簡儀

簡儀前方的立運環屬於地平觀測系統，觀測天體所在位置的水平方位與垂直仰角，類似今日觀測儀器的經緯儀，與簡儀主要的赤道儀類型觀測系統不同。

中國古代天文觀測的座標系統與現今的天球（赤道）座標系統相近，但不完全一樣。相較於天球座標系統以地球表面的經緯度延伸為天球的赤經、赤緯座標，中國古代天文學則是以天極（天球北極）為參考點測量去極度（類似緯度方向），並以二十八宿為參考測量入宿度（類似經度方向）的座標系統。

為了描述天上星體的位置，我們在天空中建立了類似地球經緯度的座標系統。

從設置簡儀的水平、方位和極軸時，所採用的水渠、正方案和定極環的設計，我們已經可以發現簡儀的設計對於提升觀測準確度做了相當多努力。而百刻環刻度的設定與窺衡的改進，更是進一步提升簡儀觀測準確度的重要設計。

簡儀最重要的觀測設計近似今日赤道儀的原理，因此在設置簡儀的時候，必須完成：水平、正對北方、以及對準天極（天球北極）三個步驟，利用了底座水渠、正方案與定極環的設計。

隨著天文觀測的結果越來越多，也越來越精確，於是中國古代的天文學家也一一將這些觀測天文所得到的規律和特徵裝置到觀測儀器上頭。所以觀察北宋時期蘇頌所製作的渾儀（在水運儀象臺的頂層），可以發現天文觀測儀器上有各種環圈層層疊疊地套接在一起。不僅製作困難，環圈也阻擋了觀測時的視線。於是天文觀測儀器的構造開始朝向簡單化設計，去除掉用在演示天體運行的環圈，只保留觀測需要用到的環圈。最後由元代的天文學家郭守敬設計出簡儀，將中國古代天文觀測技術推向了頂峰。