天文學已有幾千年的歷史,翻開人類文明史的第一頁,天文學就佔有顯著的地位。人類從遊牧民族開始就認識和應用天文知識。從日月星辰的運行,晝夜交替,春夏秋冬的變化,到曆法的編算等,古代天文學家通過對各種天文現象的觀測,創立了天體測量學。中國天文學的起源可以追溯到殷商以前更為久遠的時代,是世界上發展天文學最早的國家,天象觀測是中國古代天文學的一項主要內容,其中包括天象觀測的方法、儀器和記錄,幾千年來積累了大量寶貴的天文資料,許多天文發現領先西方文明達數百年之久。
中國古代天文觀測的儀器主要是渾儀,與其相比,渾象則顯得更為豐富多彩,它可以用來直觀、形象地了解日月星辰的相互位置和運動規律。三國時期吳國的陸績、王蕃、葛衡,南北朝的錢樂之、梁代的陶宏景等人都造過渾象。特別是葛衡設計的渾象更為別出心裁,他所造的渾象主體是一個空心球,球面上按天體的位置鑿成孔竅,觀測者能夠進入球體的內部,這時,抬頭仰望,透入小孔中的亮光猶如天上閃爍的星光,極其形象、逼真,成為當時天象演示的重要儀器。宋代的蘇頌、韓公廉在此基礎上進行改進,共同研製了新一代的渾象,轉動球體,則「中星、昏、晚(曉),應時皆見於竅中。」這就是今日天象儀的祖先,古人稱為「假天儀」。