古天文观测坐标系：地平坐标系、黄道坐标系、赤道坐标系

人们进行恒星观测，首先需要解决的问题就是确定天体在天球上的准确位置，这个基本要求导致了一系列坐标体系的产生。

在古代中国，主要的球面坐标系统有地平坐标、黄道坐标和赤道坐标，其中地平坐标系统产生最早，也最为直观，而赤道坐标系统则在中国古代天文学传统中得到了最广泛的应用。

地平坐标系

地平坐标是以天顶、地平圈、四方点和子午圈为基础而建立的，它的两个坐标分量是地平高度和地平方位。

地平坐标以观测者为原点，直观地表达观测者所在地的上下与四方。

观测天象是古代君王最重要的工作，因为中国地处北半球，传统的观象授时方法，重点便是观测南中天的恒星，因此坐北朝南便渐渐成为古代君王用事的习惯方向。在这种由观象授时所决定的人文传统中，君王所处的北方便应合了天上北极所象征的天帝所在的方位，所以北方理所当然地成为方位的起点。

河图天一生水的一，十二地支的子，一岁起始的冬至，古代冬至起始所在的星宿——牛宿，都是从正北开始，顺时针从北到东、到南、到西，最后再回到北，开始下一个循环周期。

中国古代比较讲究的建筑或房屋，坐向都是坐北朝南，如此，进门对着的北方一般便作为祖宗牌位。平时有重要集会，这里也是最高长辈坐的方位，表示最尊贵。

除了人文意义上的尊卑之意，还有阴阳原理。向南能吸取更多天之阳气，向阳则生。夏天植物瓜果最为繁茂，是因为夏季阳气足。

植物的根或枝叶，向南的一面相对更繁茂，也是因为向南吸收了更多阳气。

▲ 圭表

▲ 地平日晷

地平坐标系应用非常广，天文仪器中的圭表、地平日晷，也是地平坐标的应用。

黄道坐标系统

中国古代的黄道坐标系统来源于古人对于太阳视运动轨迹的认识。

太阳的视运动相对于地球上的观测者而言，每天呈现为在恒星背景中向东移动约一度的角距离，一年大致行移一圈。太阳在天球上的这个周年视运动轨迹就是黄道。虽然这种观测行为历史非常悠久，但最早，先民没有把这条轨道定义为“黄道”，而是规定了二十八个星宿，并把星宿视为“日月舍”。很多人认为古代没有黄道概念，没有黄道坐标，这种看法本身值得商榷。

赤道坐标系

天球赤道是地球赤道平面向外延伸并与天球相交所形成的大圆。中国的赤道坐标系统其实是在古代二十八宿所构成的恒星坐标体系的基础上完成的，最初的二十八宿如果是基于黄赤道混合带而建立的话，赤道坐标就是对这一古老坐标体系的精确化。

赤道坐标系中，标识天体的位置用去极度与入宿度两个坐标分量来表示。二十八宿中的每个宿都有一颗作为测量其他恒星的标准星，称为距星。

中国赤道坐标体系的建立与中国古人重视观测北极圈恒星的传统密切相关。赤道坐标系与浑天说其实是一回事，因此也直接被称为浑天说。在中国历史上，赤道坐标系也是运用最广、沿用最久的体系。

《周髀算经》云：“知地者智，知天者圣。”

顺天应人者，必先治历明时。

华夏向来重视农耕，发达的农耕支撑起了强大的政治。农耕与政事，两者都离不开对周天星象的观测，而相关的事宜更需要借助观星台。在敬天授时、执中概遍思想之下，观星台无疑具有了天命与王权的象征意义。

历史上出现了多个具有时代意义的观星台，它们或湮没、或尚存，都值得我们去讨流溯源，从而寻觅“中国”。