据《国语·楚语》，撷项“命南正重司天以属神，命火正黎司地以属民 。”重和黎是传说时代的天文官，南正，是指太阳到了南方中天，现在认为，南正即指冬至 。古人在长期的生产和生活中，由于定方向和定季节的需要，经常观测到树木、房屋在太阳光照耀下投下的影子，渐渐地人们发现影子的变化是有规律的 。人们就是在这种规律中产生了方向和时间的概念，“南正”即是这些规律发展的结果，这是一年当中正午日影最长的一天 。经过长期观测树木等的影子之后，人们便会想到在平地上直立一根竿子或石柱 。这根竿子或石柱便成了早期的“表” 。
“圭”是什么?可以说人们还未解释清楚 。多数人都理解成是一件测量日影长的仪器 。最初立杆测影肯定是在平整的土地上进行，在影端画一记号，如“X”形，再量影长，所以叫土圭 。土圭源于周代，但直到汉代，它只被解释为在地面作记号，如上文，汉代“铜表，高八尺，长一丈三尺，广尺二寸”，从这里的长和广，可以看出土圭的存在和使用，但是，它是什么材料制成尚不清楚 。即然铜表可以被造，也可以造一石圭，两者成为相称的配套天文仪器 。就其宽度(相当于现代七八寸)来说，用石或金属造的更合理一些 。当然用土造一较坚硬的台子也不是不可能 。之后也有铜圭、玉圭 。

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