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自司马迁述《天官》，而历代作史者皆志天文。惟《辽史》独否，谓天象昭垂，千古如一，日食、天变既著本纪一说为前四篇。论及认识论、逻辑学，兼及自然科学。传本，则天文志近于衍。其说颇当。夫《周髀》、《宣夜》之书，安天、穷天、昕天之论，以及星官占验之说，晋史已详，又见《隋志》，谓非衍可乎。论者谓天文志首推晋、隋，尚有此病，其他可知矣。然因此遂废天文不志，亦非也。天象虽无古今之异，而谈天之家，测天之器，往往后胜于前。无以志之，使一代制作之义泯焉无传，是亦史法之缺漏也。至于彗孛飞流，晕适背抱，天之所以示儆戒者，本纪中不可尽载，安得不别志之。明神宗时，西洋人利玛窦等入中国，精于天文、历算之学，发微阐奥，运算制器，前此未尝有也。兹掇其要，论著于篇。而《实录》所载天象星变殆不胜书，择其尤异者存之。日食备载本纪，故不复书。
▲两仪
《楚词》言“圜则九重，孰营度之”，浑天家言“天包地如卵里黄”，则天有九重，地为浑圆，古人已言之矣。西洋之说，既不背于古，而有验于天，故表出之。
其言九重天也，曰最上为宗动天，无星辰，每日带各重天，自东而西左旋一周，次曰列宿天，次曰填星天，次曰岁星天，次曰荧惑天，次曰太阳天，次曰金星天，次曰水星天，最下曰太阴天。自恒星天以下八重天，皆随宗动天左旋。然各天皆有右旋之度，自西而东，与蚁行磨上之喻相符。其右旋之度，虽与古有增减，然无大异。惟恒星之行，即古岁差之度。古谓恒星千古不移，而黄道之节气每岁西退。彼则谓黄道终古不动，而恒星每岁东行。由今考之，恒星实有动移，其说不谬。至于分周天为三百六十度，命日为九十六刻，使每时得八刻无奇零，以之布算制器，甚便也。
其言地圆也，曰地居天中，其体浑圆，与天度相应。中国当赤道之北，故北极常现，南极常隐。南行二百五十里则北极低一度，北行二百五十里则北极高一度。东西亦然。亦二百五十里差一度也。以周天度计之，知地之全周为九万里也。以周径密率求之，得地之全径为二万八千六百四十七里又九分里之八也。又以南北纬度定天下之纵。凡北极出地之度同，则四时寒暑靡不同。若南极出地之度与北极出地之度同，则其昼夜永短靡不同。惟时令相反，此之春，彼为秋，此之夏，彼为冬耳。以东西经度定天下之衡，两地经度相去三十度，则时刻差一辰。若相距一百八十度，则昼夜相反焉。其说与《元史》札马鲁丁地圆之旨略同。
▲七政
日月五星各有一重天，其天皆不与地同心，故其距地有高卑之不同。其最高最卑之数，皆以地半径准之。太阳最高距地为地半径者一千一百八十二，最卑一千一百零二。太阴最高五十八，最卑五十二。填星最高一万二千九百三十二，最卑九千一百七十五。岁星最高六千一百九十，最卑五千九百一十九。荧惑最高二千九百九十八，最卑二百二十二。太白最高一千九百八十五，最卑三百。辰星最高一千六百五十九，最卑六百二十五。若欲得七政去地之里数，则以地半径一万二千三百二十四里通之。
又谓填星形如瓜，两侧有两小星如耳。岁星四周有四小星，绕行甚疾。太白光有盈缺，如月之弦望。用窥远镜视之，皆可悉睹也。余详《历志》。
▲恒星
崇祯初，礼部尚书徐光启督修历法，上《见界总星图》。以为回回《立成》所载，有黄道经纬度者止二百七十八星，其绘图者止十七座九十四星，并无赤道经纬。今皆崇祯元年所测，黄赤二道经纬度毕具。后又上《赤道两总星图》。其说谓常现常隐之界，随北极高下而殊，图不能限。且天度近极则渐狭，而《见界图》从赤道以南，其度反宽，所绘星座不合仰观。因从赤道中剖浑天为二，一以北极为心，一以南极为心。从心至周，皆九十度，合之得一百八十度者，赤道纬度也。周分三百六十度者，赤道经度也。乃依各星之经纬点之，远近位置形势皆合天象。
至于恒星循黄道右旋，惟黄道纬度无古今之异，而赤道经纬则岁岁不同。然亦有黄赤俱差，甚至前后易次者。如觜宿距星，唐测在参前三度，元测在参前五分，今测已侵入参宿。故旧法先觜后参，今不得不先参后觜，不可强也。
又有古多今少，古有今无者。如紫微垣中六甲六星今止有一，华盖十六星今止有四，传舍九星今五，天厨六星今五，天牢六星今二。又如天理、四势、五帝内座、天柱、天床、大赞府、大理、女御、内厨，皆全无也。天市垣之市楼六星今二。太微垣之常陈七星今三，郎位十五星今十。长垣四星今二。五诸侯五星全无也。角宿中之库楼十星今八。亢宿中之折威七星今无。氐宿中之亢池六星今四，帝席三星今无。尾宿中天龟五星今四。斗宿中之鳖十四星今十三，天籥、农丈人俱无。牛宿中之罗堰三星今二，天田九星俱无。女宿中之赵、周、秦、代各二星今各一，扶匡七星今四，离珠五星今无。虚宿中之司危、司禄各二星今各一，败臼四星今二，离瑜三星今二，天垒城十三星今五。危宿中之人五星今三，杵三星今一，臼四星今三，车府七星今五，天钩九星今六，天钞十星今四，盖屋二星今一。室宿中之羽林军四十五星今二十六，螣蛇二十二星今十五，八魁九星今无。壁宿中之天厩十星今三。奎宿中之天溷七星今四。毕宿中之天节八星今七，咸池三星今无。觜宿中之座旗九星今五。井宿中之军井十三星今五。鬼宿中之外厨六星今五。张宿中之天庙十四星今无。翼宿中之东瓯五星今无。轸宿中之青丘七星今三，其军门、土司空、器府俱无也。
又有古无今有者。策星旁有客星，万历元年新出，先大今小。南极诸星，古所未有，近年浮海之人至赤道以南，往往见之，因测其经纬度。其余增入之星甚多，并详《恒星表》。
其论云汉，起尾宿，分两派。一经天江、南海、市楼，过宗人、宗星，涉天津至螣蛇。一由箕、斗、天弁、河鼓、左右旗，涉天津至车府而会于螣蛇，过造父，直趋附路、阁道、大陵、天船，渐下而南行，历五车、天关、司怪、水府，傍东井，入四渎，过阙丘、弧矢、天狗之墟，抵天社、海石之南，逾南船，带海山，置十字架、蜜蜂，傍马腹，经南门，络三角、龟、杵，而属于尾宿，是为带天一周。以理推之，隐界自应有云汉，其所见当不诬。又谓云汉为无数小星，大陵鬼宿中积尸亦然。考《天官书》言星汉皆金之散气，则星汉本同类，得此可以相证。又言昴宿有三十六星，皆得之于窥远镜者。
凡测而入表之星共一千三百四十七，微细无名者不与。其大小分为六等：内一等十六星，二等六十七星，三等二百零七星，四等五百零三星，五等三百三十八星，六等二百一十六星。悉具黄赤二道经纬度。列表二卷，入光启所修《崇祯历书》中。
兹取二十八宿距星及一二等大星存之，其小而有名者，间取一二，备列左方。
表格略
▲黄赤宿度
崇祯元年所测二十八宿黄赤度分，皆不合于古。夫星既依黄道行，而赤道与黄道斜交，其度不能无增减者，势也。而黄道度亦有增减者，或推测有得失，抑恒星之行亦或各有迟速欤。谨列其数，以备参考。
赤道宿度周天三百六十度，每度六十分。黄道同 黄道宿度
角，一十一度四十四分。 一十度三十五分。
亢，九度一十九分。 一十度四十分。
氐，一十六度四十一分。 一十七度五十四分。
房，五度二十八分。 四度四十六分。
心，六度零九分。 七度三十三分。
尾，二十一度零六分。 一十五度三十六分。
箕，八度四十六分。 九度二十分。
斗，二十四度二十四分。 二十三度五十一分。
牛，六度五十分。 七度四十一分。
女，一十一度零七分。 一十一度三十九分。
虚，八度四十一分。 九度五十九分。
危，一十四度五十三分。 二十度零七分。
室，一十七度。 一十五度四十一分。
壁，一十度二十八分。 一十三度一十六分。
奎，一十四度三十分。 一十一度二十九分。
娄，一十二度零四分。 一十三度。
胃，一十五度四十五分。 一十三度零一分。
昴，一十度二十四分。 八度二十九分。
毕，一十六度三十四分。 一十三度五十八分。
参，二十四分。 一度二十一分。
觜，一十一度二十四分。 一十一度三十三分。
井，三十二度四十九分。 三十度二十五分。
鬼，二度二十一分。 五度三十分。
柳，一十二度零四分。 一十六度零六分。
星，五度四十八分。 八度二十三分。
张，一十七度一十九分。 一十八度零四分。
翼，二十度二十八分。 一十七度。
轸，一十五度三十分。 一十三度零三分。
▲黄赤宫界
十二宫之名见于《尔雅》，大抵皆依星宿而定。如娄、奎为降娄，心为大火，硃鸟七宿为鹑首、鹑尾之类。故宫有一定之宿，宿有常居之宫，由来尚矣。唐以后始用岁差，然亦天自为天，岁自为岁，宫与星仍旧不易。西洋之法，以中气过宫，如日躔冬至，即为星纪宫之类。而恒星既有岁进之差，于是宫无定宿，而宿可以递居各宫，此变古法之大端也。兹以崇祯元年各宿交宫之黄赤度，分列于左方，以志权舆云。
赤道交宫宿度 黄道交宫宿度
箕，三度零七分，入星纪。 箕，四度一十七分，入星纪。
斗，二十四度二十一分，入玄枵。 牛，一度零六分，入玄枵
危，三度一十九分，入娵訾。 危，一度四十七分，入娵訾。
壁，一度二十六分，入降娄。 室，一十一度四十分，入降娄。
娄，六度二十八分，入大梁。 娄，一度一十四分，入大梁。
昴，八度三十九分，入实沈。 昴，五度一十三分，入实沈。
觜，一十一度一十七分，入鹑首。 觜，一十一度二十五分，入鹑首。
井，二十九度五十三分，入鹑火。 井，二十九度五十二分，入鹑火。
张，六度五十一分，入鹑尾。 星，七度五十一分，入鹑尾。
翼，一十九度三十二分，入寿星。 翼，一十一度二十四分，入寿星。
亢，一度五十分，入大火。 亢，初度四十六分，入大火。
心，初度二十二分，入析木。 房，二度一十二分，入析木。
▲仪象
璇玑玉衡为仪象之权舆，然不见用于三代。《周礼》有圭表、壶漏，而无玑衡，其制遂不可考。汉人创造浑天仪，谓即玑衡遗制，其或然欤。厥后代有制作。大抵以六合、三辰、四游、重环凑合者，谓之浑天仪；以实体圆球，绘黄赤经纬度，或缀以星宿者，谓之浑天象。其制虽有详略，要亦青蓝之别也。外此则圭表、壶漏而已。迨元作简仪、仰仪、窥几、景符之属，制器始精详矣。
明太祖平元，司天监进水晶刻漏，中设二木偶人，能按时自击钲鼓。太祖以其无益而碎之。洪武十七年，造观星盘。十八年，设观象台于鸡鸣山。二十四年，铸浑天仪。正统二年，行在钦天监正皇甫仲和奏言：“南京观象台设浑天仪、简仪、圭表以窥测七政行度，而北京乃止于齐化门城上观测，未有仪象。乞令本监官往南京，用木做造，挈赴北京，以较验北极出地高下，然后用铜别铸，庶几占测有凭。”从之。明年冬，乃铸铜浑天仪、简仪于北京。御制《观天器铭》。其词曰：“粤古大圣，体天施治，敬天以心，观天以器。厥器伊何？璇玑玉衡。玑象天体，衡审天行。历世代更，垂四千祀，沿制有作，其制寝备。即器而观，六合外仪，阳经阴纬，方位可稽。中仪三辰，黄赤二道，日月暨星，运行可考。内仪四游，横箫中贯，南北东西，低昂旋转。简仪之作，爰代玑衡，制约用密，疏朗而精。外有浑象，反而观诸，上规下矩，度数方隅。别有直表，其崇八尺，分至气序，考景咸得。县象在天，制器在人，测验推步，靡忒毫分。昔作今述，为制弥工，既明且悉，用将无穷。惟天勤民，事天首务，民不失宁，天其予顾。政纯于仁，天道以正，勒铭斯器，以励予敬。”十一年，监臣言：“简仪未刻度数，且地基卑下，窥测日星，为四面台宇所蔽。圭表置露台，光皆四散，影无定则。壶漏屋低，夜天池促，难以注水调品时刻。请更如法修造。”报可。明年冬，监正彭德清又言：“北京北极出地度、太阳出入时刻与南京不同，冬夏昼长夜短亦异。今宫禁及官府漏箭皆南京旧式，不可用。”有旨，令内官监改造。景泰六年又造内观象台简仪及铜壶。成化中，尚书周洪谟复请造璇玑玉衡，宪宗令自制以进。十四年，监臣请修晷影堂，从之。
弘治二年，监正吴昊言：“考验四正日度，黄赤二道应交于壁轸。观象台旧制浑仪，黄赤二道交于奎轸，不合天象，其南北两轴不合两极出入之度，窥管又不与太阳出没相当，故虽设而不用。所用简仪则郭守敬遗制，而北极云柱差短，以测经星去极，亦不能无爽。请修改或别造，以成一代之制。”事下礼部，覆议令监副张绅造木样，以待试验，黄道度许修改焉。正德十六年，漏刻博士硃裕复言：“晷表尺寸不一，难以准测，而推算历数用南京日出分秒，似相矛盾。请敕大臣一员总理其事，铸立铜表，考四时日中之影。仍于河南阳城察旧立土圭，以合今日之晷，及分立圭表于山东、湖广、陕西、大名等处，以测四方之影。然后将内外晷影新旧历书错综参验，撰成定法，庶几天行合而交食不谬。”疏入不报。嘉靖二年修相风杆及简、浑二仪。七年始立四丈木表以测晷影，定气朔。由是钦天监之立运仪、正方案、悬晷、偏晷、盘晷诸式具备于观象台，一以元法为断。
万历中，西洋人利玛窦制浑仪、天球、地球等器。仁和李之藻撰《浑天仪说》，发明制造施用之法，文多不载。其制不外于六合、三辰、四游之法。但古法北极出地，铸为定度，此则子午提规，可以随地度高下，于用为便耳。
崇祯二年，礼部侍郎徐光启兼理历法，请造象限大仪六，纪限大仪三，平悬浑仪三，交食仪一，列宿经纬天球一，万国经纬地球一，平面日晷三，转盘星晷三，候时钟三，望远镜三。报允。已，又言：
定时之法，当议者五事：一曰壶漏，二曰指南针，三曰表臬，四曰仪，五曰晷。
漏壶，水有新旧滑濇则迟疾异，漏管有时塞时磷则缓急异。正漏之初，必于正午初刻。此刻一误，靡所不误。故壶漏特以济晨昏阴晦仪晷表臬所不及，而非定时之本。
指南针，术人用以定南北，辨方正位咸取则焉。然针非指正子午，曩云多偏丙午之间。以法考之，各地不同。在京师则偏东五度四十分。若凭以造晷，冬至午正先天一刻四十四分有奇，夏至午正先天五十一分有奇。
若表臬者，即《考工》匠人置｛埶木｝之法，识日出入之影，参诸日中之影，以正方位。今法置小表于地平，午正前后累测日影，以求相等之两长影为东西，因得中间最短之影为正子午，其术简甚。
仪者，本台故有立运仪，测验七政高度。臣用以较定子午，于午前屡测太阳高度，因最高之度，即得最短之影，是为南北正线。
既定子午卯酉之正线，因以法分布时刻，加入节气诸线，即成平面日晷。又今所用�