中國上古時期用測日影的方法來確定冬至和夏至，具體手段就是豎一根直杆子，觀察投射的日影，根據影子的移動、長短來確定節氣。
當然，這根杆子是有講究的，名爲土圭，是一種玉器。據說早在四千多年前的堯舜時代就開始使用土圭，《周禮》裏就有記錄。它是不是堯舜時期的科研成果呢?這很難推斷了，但周朝一般沿用商朝的方法，至少證明在三千多年前，中國就已經有了確認冬至和夏至的方法。
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那麼冬至那天日影到底有多長呢?《周禮》的記錄是“冬至，日在牽牛，景長一丈三尺”。
《周髀算經》也有記載，在平地上立一根八尺高的杆子，“故冬至日晷長丈三尺五寸，夏至日晷長尺六寸。”《漢書·天文志》則記錄：“立八尺之表，而晷景長丈三尺一寸四分。”
當然，這裏的尺寸與現代的尺寸是不一樣的。
