地理经纬度测定

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1、天文观测浙江师范大学吴樟华2012.05.101.学校观测地地理子午线的测定。2.学校观测地正午太阳高度测定。3.学校观测地经纬度的简易测定。(一)目的要求掌握地理子午线的测定原理，正午太阳高度测定原理，地理经、纬度的测定原理，学会利用立杆法测定观测地子午线、正午太阳高度和地理经纬度。(二)仪器用品立杆、皮尺、手电筒、电子《天文年历》、记录本、钟表等。1.观测地与天北极（北极星）在地上投影连接线，或观测地与正午太阳投影在地上投影连接线，即是正南北。即地理子午线。(三)原理方法2.太阳高度htgh=a/b3.因为天极(仰极)的高度(hp)等于测站的地理纬度(φ)，即hp=φ。而北极星又十分靠近

2、北天极，所以，测量北极星的地平高度，就可得到测站纬度的概值。4.根据正午太阳高度公式：h=90°-∣φ-δ∣先测出正午太阳高度h，然后代入上式算出当地纬度φ。式中δ为太阳赤纬(当天)，可从天文年历中查得。根据同一瞬间两地的地方时之差的关系，只要知道了一地的经度和地方时，再测出另一地同一瞬间的地方时，就可算出当地的经度。如观测的经度和地方时分别为λ和m，当时的北京时间(120°E的地方平时)为TS，则有：120°-λ=TS-mλ=120°+m-TS在正午，即垂直杆日影过南北线时，当地真太阳时为12h，则当地平时m=12h-η(时差)。所以，只要观测记录垂直杆过南北线时的北京时间TS，即可求得当

3、地经度λ：λ=120°+12h–η-TS=20h-TS-η式中：TS—垂直杆日影过南北线时的钟面时刻(为经校后的准确的北京时间)：η—当地日时差，可从天文年历中查取。1.观测地子午线的测定方法一：用北极星定子午线。(四)观测步骤方法二：用立杆法定子午线。oabMcdNP(1)将标杆垂直立于测站子午线上。(2)将标杆阴影恰好与子午线重合时，立即在子午线记下阴影顶端的位置，与此同时，记下钟面时刻Ts。(3)分别测出标杆α和标杆阴影长b（如图）。由此可计算出正午日高htgh=a/b(4)根据上述正午太阳高度公式，即可求得当地纬度。根据λ=20h-Ts-η,代入上述（2）记下的Ts,便可求得当地经度

4、λ。2.正午太阳高度h和经纬度测定3.利用北极星高度定纬度用简易测高仪测定。测高仪的高度计，实际上是一个半圆形量角器。圆心栓一条小线，线下栓一锤球做成铅垂线，如图所示。测量时，转量角器，使眼睛、量角器的直边和北极星在一条直线上，显然，铅垂线与量角吕直边垂线的夹角θ，就等于北极星的高度hp，亦即测站纬度的近似值测北极星高度