测量仪器的历史发展

学者和航海家都很清楚，如果可以在海面上精确测量天体的位置，那么水手就可以确定地知道它们的纬度。要做到这一点，需要的是一个精确的测量仪器。

托勒密曾经描述过星盘(也叫寻星器)。较大的星盘用于天文台，较小的用于船上。星盘的使用需要三个人的配合——一个人拿着星盘上的拇指环，一个人瞄准它，另一个人读出表盘上的结果。当船剧烈摇晃时，结果自然不是很准确。只要有可能，水手们就会上岸去测量。

古代天文学家使用十字标尺来测量恒星的纬度，后来的水手也在航海中使用它。这种仪器由直尺和十字尺组成，十字尺的下端置于水平位置。在沿着尺子观察天体的同时，滑动十字尺子，直到它接触到你视野中的被观察物体(太阳或恒星)，然后读出尺子上的度数。这台仪器只能由一个人操作。

星盘和十字标尺都要求观测者直接观测太阳。在晴天，太强的光线会使观察无法进行。为了解决这个问题，英国船长和航海家约翰·戴维斯发明了背秤。它由一把尺子和一根滑动横杆组成。观测时，观测者先背对太阳，然后滑动横杆，直到它在前方的小碟子上投下阴影。这样，观测者可以观测地平线。

约翰·戴维斯也在剑桥数学家爱德华·赖特的帮助下发明了象限仪。这个仪器的横杆上有一个目镜，观测者可以通过目镜观测地平线和反射的太阳。

克洛伊·希克的水文学家皮埃尔·布格进一步改进了象限仪，使观测者能够通过目镜看到地平线上的日落。

约翰·哈德-雷发明在英国发明了八分仪，并于1732年首次试用。它由一个反射望远镜和一个酒精水平仪组成。这台仪器比以前在海上使用的任何仪器都要精确。