文档介绍：天文学之天球坐标
第1页，共26页，编辑于2022年，星期五
天球坐标
⑴ 天球 ：以地心为球心，以任意远为半径的假想球体，表示天体运动的辅助工具。
是整球和圆球；
分地心天球和日心天球。
第2页，共26页球相交的大圆为天赤道。
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O
天顶Z ：过天球中心做一直线与观测点的铅垂线平行，交天球于两点，位于观测者头顶的一点称天顶。
天底Z’ ：与天顶相对的另一交点为天底。
真地平：过天球中心做一与铅垂线垂直的平面(天球地平面)，与天球相交的大圆为真地平(天球地平圈)。
垂直圈：过天顶垂直于地平圈的大圆。
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大圆的极点：
地平圈两极： 天顶(Z)和天底(Z′)
天赤道的两极：天北极(P)和天南极(P′)
黄道的两极： 黄北极（K）和黄南极（K′）
大圆的交点：
天赤道交地平圈：东点和西点；
黄道交天赤道： 春分点和秋分点。
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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）。
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⑷天球上的方向和距离
南北方向：地球上方向的延伸；
东西方向：俯视，逆钟向为东；
距离：只有角距离。
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天球上的距离
球面坐标的一般模式
由基圈、始圈和终圈构成球面三角形
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（1）球面坐标系概说
以基圈、始圈和终圈构成一球面三角形；
纵坐标即纬度；
横坐标即经度。
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（1）地平坐标系
用途：表示天体在天空中的高度和方位；
圆圈系统：地平圈，子午圈，卯酉圈；
基本要点：
基圈：地平圈
原点：南点
始圈：午圈
纬度：高度
经度：方位 (0到360度，自南点向西沿地平圈
度量）
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地平坐标系的圆圈系统：地平圈上4个相距90°的点：东、南、西、北点；得到子午圈（过南、北点）和卯酉圈（过东、西点）
天体的地平坐标：高度和方位
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（2）第一赤道坐标系(也称时角坐标系)
用途：用于时间度量；
圆圈系统：天赤道，子午圈和六时圈；
基本要点：
基圈：天赤道
原点：上点
始圈：午圈
纬度：赤纬
经度：时角（经圈改称时圈）自上点沿
天赤道向西度量（为使天体的时
角“与时俱增 ”）
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(上) 第一赤道坐标系的圆圈系统。天赤道上4个相距90°的点：东、西、上、下点；得到子午圈和六时圈。
（下） 天体第一赤道坐标系：赤纬和时角
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（3） 地平坐标系与第一赤道坐标系的比较
相同点:
都是右旋转坐标系,经度都是向西度量；
始圈都是午圈;
不同点:
基圈不同，原点不同
联系:
仰极高度 = 天顶赤纬 = 当地纬度
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仰极高度＝天顶赤纬＝当地纬度
地平座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；
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。
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赤道坐标系的优缺点
赤道坐标系不如地平坐标系直观，易于使人接受。
天体的赤道坐标不随地球自转变化，这是地平坐标系不可比拟的优势。
天文学中更常用的是赤道坐标系。
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（4）第二赤道坐标系
(赤经)赤道坐标系(第二赤道坐标系)
基本圈：天赤道、过春分点的时圈
基本点：春分点Υ
赤道坐标：赤经
赤纬
Υ
赤经α：由春分点起算，沿天赤道逆时针至
过天体的时圈的角距。( 0 ~ 24h )
赤纬δ：由天赤道起算，沿过天体的时圈至
天体的角距。( -90°~ +90°)
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中天