〔1〕历代天文志，自《史记·天官书》后，唯晋、隋两志，备述天体、仪象、星占，唐、宋加详，皆未尽也。至元，景测益精明，占候较密，然疆宇所囿，声教未宏，齐政窥玑，尚多略焉。有清统一区夏，圣圣相承。圣祖亲釐象数，究极精微，前后制新仪七，测日月星辰，则穷极分秒；度舆图经纬，则穹历幅陨。世宗复以岁久积差，准监臣改用橢圆术。高宗又以旧记星纪，间有疏漏，御制玑衡抚辰仪，重加测候。迨平定回疆及两金川，复令重度里差，增入时宪。理明数确，器精法密，自古以来，所未有也。今为天文志，备载推验之法，其天象昭垂，见于历朝实录及所司载记者，亦悉书之。乾隆六十年1795以后，国史无徵，则从阙焉。
历代的天文志，从《史记·天官书》之后，只有晋代和隋代的志书，详细描述了天体、仪器、星象占卜，唐代和宋代虽然更加详细，但都没有完全完备。到了元代，观测更加精确，占候也更加严密，但因为疆域局限，声教未广，对于天文观测还有很多忽略的地方。清朝统一中国后，圣明的君主相继。康熙皇帝亲自整理天文历法，穷尽精微，前后制造了七种新仪器，测量日月星辰，精确到分秒；测量地图经纬，遍历四方。雍正皇帝又因年代久远积累误差，批准监臣改用椭圆算法。乾隆皇帝又因旧星纪记载有疏漏，亲自制作玑衡抚辰仪，重新观测。等到平定回疆和大小金川后，又命令重新测量里差，增入时宪书。道理明确，数字准确，仪器精良，方法严密，自古以来从未有过。现在编写天文志，详细记载推算验证的方法，那些天象昭示，见于历朝实录和有关部门记载的，也都全部书写。乾隆六十年以后，国史没有记载，就空缺了。
〔3〕《天象历象考成·天象篇》云：“《楚辞·天问》曰：‘圜则九重，孰营度之？’后世历家，谓天有十二重，非天实有如许重数，盖言日月星辰运转于天，各有所行之道，即楚辞所谓圜也。欲明诸圜之理，必详诸圜之动，欲考诸圜之动，必以至静不动者准之，然后得其盈缩。盖天道静专者也，天行动直者也。至静者自有一天，与地相为表里，故群动者运于其间而不息。若无至静者以验至动，则圣人亦无所成其能矣。人恒在地面测天，而七政之行无不可得者，正为以静验动故也。
《天象历象考成·天象篇》说：“《楚辞·天问》问道：‘天圆有九重，是谁经营测量的？’后世的历法家，说天有十二重，并不是天真的有这么多层数，而是说日月星辰在天上运行，各自有它们运行的道路，也就是《楚辞》所说的‘圜’。想要明白这些‘圜’的道理，必须详细研究这些‘圜’的运动，想要考察这些‘圜’的运动，必须以最静止不动的东西作为标准，然后才能得到它们的盈缩变化。因为天道是静止专一的，天的运动是径直的。最静止的有一个天，与地互为表里，所以各种运动的天体在其中运行而不停息。如果没有最静止的东西来检验最运动的东西，那么圣人也就无法发挥他们的才能了。人们经常在地面上观测天象，而日月五星的运行没有不能得到的，正是因为有静止的东西来检验运动的东西的缘故。”
〔4〕“十二重天，最外者为至静不动；次为宗动，南北极赤道所由分也。次为南北岁差；次为东西岁差；此二重天，其动甚微，历家姑置之而不论焉。次为三垣二十八宿，经星行焉。次为填星所行；次为岁星所行；次为荧惑所行；次则太阳所行，黄道是也。次为太白所行；次为辰星所行；最内者则太阴所行，白道是也。要以去地之远近而为诸天之内外，然所以知去地之远近者，则又从诸曜之掩食及行度之迟疾而得之。盖凡为所掩食者必在上，而掩之食之者必在下。月体能蔽日光而日为之食，是日远月近之徵也。月能掩食五星，而月与五星又能掩食恒星，是五星高于月而卑于恒星也。五星又能互相掩食，是五星各有远近也。
十二重天，最外面的是至静不动天；其次是宗动天，南北极和赤道由此划分。其次是南北岁差天；其次是东西岁差天；这两重天，它们的运动非常微小，历法家姑且放置不论。其次是三垣二十八宿，恒星在其中运行。其次是土星运行的天；其次是木星运行的天；其次是火星运行的天；其次是太阳运行的天，就是黄道。其次是金星运行的天；其次是水星运行的天；最里面的是月亮运行的天，就是白道。总的来说，以距离地球的远近来决定各天的内外，然而知道距离地球远近的方法，又是从各天体的掩食和运行速度的快慢得到的。因为被掩食的天体一定在上方，而掩食它的天体一定在下方。月亮能遮蔽日光造成日食，这是太阳远月亮近的证明。月亮能掩食五星，而月亮和五星又能掩食恒星，这说明五星比月亮高但比恒星低。五星又能互相掩食，这说明五星之间也有远近不同。
〔5〕“又宗动天以浑灏之气挈诸天左旋，其行甚速。故近宗动天者，左旋速而右移之度迟。渐远宗动天，则左旋较迟而右移之度转速。今右移之度，惟恒星最迟，土木次之，火又次之。日、金、水较速而月最速，是又以次而近之证也。”
另外，宗动天以浑灏之气带动诸天向左旋转，运动很快。所以靠近宗动天的天体，左旋快而右移的度数慢。逐渐远离宗动天，则左旋较慢而右移的度数加快。现在右移的度数，只有恒星最慢，土星木星次之，火星又次之。太阳、金星、水星较快，而月亮最快，这又是按次序靠近宗动天的证明。
〔6〕考成后编日躔历理云：“西法自多禄某以至第谷，立为本天高卑、本轮、均轮诸说，近世刻白尔、噶西尼等，又以本天为橢圆。”月离历理云：“自西人创为橢圆之法，日距月天最高有远近，则太阴本天心有进退。地心与天心相距，两心差有大小。”合观诸论，天象备矣。
《考成后编·日躔历理》说：‘西方历法从托勒密到第谷，建立了本天高卑、本轮、均轮等学说，近代开普勒、卡西尼等人，又把本天视为椭圆。’《月离历理》说：‘自从西方人创立了椭圆的方法，太阳与月球轨道远地点的距离有远有近，所以月球本天中心有进退变化。地心与天心之间的距离，即两个中心的差值，有大有小。’综合这些论述，天象就完备了。
〔7〕恒星天无地半径差及次轮消息，故志土星以下七天距地心数，著考测之详焉。
恒星天没有地半径差，也不存在次轮的消失变化，所以记录土星以下七个天体（即月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星）距离地心的数据，详细记载了观测和推算的过程。
〔8〕【诸天距地心数】
各种天体距离地心的数据。
〔9〕土星最高一十一又一百零四万二千六百分之三十五万二千六百日天半径；
土星距离太阳最远时，距离为十一又一百零四万二千六百分之三十五万二千六百个日天半径（即日地平均距离）。
〔10〕木星最高六又一百九十二万九千四百八十分之一百三十万五千九百日天半径；
木星在最高点时，距离太阳是日地距离的六又一百九十二万九千四百八十分之一百三十万五千九百倍。
〔11〕火星最高二又六百三十万二千七百五十分之五百五十五万二千二百五十日天半径；
火星在远日点时，其轨道半径是日天半径（地球到太阳的距离）的二又六百三十万二千七百五十分之五百五十五万二千二百五十倍，约等于2.881倍。
〔12〕日均轮术最高一千一百六十二地半径，橢圆术最高二万零九百七十五地半径；
用平均轮算法计算，太阳最高时距离地球一千一百六十二个地球半径；用椭圆算法计算，太阳最高时距离地球两万零九百七十五个地球半径。
〔13〕金星最高高于日一千万分日天半径之七百五十四万五千六百四十四，最下下于日如之；
金星运行到轨道最高点时，比太阳高出的距离是太阳轨道半径的一千万分之七百五十四万五千六百四十四；运行到最低点时，比太阳低下的距离也是这个数值。
〔14〕水星最高高于日一千万分日天半径之四百五十三万二千一百五十五，最下下于日如之；
水星运行到离太阳最远的位置时，比太阳远了日天半径的一千万分之四百五十三万二千一百五十五；运行到离太阳最近的位置时，比太阳近了同样的数值。
〔15〕月均轮术最高朔望时五十八又百分之一十六地半径，橢圆术最高六十三又百分之七十七地半径。
用平均本轮法计算，在朔望时月球距地球最远为五十八又百分之一十六倍地球半径；用椭圆法计算，最远为六十三又百分之七十七倍地球半径。
〔16〕地体浑天家谓天包地如卵裹黄，内经：“黄帝曰：‘地之为下否乎？’岐伯曰：‘地为人之下，太虚之中也。’曰：‘凭乎？’曰：‘大义举之也。’”大戴礼：“单居离问于曾子曰：‘天圆而地方，诚有之乎？’曾子曰：‘如诚天圆而地方，则是四角之不掩也。参尝闻诸夫子曰：“天道曰圆，地道曰方。”’”宋儒邵子曰：“天何依？依乎地；地何附？附乎天。天地何所依附？自相依附。自相依附，天依形，地附气。”程子曰：“据日景以三万里为中，若有穷，然有至一边已及一万五千里，而天地之运盖如初。然则中者亦时中耳。”又曰：“今人所定天体，只是且以眼定，视所极处不见，遂以为尽。然向曾有于海上见南极下有大星十，则今所见天体盖未定。日月升降，不过三万里中，然而中国只到鄯善、沙车，已是一万五千里。若就彼观日，尚只是三万里中也。伯淳在泽州，尝三次食韭黄，始食怀州韭，次食泽州，次食并州，则知数百里间，气候已争三月矣。若都以此差之，则须争半岁。如是，则有在此冬至、在彼夏至者，只是一般为冬夏而已。”朱子天问注云：“天之形圆如弹丸，其运转者亦无形质，但如劲风之旋。地则气之渣滓聚成形质者，但以其束于劲风旋转之中，故得以兀然浮空甚久而不堕耳。”西人谓地体浑圆，四面皆有人，冬夏互异，昼夜相反，与内经、戴记及宋儒之言若合符节。今以天周三百六十度徵之，南行二百里，则北极低一度；北行二百里，则北极高一度。东西当赤道下行二百里，则见月食之早晚亦差一度。其在赤道南北纬圈下行，虽广狭不同，然莫不应乎浑象。则知地之大周皆三百六十度，东西南北皆周七万二千里，以古尺八寸计之，则周九万里；以围三径一率之，则径三万里；亦与古三万里为中之说相符。然则地体浑圆，无疑义矣。距纬应大周里数不同，为志其要。
关于地球的形状，浑天家认为天包裹着地，就像鸡蛋包裹着蛋黄。《黄帝内经》记载：黄帝问：“地是在下面吗？”岐伯回答：“地是在人的下面，但处在太空之中。”黄帝又问：“它靠什么支撑呢？”岐伯答：“是大气举托着它。”《大戴礼记》记载：单居离问曾子：“天圆地方，真是这样吗？”曾子说：“如果真的是天圆地方，那么地的四个角就盖不住了。我曾听老师孔子说过：天道是圆的，地道是方的。”宋代学者邵雍说：“天依靠什么？依靠地；地附着在哪里？附着在天。天地互相依靠附着。天依靠的是形体，地附着的是气。”程颐说：“根据日影测量，认为三万里是中央，好像有尽头，但有人到了距离中心一万五千里的地方，天地的运行和原来一样。可见所谓‘中’只是某个时刻的中罢了。”又说：“现在人们所确定的天体形状，只是暂时用眼睛去看，看到极远的地方看不见了，就以为那是尽头。但曾经有人在海上看到南极之下有十颗大星，所以现在所看到的天体形状并不确定。太阳和月亮的升降，不过在三万里范围之内，但中国地域只到达鄯善、沙车，已经是一万五千里了。如果从那些地方看太阳，也还在三万里范围之内。程颢在泽州时，曾经三次吃到韭黄，第一次吃的是怀州的，第二次吃的是泽州的，第三次吃的是并州的，由此知道，相隔几百里的地方，气候已经相差三个月了。如果都用这样的差别来推算，那么就要相差半年。所以，有的地方是冬至，有的地方是夏至，只不过都统称为冬夏罢了。”朱熹在《天问注》中说：“天的形状像弹丸一样圆，它的运转也没有形体实质，只是像强烈的旋风一样旋转。地是气的渣滓凝聚而成的有形实体，只因它被束缚在强劲的旋转气流之中，所以能够巍然悬浮在空中很久而不坠落。”西方人说地球是圆形的，四面都有人居住，冬夏互相不同，昼夜相反，这与《黄帝内经》、《大戴礼记》以及宋代儒者的话完全吻合。现在用天周三百六十度来验证：向南走二百里，北极星就降低一度；向北走二百里，北极星就升高一度。东西方向在赤道下行二百里，月食发生的早晚也会相差一度。在赤道南北的纬圈上行进，虽然距离的宽窄不同，但无不与浑天仪上显示的度数相符。于是知道地球的整个圆周都是三百六十度，东西南北各处周长都是七万二千里。用古代八寸为一尺的单位计算，则周长为九万里；按照圆周长三、直径一的比例来推算，则直径是三万里，这也与古代三万里为中的说法相符。因此，地球是圆形的，没有疑问了。不过不同纬度的距离所对应的周长里数不同，这里记录其主要规律。
指的是赤道南北方向和东西方向，每相隔一度所对应的实际距离有多少里。