地理坐标与天球坐标分解课件.ppt

1、第一节第一节 天球和天穹天球和天穹一、天球一、天球、天球、天球以地心为球心、半径任意的假想球体，作为以地心为球心、半径任意的假想球体，作为 表示天体视运动的辅助工具表示天体视运动的辅助工具(基于两个原因：一是距离太基于两个原因：一是距离太过遥远，无法区分远近，似乎都是过遥远，无法区分远近，似乎都是等距等距的；二是日月星的；二是日月星晨晨似乎不变，象嵌在天幕上。似乎不变，象嵌在天幕上。)是整球和圆球是整球和圆球 分地心天球和日心天球分地心天球和日心天球 (通常指地心天球通常指地心天球)周日圈周日圈天体周日运动行经的路线天体周日运动行经的路线(周日圈有大周日圈有大小之分，愈近天极周日圈愈小，反之愈

2、大小之分，愈近天极周日圈愈小，反之愈大)、天球的视运动、天球的视运动 天球的周日视运动天球的周日视运动天球从东向西的运动天球从东向西的运动 黄黄 道道太阳周年运动所经过的路线叫太阳周年运动所经过的路线叫黄道黄道 太阳的周年运动太阳的周年运动太阳自西向东太阳自西向东巡天一周所做巡天一周所做的运动的运动二、天穹：是指地平之上的半个天空二、天穹：是指地平之上的半个天空第二节第二节 球面坐标系的一般知识球面坐标系的一般知识、球面三角形的余弦公式、球面三角形的余弦公式OABCMNabccab在平面三角形OMN中，应用平面三角形的余弦定理，有：在平面三角形AMN中，有：MN2=OM2+ON22OMONco

3、saMN2=AM2+AN22AMANcosAcosa=cosb cosc+sinb sinc cosA而：OAOM=cosc;ONOA=cosb;ANON=sinb;AMOM=sinc同理：cosb=cosc cosa+sinc sina cosBcosc=cosa cosb+sina sinb cosCOABCMNabcOM2+ON22OMONcosa=AM2+AN22AMANcosAOAOMANON=ONOA+AMOMcosAcosa+2OMONcosa=(ON2AN2)(OM2AM2)2AMANcosAbca2、球面三角形的正弦公式、球面三角形的正弦公式OABCabcFEDacbsina

4、sinA=CECD=OCCFOCCECDCFsinbsinB=CFCDOCCE=OCCECDCFsinasinAsinbsinB=同理可得：sinbsinBsincsinC=sincsinCsinasinA=由作图可知：CED=A,CFD=BsinasinAsinbsinB=sincsinC=作为球面坐标系的共同点：作为球面坐标系的共同点：)、都有一个基本的都有一个基本的基圈基圈（大圆）与（大圆）与极极)、都有一个都有一个原点原点和和始圈始圈(原点由辅圈来确定原点由辅圈来确定)、点的纵坐标用点的纵坐标用纬度纬度表示，是球面上任一点相对于基圈的方向表示，是球面上任一点相对于基圈的方向 和角距离（

5、线面角，又称第一坐标）和角距离（线面角，又称第一坐标）)、点的横坐标用点的横坐标用经度经度表示，是球面上任一点所在的辅圈平面相表示，是球面上任一点所在的辅圈平面相 对于始圈平面的方向和角距离（两面角，又称第二坐标）对于始圈平面的方向和角距离（两面角，又称第二坐标）球面坐标系的球面坐标系的一般模式一般模式球面三角形球面三角形3、球面坐标系的一般模式、球面坐标系的一般模式一、经线和纬线一、经线和纬线第三节第三节 地理坐标地理坐标、都是地面上的圆、都是地面上的圆大圆大圆圆面通过球心圆面通过球心小圆小圆圆面不通过球心圆面不通过球心、纬线纬线 一切垂直于地轴的平面同地面相割一切垂直于地轴的平面同地面相割

6、 而成的圆而成的圆 纬线相互平行（纬线相互平行（Parallel)3、经线经线一切通过地轴的平面同地面相割一切通过地轴的平面同地面相割 而成的圆而成的圆 经线通常指半圆，都在两极相交，大小相同经线通常指半圆，都在两极相交，大小相同 赤道（赤道（Equator）是唯一大圆）是唯一大圆 本初子午线本初子午线（Prime meridian）,通过英国格通过英国格林尼治天文台的经线（林尼治天文台的经线（1884年确定）年确定）经线与纬线的经线与纬线的差异差异：前者通过地轴，后者垂直于地轴：前者通过地轴，后者垂直于地轴)、地球上的方向、地球上的方向地平方向地平方向 理论上，亦东亦西，实际上是非东即西（两

7、点之间的理论上，亦东亦西，实际上是非东即西（两点之间的 方向，通过两点间的劣弧来确定）方向，通过两点间的劣弧来确定）在地面上向东是指地球的自转方向，是逆时针方向在地面上向东是指地球的自转方向，是逆时针方向（在北半球上空府视在北半球上空府视）。与此相反则为向西。）。与此相反则为向西。纬线纬线确定东西方向（无限方向）确定东西方向（无限方向）4、地球上的方向和距离、地球上的方向和距离经线经线确定南北方向（有限方向）确定南北方向（有限方向）公里（公里（km）：地球全周）：地球全周1的弧长的弧长(地球全周长为地球全周长为400)、地面上的距离、地面上的距离 两点间的最短距离，是通过它们的大圆两点间的最短

8、距离，是通过它们的大圆劣弧劣弧来来确定。其过程是先确定角距离，再换算成线距离。确定。其过程是先确定角距离，再换算成线距离。海里（海里（n mile）：经线：经线的的弧长（弧长（160=60海里海里）经线全长为经线全长为60180=10800海里海里 (地球全周长为地球全周长为360)华里：指经线华里：指经线1之长的之长的1/200，即地球周长的，即地球周长的1/80000 (地球全周长为地球全周长为400)二、经度和纬度二、经度和纬度、经度经度一地所在的子午面相对于本初子午面的东西方向和角距离一地所在的子午面相对于本初子午面的东西方向和角距离 两面角两面角 (起始面，本初子午面；终止面，本地子

9、午面起始面，本初子午面；终止面，本地子午面)、纬度、纬度一地相对于赤道平面的南北方向和角距离（地理纬度）一地相对于赤道平面的南北方向和角距离（地理纬度）通常在赤道上度量，东西各通常在赤道上度量，东西各180 线面角线面角 （本地垂线，赤道平面）（本地垂线，赤道平面）在本地经线上度量，南北纬各在本地经线上度量，南北纬各90为地心纬度为地理纬度赤道面赤道面北极北极南极南极AA为法线为法线Q 为地心纬度为地心纬度为地理纬度为地理纬度AO为赤道半径为赤道半径 Q附：地心纬度与地理纬度附：地心纬度与地理纬度地心纬度地心纬度 ：地球半径与赤道面的交角：地球半径与赤道面的交角地理纬度地理纬度 ：地面法线与赤

10、道面的交角：地面法线与赤道面的交角二者的比较：二者的比较：三、地理坐标三、地理坐标 、一地的纬度，表示该地相对于赤道的南北位置；一一地的纬度，表示该地相对于赤道的南北位置；一地的经度，表示该地的子午面相对于本初子午面的东西位置。地的经度，表示该地的子午面相对于本初子午面的东西位置。二者相结合，标志一个地点在地面上的特定位置，被叫做这二者相结合，标志一个地点在地面上的特定位置，被叫做这个地点的地理坐标。个地点的地理坐标。、地理坐标的书写规则：纬度在前，经度在后；数字在、地理坐标的书写规则：纬度在前，经度在后；数字在先，符号在后。先，符号在后。、地理坐标的应用：海上航行；空中飞行等。、地理坐标的应

11、用：海上航行；空中飞行等。附：数字地球附：数字地球一、一、天球坐标系的分类：天球坐标系的分类：右旋坐标系（地平坐标系和第一坐标系）右旋坐标系（地平坐标系和第一坐标系）左旋坐标系（第二坐标系和黄道坐标系）左旋坐标系（第二坐标系和黄道坐标系）第四节第四节 天球坐标天球坐标 1)、方向、方向地球上方向的延伸地球上方向的延伸)、距离、距离只有角距离，没有只有角距离，没有 线距离线距离(即弧长即弧长)东西方向：俯视，逆钟向为东东西方向：俯视，逆钟向为东o天球天球光年光年织女星织女星牛郎星牛郎星ABAB16.4二、天球上的方向和距离二、天球上的方向和距离 上述三个大圆中，天赤道和黄道是唯一的，地平圈则因地

12、而异上述三个大圆中，天赤道和黄道是唯一的，地平圈则因地而异三、天球上的圈和点三、天球上的圈和点 天球的主要大圆：天球的主要大圆：图示图示地平圈地平圈：通过地心且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成：通过地心且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成 的天球大圆（分天球为可见和不可见两部分）的天球大圆（分天球为可见和不可见两部分）天赤道天赤道：地球赤道平面无限扩大同天球相割而成的天球大圆（分天球为南北：地球赤道平面无限扩大同天球相割而成的天球大圆（分天球为南北 两半球）两半球）黄黄 道道：地球公转轨道平面的无限扩大同天球相割而成的天球大圆（太阳周：地球公转轨道平面的无限扩大同

13、天球相割而成的天球大圆（太阳周 年运动的视行路线）年运动的视行路线）天面上任意两个大圆相交，必互相平分，它们有二个交点，彼此天面上任意两个大圆相交，必互相平分，它们有二个交点，彼此 各有一对各有一对 远距点。交点与远距点的间隔为远距点。交点与远距点的间隔为90 交点：交点：地平圈地平圈对对天赤道天赤道南点南点(S)、北点、北点(N)黄黄 道道天赤道天赤道春分点春分点()、秋分点、秋分点()远距点：远距点：地平圈地平圈天赤道天赤道东点东点(E)、西点、西点(W)天赤道天赤道对对地平圈地平圈上点上点(Q)、下点、下点(Q)天赤道天赤道对黄对黄 道道 无名点无名点黄黄 道道对对天赤道天赤道夏至点夏至

14、点()、冬至点、冬至点()见图示见图示见图示见图示skip见图示见图示见图示见图示 极点：极点：黄黄 道道黄北极黄北极(K)、黄南极、黄南极(K)地平圈地平圈天顶天顶(Z)、天底、天底(Z)天赤道天赤道天北极天北极(P)、天南极、天南极(P)见图示见图示1、地平坐标系：、地平坐标系：()用途：表示天体在天空中的用途：表示天体在天空中的方位方位和和高度高度及其周日变化及其周日变化()圆圈系统圆圈系统地平圈：过球心且垂直于当地法线的大圆（天顶、天底、地平圈：过球心且垂直于当地法线的大圆（天顶、天底、地平经圈和地平纬圈）地平经圈和地平纬圈）子午圈：过子午圈：过Z、Z、S、N四点的大圆四点的大圆 (南

15、半圈和北半圈南半圈和北半圈)卯酉圈：过卯酉圈：过Z、Z、E、W四点的大圆四点的大圆 (卯圈和酉圈卯圈和酉圈)*地平圈、子午圈和地平圈、子午圈和卯酉圈，是相互垂直且等分的三卯酉圈，是相互垂直且等分的三 个个 天天 球大圆，它们把天球分成球大圆，它们把天球分成8个相等的球面三角形个相等的球面三角形四、天球坐标体系四、天球坐标体系()、基本要点：、基本要点：基圈：地平圈基圈：地平圈原点：南点（原点：南点（S）；始圈：午圈）；始圈：午圈纬度：高度（纬度：高度（h）；）；090（余角为（余角为天顶距天顶距）经度：方位（经度：方位（A）；）；0360，向西度量，向西度量 S、W、N和和E的方位的方位 任意

16、天体的高度和方位在同一时刻会随地点而发生变任意天体的高度和方位在同一时刻会随地点而发生变化，比如，对同一时刻的太阳，成都、北京、天津其高化，比如，对同一时刻的太阳，成都、北京、天津其高度和方位会不同度和方位会不同 另外，地平坐标系的原点和始圈，可以有不同的选另外，地平坐标系的原点和始圈，可以有不同的选择，一般而言，天文学通常以南点为原点，而大地测量择，一般而言，天文学通常以南点为原点，而大地测量学中，则刚好相反（以北点为原点）学中，则刚好相反（以北点为原点）2、第一赤道坐标系、第一赤道坐标系)、用途：用于、用途：用于时间时间度量度量)、圆圈系统、圆圈系统天赤道：地球赤道面的无限延伸（两极与地极

17、相对应）天赤道：地球赤道面的无限延伸（两极与地极相对应）子午圈：通过天子午圈：通过天P、P、Q、Q的赤经圈（以南北天极划分子圈和午圈）的赤经圈（以南北天极划分子圈和午圈）六时圈：通过六时圈：通过P、P、E、W的赤经圈（以南、北天极划分为东六时圈和的赤经圈（以南、北天极划分为东六时圈和 六时圈）六时圈）天赤道、子午圈和六时圈，天赤道、子午圈和六时圈，是相互垂直且等分的三个天球大圆，它是相互垂直且等分的三个天球大圆，它 们把天球分成们把天球分成8个相等的球面三角形个相等的球面三角形)、基本要点：、基本要点：基圈：天赤道基圈：天赤道原点：上点（原点：上点（Q）；始圈：午圈）；始圈：午圈纬度：赤纬（纬

18、度：赤纬（）；）；090 天体极距（天体极距（P）经度：时角（经度：时角（t）；）；0h24h (与时俱增与时俱增)春分点的时角等于恒星时春分点的时角等于恒星时 赤道上四点的赤纬和时角（赤纬都为零，时角是：赤道上四点的赤纬和时角（赤纬都为零，时角是：Q为为 0h；W 为为6h；Q为为 12h；E为为18h）3、第二赤道坐标系、第二赤道坐标系(1)、用途：表示天体在天球上相对不变的位置，用于星表的编制、用途：表示天体在天球上相对不变的位置，用于星表的编制(2)、圆圈系统：、圆圈系统：天赤道：天赤道：二分圈二分圈：过春秋二分点的时圈（以南北天极分春分圈和秋分圈）：过春秋二分点的时圈（以南北天极分春

19、分圈和秋分圈）二至圈二至圈：与二分圈垂直、通过无名点（也必通过黄道上的二至点）的时：与二分圈垂直、通过无名点（也必通过黄道上的二至点）的时 圈以南北天极分夏至圈和冬至圈）圈以南北天极分夏至圈和冬至圈）(3)、基本要点：、基本要点：基圈：天赤道基圈：天赤道原点：春分点原点：春分点()；始圈：春分圈；始圈：春分圈纬度：赤纬纬度：赤纬()；090 天赤道、二分圈和二至圈，天赤道、二分圈和二至圈，是相互垂直且等分的三个天球大是相互垂直且等分的三个天球大 圆，它们把天球分成圆，它们把天球分成8个相等的球面三角形个相等的球面三角形 天体的中天时刻，要按其赤经的次序而定；且中天恒星天体的中天时刻，要按其赤经

20、的次序而定；且中天恒星的赤经，即为的赤经，即为 当时的当时的恒星时恒星时 (春分点的周日视运动在天球春分点的周日视运动在天球上的位置变化所给出的时间上的位置变化所给出的时间)从某种意义上说，第二赤道坐标系是地理坐标系的摹制品，从某种意义上说，第二赤道坐标系是地理坐标系的摹制品，都用于定位都用于定位经度：赤经经度：赤经()；0h24h（向东度量）（向东度量）4、黄道坐标系、黄道坐标系（1）用途：表示日月行星在星空间的位置和运动）用途：表示日月行星在星空间的位置和运动（2）圆圈系统：）圆圈系统：二至圈：过二至圈：过 K、K、四点的黄经圈四点的黄经圈（3）基本要点：）基本要点：基圈：黄道基圈：黄道原

21、点：春分点（原点：春分点（）；始圈：无名圈）；始圈：无名圈纬度：黄纬（纬度：黄纬（）；）；090 经度：黄经（经度：黄经（）0360（沿黄道向东度量）（沿黄道向东度量）黄黄 道：地球公转轨道在天球上的投影（道：地球公转轨道在天球上的投影（K、K、和和 ）无名圈：过无名圈：过K、K、四点的黄经圈四点的黄经圈五、各坐标系的差异和联系五、各坐标系的差异和联系（）、地平坐标系与第一赤道坐标系（）、地平坐标系与第一赤道坐标系相同点：相同点：b、经度（方位与时角）都是向西度量、经度（方位与时角）都是向西度量 c、都以午圈为始圈、都以午圈为始圈 a、都是、都是右旋坐标系右旋坐标系不同点：不同点：基圈和原点不

22、同基圈和原点不同（）、第二赤道坐标系与黄道坐标系（）、第二赤道坐标系与黄道坐标系具体的差异与当地纬度有关：具体的差异与当地纬度有关：仰极高度天顶赤纬当地纬度仰极高度天顶赤纬当地纬度相同点：相同点：b、经度（赤经和黄经）都是向东度量、经度（赤经和黄经）都是向东度量 c、有共同的原点（春分点）、有共同的原点（春分点）a、都是、都是左旋坐标系左旋坐标系不同点：不同点：a、第二赤道坐标系以天赤道为基圈，春分圈为始圈、第二赤道坐标系以天赤道为基圈，春分圈为始圈 b、黄道坐标系以黄道为基圈，无名圈为始圈、黄道坐标系以黄道为基圈，无名圈为始圈具体差异与黄赤交角有关具体差异与黄赤交角有关（）、第一赤道坐标系与

23、第二赤道坐标系（）、第一赤道坐标系与第二赤道坐标系相同点：相同点：基圈都是天赤道，因而纬度相同基圈都是天赤道，因而纬度相同不同点：不同点：第一赤道坐标系以午圈为始圈，经度（时角）自上点向西度量第一赤道坐标系以午圈为始圈，经度（时角）自上点向西度量 第二赤道坐标系以春分圈为始圈，经度（赤经）自春分点向东度量第二赤道坐标系以春分圈为始圈，经度（赤经）自春分点向东度量类别类别第一赤道坐标系第一赤道坐标系第二赤道坐标系第二赤道坐标系黄道坐标系黄道坐标系地理坐标系地理坐标系基圈基圈地平坐标系地平坐标系地平圈（东地平圈（东西南北点）西南北点）天赤道（上、天赤道（上、下点）下点）天赤道（春、天赤道（春、秋点

24、）秋点）黄道（二分、黄道（二分、二至点）二至点）赤道赤道两极两极天顶、天底天顶、天底天北极、天天北极、天南极南极天北极、天天北极、天南极南极黄北极、黄黄北极、黄南极南极北极、南极北极、南极轴轴当地垂线当地垂线天轴天轴天轴天轴黄轴黄轴地轴地轴辅圈辅圈平经圈（子午、平经圈（子午、卯酉圈）卯酉圈）时圈（子午、时圈（子午、六时圈）六时圈）时圈（二分、时圈（二分、二至圈）二至圈）黄经圈（无名、黄经圈（无名、二至圈）二至圈）经圈经圈始圈始圈午圈午圈午圈午圈春分圈春分圈无名圈无名圈本初子午线本初子午线原点原点南点南点上点上点春分点春分点春分点春分点纬度纬度高度高度赤纬赤纬赤纬赤纬黄纬黄纬地理纬度地理纬度经度

25、经度方位（向西方位（向西度量）度量）时角（向西时角（向西度量）度量）赤经（向东赤经（向东度量）度量）黄经（向东黄经（向东度量）度量）地理经度（向地理经度（向东向西度量）东向西度量）各种天球坐标系列比较：各种天球坐标系列比较：1、下列各点，在天球周日运动中，赤经和赤纬保持不变的是：、下列各点，在天球周日运动中，赤经和赤纬保持不变的是：A、北点、北点,B、东点、东点,C、春分点、春分点,D、上点、上点、下列各点，在天球周日运动中，时角和赤纬保持不变的是：、下列各点，在天球周日运动中，时角和赤纬保持不变的是：A、北点、北点,B、东点、东点,C、春分点、春分点,D、上点、上点,、下列各对点，同北天极、

26、南天极、北黄极和南黄极的角距离均为、下列各对点，同北天极、南天极、北黄极和南黄极的角距离均为90的是：的是：A、天顶的赤纬、天顶的赤纬,B、上点的高度；、上点的高度；C、仰极的高度、仰极的高度,D、天顶的极距、天顶的极距、在天球上，北点的极距等于：在天球上，北点的极距等于：A、东、西点；、东、西点；B、上点、下点；、上点、下点；C、二分点、二分点,D、二至点、二至点练习题：练习题：、在地球上何处所见天体，其高度在周日运动中没有变化，而其方位的变、在地球上何处所见天体，其高度在周日运动中没有变化，而其方位的变 化化 是匀速的？是匀速的？、某地（、某地（5227）观测一慧星中天的恒星时为）观测一慧

27、星中天的恒星时为15h15m10s，天顶距（在，天顶距（在 天顶以北）为天顶以北）为352。试求慧星的赤经和赤纬。试求慧星的赤经和赤纬。7、当太阳在子午圈上时，在海船上用六分仪测得其下边缘的高度在天顶以南、当太阳在子午圈上时，在海船上用六分仪测得其下边缘的高度在天顶以南 8321，太阳中心的赤纬是，太阳中心的赤纬是+1839。已知太阳的角直径等于。已知太阳的角直径等于32，试求海船所，试求海船所 在的纬度。在的纬度。、在某地（、在某地（5227），当一恒星（，当一恒星（15）上中天时，其高度角为多少？）上中天时，其高度角为多少？continu地 平 圈backNSbackQ天北极(P)天南极(

28、P)赤经赤纬时角是天体的时角，是天体的赤经tS为春分点的时角，则有：S=+tS当恒星中天时，t为零S=天顶(Z)天底(Z)NSbackwEAPPQQ天北极(P)Qback天南极(P)AO时角时角赤赤纬纬天体极距天顶天顶(Z)天底天底(Z)SbackAM O方位方位高高度度B天北极天北极(P)back天南极天南极(P)无名点无名点无名点无名点天北极天北极(P)back天南极天南极(P)赤经赤纬BO黄北极(K)back黄南极(K)天顶天顶(Z)天底天底(Z)NSbackwEA天北极天北极(P)Qback天南极天南极(P)O时角天南极天南极(P)Q经经 线线经经 线线QQ天北极天北极(P)back极

29、点极点back原点介点始圈终圈O纬纬度度经度经度基圈黄北极黄北极(K)back黄南极黄南极(K)黄经黄纬oB天北极天北极(P)QA天南极天南极(P)AO时角赤纬天顶天顶(Z)天底天底(Z)SAM O方位方位高高度度B地平坐标系地平坐标系时角坐标系时角坐标系天顶天顶(Z)天底天底(Z)NSwEAPPQ时角赤纬方位高度介点介点介点介点back天顶(Z)天底(Z)NSwEAPPQ时角赤纬方位高度P天顶(Z)QNS北极地球AbackP天顶(Z)QNS北极地球AoP天底(Z)QQP赤纬赤经k黄经黄纬back天顶天顶(Z)天底天底(Z)NSbackAEW卯酉圈卯酉圈31.5P31.5EWQQPP天顶(Z)

30、QNS北极地球Ao天北极3P天顶(Z)QNS北极地球Ao35252276天顶(Z)NS地球Ao8321，+183916?=90(8321+16)+18397P天顶(Z)QNS北极地球Ao522715h=905227+15h8天北极(P)天南极(p)天顶(Z)天底(Z)A黄北极(K)黄南极(K)图2-3黄赤交角（2326 ）P31.5ZZPQQSNWE31.5skipSunE SunE SunE 东西AA东西东西AA东西东西SunE 东西AA东西A东西东西AA东西A东西东西SunE 东西AA东西东西AA东西东西SunE 东西AA东西东西AA东西东西SunE 东西AA东西东西AA东西东西SunE

31、A东西东西AA东西A东西东西A东西A东西右旋座标系的圆圈系统右旋座标系的圆圈系统地平圈地平圈天赤道天赤道两远点两远点两极点两极点两交点两交点两极点两极点两远点两远点(南、北点南、北点)(天顶、天底天顶、天底)(东、西点东、西点)(南、北天极南、北天极)(上、下点上、下点)子午圈子午圈六时圈六时圈卯酉圈卯酉圈子午圈子午圈(子圈、午圈子圈、午圈)(卯圈、酉圈卯圈、酉圈)(东六圈、西六圈东六圈、西六圈)(子圈、午圈子圈、午圈)三圈六点三圈六点(地平系统地平系统)三圈六点三圈六点(赤道系统赤道系统)五圈十点五圈十点相互垂直相互垂直八分球面八分球面极点交点极点交点四等分点四等分点BACK左旋座标系的圆圈

32、系统左旋座标系的圆圈系统黄道黄道天赤道天赤道两远点两远点两极点两极点两交点两交点两极点两极点两远点两远点(无名点无名点)(南、北天极南、北天极)(春、秋分点春、秋分点)(南、北黄极南、北黄极)(冬、夏至点冬、夏至点)二至圈二至圈无名圈无名圈二分圈二分圈二至圈二至圈(冬至、夏至圈冬至、夏至圈)(春分、秋分圈春分、秋分圈)()(冬至、夏至圈冬至、夏至圈)三圈六点三圈六点(赤道系统赤道系统)三圈六点三圈六点(黄道系统黄道系统)五圈十点五圈十点相互垂直相互垂直八分球面八分球面极点交点极点交点四等分点四等分点BACKBACK图1-8 太阳周年运动方向向东(与地球公转方向相同),其视行路线被称为黄道。Ea

33、st China Normal University1back天顶天顶(Z)天底天底(Z)A可见半球可见半球不可见半球不可见半球天赤道天赤道地平圈地平圈黄道黄道NSBACK天顶(Z)天底(Z)天北极()天南极()经度和纬度 纬度是线面角，即本地法线与赤道平面的交角；经度是两面角，即本地子午面与本初子午面的交角。BACK经线和纬线经线和纬线纬线平面垂直于地轴纬线平面垂直于地轴,经线平面都通过地轴经线平面都通过地轴天球上的圆和点天球大圆的交点和远距点 左:地平圈与天赤道的交点（东、西）和远距点(南、北、上、下)；右:黄道与天赤道的交点（二分）和远距点（二至点和无名点）BACK地球自转方向地球自转方

34、向向东。在北半球看，呈逆时针方向；在南半球，呈顺时针方向向东。在北半球看，呈逆时针方向；在南半球，呈顺时针方向BACK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，卯酉表示东西。子午表示南北，卯酉表示东西。经线和纬线经线和纬线纬线平面垂直于地轴纬线平面垂直于地轴,经线平面都通过地轴经线平面都通过地轴BACK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；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。BACKq 天球上的圆和点天球上的圆和点图图1-11 天球大圆的交点和远距点

35、天球大圆的交点和远距点 左左:地平圈与天赤道的交点（东、西）和远距点地平圈与天赤道的交点（东、西）和远距点(南、北、上、下南、北、上、下)；右右:黄道与天赤道的交点（二分）和远距点（二至点和无名点）黄道与天赤道的交点（二分）和远距点（二至点和无名点）仰极高度天顶赤纬当地纬度仰极高度天顶赤纬当地纬度 地平坐标系和第一赤道坐标系；地平坐标系和第一赤道坐标系；始圈相同（午圈）但基圈不同，因而高度不同于赤纬，方位不同于时角；始圈相同（午圈）但基圈不同，因而高度不同于赤纬，方位不同于时角；二者的具体差异与当地的纬度有关；二者的具体差异与当地的纬度有关；仰极高度体现地平系统与第一赤道向系统的关系。仰极高度

36、体现地平系统与第一赤道向系统的关系。北极北极南极南极back地地 轴轴AOback本地子午线赤 道北极北极南极南极北极南极back赤 道NASOOA注意：本初子午线注意：本初子午线NOS经度为零，即过格林尼治天文台。经度为零，即过格林尼治天文台。back赤 道天顶back天赤道黄 道 天顶天北极(P)天南极(p)天顶(Z)天底(Z)A黄北极(K)黄南极(K)图2-3back黄赤交角（2326 ）天北极(P)天南极(p)天顶(Z)天底(Z)上点(Z)下点(Z)北点(N)南点(S)东点(E)西点(W)A图2-4back天北极天北极(P)天南极天南极(p)黄北极黄北极(K)黄南极黄南极(K)夏至点夏至点()冬至点冬至点()春分点()秋分点()图2-5back天北极天北极(P)天南极天南极(p)天顶天顶(Z)天底天底(Z)上点上点(Q)下点下点(Q)北点北点(N)南点南点(S)东点(E)西点(W)Aback天北极天北极(P)天南极天南极(p)黄北极黄北极(K)黄南极黄南极(K)夏至点夏至点()冬至点冬至点()春分点()秋分点()图2-7back无名点无名点无名点无名点