但凡初中時期認認真真上過地理課的人都知道，當地球上的某個地區迎來這一天的太陽升起的時候，該地區剛好就位于晨昏線上，并且陽光是從該地區的東邊照射過來的。
因此，這個時候的太陽高度角最小，照射物體所產生的影子長度最長，影子剛好指向西方。黃昏時分太陽下山的時候與之類似。
迎來日落時分的這個地區剛好也位于晨昏線上，并且陽光是從它的西方照射過來的。因此，這個時候的太陽高度角同樣最小，照射物體所產生的影子同樣最長，并且影子剛好指向東方。
而在每天正午時分，太陽升到最高點，因此擁有最高高度角的時候，陽光正好直射在該地區所在的這條經線上，于是，當這個地區位于北回歸線以北，因此不可能被陽光直射的時候，太陽光也就等于是從正南方照過來，讓影子落在了正北方向，并且擁有了最短的日照影長的。
正是基于這些被總結出來的經驗，日晷才得到了發明，并且，圭表當中橫趴在地面上的圭，也剛好是按照正南正北的這個方向設置的。于是，只需要觀察一下物體的影子在地面上所指示的方向，手上沒有拿著手表的人也自然能夠判斷出，當天的時刻到底有沒有來到正午時分。
由于一回歸年的劃分，完全是根據日影變化的測量而得出的，因此，怎么樣才能夠讓自身的測量數據盡可能的精確，就是古時候搞天文歷法的人所必須考慮到的問題了。
郭守敬為了能夠解決這個問題，選擇的做法是放大圭表所擁有的尺寸。
一根長度為一米的竹竿，它在一年時間內出現的日影變化，長度范圍也不過就只是在一兩米之間而已。當影子程度的變化長度比較小的時候，想要對其進行精確的測定是很困難的。但是，把儀器的尺寸放大，這就沒有問題了。
畢竟，一棵蒼天大樹在一年里所擁有的影長變化，很明顯要遠超過一株小草所擁有的影長變化。因此，郭守敬所組織建造的觀星臺，其實歸根結底就是一個被放大了的圭表而已。
在虛擬空間里面劃定一塊四四方方的長方形空地，并且盡可能做到讓這片空地的地表維持水平，園冶接下來所做的，是使用青石磚面鋪成的一個“十字架”，將這塊被劃定出來的長方形空地均等地分成四個小的長方形。
由于這塊長方形空地是以正北正南的方位被設定在地面上的，因此，想也知道，圭表的表，作為垂直于地面樹立起來的東西，當然只可能位于這片長方形空地的南端。畢竟只有這樣，從南邊照過來的陽光才會在位于北側的圭上，投下影子。
“十字架”石磚面當中平行于這塊長方形空地短邊的部分，是幫忙登上觀星臺的道路。而“十字架”石磚面當中平行于長方形空地長邊的部分，則用來安裝石圭。
如同拿磚塊給一個花壇砌邊沿一樣，建造在地面上的石圭，高度不超過園冶的膝蓋，以一整條的模式，靜靜躺在地面上。石圭表面如同立定跳遠體育考試的時候繪制在地面上的標度一般，直接就有刻度線。
如此一來，影子落在上面的時候，負責測量的人員就可以直接讀數，而不需要再拿什么皮尺之類的東西過來進行測量了。
為了保證石圭的刻度繪制面是水平的，郭守敬當初在進行設計建造的時候，就直接在這一把大大的“刻度尺”上，鑿出了小小的水槽。