地平坐标系:高度和方位

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  (1)用途:地平圈把天球分割成两部分,人们所见的天空,是地平圈以上的一半。随着天球的周日旋转,天体相对于地平的升落和移动,是人们目睹的最直观的天象:旭日东升,夕阳西下,如日方中……,都是对太阳的方位和高度的描述。地平坐标系就是用来表示天体在天空中的方位和高度及其周日变化。

  (2)圆圈系统:地平坐标系同地平圈相联系。地平圈的两极,是当地的垂线向上下两个方向无限延伸,与天球相交的两个端点,叫天顶和天底。通过天顶、天底且垂直于地平圈的一切大圆,是地平经圈,或简称平经圈;一切与地平圈平行的圆,是地平纬圈(也叫等高线)。地平圈与天赤道相交于东点和西点;它对于天赤道的二个远距点是南点和北点。通过南点和北点(也必通过南北天极和上点、下点)的平经圈,被叫做子午圈,必要时以天顶、天底为界,分为子圈(北半圈)和午圈(南半圈);通过东点和西点的平经圈,被称为卯酉圈,必要时以天顶、天底为界,分为卯圈(东半圈)和酉圈(西半圈)。地平圈、子午圈和卯酉圈,是相互垂直且等分的三个天球大圆,它们把天球分成8个相等的球面三角形。

  (3)基本要点:有了上述的圆圈系统,我们就有条件来说明天球的地平坐标系。根据球面坐标系的一般模式,地平坐标系有如下要点:

  ——它的基圈是地平圈。

  ——它的原点通常是南点,始圈通常是午圈。

  ——地平纬度称高度(h),是天体相对于地平圈的方向和角距离。高度自地平圈起,沿天体所在的地平经圈向上(下)度量,自0°—±90°。高度的余角为天顶距(z)。

  ——地平经度称方位(A),是天体所在的地平经圈相对于午圈的方向和角距离。方位以南点为起点,沿地平圈向西度量,自0°—360°。南点、西点、北点和东点的方位,分别为0°,90°,180°和270°。方位之所以要向西度量,是因为周日运动方向向西,使天体方位随时间递增,便于计量。

  基圈为地平圈,引进天赤道,根据地平圈同它的关系,得到地平圈上四个相距90°的点,即东点、西点、南点和北点,从而得到子午圈(通过南、北二点的平经圈)和卯酉圈(通过东点和西点的平经圈)。

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