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三、立竿测影
太阳耀眼的光芒使人对其无法直视，更何况太阳高悬天际、也没法用一般工具直接测量——所以要测量太阳的运行轨迹，必须采用间接手段对其进行检测。如此这般，则找寻相关的间接检测手段成了整个检测工作的关键所在。
通过实践发现，有阳光照射的物体，一定会有相应的阴影。由是，人们不难联想到：只要将某一有固定长度或高度的物体，长期固定在某一能被阳光全天候全方位照射的地方，那么就可以通过测量此物体阴影的变化来追索出太阳的运行规律。于是，人类最早的计时工具和方法出现了——立竿测影。
所谓“立竿测影”，就是将一根木杆树立在一片露天的空旷地上，通过观测每日每时木杆影子的长度和角度变化来测算具体的时节和时点。通过“立竿测影”法的原理，在其具体应用上，可以做如下推测：
立竿测影法最先可能是用于测量每日中时点的变化，因为太阳东升西落的运行轨迹变化会在不同时点上留下不同角度的阴影，通过测量阴影角度的变化来测算具体的时点，后来被用作时辰报点的“日晷”就是依据此原理制成。然后随着人们日复一日年复一年的不断测量后，通过积累的大量数据会发现，同一个时点在每年不同日子里，其杆影的长度也呈现周期性的规律变化。我们的祖先生活在北回归线以北、北极圈以南，发现：每年天最炎热的时节里，太阳运行的轨道相对靠近北部，此时的杆影相对偏短；而每年最寒冷的季节里，太阳运行的轨道相对最靠南，此时的杆影相对偏长。为了准确测量此变化，我们的祖先又做了更精确的测量：以每日正午太阳运动至轨道最高点、杆影最短时的杆影长度为基准，准确测量一年四季中每一天正午时刻杆影的长度，然后记录下每天此时杆影的长度，从而得出四季流转中太阳运行的规律。通过数据比对，不难发现一年中必有那么一天日影最长、一天最短，这最短的一天就是被后世称为“冬至”的那天、最短的那天就是“夏至”。在确定了冬至和夏至这两天后，在由冬至到夏至和夏至到冬至的两个半年里再进行对半分，则得到了“春分”和“秋分”这两天。（虽然春分和秋分在立竿测影上并无显著特征，但这两天在确定“天赤道”的方法里有不可替代的