导向板的绝对水平。白天影子最短的时间是中午，中午影子的方向是正北，反方向是正南；南北连接点的直角相交线指向东西，从而定义了四面八方——中国人定义了“空”的概念。

李周“大司徒”一文说“(前人)用土归法测土深，为土而校正日影”，就是这个意思。由于不同季节、不同地点、不同时间的太阳阴影长度不同，太阳投影的尺度也不同，通过长期的观测和对比研究，可以获得不同季节空的相关数据。

中原如此辽阔，伏羲及其后继者发现，在北方和南方不同的地方，中午测得的日影并没有那么长。在反复测量中发现，在某个地方的中午，标准杆下没有太阳阴影，因此将放置标准杆的地方视为“在地下”，并将这个时间点命名为“在天上”，以“在地下”为坐标，可以推导出其他地方的经纬度。记录太阳阴影尺度，从中可以测出一昼夜12点的起止点，计算出一天100小时、一月30天、一季3个月、一年12个月的起止点；然后确定二十四节气的时间演变，一年七十二天三百六十五天，十二年一周，三十年六十年；由此衍生出天文学、历法计算、农事安排、生死等一系列知识。通过“测”，测得了“天”与“地”的运行规律，找到了时间空转换的规律。这是当时最精确的时间空计算，与农业生态密切相关。埃及金字塔和玛雅祭天神庙精确地计算和构建了天文学，但它更多地是为神服务的。相比较而言，中国先民更关注民生。而且该仪器投资极低，技术简单直观，易于推广。