天球坐标(华锐学院).ppt

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1、天球坐标为什么要建立天球坐标系？同地理坐标系一样，为了定位的需要（确定天体在天球上的位置）。地球坐标系与天球坐标系地球坐标系相关的三个基本大圆：赤道本初子午线本地子午线天球坐标系相关的三个基本大圆：地平圈天赤道黄道地理坐标系和天球坐标系都是球面坐标系。球面坐标系的一般模式：以基圈、始圈和终圈构成的球面三角形；三角形的三顶点为极点、原点和介点。纵坐标即纬度；天体的纬度就是天体所在的球半径与基圈平面的夹角。横坐标即经度；天体的经度就是始圈与终圈平面的夹角。球面坐标系共同的特点：都有一个基本大圆（基圈）。例如，地理坐标系中，

2、赤道就是它的基圈；而在不同的天球坐标系中，基圈各异。基圈上都有一个原点。球面上任一点相对于基圈的方向和角距离，用纬度表示，是点得纵坐标。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，用经度表示，是点得横坐标。天球坐标系分类右旋坐标系：与天球周日运动（地球自转）联系，向西，因此，经度向西度量，有地平坐标系和第一赤道坐标系；左旋坐标系：与太远周年运动（地球公转）联系，向东，因此，经度向东度量，有第二赤道坐标系和黄道坐标系；地平坐标系用途：用来表示天体在天空中的方位、高度和周日变化。圆圈系统：地平坐标系同地平圈相联

3、系。地平圈：定义（略）、两极（天定和天底）地平经圈：通过Z和Z′且垂直于地平圈的一切大圆，简称平经圈。地平纬圈：也叫等高线，指一切与地平圈平行的圆。子午圈：通过南点和北点的平经圈。（同时也一定通过P、P′和Q、Q′）以天顶、天底为界，分为子圈（北半圈）和午圈（南半圈）卯酉圈：通过东点和西点的平经圈。以天顶、天底为界，分为卯圈（东半圈）和酉圈（西半圈）地平圈、子午圈和卯酉圈是相互垂直且等分的三个天球大圆，它们把天球分成8个相等的球面三角形。基本要点：（1）基圈：地平圈；（2）原点：南点；始圈：午圈；（3）纬度：称高度（h

4、），是天体相对于地平圈的方向和角距离。（0°—±90°，自地平圈起，沿天体所在的地平经圈向上（下）度量。）高度的余角为天顶距（Z）。（4）经度，称方位（A），是天体所在的地平经圈相对于午圈的方向和角距离。（0°—360°，以南点为起点，沿地平圈向西度量。）之所以向西度量，是因为天体周日运动方向向西，使天体方位随时间递增，便于计量。随堂练习：已知纬度φ=33°N，试推算下列各点的坐标。填下表：高度方位天顶天底天北极天南极东点西点南点北点上点下点点坐标随堂练习：已知纬度φ=33°N，试推算下列各点的坐标。填下表：高度方位天

5、顶90°任意天底-90°任意天北极33°180°天南极-33°0°东点0°270°西点0°90°南点0°0°北点0°180°上点57°0°下点-57°180°点坐标第一赤道坐标系：赤纬和时角用途：又称时角坐标系。是用于时间度量。圆圈系统：第一赤道坐标系统以天赤道与地平圈的相互关系为基础。天赤道：定义（略）、两极（天北极和天南极）赤经圈：通过P和P′且垂直于天赤道的一切天球大圆，是天球的赤道，简称赤经圈。赤纬圈：一切与天赤道平行的圆。子午圈：通过上点和下点的赤经圈。（同时也一定通过Z、Z′和S、N）以天北极、天南极为界，

6、分为子圈和午圈。六时圈：通过东点和西点的赤经圈。以天北极、天南极为界，分为东六时圈和西六时圈。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，它们把天球分成8个相等的球面三角形。子午圈是一个十分重要的天球大圆。它既垂直于地平圈，又垂直于天赤道，是联系地平坐标系和赤道坐标系的纽带。基本要点：（1）基圈：天赤道；（2）原点：上点；始圈：午圈；（3）纬度：称赤纬（δ），是天体相对于天赤道的南北方向和角距离。（0°—±90°，自天赤道起，沿天体所在的赤经圈向南（北）度量，天赤道以北为正，以南为负）赤纬的余角叫极距（p）。

7、（4）经度，称时角（t），是天体所在的赤经圈相对于午圈的方向和角距离。之所以向西度量，是因为天体周日运动方向向西，使天体的时角“‘与时俱增”，用以度量时间。经度既称时角，赤经圈便改称时圈，并采用时间单位表示，每15°折合1时。如：春分点的时角表示恒星时；以太阳的时角推算太阳时。（0h—24h，以上点为起点，沿天赤道向西度量。）第二赤道坐标系：赤纬和赤经用途：表示天体在天球上相对不变的位置，用于编制星表。在地平坐标系中，天体的高度和方位，皆因时间和地点而变化；在第一赤道坐标系中，天体的赤纬不再变化，但是它的时角任随天球周

8、日运动而“与时俱增”。二者都不能提供编制星表所需要相对不变的位置。圆圈系统：第二赤道坐标系统以天赤道与黄道的相互关系为基础。天赤道：定义（略）、两极（天北极和天南极）二分圈：通过二分点的时圈。（以南北天极为界，分为春分圈和秋分圈）二至圈：与二分圈垂直、通过无名点的时圈，称为二至圈（也必定通过黄道上的二至点）。（以南北天极为界，分为