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古人认为，北极为天空的中央，北极下面的大地为大地的中央，大地的中央（地中）对应天上的北极（天中），谁占据了大地的中央，谁就能得到天神的护佑，在地上称王，且能长治久安。因此，远古的统治者都希望把自己的国都建在大地的中央（地中）处。那么，如何找到“大地的中央”呢？古人是通过计算北极到冬至日下的距离来确定“大地的中央”（地中）的。《淮南子.地形训》说：“禹乃使太章步自东极至于西极，二亿三万三千五百里七十五步，使竖亥步自北极至于南极，二亿三万三千五百里七十五步。”在这里，“亿”表示“十万”。也就是说，从北极到冬至日下的距离是233500里。这是根据《周髀算经》中的算法，以日影千里差1寸为前提，计算从天上的北极对应的大地中点到周地加上从周地到冬至日下得到的距离。《周髀算经》说：“周去极十万三千里。日去人十六万七千里……冬至日道径四十七万六千里，周一百四十二万里，日光四极八十一万里，周二百四十三万里，从周南三十万二千里。” 
意思是说，冬至日影一丈三尺五寸，由此冬至正午太阳南距周地135000里，而周地距北极之下103000里，因此，冬至日道半径为238000里，直径476000里，按径一周三算，圆周长为1428000里。《周髀算经》认为，日光能照到的距离为167000里，这样冬至日光能照到的直径就是476000+167000×2=810000里，周长为2430000里，距周地302000里。各种文献均认为，太章步东西、竖亥步南北之事发生在大禹之时，而大禹距帝尧时代很近，大约相当于考古学上的龙山文化晚期，其在黄河中游地区最具代表性的两个考古学文化为山西陶寺文化和豫西王湾三期文化（又称河南龙山文化）。多数考古学者认为，陶寺文化与尧、舜有关，而王湾三期文化与大禹有关。因此，用陶寺文化的长度单位推测同时期的王湾三期文化也采用与陶寺文化相同的长度单位是合乎逻辑的。因此，《周髀算经》中夏至日影长1尺6寸的数据可能来自陶寺，这里被认为是尧、舜的都城；而《周礼》中夏至日影长1尺5寸的数据可能来自河南登封王城岗遗址，因为这里被认为是禹的都城阳城。它们的日影相差为1寸，而直线距离为223公里，如果按照当时的1里=1000尺=250米的假设，则相当于那时的892里，接近1000里（250公里），正好印证了“日影千里差1寸”的记载。在陶寺文化中期王级大墓中出土了一根漆杆，出土时残长为171.8厘米。漆杆被漆成黑绿相间的色段，加以粉红色带分隔。何弩先生推测，这根漆杆为测量日影用的圭尺，并特别指出，漆杆第10—12号绿色带被11号粉红色带有意隔断，第1—11号色段总长为39.9厘米。如果按照陶寺时期的1尺等于25厘米计算，则39.9厘米相当于1.596尺，非常接近1.6尺。因此，何弩先生认为，这是陶寺夏至晷长的理论标志点。后来，何先生又发表《陶寺圭尺补正》一文，认为陶寺圭尺上的1.6尺标志并不是陶寺遗址实测的数据，而是来自作为陶寺文化主体来源的晋南垣曲盆地和运城盆地的庙底沟二期文化，“表示对祖先传统夏至数据的尊重。其更深层次的意识形态则是垣曲地区庙底沟二期文化时期便自命当地夏至影长1.6尺为地中，陶寺遗址的选址则是在附会这一传统理论夏至'地中’晷影标准。”《周礼.地官.大司徒》说：“日至之景，尺有五寸，谓之地中。”意思是说，在夏至这天，如果日影长度为1尺5寸，则这个地方就是大地的中央。因为《周礼》明言夏至日影1尺5寸之处为地中，所以这一数据被认为是周公测影的结果。至于周公测影之地，汉代的郑玄和唐代的孔颖达都认为是阳城，唐代的南宫说曾在阳城立碑，上刻“周公测影台”字样，以为纪念。当代学者也多主张周公测影在阳城，即周公测影台和登封观星台所在地，但因为洛阳是周初所营的洛邑所在地，故汉代的马融说，周公测影在洛阳。其实，连郑玄在注《周礼.天官.冢宰》时也说：“营洛邑于土中。”土中即地中。经赵永恒先生计算，夏代初年，王城岗夏至日影长度，如按太阳上边沿计算为1.44尺，按日心计算为1.48尺，按下边沿计算为1.52尺。说明阳城确实是夏至影长1尺5寸的早期观测地，只不过这个数据最初并非周公所测得到的，而是大禹时代得到的，周公只是把它落到了更切合实际的精确地点而已。徐凤先先生认为，古代文献中所说的“日影千里差一寸”并不是指南北方向上的距离为1000里时日影相差1寸，而是指两个测量地点间的直线距离为1000里时日影差1寸，并且当时的1里仅相当于现在的0.5里。何弩先生提出，《尚书.大禹谟》称，舜对禹说：“天之历数在汝躬，汝终陟元后。人心惟危，道心惟微，惟精惟一，允执厥中。”与《论语尧曰》中舜传圭尺时的嘱托雷同。虽然河南王湾三期文化与陶寺文化往来并不密切，暗示禹不可能从舜手中接受“中”（圭尺），但禹用圭尺确定自己的”地中“却是有可能的，这就是阳城夏至1尺5寸的理论影长。这意味着，大禹不是简单地接受虞舜的圭尺（“中”），而是把尧、舜的“地中”位置替换成自己的都城——阳城的夏至影长，标准自然相应地缩短了约1寸。不难看出，在尧、舜、禹甚至西周时期，政权的交替或都城的变化都伴随着圭表（“中”）的交接或“地中”夏至影长标准的改变，也就是“王者逐中”。这里的“中”，既是指圭表，也是指地中。因为在古人的认知里，地中与天极是对应的，唯有这里才是人间与天帝交通的孔道。王者独占地中，实质上就是隔断他人通天的权利，垄断与天帝沟通的宗教特权，从而达到“君权神授”“独授天命”合法化和正统化的政治目的。
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