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天文台
中国古代的天文台是集中进行各种天象观测的场所。天文台在中国古代名称很多，如灵台、渐台、清台、天台、云台、观台、候台、瞻星台、司天台、观星台、观象台等。台址一般要比周围地势高，台上有为观测工作服务的天文仪器等设施。与一般天文机构一样，天文台在古代也被视为皇家的专擅品。一些专职的天文官员在这里监视天空，观测并记录有占星意义的天象。在早期，还有天子每年年初都要登台望气的传统。
中国古代天文观测的历史悠久，天文台设置也很早。传说中夏代即有清台，商代也设有神台。而古代的天文台，由于年代久远，大都荡然无存，今天我们能看到的历史遗迹，以河南登封观星台和北京古观象台最为有名。
一、登封观星台
位于河南省登封市告成镇的登封观星台，是我国现存最早的天文台建筑。
登封观星台
“告成”古称“阳城”，历史上名字多有变更，但以“阳城”最为有名。相传周代初期，周公姬旦曾在此建台测景（影）。今天此地仍建有周公祠，以示纪念。周公为何要到阳城来测量日影？其原因是，西周的首都镐京，地处偏僻，交通不便，而中原地区物产丰富，文化发达，所以周公想迁都地处中原的洛邑（今河南洛阳）。在占星术盛行时，迁都必须要说出一些道理，于是就做了阳城位于“地中”——天下九州的中心的舆论，并在此建台测影，为迁都寻找理论依据。此后，阳城便以“地中”而闻名天下。“告成”之名，源于武则天。武则天于690年自立皇帝后，改国号为“周”，定都洛阳。她一生中十次巡幸嵩山。696年，武则天为纪念嵩山封禅，将当年年号改为“万岁登封”。为表“登”嵩山、“封”中岳，大功“告成”，将嵩阳县更名登封县，“阳城”改称“告成”。
自周公在此建台测影之后，历代也多在此地进行天文观测。唐开元十一年（723年），天文学家一行进行第一次子午线测量，因周公测景台闻名天下，遂命太史监南宫说仿周公旧制，在原址重建，并在石表上刻“周公测景台”五字（这里的“景”字和“影”字是通用的），台座上则刻有七言对联“道通天地有形外，石蕴阴阳无影中”。我们今天见到的，就是唐代竖立的圭表。但这个重建的天文台其实开展的天文活动并不多，其纪念意义要大于使用意义。
让登封观星台重振雄风的是元代大科学家郭守敬。他在这个石表北面建立了永久性的观星台，并进行日影测量工作，至今观星台还保留着郭守敬创造使用过的石圭。明代，又对观星台予以重建，并保存至今。
观星台是一座砖石结构的建筑，其基本结构分为两部分：一是由盘旋踏道环绕的台体，一是由台体北壁凹槽下端向北平铺的石圭。台体的平面近似正方形，台高9.46米，连同台顶的小室（明代增建），通高12.62米。台基每边长16米多，往上有明显的收分，至台顶每边长8米多，台体的外观颇似覆斗。台北壁正中有一条凹槽，凹陷直壁是从前测影“高表”的遗迹。直壁上方相对台顶的两小室下沿置横梁，由此到石圭的高度为9.7468米，即为高表的高度。凹陷直壁底部的石圭，由6块方青石圭面和砖砌圭座筑成，全长31.196米。表影投在石圭上，石圭就像一把尺，可以量出表影长度，因而石圭又称“量天尺”。为了能够精确地量出表在圭上的投影长度，郭守敬将旧式圭表改进为“高表”，长度大大加长，这样日影的长度也大大加长，从而缩小了测量影长的相对误差。现代天文工作者根据文献记载的方法，对观星台的这套元代仪器进行了多次验证，结果精确度在2毫米以内，比晚于登封观星台300多年西方所创的天文观测仪还要精确得多。
1995年，北京天文台实地测验表明，观星台正好位于当地正南正北的子午线上。2007年12月20日，联合国宣布将2009年定为国际天文年。2009年初，世界上最有影响力的科普周刊之一——英国《新科学家》杂志盘点世界九大神秘古观象台，郭守敬主持设计建造的这座登封告成观星台入选其中，位列第二。
随着科学技术的发展，观星台被后来更先进的天文观测技术取代。然而，观星台是中国天文学史上的一座巍峨耸立的丰碑，永远值得人们景仰。
二、北京古观象台
位于北京建国门立交桥西南角的北京古观象台，是我国乃至世界上现存连续观测时间最久的古观象台。
北京古观象台的历史可以上溯到金代。金建都北京以后，模仿宋朝的制度，在北京设立太史局和司天台，建立了管理和观测机构。他们把从宋朝都城汴京（今河南开封）掠夺来的天文仪器，计有浑仪、浑象和漏刻等，放置在司天台上。由于汴京和北京的地理纬度不一样，这些从汴京抢来的仪器在北京不很适用，但因战乱连年，财力匮乏，金朝始终也没有制造一件新仪器，只是将宋朝的仪器稍加改造而已。
北京古观象台
元朝定都大都（今北京）后，天文学家郭守敬、王恂等人在实践中发现金代挪用宋仪的缺陷。1279年，郭守敬、王恂联名上书忽必烈，提出应重建司天台。忽必烈采纳了他们的建议，由太史院主管，修建了大都天文台，台址就在今北京古观象台附近，当时人称泡子河观象台，并用郭守敬等设计制造的天文仪器进行观测。
元末明初，因连年战争，元司天台全部建筑荡然无存，现在的观象台是明代正统年间在司天台的遗址上建造的，名曰观星台。1442年，观星台建成后，英宗皇帝亲自撰写《观天器铭》曰：“粤古大圣，体天施治。敬天以心，观天以器。”观星台包括高大的台体和它下面的紫微殿、漏壶房、晷影堂等部分，台体高14米，台顶南北宽20.4米，东西长23.9米。台上安装有玲珑仪、仰仪、窥几、候极仪、浑仪、简仪、天体仪、漏壶等近20件精巧仪器，这是当时世界上设备最完善的天文台。明台基本仿制元台，但比元代大为逊色，没有什么突出创造。值得指出的是，由于明代仪器继承了宋、元古仪的传统，而明代又有浑仪、简仪和圭表保留至今，因此，它使我们能看到中国古代天文仪器的真实面貌。
清朝仍定都北京，并继续使用明代观星台，改名为观象台。清康熙八年（1669年）至康熙十二年（1673年），采用欧洲天文学制和仪器结构，制造了天体仪、黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪等六件大型铜仪，安装在观象台上，明代的古仪则搬到台下。康熙五十四年（1715年），还安装了地平经纬仪。乾隆九年（1744年），又以我国浑仪的特有结构为规范，同时参照西方的特色制成了玑衡抚辰仪。从明代正统初年起，至1929年止，北京古观象台连续从事观测488年，此项纪录居世界第一。
北京古观象台上安放的天文仪器，曾以体型巨大、造型优美、雕刻精细著称于世。但是历史的变迁让它们历尽沧桑：先是康熙年间，大部分被法国人纪里安毁坏；1900年，八国联军入侵北京，又将北京古观象台洗劫一空。法、德侵略者相互间达成协议，法国侵略军将赤道经纬仪、黄道经纬仪、地平经纬仪、象限仪和明制简仪抢走，后迫于世界舆论不得不归还。德国侵略军将明制浑仪、清制天体仪、玑衡抚辰仪、地平经纬仪和纪限仪抢走，运回本国陈列，直至《凡尔赛和约》签订后才归还我国。
1931年“九一八”事变爆发，日本侵略军进逼华北和北京，我国天文工作者为保护文物，于1933年将明制的浑仪、简仪、漏壶、圭表和清制的小地平经纬仪、折半天体仪运到南京，陈列在紫金山天文台，而北京古观象台上就只有清制八大铜仪了。
北京古观象台建筑整齐、仪器精美、历史悠久，完整地反映了我国古代天文仪器的面貌，在我国古代天文学发展史上有着不可磨灭的贡献，是我国珍贵的天文仪器古迹，也是研究世界天文学史的重要文物。如今，古观象台仍在科普领域发挥着作用，是千年古都一道靓丽的风景线。
