地球概論資源共享課程ppt課件

1、?地球概論?精品資源共享課程 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION第一章第一章 地理坐標與天球坐標地理坐標與天球坐標 第二節(jié)第二節(jié) 天球坐標天球坐標103 天球天球一、概念一、概念 天球：以觀測者為球心，半徑無窮大的假想圓球天球：以觀測者為球心，半徑無窮大的假想圓球。 ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION天體視位置天體視位置:天體看上去的位置。天體看上去的位置。天穹天穹:地球上的觀測者所見到的半球性天空。地球上的觀測者所見到的半球性天空。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學

2、院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION二、天體視運動二、天體視運動 1 1、天球周日運動、天球周日運動 地球上觀測者所見天體相對于本人的周日轉(zhuǎn)動。地球上觀測者所見天體相對于本人的周日轉(zhuǎn)動。 周日視運動方向：向西周日視運動方向：向西 周日視運動繞轉(zhuǎn)中心：天極周日視運動繞轉(zhuǎn)中心：天極 周日視運動途徑：周日圈周日視運動途徑：周日圈 周日圈：天體繞天極為視中心旋轉(zhuǎn)的軌跡為一周日圈：天體繞天極為視中心旋轉(zhuǎn)的軌跡為一個個相互平行的圓圈，該圈稱周日圈。個個相互平行的圓圈，該圈稱周日圈。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCAT

3、ION2、太陽周年運動、太陽周年運動 因地球公轉(zhuǎn)，地球上觀測者所見太陽相對于星因地球公轉(zhuǎn)，地球上觀測者所見太陽相對于星 空的運動?？盏倪\動。方向：向東方向：向東軌道：黃道軌道：黃道 周期：恒星年周期：恒星年 真運動：地球公轉(zhuǎn)真運動：地球公轉(zhuǎn) ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION三、天球上的點和圈三、天球上的點和圈 1、根本點和圈、根本點和圈五圈：地平圈、天赤道、黃道、子午圈、卯西圈五圈：地平圈、天赤道、黃道、子午圈、卯西圈十二點：十二點：P、P、Z、Z、Q、Q、K、K、四正點、四正點2、四正點確實定、四正點確實定當緯度在

4、當緯度在090之間時之間時正北方向確實定：正北方向確實定：P點在地平面上的投影方向；點在地平面上的投影方向；正南方向確實定：正南方向確實定：P點在地平面上的投影方向；點在地平面上的投影方向；正東、正西方向確實定：正東、正西方向確實定： 按地理方位確定按地理方位確定站在球心，面北而立，左西右東；站在球心，面北而立，左西右東；按天體運轉(zhuǎn)方向確定按天體運轉(zhuǎn)方向確定天體升上地平處出為東點，落入地平處天體升上地平處出為東點，落入地平處 沒為西點。沒為西點。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION104 天球坐標天球坐標一、球面坐標的普

5、通方式一、球面坐標的普通方式 球面坐標系都有一個根本大圓，稱為基圈。例如，在地理坐標系中，球面坐標系都有一個根本大圓，稱為基圈。例如，在地理坐標系中，赤道就是它的基圈。赤道就是它的基圈。 基圈上都有一個原點。原點指基圈同始圈的交點，是度量經(jīng)度坐標基圈上都有一個原點。原點指基圈同始圈的交點，是度量經(jīng)度坐標的起點。的起點。 輔圈是經(jīng)過基圈的兩極，垂直于基圈的一切大圓。在地理坐標系中，輔圈是經(jīng)過基圈的兩極，垂直于基圈的一切大圓。在地理坐標系中，它們就是經(jīng)線。它們就是經(jīng)線。 經(jīng)過原點的輔圈，叫做始圈。例如，地理坐標系中的始圈，就是本經(jīng)過原點的輔圈，叫做始圈。例如，地理坐標系中的始圈，就是本初子午線。初

6、子午線。 球面上任一天體相對于基圈的方向和角間隔球面上任一天體相對于基圈的方向和角間隔 ，用緯度表示，是天，用緯度表示，是天體的縱坐標。取值范圍體的縱坐標。取值范圍0 0 90 90。例如，地理坐標系的縱坐標叫地理緯。例如，地理坐標系的縱坐標叫地理緯度。度。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 球面上任一天體所在的輔圈平面相對于始圈平面的方向和角間隔球面上任一天體所在的輔圈平面相對于始圈平面的方向和角間隔 ，用，用經(jīng)度表示，是天體的橫坐標。取值范圍經(jīng)度表示，是天體的橫坐標。取值范圍0 90。例如，地理坐標系。例如，地理坐

7、標系的橫坐標叫地理經(jīng)度。的橫坐標叫地理經(jīng)度。 介點終圈與基圈的交點度量緯度坐標的起點。介點終圈與基圈的交點度量緯度坐標的起點。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION二、地平坐標系二、地平坐標系 地平坐標系地平坐標系用高度用高度h h和方位和方位A A來表示天體的位置。來表示天體的位置。1 1、用途：用來表示天體在天空中的方位和高度及、用途：用來表示天體在天空中的方位和高度及 其其 周日變化。例如：周日變化。例如：旭日東升、夕陽西下、明月當空等。旭日東升、夕陽西下、明月當空等。2 2、圓圈系統(tǒng)：地平圈、子午圈、卯西圈，三圈相

8、互垂直，將天空分為、圓圈系統(tǒng)：地平圈、子午圈、卯西圈，三圈相互垂直，將天空分為8 8塊塊 。3 3、根本要素：、根本要素： 基圈是地平圈?；κ堑仄饺Α?原點通常是南點原點通常是南點S S，始圈通常是午圈。，始圈通常是午圈。 地平緯度稱高度地平緯度稱高度h h，是天體相對于地平圈的方向和角間隔，是天體相對于地平圈的方向和角間隔 。取。取值范圍值范圍0 09090。 地平經(jīng)度稱方位地平經(jīng)度稱方位A A，是天體所在地地平經(jīng)圈相對于午圈的方向和，是天體所在地地平經(jīng)圈相對于午圈的方向和角間隔角間隔 。取值范圍。取值范圍0 0360360。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN

9、 INSTITUTE OF EDUCATION4、地平坐標系坐標值確實定：、地平坐標系坐標值確實定： 經(jīng)過天頂、天底和該天體，作垂直于地平圈的終圈，定出經(jīng)過天頂、天底和該天體，作垂直于地平圈的終圈，定出介點；介點； 確定方位確定方位A值，從值，從S點沿地平圈度量到介點，西量為正順點沿地平圈度量到介點，西量為正順時針為正；時針為正； 確定地平高度確定地平高度h值，從介點沿終圈度量到該天體，向天頂度值，從介點沿終圈度量到該天體，向天頂度量為正。量為正。 ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION練練 習習1 1a a、b b兩顆恒

10、星的方位如下面所述，請問需求兩顆恒星的方位如下面所述，請問需求 在天空的在天空的什么方向上才干找到？什么方向上才干找到？ a a星星 A= A=2020 h=20 h=20 b b星星 A=100 A=100 h= h=50502 2在下面圖中標出在下面圖中標出c c、d d、e e三顆天體的位置。三個天體的三顆天體的位置。三個天體的坐標值是：坐標值是： a a天體天體 A=0 A=0 h= h=4545 b b天體天體 A=180 A=180 h=0 h=0 c c天體天體 A= A=9090h=0h=0 ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE

11、OF EDUCATION三、第一赤道坐標系三、第一赤道坐標系 第一赤道坐標系又稱時角坐標系第一赤道坐標系又稱時角坐標系 用赤緯用赤緯和時角和時角t t來表示天體的位置。來表示天體的位置。 1 1、用途：用于時間的度量。天球的周日運動本身是均勻的，但在地平坐、用途：用于時間的度量。天球的周日運動本身是均勻的，但在地平坐標系中，方位的變化是不均勻的，所以地平坐標系不能用于度量時間。標系中，方位的變化是不均勻的，所以地平坐標系不能用于度量時間。人們?yōu)榱耸菇?jīng)度隨時間而均勻的變化，就設(shè)計了第一赤道坐標系，將人們?yōu)榱耸菇?jīng)度隨時間而均勻的變化，就設(shè)計了第一赤道坐標系，將基圈定為天赤道，天體在該坐標系均勻運動

12、，一樣的時間轉(zhuǎn)過的角度基圈定為天赤道，天體在該坐標系均勻運動，一樣的時間轉(zhuǎn)過的角度一樣。一樣。2 2、圓圈系統(tǒng)：天赤道、子午圈：、圓圈系統(tǒng)：天赤道、子午圈：3 3、根本要素：、根本要素： 基圈是天赤道。原點是上點基圈是天赤道。原點是上點Q Q；始圈是午圈。；始圈是午圈。 緯度稱赤緯緯度稱赤緯，是天體相對于天赤道的南北方向和角間隔，是天體相對于天赤道的南北方向和角間隔 。赤緯自天赤道起沿天體所在的赤經(jīng)圈向南北兩個方向度量，取值范圍赤緯自天赤道起沿天體所在的赤經(jīng)圈向南北兩個方向度量，取值范圍0 09090。 經(jīng)度稱時角經(jīng)度稱時角t t，是天體所在的赤經(jīng)圈相對于午圈的方向和角，是天體所在的赤經(jīng)圈相對

13、于午圈的方向和角間隔間隔 。時角以上點為起點，沿天赤道向西度量。時角以上點為起點，沿天赤道向西度量。 ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION4、時角坐標系坐標值確實定：、時角坐標系坐標值確實定：經(jīng)過經(jīng)過P、P和該天體，作垂直于天赤道的終圈，定出介點；和該天體，作垂直于天赤道的終圈，定出介點； 確定時角確定時角t值，從值，從Q點沿天赤道度量到介點，西量為正順時針為正；點沿天赤道度量到介點，西量為正順時針為正；確定赤緯確定赤緯值，從介點沿終圈度量到該天體，向值，從介點沿終圈度量到該天體，向P度量為正。度量為正。 ?地球概論?精

14、品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION練練 習習1 1當當=30=30N N時，時，P P點的點的t t、為多少？為多少？2 2在在=30=30N N的時角坐標系中，的時角坐標系中，Q Q點的點的t t、是多少？當是多少？當=50=50，= - 50= - 50時，時，Q Q點點t t、值是多少？該答案闡明了什值是多少？該答案闡明了什么結(jié)論？么結(jié)論？ 3 3某恒星時角為某恒星時角為18h18h，=0=0，問可以在天球的什么方向上見，問可以在天球的什么方向上見到該星？到該星？ ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENA

15、N INSTITUTE OF EDUCATION四、第二赤道坐標系四、第二赤道坐標系 第二赤道坐標系第二赤道坐標系用赤緯用赤緯和赤徑來表達天體在天球上位置。和赤徑來表達天體在天球上位置。 1、用途：表示天體在天球上相對不變的位置，用于編制星表。、用途：表示天體在天球上相對不變的位置，用于編制星表。 2、圓圈系統(tǒng)：天赤道、子午圈、黃道、二分圈、二至圈。、圓圈系統(tǒng)：天赤道、子午圈、黃道、二分圈、二至圈。3、根本要素：、根本要素： 基圈是天赤道；基圈是天赤道； 原點是春分點；原點是春分點； 始圈是春分圈；始圈是春分圈； 緯度稱赤緯緯度稱赤緯 ，經(jīng)度稱赤經(jīng)，經(jīng)度稱赤經(jīng) ，是天體所在時圈相對于春分圈的方

16、向，是天體所在時圈相對于春分圈的方向和角間隔和角間隔 。赤經(jīng)以春分點為起點，沿天赤道向東度量，取值范圍。赤經(jīng)以春分點為起點，沿天赤道向東度量，取值范圍0- 360。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION4、第二赤道坐標系坐標值確實定：、第二赤道坐標系坐標值確實定： 經(jīng)過經(jīng)過P、P和該天體，作垂直于天赤道的終圈，定出介點；和該天體，作垂直于天赤道的終圈，定出介點；確定赤緯確定赤緯值，從春分點沿天赤道度量到介點，東量為正逆時針為正；值，從春分點沿天赤道度量到介點，東量為正逆時針為正；確定赤經(jīng)確定赤經(jīng)值，從介點沿終圈度量到該天體

17、，向值，從介點沿終圈度量到該天體，向P度量為正。度量為正。 ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION五、黃道坐標系五、黃道坐標系黃道坐標系黃道坐標系用黃經(jīng)用黃經(jīng) 和黃緯和黃緯 來表達天體的位置來表達天體的位置 1 1、用途：表示日月行星在星空間的位置和運動。、用途：表示日月行星在星空間的位置和運動。 2 2、圓圈系統(tǒng)：黃道、黃經(jīng)圈、黃緯圈、無名圈、二至圈。、圓圈系統(tǒng)：黃道、黃經(jīng)圈、黃緯圈、無名圈、二至圈。3 3、根本要素：、根本要素： 基圈是黃道；原點是春分點；始圈是無名圈；基圈是黃道；原點是春分點；始圈是無名圈； 緯度稱黃

18、緯緯度稱黃緯，是天體相對于黃道的方向和角間隔，是天體相對于黃道的方向和角間隔 。黃緯。黃緯自黃道起沿天體所在的黃經(jīng)圈向南北兩個方向度量，取植范圍自黃道起沿天體所在的黃經(jīng)圈向南北兩個方向度量，取植范圍0 0 9090。 經(jīng)度稱黃經(jīng)經(jīng)度稱黃經(jīng)，是天體所在的黃經(jīng)圈相對于春分點所在的黃，是天體所在的黃經(jīng)圈相對于春分點所在的黃經(jīng)圈的方向和角間隔經(jīng)圈的方向和角間隔 。黃經(jīng)以春分點為起點，沿黃道向東度量，取。黃經(jīng)以春分點為起點，沿黃道向東度量，取值范圍值范圍0 0360360。 ?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION4、太陽黃徑：、太陽

19、黃徑： 由春分點沿黃道度量到太陽位置的經(jīng)度坐標。由春分點沿黃道度量到太陽位置的經(jīng)度坐標。 太陽黃徑的特點：太陽黃徑的特點：1太陽黃徑每日添加約太陽黃徑每日添加約1。2分至日時，太陽黃徑值分別為：春分日分至日時，太陽黃徑值分別為：春分日0，夏至日，夏至日90，秋分日，秋分日180，冬，冬至日至日270。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION六、六、 各種坐標系的比較各種坐標系的比較1、地平坐標系和第一赤道坐標系比較、地平坐標系和第一赤道坐標系比較 異同點：異同點： 1地平坐標系與第一赤道坐標系：兩種坐標系都屬于右旋地平坐標系

20、與第一赤道坐標系：兩種坐標系都屬于右旋坐標系，它們的經(jīng)度方位與時角都是向西度量為坐標系，它們的經(jīng)度方位與時角都是向西度量為正；正； 2二者都以子午圈為始圈，地平坐標系以地平圈為基圈，二者都以子午圈為始圈，地平坐標系以地平圈為基圈，以南點為原點；第一赤道坐標系以天赤道為基圈，以上點為以南點為原點；第一赤道坐標系以天赤道為基圈，以上點為原點。原點。?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION兩者關(guān)系式：兩者關(guān)系式：仰極高度北天極的地平高度仰極高度北天極的地平高度=天頂赤緯天頂赤緯=地理緯度值地理緯度值?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION地平坐標系和第一赤道坐標系重要點坐標值比較地平坐標系和第一赤道坐標系重要點坐標值比較?地球概論?精品資源共享課程沈振劍 制造 河南教育學院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION2、第二赤道坐標系和黃道坐標系比較、第二赤道坐標系和黃道坐標系比較 異同點：兩種坐標系都屬于左旋坐標系，它們的經(jīng)度赤異同點：兩種坐