标准手表的功能

在中国古代，标准表是根据日影长短的变化来确定季节、划分四季和计算历法的工具。

它由两部分组成:规和表。标是一根直立在地面上的柱子。圭是一把横尺，平放在地面上，垂直于竖杆或立柱，指向北方。正午时分，“表”的日影落在“圭”的尺度上。根据日影的长短，可以测算节气，推算历法。

标准手表的主要功能是确定冬季至日的位置，进而确定回归年的长度。此外，还可以通过观察地表阴影的变化来确定方向和节气。

在相当长的历史时期内，中国确定的回归年值的精度居世界首位。通过进一步的研究和计算，古代汉族学者还掌握了二十四节气标准表中的日影长度。这样，标准表不仅可以用来制定节日，还可以用来排出历书中未来的阳历年和二十四节气的日期，作为指导汉族劳动人民农业活动的重要依据。

早在公元前20世纪，陶寺遗址时期，我国中原地区就已使用标准表作图法。在汉代，学者们还利用标准表中的日影长度来确定“二十四节气”。

利用标准海图作图法，将黄河流域的最短日(最短日)确定为冬季至日日，并将冬季至日日作为“二十四节气”的起点。从冬季至日到下一个冬季至日的时间段分为24段(每段为15天)，每两个节气之间的天数是平均的。古人把这种方法称为“平气法”(也叫“平均时间法”)。

元代郭守敬制作的高表是为了增加标准表的增长而设计的。以前，使用标准手表有几个困难。首先，阴影边缘不清晰。阴影越靠近边缘颜色越浅，很难判断阴影的终点在哪里。如果阴影的边界不清楚，就不能准确地测量阴影的长度。

其次，测量阴影长度的技术并不精确。在古代，尺子的长度一般只有能量到分，可以估算到厘米，也就是十分之一。按照传统方法，测量冬季至日的阴影长度。如果测量有一点误差，计算出来的冬季至日时间就会有一个半小时的误差。

面对这些困难，郭守敬设计了高度计，并创造了一种叫做“精服”的辅助仪器，以提高测量效果。