又測用之法,先測定所在北極出地度,即自案地平以上度,如其數下對南極入地度,以墨斜經中心界之,又橫截中心斜界為十字,即天腹赤道斜勢也。乃以案側立,懸繩取正。凡置儀象,皆以此為準。
○圭表
圭表以石為之,長一百二十八尺,廣四尺五寸,厚一尺四寸,座高二尺六寸。南北兩端為池,圓徑一尺五寸,深二寸,自表北一尺,與表梁中心上下相直。外一百二十尺,中心廣四寸,兩旁各一寸,畫為尺寸分,以達北端。兩旁相去一寸為水渠,深廣各一寸,與南北兩池相灌通以取平。表長五十尺,廣二尺四寸,厚減廣之半,植于圭之南端圭石座中,入地及座中一丈四尺,上高三十六尺。其端兩旁為二龍,半身附表上擎橫樑,自梁心至表顛四尺,下屬圭面,共為四十尺。梁長六尺,徑三寸,上為水渠以取平。兩端及中腰各為橫竅,徑二分,橫貫以鐵,長五寸,系綫合于中,懸錘取正,且防傾墊。
按表短則分寸短促,尺寸之下所謂分秒太半少之數,未易分別;表長則分寸稍長,所不便者景虛而淡,難得實影。前人欲就虛景之中考求真實,或設望筒,或置小表,或以木為規,皆取端日光,下徹表面。今以銅為表,高三十六尺,端挾以二龍,舉一橫樑,下至圭面共四十尺,是為八尺之表五。圭表刻為尺寸,舊一寸,今申而為五,厘毫差易分別。
○景符
景符之制,以銅葉,博二寸,長加博之二,中穿一竅,若針芥然。以方跂為趺,一端設為機軸,令可開闔,耆其一端,使其勢斜倚,北高南下,往來遷就于虛梁之中。竅達日光,僅如米許,隱然見橫樑于其中。舊法一表端測晷,所得者日體上邊之景。今以橫樑取之,實得中景,不容有毫末之差。至元十六年己卯夏至晷景,四月十九日乙未景一丈二尺三寸六分九厘五毫。至元十六年己卯冬至晷景,十月二十四日戊戌景七丈六尺七寸四分。
窺幾
窺幾之制,長六尺,廣二尺,高倍之。下為趺,廣三寸,厚二寸,上跂廣四寸,厚如趺。以板為面,厚及寸,四隅為足,撐以斜木,務取正方。面中開明竅,長四尺,廣二寸。近竅兩旁一寸分畫為尺,內三寸刻為細分,下應圭面。幾面上至梁心二十六尺,取以為準。窺限各各長二尺四寸,廣二寸,脊厚五分,兩刃斜閷,取其于幾面相符,着限兩端,厚廣各存二寸,銜入幾跂。俟星月正中,從幾下仰望,視表梁南北以為識,折取分寸中數,用為直景。又于遠方同日窺測取景數,以推星月高下也。
○西域儀象
世祖至元四年,扎馬魯丁造西域儀象:
咱禿哈剌吉,漢言混天儀也。其制以銅為之,平設單環,刻周天度,畫十二辰位,以準地面。側立雙環而結于平環之子午,半入地下,以分天度。內第二雙環,亦刻周天度,而參差相交,以結于側雙環,去地平三十六度以為南北極,可以旋轉,以象天運為日行之道。內第三、第四環,皆結于第二環,又去南北極二十四度,亦可以運轉。凡可運三環,各對綴銅方釘,皆有竅以代衡簫之仰窺焉。
咱禿朔八台,漢言測驗周天星曜之器也。外周圓牆,而東面啟門,中有小台,立銅表高七尺五寸,上設機軸,懸銅尺,長五尺五寸,復加窺測之簫二,其長如之,下置橫尺,刻度數其上,以準掛尺。下本開圖之遠近,可以左右轉而周窺,可以高低舉而遍測。
魯哈麻亦渺凹只,漢言春秋分晷影堂。為屋二間,脊開東西橫罅,以斜通日晷。中有台,隨晷影南高北下,上仰置銅半環,刻天度一百八十,以準地上之半天,斜倚鋭者銅尺,長六尺,闊一寸六分,上結半環之中,下加半環之上,可以往來窺運,側望漏屋晷影,驗度數,以定春秋二分。
魯哈麻亦木思塔余,漢言冬夏至晷影堂也。為屋五間,屋下為坎,深二丈二尺,脊開南北一罅,以直通日晷。隨罅立壁,附壁懸銅尺,長一丈六寸。壁仰畫天度半規,其尺亦可往來規運,直望漏屋晷影,以定冬夏二至。
苦來亦撒麻,漢言渾天圖也。其制以銅為丸,斜刻日道交環度數于其腹,刻二十八宿形于其上。外平置銅單環,刻周天度數,列于十二辰位以準地。而側立單環二,一結于平環之子午,以銅丁象南北極,一結于平環之卯酉,皆刻天度。即渾天儀而不可運轉窺測者也。
苦來亦阿兒子,漢言地理志也。其制以木為圓球,七分為水,其色綠,三分為土地,其色白。畫江河湖海,脈絡貫串于其中。畫作小方井,以計幅圓之廣袤、道里之遠近。
兀速都兒剌不,定漢言,晝夜時刻之器。其制以銅如圓鏡而可掛,面刻十二辰位、晝夜時刻,上加銅條綴其中,可以圓轉。銅條兩端,各屈其首為二竅以對望,晝則視日影,夜則窺星辰,以定時刻,以測休咎。背嵌鏡片,三面刻其圖凡七,以辨東西南北日影長短之不同、星辰向背之有異,故各異其圖,以畫天地之變焉。
○四海測驗
南海,北極出地一十五度,夏至景在表南,長一尺一寸六分,晝五十四刻,夜四十六刻。
衡岳,北極出地二十五度,夏至日在表端,無景,晝五十六刻,夜四十四刻。
岳台,北極出地三十五度,夏至晷景長一尺四寸八分,晝六十刻,夜四十刻。
和林,北極出地四十五度,夏至晷景長三尺二寸四分,晝六十四刻,夜三十六刻。
鐵勒,北極出地五十五度,夏至晷景長五尺一分,晝七十刻,夜三十刻。
北海,北極出地六十五度,夏至晷景長六尺七寸八分,晝八十二刻,夜一十八刻。
大都,北極出地四十度太強,夏至晷景長一丈二尺三寸六分,晝六十二刻,夜三十八刻。
上都,北極出地四十三度少。
北京,北極出地四十二度強。
益都,北極出地三十七度少。
登州,北極出地三十八度少。
高麗,北極出地三十八度少。
西京,北極出地四十度少。
太原,北極出地三十八度少。
安西府,北極出地三十四度半強。
興元,北極出地三十三度半強。
成都,北極出地三十一度半強。
西涼州,北極出地四十度強。
東平,北極出地三十五度太。
大名,北極出地三十六度。
南京,北極出地三十四度太強。
河南府陽城,北極出地三十四度太弱。
揚州,北極出地三十三度。
鄂州,北極出地三十一度半。
吉州,北極出地二十六度半。
雷州,北極出地二十度太。
瓊州,北極出地一十九度太。
○日薄食暈珥及日變
世祖中統二年三月壬戌朔,日有食之。三年十一月辛丑,日有背氣,重暈三珥。至元二年正月辛未朔,日有食之。四年五月丁亥朔,日有食之。五年十月戊寅朔,日有食之。七年三月庚子朔,日有食之。八年八月壬辰朔,日有食之。九年八月丙戌朔,日有食之。十二年六月庚子朔,日有食之。十四年十月丙辰朔,日有食之。十九年六月己丑朔,日有食之。七月戊午朔,日有食之。二十四年七月癸丑,日暈連環,白虹貫之。十月戊午朔,日有食之。二十六年三月庚辰朔,日有食之。二十七年八月辛未朔,日有食之。二十九年正月甲午朔,日有食之。有物漸侵入日中,不能既,日體如金環然,左右有珥,上有抱氣。三十一年六月庚辰朔,日食。
成宗大德三年八月己酉朔,日食。四年二月丁未朔,日食。六年六月癸亥朔,日食。七年閏五月戊午朔,日食。八年五月壬子朔,日食。