设为首页收藏本站|正體中文

天機易學論壇(風水168)

 找回密码
 註冊
查看: 5836|回复: 3

天球赤道座標

[复制链接]
信誉:
好评率:100.00%
差评率:0.00%
质量:5.00分
交流:5.00分
附件:5.00分

浏览他的专栏

发表于 2011-10-11 23:46:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?註冊

x
001.jpg

認識星座盤與操作

(利用星座盤找出各星體的天球座標,及了解太陽再天空中運動情形)

  星座盤上,中心為天北極(及鈕扣所在),所有星星都繞著天北極轉動,一天繞一圈。整個星座盤上有兩個圓,一個是以天北極為中心的圓稱為天球赤道,另一個是太陽在其上運行的黃道。有些星座盤的天球赤道用紅色標示,黃道用黃色標示,可以一目了然。

  以天北極為圓心可以畫出許多同心圓,這些圓與天球赤道的夾角便是「赤緯」座標。天球赤道的赤緯為0度,天北極的赤緯為90度,天球赤道與天北極之間劃分為九十度,是北半球天空天體的赤緯座標,習慣上用正號「+」表示;而天球赤道以南的赤緯用負號「-」表示。

  黃道是太陽再星空之間移動的視軌跡;也就是說,太陽沿著黃道移動,一年繞一周。為了方便,將黃道劃分為十二個星座,稱為「黃道十二星座」或「黃道十二宮」,大致上太陽每個月經過一個黃道上的星座。星座盤周圍附有一年的日期,就反映太陽一年繞行一圈的情形,因此可以藉由星座盤上的日期推得太陽在黃道上的位置。例如六月二十二日太陽再雙子做腳底處,十一月二十二日太陽在天蠍座主星心宿二附近。

  黃道與天球赤道相隔23‧5度,所以在星座盤上稍微錯開。黃道與天球赤道有兩個交點,一個是春分點,另一個是秋分點。春分點是太陽由南天(天球赤道以南的天空)往北天移動經過天球赤道的那一點,稱為太陽升交點;相對的,秋分點便是降交點。

  將天球赤道等分為360度,便是「赤經」座標的依據,而赤經以春分點為起點,順時鐘方向增加。並不需要記住順時鐘方向或逆時鐘方向,可以看星座盤外圈的日期,太陽一定是依據月份順序移動的,赤經度數增加方向也與太陽移動的方向一致。春分點的赤經為0度,秋分點的赤經為180度。但習慣上,赤經並不用度數表示,而是用時、分、秒來表示,360°等於24時(或記為24h),因此習慣上春分點的赤經為0h,秋分點的赤經為12h。

  天上所有天體都可以用赤經、赤緯來標示,由於這是以天球赤道為參考依據的,所以稱為天球赤道座標。在星座盤上,一定有天球赤道與黃道,一般在經過春分點與秋分點的值線上,會標示赤緯的度數,每十度一個劃分,由天球赤道到北天極共有九個刻度,表示赤緯0度至赤緯90度。因此星座盤上可以讀出任何一個天體約略的赤經、赤緯。現以織女星為例說明如下:

(一)以天北極為同心圓畫一個經過織女星的圓,此圓與天球赤道相距40度,所以織女星的赤緯約為「+40°」。

(二)畫一條經過天北極與織女星的直線,此直線與「經過天北極與春分點」之直線的夾角,就是赤經的度數,所以織女星的赤經約為「+280°」,換算成時得單位則為280÷15=18˙7h

所以織女星的赤經約為18˙7h,赤緯約為+40°。查sky Catalogue 2000.0,織女星的赤經約為18˙6h,赤緯約為+38‧8° 。

  星座盤上除了在晚上用來對照、辨認星星外,也可以有其他用途。例如推估每天日出、日落的大約時刻與方位,每天太陽的位置,在白天用來看太陽定方位‧‧‧。

赤道座標系統

            地平座標系統以觀察者的觀點而言是很自然的一個系統. 但是天上的星星們, 似乎有著固定的相對位置.  所以也許我們可以定義一套系統, 使得每顆星星或天體在天球上有固定的位置座標. 這其中最常被使用的就是“赤道座系統”.  首先我們假想地球的赤道從地球球心向外投影出去,   因此在天球上我們可以定義一圈相對應的天球赤道. 相同地,  地球北極所指向的天球位置就是天球北極. 而天球南極與天球緯度都可以這樣定義出來.  這樣我們就有了一個緯度 (南北) 方向上的座標.   這個座標稱為赤緯. 以天球赤道為   0°,  向北向南各分為 +90° 和 -90°.
在東西方向上, 就像地球的經度線一樣,   我們也可以在天球上定義經度線,  只是我們還要約定一個天球上的位置, 做為天球經度的零點,   就像我們把通過英國格林威治天文台的經度定義為零度一樣.  天球上有一個特別的位置叫春分點 (本章最後一節會再詳加介紹), 這是春分的時候太陽在天球上的位置.  通過春分點的天球經度就定義為零度. 我們這樣也就有了東西方向上的座標.   這個座標稱為赤經, 以春分點為零時,  向東繞一圈均分為24時, 每一時又均分成 60 分, 每一分均分成 60   秒. 請注意當我們說在天球上“向東”, 指的就是地面上的東方.  因此在地圖上, 北方在上, 東方在右, 而在星圖上則是北方在上, 東方在左. 所以在天球赤道座標系統裡,  我們用赤經赤緯來標定位置, 每一個天體都有它固定的座標. 例如織女星是在赤經   18 時 36 分 56.2 秒, 赤緯 +38 度 47 分 1 秒.   請注意赤經方向上的分和秒與赤緯方向上的分和秒是不同的意思.


                               
登录/注册后可看大图
[ f02-01-04 赤道座標系統 ]


  
座標系統使用的座標 (常用代號)範 圍備  註
地平座標系統水平方位角 (A)
高度角 (h)
0° ~ 360°
0° ~ 90°
需指定觀測時間與地點
赤道座標系統赤經 (R.A. 或 α)
赤緯 (Dec. 或 d)
0h 0m 0s ~ 24h 0m 0s
-90° ~ +90°
需指定使用那一年份的春分點位置

0人打分
|
好评率:100.00%
|
差评率:0.00%
质量:5.00分
交流:5.00分
附件:5.00分
楼主其他發帖
发表于 2013-7-15 19:52:21 | 显示全部楼层
怎么换算成地平坐标?
 楼主| 发表于 2013-7-16 16:51:29 | 显示全部楼层
ljnet 发表于 2013-7-15 19:52
怎么换算成地平坐标?

地平座標系天球座標系統中的一種,以觀測者所在地為中心點,所在地的地平線作為基礎平面,將天球適當的分成能看見的上半球和看不見(被地球本身遮蔽)的下半球。上半球的頂點(最高點)稱為天頂,下半球的頂點(最低點)稱為地底
地平座標系統是:
  • 高度角(Alt),有時就稱為高度仰角,是天體和觀測者所在地的地平線的夾角。
  • 方位角(Az),是沿著地平線測量的角度(由正北方為起點向東方測量)。
因此地平座標系有時也被稱為高度/方位(Alt/Az)座標系統
簡略的觀測地平座標系統是固定在地球上而不是恆星,所以天體出現在天球上的高度和方位會隨著時間,在天球上不停的改變。另一方面,因為基礎平面是觀測者所在地的地平面,所以相同的天體在相同的時間從不同的位置觀察,也會有不同的高度和方位。

地平座標系在測量天體的出沒上非常的好用,當一個天體的高度為0°,就表示他位於地平線上。此時若其高度增加,就代表上升;若高度減少,便是下降。然而天球上所有天體的運動都受到由西向東的周日運動支配,所以與其笨拙的去觀察高度是增加或減少,不如改為觀察天體的方位更容易來判斷是上升或是下降:
  • 當天體的方位在0°~180°之間(北方—東方—南方,亦即子午線之東)是上升。
  • 當天體的方位在180°~360°之間(南方—西方—北方,亦即子午線之西)是下降。
但在下面的特殊位置則例外:
  • 在北極點,因為天頂就是北天極,所有的方向都是南方,所以無法定出方位,但這並不造成問題,因為所有天體的高度無論任何時間都不會改變,即既不升高也不降低,只繞北極星以逆時針轉動。(頭朝下感覺天星是順時針轉,抬頭望天,才看見天星逆時針轉)
  • 在南極,地面上所有方向都是北方,也會有與北極相同情況,只是所有星星皆繞天頂的南天極順時針轉動。
  • 在赤道,位於極點的天體會固定不動的永遠停留在地平線上的那一個點。(但實際上由於天極很接近地平線,在該處天體未必能直接看到)
需要注意的是:前面所考慮的祇是理論上的幾何地平,即不考慮地球大氣層對天體位置的影響,讓觀測者的地平線完全以理想的海平面構成。因為地球有弧度,實際上看見的視地平面會隨著觀測者的高度增加而降低(出現負值)。另一方面大氣層也會將地平線下半度的天體折射到地平線上。
與赤道座標系的互換只要知道觀測者的地理座標與時間,就可以將地平座標轉換成赤道座標,或是反過來將赤道座標轉換成地平座標。(緯度在北極點是+90°,在赤道是0°,南極點是-90°。)
在數學公式中,以

                               
登录/注册后可看大图
代表方位,

                               
登录/注册后可看大图
代表高度。

                               
登录/注册后可看大图
表示赤緯

                               
登录/注册后可看大图
表示時角。 φ為觀測者所在地的緯度.
赤道座標轉為地平座標

                               
登录/注册后可看大图


                               
登录/注册后可看大图


                               
登录/注册后可看大图

有些人或許會試圖將最後兩個公式相除來加以簡化,以消除

                               
登录/注册后可看大图
,而只剩下

                               
登录/注册后可看大图
。但是正切函數不能清楚的區別出象限,例如45°和225°是完全不同的方位,分別指向相對的東北方和西南方。像這種情況,就必須要事先知道哪一個象限的方位角才是需要的方位。 如果計算的工作是使用口袋型計算機來執行,那麼如果可能的話,最好要避免使用正弦和餘弦的反函數,因為他們的極限範圍只有180°,而且在±90°與0°和180°的附近精確度很低。好在大部份的工程用計算機都能將直角座標轉換成極座標(R->P)和將極座標轉換成直角座標(R->P),可以避開這些問題和提供驗算的功能。
演算法將成為下面的形式:
  • 將上面三個公式在等號右邊的項目做轉換
  • 運用R→P轉換將

                                   
    登录/注册后可看大图
    成為X值,

                                   
    登录/注册后可看大图
    成為Y值
  • 答案中角度的部份是方位角,範圍是完整的0°至360°(或-180°至+180°)
  • 再度使用R→P轉換將最後答案中的徑度量轉換成X值,並將

                                   
    登录/注册后可看大图
    轉換成第一個公式的Y值。
  • 答案中角度的部份是高度,範圍在-90°至+90°之間。
  • 徑度量的數值必須正好是1,否則你的計算一定是錯了!
地平座標轉為赤道座標地平座標也可以轉換成赤道座標:

                               
登录/注册后可看大图


                               
登录/注册后可看大图


                               
登录/注册后可看大图

同樣的,在演算時也要盡量避免使用正弦和餘弦的反函數。

发表于 2013-7-18 09:51:30 | 显示全部楼层
弄的一大堆公式,头都晕了。老大到这个网上看看,http://blog.sina.com.cn/s/blog_51f1f7ce0101e33a.html,看他是怎么得来的那个东东,我实在看不懂。

本网免责声明|Archiver|手机版|網站索引|百度Sitemap|谷歌Sitemap|天機易學論壇(風水168)

GMT+8, 2024-6-12 10:24

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2023 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表