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位于建国门立交桥西南侧，是明清两代进行天文观测的中心。
历史沿革
明朝正统四至七年（1439年-1442年）建造了古观象台，其位置选用了旧日元大都城的东南角楼，当时称为观星台。
清朝时，观星台改称观象台。清末八国联军进京，法国和德国掠走了一些观象仪器。第一次世界大战结束后，英国、法国、美国等主要战胜国为一方与战败国德国为另一方在巴黎和会上签定了《凡尔赛条约》。根据该约，法国和德国先后将掠夺的观象仪器归还给了中国。
辛亥革命之后，观象台改称中央观象台。至民国十八年（1929年）改称国立天文陈列馆，不再用于天文研究，仅做气象观测。
中华人民共和国成立后，古观象台于50年代作为北京天文馆，后改为对公众开放的古代天文仪器陈列馆；70年代末期东部坍塌，此后进行了较大规模的修缮。
修葺后的古观象台为古朴的城蝶式青砖建筑，城台高达17.79米，东西长24米，南北宽20米，在外观保留为明清建筑风格的前提下，将内部改变为两层展览厅。台下西侧院内的紫薇殿与晷影堂设有介绍天文学知识和中国古代天文学成就展览。
1982年，古观象台被列为全国重点文物保护单位。
观象仪器的演变
明朝时，古观象台上最初陈列有大型铜制的浑仪、简仪和浑象仪。这些观象仪器是按照南京鸡鸣山观星台的元代仪器复制的。
随着西方自然科学的传入和中国天文学研究的发展，崇祯年间又制作了纪献仪、平悬浑仪、平面日晷、转盘星晷、候时钟、望远镜、交食仪、列宿经纬天球、万国经纬地球和沙漏等。
清朝时，康熙皇帝嘱深谙天文的比利时传教士南怀仁设计并督造了黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经仪、地平纬仪、象限仪、纪限仪、天体仪等。法国耶稣会传教士纪里安设计制造了地平经纬仪，但却以元明时代的古仪器作为原材料，后来康熙皇帝下令禁止方才使得明代三件古仪器保留了下来。
乾隆皇帝浏览了所有的古观象仪器后下令，再造仪器时，结构要古，刻度要今。据此，天文学者和工匠们设计制造了玑衡抚辰仪，在刻度上把中国的365.41度和百刻制改为圆周365度和96刻制。
古观象台的建筑亦有所扩建，以适应观象仪器逐渐增多后的摆放要求。乾隆皇帝时古观象台往东接出五米；民国十年在东北角增建了一座三层混凝土结构的观测楼。
"九.一八"事变后，中国的天文工作者将明代的浑仪、简仪、漏壶和圭表和清代的小地平经纬仪、折半天体仪等迁到南京紫金山天文台。
现在，古观象台上陈列有八件清代制作的古观象仪器。它们是：玑衡抚辰仪、黄道经纬仪、象限仪、纪限仪、天体仪、赤道经纬仪、地平仪、地平经纬仪。
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