La Tour de l'Ombre est son instrument le plus remarquable. Sa conception est simple : C’est un gnomon gigantesque et une règle méridienne de grande taille. Il a dû être conçu pour affiner les mesures astronomiques et progresser sur la définition des calendriers.
On sait qu'un cadran solaire de petite taille est très précis car l’ombre de son gnomon est bien définie et sa position est précisément repérable sur le cadran. Mais comme le Soleil a une taille apparente d’un demi degré, dès que l’on utilise un grand gnomon, l’ombre est moins contrastée et la lecture est plus difficile. Avec un gnomon de plus de 9 mètres de haut, l'ombre est très flou et diluée dans la lumière ambiante. Comment les Chinois ont-ils contourné cette difficulté ?
Ils y ont bien réussit puisque ce dispositif a permis à l'astronome Guo Shou Jing (1231-1314) de calculer la durée de la rotation de la terre autour du Soleil avec une erreur de seulement 23 secondes. Il y est arrivé avec une technique mathématique d’interpolation linéaire fort novatrice. Mais il a eu aussi besoin de mesures précises. Ces mesures ont permis d’établir le calendrier « Shoushi » qui présente l’avantage sur ces prédécesseurs de ne pas conduire à des décalages de saisons.
http://strock.pi.r2.3.14159.free.fr/Ast/Art/GaoCheng.html