中国是在3000多年前的周朝便使用日晷来记录时间，日晷面有十二时辰刻度，通过日影所指来测量时辰。
太阳以卯酉为门户，春秋分太阳出卯入酉，夏至出甲入辛，冬至出乙入庚。
地平日影为椭圆轨迹，逐时逐刻移动有盈缩，太阳地平夹角越大发生盈缩越大，故使日晷面平行于春秋分点黄道，即赤道平面（观测点日晷面与地平夹角为九十度减去所处位置纬度），那么晷针上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。此时日照垂直日晷指针，日影圆形，逐时逐刻平均西移无偏差。
但是夏冬时节，太阳高度角发生变改，日照不垂直指针，投影日晷面轨迹由圆变成椭圆，因日影盈缩所至，日晷指向时刻与实际时刻仍有偏差。两至日黄道与日晷面夹角二十三度二十六分，造成最大偏差在巳时初刻，偏差二度二十八分（相当于现代10分钟），这个误差，在古代是可以接受的。
尽管如此，但是日影为椭圆轨迹，午时正刻日影指子午线是永不变改的，所以古代以土圭测方位，是以午时正刻指子午为准。
如果日晷面平行于地平，那么不同纬度观测点太阳高度皆不同，而且太阳高度角大，造成盈缩误差亦大。中国古代未有三角函数计算方法，无法计算不同观测点不同季节的每时每刻地平日影精确度数的。然而日晷面平行于赤道，则将误差缩至最小，并且不受观测点纬度限制，亦避免繁琐的计算！
所以日晷是倾斜装置而不是水平！
太阳地平方位计算：
太阳黄道经度a，观测点当时太阳高度角b
太阳地平：
arcsin（sinacosb/√（1-（sinasinb）^2））