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两晋、南北朝以来，星图一般都是按照“盖天说”绘制的圆形星图。这种圆形盖天星图形象生动，各个星座相对位置描绘清楚，易于拿来观测识别周天星座。但这类星图也有缺点，那就是赤道以南近地平线的星官，因外层圆圈较大而拉伸变形，形象失真。于是，南北朝后期，出现了一种将周天星座依次绘制在一幅长卷之上的横形星图，如《隋书·经籍志》、《旧唐书·经籍志》和《新唐书·艺文志》都记载有高文洪绘制的“天文横图”。这类星图对各个星官的形象描绘准确，而且能够将全部的星官和恒星都绘制出来，但缺点是无法表明各个恒星和星官在整个星空中的相对位置。

流传至今的横形星图，首推莫高窟中发现的两卷星图，其中较为完整的一卷称《敦煌星图（甲本）》，约绘制于唐中宗时期（705—710年），于1907年由英籍探险家马尔克·奥莱尔·斯坦因（Marc Aurel Stein，1862—1943年）从看守莫高窟的王道土处以极低的价钱诓买而去，现藏于英国伦敦的大英图书馆（British Library），档号为S326号：另一卷残本称《敦煌星图（乙本）》，现藏甘肃敦煌文化馆，档号为“写经类58号”。《敦煌星图》约绘制于8世纪初，绢本墨绘，为长卷式横图纵25.5厘米，横185.8厘米。该图采用圆、横两种图式绘制，北极附近包括紫微垣附近的星座均用圆圈绘制；赤道区从12月开始，按照太阳每月所在的位置（即十二宫）分12段以横向长卷画出周天星座，中间夹有文字说明。

除了《敦煌星图》之外，隋、唐、五代时期的墓葬中，也发现有多幅星象图，如湖北郧县唐太宗四子李泰墓星象图、陕西乾县唐永泰公主李仙蕙墓顶星象图、新疆吐鲁番阿斯塔纳唐墓星图等，五代时期吴越文穆王钱元瓘墓及其次妃吴汉月的墓室（941—960年）顶部各有一幅石刻星图。这些石刻星象图主要刻绘二十八宿和北极附近若干星辰，位置刻画得比较准确，星象刻画得也比较逼真。图中刻出了上规、下规和赤道，属于典型的盖天星图，可见隋、唐、五代时期的星图仍以圆形盖天星图为主。

《敦煌星图（甲本）》用圆圈、黑点和圆圈涂黄三种方式绘出1350多颗星，是世界上现存星数最多的星图之一。从图式来看，《敦煌星图（甲本）》是目前仅存的星象横图的代表，在中国古代地图史和天文学史上具有重要地位。