第1章 地理坐标与天球坐标

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1、第1章 地理坐标与天球坐标 第第1节节 地理坐标地理坐标第第2节节 天球坐标天球坐标本节学习重点本节学习重点经线和纬线、经度和纬度经线和纬线、经度和纬度地球上的方向和距离；地球上的方向和距离；天球的视运动（周日视运动、周年视运动）天球的视运动（周日视运动、周年视运动） ；地平坐标系（方位、高度）；地平坐标系（方位、高度）；第一赤道坐标系（赤纬、时角）（时角坐标系）；第一赤道坐标系（赤纬、时角）（时角坐标系）；第二赤道坐标系（赤纬、赤经）（赤道坐标系）；第二赤道坐标系（赤纬、赤经）（赤道坐标系）；黄道坐标系（黄纬、黄经）；黄道坐标系（黄纬、黄经）；五圈十点；恒星时；五圈十点；恒星时；各种坐标系的

2、区别。各种坐标系的区别。第第1 1节节 地理坐标地理坐标第第1章章 地理坐标与天球坐标地理坐标与天球坐标纬线纬线(parallel)经线经线(meridian)一切垂直于地轴的平面同地球一切垂直于地轴的平面同地球表面相割而成的圆圈。表面相割而成的圆圈。一切通过地轴的平面同地面相一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆，被两极分成两个割而成的圆，被两极分成两个1801800 0的半圆。的半圆。所有的纬线都和赤道平行；所有的纬线都和赤道平行；指示东西方向；指示东西方向；纬线的长度各不相同，赤道纬线的长度各不相同，赤道是最大的纬线圈，是唯一的大是最大的纬线圈，是唯一的大圆。越往两极纬线圈越小，到圆。越往

3、两极纬线圈越小，到了两极，缩小成点；了两极，缩小成点；只有赤道才能把地球平分为只有赤道才能把地球平分为南北两个半球。南北两个半球。所有的经线都和赤道所有的经线都和赤道(equator)垂直；垂直；指示南北方向；指示南北方向；所有的经线长度都相等，约所有的经线长度都相等，约为为2 2万万KMKM；每两条相对的经线都形成一每两条相对的经线都形成一个经线圈，而任何一个经线圈个经线圈，而任何一个经线圈都把地球平分成两个半球。都把地球平分成两个半球。经线和纬线经线和纬线本初子午线本初子午线：通过英国通过英国Greenwich(格林尼治格林尼治)天文台的天文台的0经线（经线（1884年确定）。年确定）。英

4、国Greenwich天文台,现为天文博物馆脚跨东西半球, 即通过Greenwich 天文台的本初子午线(0经线)。 通常指地平方向；通常指地平方向； 南北方向（经线方向），有限方向；南北方向（经线方向），有限方向； 东西方向（纬线方向），无限方向；东西方向（纬线方向），无限方向； 理论上亦东亦西；实际上非东即西。理论上亦东亦西；实际上非东即西。 地球上的方向地球上的方向 我国传统上把正午太阳所在方向定为正南，而把日出日落的方向视为东西方向； 东西方向与地球自转相联系； 在用时针的方向表述地球自转方向时，必须明确观测者是立足于哪个半球观测地球自转的。地球上的方向与地球自转地球上的方向与地球自转中

5、天中天：天体在周日视运动中，当它越过观测者子午圈的瞬间，叫：天体在周日视运动中，当它越过观测者子午圈的瞬间，叫中天。天体在一日内有二次中天，其中离天顶较近的一次叫上中中天。天体在一日内有二次中天，其中离天顶较近的一次叫上中天，这时它的地平高度最大；离天顶较远近的一次叫下中天。天，这时它的地平高度最大；离天顶较远近的一次叫下中天。十二支表示地平方向。其中十二支表示地平方向。其中子午表示南北，卯酉表示东子午表示南北，卯酉表示东西。西。地球自转方向地球自转方向向东。在向东。在北半球看，呈逆时针方向；北半球看，呈逆时针方向；在南半球看，呈顺时针方在南半球看，呈顺时针方向。向。 海里：经线1分的弧长；

6、两地间弧分数=其长度的海里数，由此推出经线的全长：60海里180=10 800海里； 赤道的周长：60海里360=21 600海里。角距离与线距离的简单换算关系角距离与线距离的简单换算关系 是经线和纬线的“编号”，本身代表一种角度 纬度：一地相对于赤道平面的南北方向和角度 纬度是一种线面角，即本地法线与赤道平面的交角； 纬度在本地经线上度量，南北纬各分90度。 经度：本地子午面的东西方向和角距离 经度是两面角，本初子午面为起始面；本地子午面为终面； 经度通常在赤道上度量，东西经各分180度。经度和纬度经度和纬度 纬度是线面角，即本地法线与赤道平面的交角；纬度是线面角，即本地法线与赤道平面的交角

7、； 经度是两面角，即本地子午面与本初子午面的交角。经度是两面角，即本地子午面与本初子午面的交角。经线的间隔随纬度增大而减小 经线都是大圆，纬度间隔大体相等： 1约折合111km。 纬线是大小不等的圆 经度的间隔，随纬度增高而减小； 与纬度的余弦成反比。经（纬）度与经（纬）线经（纬）度与经（纬）线经度和纬度用来区分不同的经线和纬线；经度和纬度用来区分不同的经线和纬线；经线即等经度线，纬线即等纬度线。经线即等经度线，纬线即等纬度线。一地的经度和纬度相结合，叫做该地的地理坐标一地的经度和纬度相结合，叫做该地的地理坐标 同地理坐标相联系的有三个大圆 赤道（横轴）； 本初子午线（纵轴）； 本地子午线。

8、书写按惯例 先纬度，后经度； 数字在先，符号在后。 例：北京40N, 116E在墨卡托投影图上的经纬线。经线互相平行，纬线间隔由赤道向两极在墨卡托投影图上的经纬线。经线互相平行，纬线间隔由赤道向两极增大，以致格陵兰岛比南美洲还大。增大，以致格陵兰岛比南美洲还大。第第2 2节节 天球坐标天球坐标1、天球、天球 天球天球是以地心为球心、以是以地心为球心、以任意远为半径的一个假想的球任意远为半径的一个假想的球体，天文学用作表示天体视运体，天文学用作表示天体视运动的辅助工具。天球可分为动的辅助工具。天球可分为地地心天球心天球和和日心天球日心天球。天穹是人。天穹是人们所能直接观测到的地平之上们所能直接观

9、测到的地平之上的半个球形的天空。可见，天的半个球形的天空。可见，天穹有别于天球。前者是半球、穹有别于天球。前者是半球、扁球；后者是整球、圆球。扁球；后者是整球、圆球。天球和天穹天球和天穹天球示意图天球示意图 天球的半径是任意的，所有天体，天球的半径是任意的，所有天体，不论多远，都可以在天球上有他们的不论多远，都可以在天球上有他们的投影投影天球视运动天球视运动对于地球观测者，天对于地球观测者，天球围绕我们以与地球球围绕我们以与地球自转相反的方向（向自转相反的方向（向西），和相同的周期西），和相同的周期（1日）旋转。这种日）旋转。这种视运动被叫做视运动被叫做天球周天球周日运动日运动。天体周日运。天