在中國天文學(xué)發(fā)展史上，帝堯是一個(gè)關(guān)鍵人物?！渡袝?shū)·堯典》中有一大段記載帝堯從事與天文觀(guān)測和歷法制定有關(guān)的活動(dòng)：

　　乃命羲和，欽若昊天，歷象日月星辰，敬授人時(shí)。分命羲仲，宅嵎夷，曰陽(yáng)谷，寅賓出日，平秩東作。日中，星鳥(niǎo)，以殷仲春，厥民析，鳥(niǎo)獸孳尾。申命羲叔，宅南交，平秩南訛，敬致。日永，星火，以正仲夏，厥民因，鳥(niǎo)獸希革。分命和仲，宅西，曰昧谷，寅餞納日，平秩西成。宵中，星虛，以殷仲秋，厥民夷，鳥(niǎo)獸毛毨。申命和叔，宅朔方，曰幽都，平在朔易，日短，星昴，以正仲冬，厥民隩，鳥(niǎo)獸氄毛。帝曰：咨汝羲暨和，朞三百有六旬有六日，以閏月定四時(shí)成歲。

　　這一段關(guān)于天文學(xué)的記載標志著(zhù)中華文明獨有的天文學(xué)體系已經(jīng)誕生。天文歷法由官方掌握，以崇敬的態(tài)度觀(guān)測天象并制定歷法，一年分為四季，歷法采用陰陽(yáng)合歷，將赤道附近恒星的黃昏南中與季節對應起來(lái)。時(shí)間上的春、夏、秋、冬四季分別與空間上的東、南、西、北四方相對應，這是后來(lái)五行化的宇宙觀(guān)的濫觴。

　　考古發(fā)現印證了《堯典》的記載。陶寺觀(guān)象臺證明帝堯時(shí)代不僅進(jìn)行了天文觀(guān)測，而且還建造了大型的觀(guān)象設施;陶寺圭表的確認表明帝堯時(shí)代同時(shí)進(jìn)行了多種天文觀(guān)測。但是，由此也出現這樣一個(gè)問(wèn)題：陶寺考古發(fā)現的天文遺跡似乎與《堯典》記載的天文活動(dòng)并不一致。陶寺考古展示出來(lái)的利用觀(guān)象臺觀(guān)測日出方位的方法和利用圭表觀(guān)測正午日影的方法在《堯典》中并無(wú)記載，而《堯典》中記載的四仲中星觀(guān)測在陶寺遺址中又未見(jiàn)痕跡。那么，《堯典》中記載的天文歷法與陶寺發(fā)現的天文遺跡之間是什么關(guān)系呢?這要從《堯典》的記載和陶寺天文遺跡二者的天文學(xué)內涵來(lái)分析。

　　通常認為《堯典》中四仲中星的觀(guān)測是為了確定二分二至日，但是實(shí)際上，觀(guān)測四仲中星不能確定準確的二分二至日，也無(wú)法得到比較準確的回歸年長(cháng)度。第一，如果嚴格依靠觀(guān)測昏中星來(lái)確定季節，要對“昏”有明確的定義，如現在天文學(xué)以日入地平6°為民用昏影終的標準。然而事實(shí)上黃昏時(shí)剛開(kāi)始能看見(jiàn)星的時(shí)刻很難界定，并且亮度不同的恒星能夠觀(guān)測到的情況也不同，在計時(shí)儀器出現之前，古人在實(shí)際應用中無(wú)法用一個(gè)統一的具有明確天文學(xué)意義的“昏”的標準來(lái)觀(guān)測中天的星進(jìn)而確定準確的節氣日。第二，因為恒星在天上不是連續的，所以無(wú)法保證在特定節氣日期、標準的昏的時(shí)刻、正南方子午線(xiàn)上有一顆明亮的恒星，這一點(diǎn)中國后世歷法看得很清楚，漢代以來(lái)歷法中給出的嚴格意義上的昏旦中星并非具體的恒星，而是計算得到的某宿多少度，類(lèi)似于現代天文學(xué)的赤經(jīng)的度數。第三，中星雖然可以和寒暑相聯(lián)系，但是二分二至的概念不可能通過(guò)觀(guān)測昏中星確定，只有通過(guò)觀(guān)測太陽(yáng)的南北變化才能確定二分二至，經(jīng)過(guò)多年的觀(guān)測得到回歸年的長(cháng)度。

　　所以，帝堯時(shí)代的天文學(xué)不會(huì )是通過(guò)觀(guān)測中星來(lái)確定二分二至日，而只能是通過(guò)觀(guān)測太陽(yáng)得到二分二至日，結合對月亮的觀(guān)測，建立起“三百有六旬有六日，以閏月定四時(shí)成歲”的歷法，然后按照歷法推步得到二分二至日觀(guān)測四仲中星。當時(shí)如何觀(guān)測太陽(yáng)和月亮，《堯典》中沒(méi)有具體記載，陶寺觀(guān)象臺和圭表揭示了其中的奧秘。

　　陶寺觀(guān)象臺由向東的一系列柱縫系統和一個(gè)觀(guān)測點(diǎn)組成，共有12條觀(guān)測縫，既有明確的冬至、夏至觀(guān)測縫，也有非常接近春秋分的觀(guān)測縫，因此整個(gè)觀(guān)象臺無(wú)疑是為了觀(guān)測日出方位的變化而精心設計的。用這樣的設施長(cháng)期觀(guān)測，能夠得到比較準確的回歸年長(cháng)度，并形成推步歷法。

　　陶寺遺址還出土了另一種重要的天文儀器，就是圭表。其中作為立表的桿子，其長(cháng)度與陶寺時(shí)期的尺寸和古文獻中記載的八尺表長(cháng)正相吻合，而作為圭尺使用的漆桿，在與夏至影長(cháng)相應的地方有一個(gè)特別的標記，應該是用來(lái)測量夏至影長(cháng)的。圭表測影是中國古代確定回歸年長(cháng)度的傳統方法。

　　因此，《堯典》中的“三百有六旬有六日”的回歸年長(cháng)度是通過(guò)陶寺觀(guān)象臺觀(guān)測日出方位和圭表測量正午日影兩種方法共同得到的。

　　《堯典》中的“以閏月定四時(shí)成歲”表明當時(shí)歷法是陰陽(yáng)合歷，以朔望月為月。陶寺觀(guān)象臺最南端的1號縫不能用于觀(guān)測日出，但恰好可以用來(lái)觀(guān)測月亮升起的最南點(diǎn)，這表明當時(shí)對月亮已經(jīng)進(jìn)行了長(cháng)期細致的觀(guān)察，因此把朔望月作為歷法中的一個(gè)時(shí)間單位是符合當時(shí)天文學(xué)發(fā)展狀況的。

　　觀(guān)測中星不是為了確定二分二至，而是一種“月令”式的對自然的觀(guān)察。古人通過(guò)長(cháng)期的觀(guān)察會(huì )認識到，到了某一季節，天空會(huì )出現什么樣的星象，植物和動(dòng)物會(huì )發(fā)生什么樣的變化，人應該從事什么樣的活動(dòng)，《夏小正》、《禮記·月令》等文獻中都是如此記載。中星的觀(guān)測不需要特殊的儀器，在考古中很難找到遺跡。

　　《堯典》中與天文觀(guān)測和歷法制定有關(guān)的官員共有6種：羲、和、羲仲、羲叔、和仲、和叔，他們的分職有所不同。其中羲與和負責總的天文觀(guān)測和歷法制定;羲仲、羲叔、和仲、和叔則被分別派到四方觀(guān)測四仲中星，舉行相關(guān)的迎日、送日儀式，并觀(guān)察相應季節的民事活動(dòng)和鳥(niǎo)獸等物候變化。從這樣的分工看，羲、和二官職執掌的任務(wù)較羲仲、羲叔、和仲、和叔四人執掌的更加重要。但是《堯典》這一段總共164個(gè)字中，記載羲、和的只有42個(gè)字，而記載羲仲、羲叔、和仲、和叔的卻占了122個(gè)字。這樣記載的原因在于，《堯典》是一部政論性著(zhù)作而非專(zhuān)門(mén)的天文學(xué)著(zhù)作。后世天文官的天文儀器制造、使用儀器觀(guān)測、歷法推步的“術(shù)文”等具體天文工作都是在《天文志》、《歷法志》一類(lèi)的專(zhuān)門(mén)篇章中記載，從這點(diǎn)看《堯典》對羲、和的工作未予詳細記載實(shí)屬正常。而“分派官員到四方觀(guān)測中星和民事”這件事情本身以及各地順應天時(shí)的民事活動(dòng)屬于國家行政和民生一類(lèi)的事務(wù)，因此《堯典》記載更加詳細。陶寺觀(guān)象臺和陶寺圭表揭示的正是《堯典》未加詳細記載的羲、和二官職的天文工作。

　　由此可見(jiàn)，《堯典》詳細記載的四仲中星觀(guān)測只是當時(shí)天文學(xué)的一個(gè)側面，當時(shí)天文學(xué)的主要方面《堯典》并未詳記，陶寺觀(guān)象臺和陶寺圭表展示出的正是《堯典》不曾詳細記載的當時(shí)天文學(xué)的主要方面。因此可以說(shuō)，考古發(fā)現與文獻記載互補，揭示了帝堯時(shí)代中國天文學(xué)的全貌。