中国古代天文学非常重视实地测量，但是由于技术水平的限制，测量往往不能很精确。这就需要富于创新精神和实践能力的探索者。唐代的天文学家一行就是这样的一位先驱。他主持了世界上第一次地球子午线长度的实测，推算出了地球子午线一度弧的长度。
一行俗名张遂，魏州昌乐（河南南乐）人。年轻时父母双亡，遂剃度出家。因深入“一行三昧”，故法名一行。当时中国流传的“天圆地方”理论认为“日影千里差一寸”，即南北相隔千里的两地竖起高八尺的表，在同一时间测得的影子长度会相差一寸。这种说法从汉代的《周髀算经》中就有记载，但是缺乏实测依据。当时已经发现在不同地方日食发生的时刻、各节气的日影都不相同，制订历法时必须将此考虑在内。为此就有必要进行大地测量，精确地测量不同纬度地区的日影长度。
开元十二年（724年），一行发起组织了一次大规模的天文大地测量工作。他的团队在13个位点上测量北极星的地平高度（角度）和正午时分八尺表的日影长度。测量点最北到北纬51°左右的铁勒回纥部（今蒙古乌兰巴托），最南到约北纬18°的林邑（今越南中部）。为了测量北极星的高度，一行发明了方便携带的覆矩。覆矩大约是木工所用的曲尺一样的仪器，在直角顶点系上重锤，两条直角边中间安放量角器。只要把覆矩的一条边指向北极星，让它正好落在人眼和北极星的连线上，重锤拉的细线在量角器上指出的角度就是北极的地平高度。利用覆矩等工具，一行等人根据测量结果得出结论，南北距离大约351里80步，北极高度相差一度。这就是地球子午线一度的球面距离。这一实测结果否定了“日影千里差一寸”的说法，实际上也得到了地球是球形的有力证据。可惜的是，一行及后来的中国古代天文学家只是把此测量结果用于制订历法，而没有进一步讨论大地的具体形状，也就没能真正发现“地球”。（柴一晟）
一行使用覆矩的猜想图
【实验场】利用太阳定时间
利用太阳定时间的日晷
在晴好的天气里，可以使用日晷来测量时间。日晷由一根晷针和一个表盘组成。当晷针的阴影落在表盘上时，就能从刻度读出时间。由于晷针需要指向北极，而表盘要平行于地球赤道，因此不同纬度上使用的日晷需要倾斜相应的不同角度。
【实验场】利用太阳定方向
使用手表可以在晴好的天气确定方向：把时针对准太阳，时针和12点方向的夹角平分线所对的方向即为南方。
【微问题】为什么地球子午圈周长正好是40000千米？
【关键词】月地距离 日地距离 大地测量
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