1、天球与天球坐标,1.2.1 天球的概念以观测者为中心，以任意长为半径的球面，这个假想的球面就称为天球。为研究天体的位置和运动而辅设的一个半径为无限长的假想球体。其中心按需要可设在观测点、地心、日心或银心等。天体的位置即指沿天球中心至该天体方向在球面上的投影。,1.2.2 天球坐标系,天球上的基本点和圈 天轴：天球的自转轴。它通过天球中心并平行于地球自转轴。,天极：天轴与天球相交的两个交点的统称。 北天极：北半天球上的天极。 南天极：南半天球上的天极。,天顶：观测点铅垂线向上延长与天球相交的交点。 天底：观测点铅垂线向下延长与天球相交的交点。 天赤道：通过天球中心并垂直于天轴的平面与天球相交的大
2、圆。,天球子午圈：天球上通过天顶和天极的大圆。 （同义词天球子午线） 时圈：天球上通过两天极的任一大圆。 （同义词赤经圈）地平面：地球表面观测点以铅垂线为法线的切平面。,地平圈：通过天球中心并垂直于天顶-天底连线的平面与天球相交的大圆。 （同义词地平线） 地平经圈：天球上通过天顶和天底的任一大圆。 角距离：天球大圆上任意两点所对应的圆心角。,天球坐标系：为确定天体在天球上的投影位置和运动而引入的球面坐标系。根据所选择的基本圆和辅助圆以及原点的不同，可区分为不同的天球坐标系。 注：天文测量中提到的“天体”或“太阳”均指其在天球上的投影。,1、地平坐标系,1、地平坐标系,以真地平为基本圈,天顶Z为
3、基本点,南点(S)为原点的坐标系为地平坐标系，任一天体X,过它做一地平经圈在天体的那一侧与真地平交于M.第一坐标：方位角A: 从南点S沿地平圈顺时针方向量弧长SM,叫地平经度,也叫方位角,范围0-360.,地平高度h: 弧长MX,叫地平纬度,也叫地平高度.范围0-(+/-)90.向北为正,向南为负.天顶距z: 弧ZX，天体X到天顶Z的距离。从Z算，范围0-90。 z=90-h,2、时角坐标系,原点,时角坐标系（第一赤道坐标系）：时角坐标系以天赤道为基本圈，北天极P为基本点，天赤道于天子午圈在南点附近的交点Q为原点。过任一天体X作赤经圈在天体一侧交天赤道于T。,时角t： 从原点Q开始顺时针度量的
4、弧长QT，即过天子午圈与过天体的赤经圈所夹的角，叫时角t，范围0-360；有时也用时间时，分，秒表示，范围0-24h。每小时对应15 ，赤纬： 从T沿赤经圈度量的弧长TX,叫赤纬。向北为正，向南为负，范围0（+/-)90。,观测者的地理纬度不同，原点Q也不同，T随天体周日视运动而变化，所以时角t随时间和观测地点不同而不同。赤纬只有天体和天赤道决定，在一日内可视为不变化。,中天,3、中天：天体过天子午圈叫中天，天体周日视运动中，每天两次过中天：位置最高（地平高度）叫上中天；位置最低叫下中天。中天时天顶，天极，天体都在天子午圈上。所以，天体上中天时天顶距z = - ，为观测地地里纬度；为天体赤纬；
5、下中天时，z = - ,4、赤道坐标系,它与时角坐标系的区别在于，它的原点不是Q，而是春分点。在赤道坐标系中，过任一天体X做赤经圈交天赤道于T点。赤经a： 以春分点为起点，沿天赤道逆时针方向计量的弧长T的弧长。范围：0-360。赤纬： 与时角坐标系中赤纬定义相同。,春分点时角t=天体赤经a +天体时角t天体的赤道坐标不随周日视运动变化，也不受观测地点影响。（因为春分点与天体的相对位置不变）,5、黄道坐标系：,黄道坐标系以黄道为基本圈，北黄极为基本点，春分点为原点。过任一天体X做黄经圈交黄道于D。黄经： 自春分点沿黄道逆时针计量的弧长D。范围：0-360。,黄纬： 自黄道沿黄经圈的弧长DX,向北为正，向南为负。范围：0-（+/-）90。黄经与黄纬不随周日视运动及观测地变化而变化。,小结,天球概念天球上的基本点和圈1、地平坐标系2、时角坐标系3、中天4、赤道坐标系5、黄道坐标系：,
