◎天文一
司天之说尚矣，《易》曰：“天垂象，见吉凶，圣人象之。”又曰：“观乎天文，以察时变。”自古有国家者，未有不致谨于斯者也。是故尧命羲、和，历象日月星辰，舜在璇玑、王衡，以齐七政，天文于是有测验之器焉。然古之为其法者三家：曰周髀，曰宣夜，曰浑天。周髀、宣夜先绝，而浑天之学至秦亦无传，汉洛下闳始得其术，作浑仪以测天。厥后历世递相沿袭，其有得有失，则由乎其人智术之浅深，未易遽数也。
宋自靖康之乱，仪象之器尽归于金。元兴，定鼎于燕，其初袭用金旧，而规环不协，难复施用。于是太史郭守敬者，出其所创简仪、仰仪及诸仪表，皆臻于精妙，卓见绝识，盖有古人所未及者。其说以谓：昔人以管窥天，宿度余分约为太半少，未得其的。乃用二线推测，于余分纤微皆有可考。而又当时四海测景之所凡二十有七，东极高丽，西至滇池，南逾朱崖，北尽铁勒，是亦古人之所未及为者也。自是八十年间，司天之官遵而用之，靡有差忒。而凡日月薄食、五纬凌犯、彗孛飞流、晕珥虹霓、精昆云气等事，其系于天文占候者，具有简册存焉。
若昔司马迁作《天官书》，班固、范晔作《天文志》，其于星辰名号、分野次舍、推步候验之际详矣。及晋、隋二《志》，实唐李淳风撰，于夫二十八宿之躔度，二曜五纬之次舍，时日灾祥之应，分野休咎之别，号极详备，后有作者，无以尚之矣。是以欧阳修志《唐书·天文》，先述法象之具，次纪日月食、五星凌犯及星变之异；而凡前史所已载者，皆略不复道。而近代史官志宋《天文》者，则首载仪象诸篇；志金《天文》者，则唯录日月五星之变。诚以玑衡之制载于《书》，日星、风雨、霜雹、雷霆之灾异载于《春秋》，慎而书之，非史氏之法当然，固所以求合于圣人之经者也。今故据其事例，作元《天文志》。
简仪
简仪之制，四方为趺，纵一丈八尺，三分去一以为广。趺面上广六寸，下广八寸，厚如上广。中布横輄三、纵輄三。南二，北抵南輄；北一，南抵中輄。趺面四周为水渠，深一寸，广加五分。四隅为础，出趺面内外各二寸。绕础为渠，深广皆一寸，与四周渠相灌通。又为础于卯酉位，广加四维，长加广三之二，水渠亦如之。北极云架柱二，径四寸，长一丈二尺八寸。下为鳌云，植于乾艮二隅础上，左右内向，其势斜准赤道，合贯上规。规环径二尺四寸，广一寸五分，厚倍之。中为距，相交为斜十字，广厚如规。中心为窍，上广五分，方一寸有半，下二寸五分，方一寸，以受北极枢轴。自云架柱斜上，去趺面七尺二寸，为横輄。自輄心上至窍心六尺八寸。又为龙柱二，植于卯酉础中分之北，皆饰以龙，下为山形，北向斜植，以柱北架。南极云架柱二，植于卯酉础中分之南，广厚形制，一如北架。斜向坤巽二隅，相交为十字，其上与百刻环边齐，在辰巳、未申之间，南倾之势准赤道，各长一丈一尺五寸。自趺面斜上三尺八寸为横輄，以承百刻环。下边又为龙柱二，植于坤巽二隅础上，北向斜柱，其端形制，一如北柱。
四游变环，径六尺，广二寸，厚一寸，中间相离一寸，相连于子午卯酉。当子午为圆窍，以受南北极枢轴。两面皆列周天度分，起南极，抵北极，余分附于北极。去南北枢窍两旁四寸，各为直距，广厚如环。距中心各为横关，东西与两距相连，广厚亦如之。关中心相连，厚三寸，为窍方八分，以受窥衡枢轴。窥衡长五尺九寸四分，广厚皆如环，中腰为圆窍，径五分，以受枢轴。衡两端为圭首，以取中缩。去圭首五分，各为侧立横耳，高二寸二分，广如衡面，厚三分，中为圆窍，径六分。其中心，上下一线界之，以知度分。
百刻环，径六尺四寸，面广二寸，周布十二时、百刻，每刻作三十六分，厚二寸，自半已上广三寸。又为十字距，皆所以承赤道环也。百刻环内广面卧施圆轴四，使赤道环旋转无涩滞之患。其环陷入南极架一寸，仍钉之。赤道环径广厚皆如四游，环面细刻列舍、周天度分。中为十字距，广三寸，中空一寸，厚一寸。当心为窍，窍径一寸，以受南极枢轴。界衡二，各长五尺九寸四分，广三寸。衡首斜剡五分，刻度分以对环面。中腰为窍，重置赤道环、南极枢轴。其上衡两端，自长窍处边至衡首底，厚倍之，取二衡运转，皆着环面，而无低昂之失，且易得度分也。二极枢轴皆以钢铁为之，长六寸，半为本，半为轴。本之分寸一如上规距心，适取能容轴径一寸。北极轴中心为孔，孔底横穿，通两旁，中出一线，曲其本，出横孔两旁结之。孔中线留三分，亦结之，上下各穿一线，贯界衡两端，中心为孔，下洞衡底，顺衡中心为渠以受线，直入内界长窍中。至衡中腰，复为孔，自衡底上出结之。