天球坐标系

天球坐标系

天球坐标系

天球坐标系(天球坐标系)

以天极和春分点作为天球定向基准的坐标系。 所属学科： 测绘学(一级学科) ；大地测量学(二级学科) 天球上各种球面正交坐标系的统称。 所属学科： 天文学(一级学科) ；天体测量学(二级学科)

目录 基本信息 地平坐标系 赤道坐标系 黄道坐标系 收缩展开 基本信息

【汉语拼音】tianqiu zuobiaoxi 【中文词条】天球坐标系 【外文词条】celestial coordinate system 【作者】赵君亮 为了确定天球上某一点的位置﹐必须引入天球坐标系﹐以天球上任何一个大圆BCDE

地平坐标系

过观测者O (天球中心)的铅垂线﹐延伸后与天球交于两点﹐朝上的一点Z 称为天顶﹐朝下的一点Z 称为天底(图2 过天顶Z 和天体作一垂直圈﹐它与地平圈交于垂足D 点﹐则天体 在地平坐标系中的第一坐标就是大圆弧D 或极距 Z 。D =h 称为地平纬度﹐又称地平高度﹐简称高度﹔而Z= 称为天顶距。地平高度也可以用平面角OD 来量度﹐而天顶距也可以用平面角OZ 来量度。天球上与地平圈相平行的小圆称为地平纬圈﹐也称平行圈。同一地平纬圈上任意点的地平高度都是相同的﹐因此可以称为等高圈。南点S 与垂足D 之间的大圆弧SD =a ﹐是地平坐标系中的第二坐标﹐称为地平经度或天文方位角﹐简称方位角。方位角也可以用平面角SOD 来量度﹐天文学中习惯从南点起按顺时针方向量度。以地平圈为基圈﹑子午圈为主圈﹑南点为主点的坐标系称为地平坐标系。由于周日视运动﹐天体的地平坐标不断发生变化。另一方面﹐对不同的观测者﹐由于铅垂线方向的不同﹐就有不同的地平坐标系﹐同一天体也就有不同的地平坐标。这种随测站而异的性质使记录天体位置的各种星 1表不能采用地平坐标系统。

赤道坐标系

地球赤道平面延伸后与天球相交的大圆﹐称为天赤道。天赤道的几何极称为天极。天赤道是赤道坐标系中的基圈﹐北天极P 是赤道坐标系的极 由于所取的主圈﹑主点以及随之而来的第二坐标的不同﹐赤道坐标系又有第一赤道坐标系和第二赤道坐标系之分。第一赤道坐标系的主圈是子午圈﹐主点是天赤道与子午圈在地平圈之上的交点F ﹐天体的第二坐标是大圆弧FB =t 或球面角FP ﹐t 称为天体的时角。由主点F 开始按顺时针方向量度时角t ﹐从0°～360°﹐或从0～24。周日运动不会改变天体的赤纬﹐而仅仅使时角发生变化。第二赤道坐标系的主点是春分点﹐它是黄道对赤道的升交点﹐过春分点的赤经圈就是该坐标系的主圈﹐春分点的时圈与天体时圈之间的球面角 P 或大圆弧B =α﹐是天体在第二赤道坐标系中的第二坐标﹐称为天体的赤经﹐赤经α是由春分点开始按逆时针方向量度的﹐从0°～360°﹐或从0～24。第一赤道坐标系是右旋坐标系﹐第二赤道坐标系为左旋坐标系。 天体的周日运动不影响春分点与天体之间的相对位置﹐因此也就不会改变天体的'赤经和赤纬﹐而在不同的测站﹑不同的观测时间﹐天体的时角却是变化的。所以﹐在各种星表中通常列出的都是天体在第二赤道坐标系中的坐标──赤经和赤纬﹐供全球各地的观测者使用。

黄道坐标系

在研究太阳系内各种天体的运动情况时﹐要用另一种天球坐标系﹐即黄道坐标系。 地球绕太阳公转的轨道平面是黄道坐标系中的基本平面﹐称为黄道面。黄道面与天球相交的大圆称为黄道﹐它是太阳周年视运动轨迹在天球上的投影。黄道与天赤道在天球上相交于两点﹐这两点称为二分点。其中﹐太阳沿黄道从赤道以南向北通过赤道的那一个交点称为春分点﹐另一个交点称为秋分点。黄道上与二分点相距90愕牧降愠莆??恋恪F渲些o在赤道以北的为夏至点﹐在赤道以南的为冬至点。黄道的两个几何极称为黄极﹐按其所处的天区位置不同﹐又有北黄极﹑南黄极之分。黄道是黄道坐标系中的基圈﹐北黄极为黄道坐标系的极。黄道与赤道的交角ε 称为黄赤交角﹐它是黄极与天极之间的角距离﹐ε =23°27。 天球上与黄道平行的小圆称为黄纬圈。过黄极的大圆称为黄经圈﹐它是黄道坐标系的副圈﹐所有的黄经圈都与黄道垂直。在黄道坐标系中﹐以过春分点的黄经圈为主圈﹐春分点便是主点。以黄道为基圈﹑春分点为主点以及过春分点的黄经圈为主圈的坐标系﹐称为黄道坐标系。 天体的黄经圈与黄道交于D 点﹐大圆弧D =β或平面角OD 就是天体在黄道坐标系中的第一坐标﹐称为黄纬。由黄道向南北黄极分别计算黄纬﹐从 0°～±90°﹐在黄道以南的黄纬取为负值。过春分点的黄经圈和天体黄经圈之间的球面角E 或黄道上的大圆弧D =λ﹐是天体黄道坐标系中的第二坐标﹐称为黄经。从春分点起沿黄道量度黄经﹐从0°～360°﹐黄经的量度方向是逆时针的﹐也就是从春分点向夏至点方向量度。黄道坐标系属于左旋坐标系。黄道坐标系的基圈和主圈随著旋转天球一起作周日运动﹐同第二赤道坐标系相似﹐天体的黄道坐标不会因观测时间和观测地点的不同发生变化。

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