太阳是人类生存、生产、生活的能量源泉，弄清太阳的运行规律是人类繁衍生息的首要课题，编制太阳历指导农耕、渔猎、蚕桑是远古社会最大的政治。于是乎，“中央之国”的远古先民就逐渐形成了河图、洛书、太极图、八卦等关于日地关系的认识成果。
一、日地关系影像——太极图
运动是绝对的，运动描述是相对的。虽然太阳和地球都在运动，但以地球为参照就会产生“日动地静”的相对运动观念，这种视觉感受被称为太阳的视运动。
我们的始祖首先想到的就是仰观天象，他们以天赤道附近的二十八宿为参照，确定了太阳周年视运动的轨迹——黄道，其实质是地球公转轨道在天球上的投影。与此同时，古人把天空划分为“七衡六间”以定量描述太阳周年运行的时空关系，从而制定了最初的太阳历。
中国古人用“入宿度”和“去极度”标记天体在天球上的位置，这种球面坐标系比笛卡尔发明的直角坐标系至少要早一千多年。
之后人们又用立竿测影的方法观测太阳周年运动在地面的投影，即用圭表测量二十四节气的正午日影来描绘太阳直射点的南北回归运动，从而产生了反映日地关系的影像——天文太极图。
天文太极图
远古先民在处理复杂问题时表现了高超的智慧。首先，选择正午日影就避开了太阳周日运动的干扰而专注于周年运动的考察。其次，把二十四节气的日影图像依次集合起来反映太阳周年视运动就是用状态的连续累积反映变化过程。我们可以根据《周髀算经》所载二十四节气日影数据直接绘制出天文太极图，也可以用圭面影像拼成天文太极图。
天文太极图的绘制与拼合
日地相对运动是由地球的自旋角动量和日心引力共同决定的，但这种力学背景是看不见、摸不着的，聪明智慧的中国古人用光与影的此消彼涨反映日地之间的位置变化是一个伟大的旷世创举。
月球作为地球唯一的天然卫星被母星牢牢锁定，日地关系不是一个简单的“二体问题”而是一个不可分割的“三体问题”。因此，中国古人又在天文太极图的基础上引入月球的身影，制造了三体同框的“易理太阳图”。
易理太极图
易理太极图实际上是先天八卦的合影。如果将其分割为三个同心圆环，先天八卦阵列跃然其中。
太极图中的先天八卦阵列
上图中的外环可反映太阳周年视运动，中环可反映太阳周日视运动，内环可反映月相变化。
二、四季红外热像——河图
从太阳到地球，光和热是相伴而行的，只不过携带热能的红外线是肉眼看不见的。因此可以用看得见的光影关系反衬看不见的热能变化，河图正是通过阴值反求阳值总结出来的数字规律。
河图 热像圆图
本人在《河图是基于地球公转的四季冷热模型》中通过《周髀算经》所载二十四节气日影数据证明，冬、春、秋、夏的太阳辐射能之比分别为1、4、4、7，所以河图实际上是四季的红外热像数码。
四季分区热像圆图
将《周髀算经》所载日影制成方图，能更直观地反映四季热能比例。
热像方图
中国古人认为他们生活在大地中央，首先在南北方向植入 “中5”，冬、春、夏、秋的热能比值就变成了1、3、7、9。
河图阳数来由
然后又在东西方向植入“中5”，冬、春、夏、秋的热能比值又增加了6、8、（1）2、（1）4之轮次。
河图阴数来由及全息图
这样就构建了完整的地球冷热模型，1、3、7、9代表北回归线观测的冷热模式，6、8、（1）2、（1）4代表中央之国的冷热实例。
（三）数字化“时空造影”——洛书
地球公转是以其自转为基础的，所以太阳周年视运动和周日视运动紧密相关，洛书用一个三阶幻方将这两种运动和四季、昼夜的冷热对比融为一体，堪称日地关系的全息数码。
——1、4、7是冬季、春季/秋季、夏季太阳照射量的比值
如前文所述，利用《周髀算经》所载二十四节气日影数据查以证明，冬、春、秋、夏的太阳辐射量分别为1、4、4、7太阳辐射单位。
由于春秋两季的太阳辐射量相当，所以冬季、春季/秋季、夏季的太阳辐射量可用1、4、7概括之。 ——3、6、9是冬至、春分/秋分、夏至的太阳照射范围
《周髀算经》曰：“冬至昼极短，日出辰而入申。 阳照三，不覆九，东西相当正南方。夏至昼极长，日出寅而入戌。阳照九，不覆三，东西相当正北方。日出左而入右，南北行。”
太阳出没规律与十二辰方位之关系
因此，冬至太阳照射范围可量化为3，春分、秋分太阳出于卯而没于酉其太阳照射范围可量化为6，夏至太阳照射范围可量化为9。
这里以十二辰为坐标描述太阳出没，具有明显的时间倾向。我们可以理解为太阳在各个时段的地面投影。
——2、5、8代表两仪（阴阳）、五行、八卦
阴阳五行学说和太极八卦理论是中国古人最基本的物质论和世界观。阴阴二态是一切事物的根本属性，五行生克是物质循环转化的基本模式，八卦是八大节气的缩影。
《周髀算经》曰：“故冬至从坎阳在子，日出巽而入坤，见日光少，故曰寒。夏至从离阴在午，日出艮而入乾，见日光多，故曰暑。…… 故冬至之后，日右行。夏至之后，日左行。左者往，右者来。”
太阳出没规律与后天八卦的关系
“5”为中土，后天八卦之坤卦在2位，艮卦在8位，坤艮属土。这样“2、5、 8”通同一气构成了“地轴”，“5”喻地心，“2“、”8”喻两极。地轴倾斜是四季轮回、寒暑交替、晨昏推移的根由，所以洛书凸显了2、5、8三数的地位。
2、5、8均属土，通同一气
这里以后天八卦为坐标描述太阳出没，体现了洛书标记方位的主旨。
——洛书中的时空耦合与互注
《周髀算经》曰：“故春秋分之日夜分之时，日光所照，适至极。”这就是说，太阳出没点在正东正西，东西连线恰在中极。
春秋分太阳周天视运动
两分日各“卦时”太阳视运动位置在地平面的投影可图示为：
两分日太阳视运动位置投影
如果时间和方位都采用“八分制”，则两分日的“卦时”和“卦位”就完全吻合，可相互注释。后来的全天24小时、环周24山向分别是“卦时”、“卦位”一分为三的结果。
——洛书九数还有一层隐藏起来的意义
如果颠倒洛书中的2和8，就会变成一个不完美幻方，但“米”字线上的对称性亦然存在。这样，1、9反映子夜和正午的冷热对比，2、8反映后半夜和下午的冷热对比，3、7反映日出和日没时的冷热对比，4、6反映上午和前半夜的冷热对比。
颠倒2、8后的不完美幻方
总之，洛书所蕴含的数学智慧和哲学智慧在人类历史上都是光辉灿烂的存在。
四、天造地设的文字——八卦
由圭表的构造可以推定，“卦”字的本意就是利用圭表测量日影。“卦”字左边的“圭”摹写了圭面，说明它是带有刻度的长板；右边的“丨”描绘了表，说明它是一根竖直的标杆；“丨”上的“、”代表太阳，意谓阳光照射在标杆上。最初的卦画就是在地面划出的“杠杠”，土地上划几条横线就是原始的“圭”。
阴阳卦画（阴爻和阳爻）就是圭面刻线上有日影和没有日影的两种情形，即“—”是刻线没被日影遮蔽的情形，“- -”是刻线被日影从中间断开的情形。也就是说，卦画上有影为阴，无影为阳。
阴爻与阳爻的由来
卦画的刻线代表地球，卦画上的光影代表太阳，所以卦符是由日地交互而成的宇宙文字。
通常圭面刻有夏至线、立夏/立秋线、春分/秋分线、立春/立冬线、冬至线，如果忽视两端的刻线只看中间的三条刻线被日影遮蔽的情况，则从夏至到冬至期间有三条线均无日影、一条线被日影遮断、两条线被日影遮断、三条线被日影遮断四种情形，分别对应☰、☴、☶、☷四个经卦。
八卦符号投影照片
再将☴、☶颠倒（从圭面反向读取）就得到☱、☳两个经卦。
八卦符号来由示意
由于☲、☵两个卦符不能通过日影由南而来的过程自然演绎出来，日影不能跳过初爻落在中间的卦画，也不能跳过二爻落到上爻，于是就有了在纯阳之卦置入阴爻、纯阴之卦置入阳爻的人为造作。
坎卦和离卦的人为造作
在自然影射的基础上发挥人的主观能动性创造坎、离两卦就是人与自然交互并达到统一结果。
易理太极图、河图、洛书、八卦符号都是在天文基础上融入了人文理念，或许这就是“天人合一”的正解。
必须申明，我们之所以能够窥测圣人妙意，原因是有秦汉之际留传下来的天文历算方面的科学元典《周髀算经》。书中对圭表设计原理及使用方法的说明，二十四节气正午日影的实测数据、两至太阳出没方位的记录，就是解锁“远古四大奥秘”的金钥匙。算经所用术语能沟通远古与现代，关于太阳视运动的记述与现代天文地理知识毫不违和。
现代地理学科的太阳视运动图解
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