元代天文学家郭守敬创制的一种定方向仪器。它是一块每边长4尺，厚一寸的正方形平板。在离边5分远的地方开一周小水渠，以校正案的水平。从板中画一个十字线，线直抵水渠。以中心为圆心，自外向心画19个同心圆，每个圆间的距离为一寸。在最外圆向木3分的地方画一个圆，它和最外圆成为一个画周天度数的刻度圈。最内一个圆直径2寸，在这个圆上做成高2寸的圆柱形，中心开一直通到底的洞，洞里插一竿子。竿子的高度可调节。夏至日时高出案面3尺，冬至日时则减为一尺，春、秋分日则为1.5尺。观测时，即视竿影顶点落在某一圆周长时就用墨标出记号。从上午影子由西进入外圆，到下午向东出外圆止。把同一圆上两个墨点连接起来，它们的中心和中心联线的方向就是正南北方向。把各个圆上的一组墨点都这样求出结果，由此南北方向就确定了。郭守敬在这里使用了多组观测的方法来提高观测的精确性，这是完全符合近代误差理论的。在观测中，郭守敬还注意到冬至、夏至前后太阳赤纬变化较小，就取最外圆上一组观测，结果也很正确。而在春、秋分日前后，太阳赤纬变化较大，早晚差别显着，外面几个圆上的观测点，对于真子午线来说是不对称的，这些测点不能用。因而必须用最近内圆的一组观测，并用接连几天观测的办法取得多组观测的结果。他的这些思想是比较科学的。今河南登封县的观星台是郭守敬领导修建的。它的长达一百多尺的测影石圭是郭守敬子午线方位测定的直接见证。1975年，北京天文台曾派人到那里，他们用近代科学方法测定当地子午线的方位。事实证明，石圭遗址的取向，同他测定的结果相当符合。700年前的郭守敬取得这样的成绩，不能不令人钦佩。

正方案

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