第二章坐標(biāo)與時(shí)間系統(tǒng)

1、 1第二章 坐標(biāo)與時(shí)間主要內(nèi)容主要內(nèi)容 地球的運(yùn)動(dòng)地球的運(yùn)動(dòng) 天球及天球坐標(biāo)系天球及天球坐標(biāo)系 協(xié)議地球坐標(biāo)系協(xié)議地球坐標(biāo)系 GPS坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng) 21.1 1.1 地球的運(yùn)動(dòng)地球的運(yùn)動(dòng)p極半徑：極半徑：6357kmp赤道半徑：赤道半徑：6378kmp地球是一個(gè)赤道略鼓、兩極地球是一個(gè)赤道略鼓、兩極稍扁、不很規(guī)則的球體。稍扁、不很規(guī)則的球體。地球的形狀地球的形狀 3經(jīng) 線p經(jīng)線：在地球儀上，人為經(jīng)線：在地球儀上，人為劃定的連接南、北兩極的劃定的連接南、北兩極的線，即子午線。線，即子午線。p經(jīng)度：國(guó)際上規(guī)定，通過(guò)經(jīng)度：國(guó)際上規(guī)定，通過(guò)英國(guó)倫敦格林尼治天文臺(tái)英國(guó)倫敦格林尼治天文

2、臺(tái)附近的經(jīng)線為附近的經(jīng)線為0經(jīng)線（經(jīng)線（本初子午線）本初子午線）p從從0經(jīng)線向東、向西各經(jīng)線向東、向西各劃分為劃分為180，分別為東，分別為東經(jīng)和西經(jīng)。經(jīng)和西經(jīng)。 4緯 線p緯線：在地球儀上，人為緯線：在地球儀上，人為劃定的與經(jīng)線垂直的線圈劃定的與經(jīng)線垂直的線圈。p緯度：緯度： 將赤道定為將赤道定為0，向北、向南各劃分為向北、向南各劃分為90，分別為北緯和南緯。，分別為北緯和南緯。p南北半球的分界線是赤道南北半球的分界線是赤道。兩個(gè)極點(diǎn)的緯度分別是。兩個(gè)極點(diǎn)的緯度分別是90N和和90S。 5經(jīng) 緯 網(wǎng)p經(jīng)線和緯線相交，就經(jīng)線和緯線相交，就可以確定一點(diǎn)的位置?？梢源_定一點(diǎn)的位置。p在同一條經(jīng)線上

3、，每隔在同一條經(jīng)線上，每隔緯度緯度1，距離大約是，距離大約是_km。p在赤道上，每隔經(jīng)度在赤道上，每隔經(jīng)度1，距離大約是，距離大約是_km。 61.2 1.2 地球的自轉(zhuǎn)地球的自轉(zhuǎn)p方向：自西向東方向：自西向東繞地軸繞地軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。p地軸北端始終指地軸北端始終指向北極星。向北極星。 7自 轉(zhuǎn) 周 期p 恒星距地球非常遙遠(yuǎn)，恒星距地球非常遙遠(yuǎn)， “三顆三顆恒星恒星”實(shí)際上是同一顆恒星。實(shí)際上是同一顆恒星。p 地球自轉(zhuǎn)同時(shí)，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)同時(shí)，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。p 計(jì)時(shí)的開(kāi)始與結(jié)束都是計(jì)時(shí)的開(kāi)始與結(jié)束都是“三點(diǎn)三點(diǎn)一線一線”。p 恒星日（恒星日（E1E2）：）： 360 23h56m4sp 太陽(yáng)日

4、（太陽(yáng)日（E1E3）：）： 36059 24h 8恒星日和太陽(yáng)日p真正的自轉(zhuǎn)周期是恒星日真正的自轉(zhuǎn)周期是恒星日p常說(shuō)的常說(shuō)的1天是太陽(yáng)日天是太陽(yáng)日p恒星日恒星日23時(shí)時(shí)56分分4秒，是地球自轉(zhuǎn)的秒，是地球自轉(zhuǎn)的真正周期真正周期p太陽(yáng)日太陽(yáng)日24時(shí)，是地球自轉(zhuǎn)時(shí)，是地球自轉(zhuǎn)36059 的的時(shí)間時(shí)間 參照物不同，結(jié)果不同 9自轉(zhuǎn)角速度p地球表面除南北極點(diǎn)外，地球表面除南北極點(diǎn)外，任何地方角速度都一樣任何地方角速度都一樣。p地球自轉(zhuǎn)角速度地球自轉(zhuǎn)角速度=地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)角度角度/自轉(zhuǎn)時(shí)間自轉(zhuǎn)時(shí)間p 360/周期周期 15/hp自轉(zhuǎn)角速度兩極點(diǎn)為零，自轉(zhuǎn)角速度兩極點(diǎn)為零，其余均約為其余均約為15/h。

5、 10自轉(zhuǎn)線速度p 地球自轉(zhuǎn)線速度隨緯度升地球自轉(zhuǎn)線速度隨緯度升高而降低高而降低。赤道最大，極赤道最大，極點(diǎn)為零。點(diǎn)為零。 p線速度線速度v緯線圈周長(zhǎng)緯線圈周長(zhǎng)周期周期赤道周長(zhǎng)赤道周長(zhǎng)cos24h1670cos（km/h）p南北兩極點(diǎn)的自轉(zhuǎn)角速度南北兩極點(diǎn)的自轉(zhuǎn)角速度和線速度都為零。和線速度都為零。 11 地球自轉(zhuǎn)的意義地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生晝夜更替晝夜更替現(xiàn)象：現(xiàn)象：p 地球是一個(gè)不發(fā)光、也不透明的地球是一個(gè)不發(fā)光、也不透明的球體。球體。p 太陽(yáng)是一個(gè)點(diǎn)光源，平行照射的太陽(yáng)是一個(gè)點(diǎn)光源，平行照射的太陽(yáng)光，只能使地球的一半被照太陽(yáng)光，只能使地球的一半被照亮，形成晝半球，而另一半則形亮，形成晝

6、半球，而另一半則形成夜半球。成夜半球。p 晝夜半球的分界線叫晨昏線。晝夜半球的分界線叫晨昏線。 12晨 昏 線APB晨線晨線昏線昏線晨昏線晨昏線晨線晨線黑夜轉(zhuǎn)向白天的交界線黑夜轉(zhuǎn)向白天的交界線昏線昏線白天轉(zhuǎn)向黑夜的交界線白天轉(zhuǎn)向黑夜的交界線 13 地 方 時(shí)不同地方產(chǎn)生不同不同地方產(chǎn)生不同地方時(shí)地方時(shí)： 由于地球的自轉(zhuǎn)，在地球上同一緯線上的兩由于地球的自轉(zhuǎn)，在地球上同一緯線上的兩點(diǎn)，東邊的時(shí)刻總是早于西邊。每點(diǎn)，東邊的時(shí)刻總是早于西邊。每24小時(shí)自小時(shí)自轉(zhuǎn)一周，所以地球上經(jīng)度相差轉(zhuǎn)一周，所以地球上經(jīng)度相差15度的地方，度的地方，時(shí)間相差時(shí)間相差1小時(shí)。小時(shí)。 14時(shí) 區(qū)國(guó)際上將不同的地方時(shí)統(tǒng)一

7、劃分為國(guó)際上將不同的地方時(shí)統(tǒng)一劃分為24個(gè)時(shí)區(qū)個(gè)時(shí)區(qū)。 151.3 地球的公轉(zhuǎn)p地球運(yùn)動(dòng)是自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)這兩種運(yùn)動(dòng)的疊加地球運(yùn)動(dòng)是自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)這兩種運(yùn)動(dòng)的疊加。p公轉(zhuǎn)方向：自西向東（同自轉(zhuǎn)方向）公轉(zhuǎn)方向：自西向東（同自轉(zhuǎn)方向）p公轉(zhuǎn)周期：公轉(zhuǎn)周期：1年年 365d6h9m10s 恒星年（以恒星為參照系）恒星年（以恒星為參照系）p公轉(zhuǎn)軌道：近似正圓的橢圓（太陽(yáng)位于其公轉(zhuǎn)軌道：近似正圓的橢圓（太陽(yáng)位于其一焦點(diǎn)）一焦點(diǎn)） 16公轉(zhuǎn)速度R1.5億億km 17自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的比較平均約平均約30km/s平均約平均約1/d近日點(diǎn)處較快近日點(diǎn)處較快遠(yuǎn)日點(diǎn)處較慢遠(yuǎn)日點(diǎn)處較慢1個(gè)恒星年個(gè)恒星年365d6h9m10s自自西

8、西向向東東太陽(yáng)太陽(yáng)公轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)由赤道向兩極遞由赤道向兩極遞減，赤道減，赤道1670km/h，兩極兩極為為0兩極為兩極為0，其余各地約其余各地約15/h1個(gè)恒星日個(gè)恒星日23h56m4s自自西西向向東東地軸地軸自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)線速度線速度角速度角速度速速 度度周周 期期方方向向旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)中心中心運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式形式 18黃 赤 交 角地球公轉(zhuǎn)有兩個(gè)基本特性：地球公轉(zhuǎn)有兩個(gè)基本特性：p 黃道與赤道之間的夾角為黃道與赤道之間的夾角為23度度26分，即是分，即是黃赤交角黃赤交角。p 地球在公轉(zhuǎn)時(shí)地軸傾斜方地球在公轉(zhuǎn)時(shí)地軸傾斜方向不變，始終指向北極星向不變，始終指向北極星。 19黃赤交角的意義 20黃赤交角的意義p 在地

9、球繞日公轉(zhuǎn)時(shí)，太陽(yáng)有時(shí)直射北半球，直射的最北界在地球繞日公轉(zhuǎn)時(shí)，太陽(yáng)有時(shí)直射北半球，直射的最北界限為北緯限為北緯2323度度2626分，這條緯線被稱為分，這條緯線被稱為北回歸線北回歸線，每年，每年6 6月月2222日前后太陽(yáng)直射北回歸線這一天為日前后太陽(yáng)直射北回歸線這一天為夏至日夏至日。p 有時(shí)直射南半球，直射的最南界限為南緯有時(shí)直射南半球，直射的最南界限為南緯2323度度2626分，這條分，這條緯線被稱為緯線被稱為南回歸線南回歸線。每年。每年1212月月2222日前后太陽(yáng)直射南回歸日前后太陽(yáng)直射南回歸線，這一天為線，這一天為冬至日冬至日。p 每年每年3 3月月2121日前后太陽(yáng)直射赤道，日前

10、后太陽(yáng)直射赤道，春分春分。 每年每年9 9月月2323日前后太陽(yáng)直射赤道，日前后太陽(yáng)直射赤道，秋分秋分。p 地球以一年為周期繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)相應(yīng)地在南北地球以一年為周期繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)相應(yīng)地在南北回歸線之間往返移動(dòng)?；貧w線之間往返移動(dòng)。 21地球公轉(zhuǎn)的意義產(chǎn)生晝夜長(zhǎng)短變化產(chǎn)生晝夜長(zhǎng)短變化p 晨昏線與太陽(yáng)直射光線的晨昏線與太陽(yáng)直射光線的關(guān)系是相互垂直，由于太關(guān)系是相互垂直，由于太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置變化，使陽(yáng)直射點(diǎn)的位置變化，使得晨昏線把所經(jīng)過(guò)的緯線得晨昏線把所經(jīng)過(guò)的緯線分割成不同的晝弧和夜弧分割成不同的晝弧和夜弧，從而導(dǎo)致經(jīng)過(guò)地球自轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致經(jīng)過(guò)地球自轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的白晝一周產(chǎn)生不

11、同長(zhǎng)度的白晝和黑夜。和黑夜。 太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng) 22晝夜長(zhǎng)短變化規(guī)律p北半球自春分日至秋分日，太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球移動(dòng)，各北半球自春分日至秋分日，太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球移動(dòng)，各地晝長(zhǎng)于夜，緯度越高晝?cè)介L(zhǎng)夜越短。南半球相反。地晝長(zhǎng)于夜，緯度越高晝?cè)介L(zhǎng)夜越短。南半球相反。p北半球自秋分到次年春分，太陽(yáng)直射點(diǎn)在南半球移動(dòng)，各北半球自秋分到次年春分，太陽(yáng)直射點(diǎn)在南半球移動(dòng)，各地晝短夜長(zhǎng)，緯度越高夜越長(zhǎng)晝?cè)蕉?。南半球相反。地晝短夜長(zhǎng)，緯度越高夜越長(zhǎng)晝?cè)蕉?。南半球相反?23極 晝 極 夜p夏至日北半球達(dá)到晝最長(zhǎng)夜最短，北極圈以內(nèi)出現(xiàn)極晝。夏至日北半球達(dá)到晝最長(zhǎng)夜最短，北極圈以內(nèi)出現(xiàn)極晝。p冬至

12、日北半球達(dá)到晝最短夜最長(zhǎng)，北極圈以內(nèi)出現(xiàn)極夜。冬至日北半球達(dá)到晝最短夜最長(zhǎng)，北極圈以內(nèi)出現(xiàn)極夜。p春分日和秋分日，太陽(yáng)直射赤道，全球各地晝夜等長(zhǎng)，各春分日和秋分日，太陽(yáng)直射赤道，全球各地晝夜等長(zhǎng)，各為為12小時(shí)。小時(shí)。 24四 季 更 替p由于黃赤交角的存在，地球在以一年為時(shí)間由于黃赤交角的存在，地球在以一年為時(shí)間的公轉(zhuǎn)中，不同的時(shí)間有不同的太陽(yáng)高度和的公轉(zhuǎn)中，不同的時(shí)間有不同的太陽(yáng)高度和不同的晝夜長(zhǎng)短，因此在同一地點(diǎn)不同的時(shí)不同的晝夜長(zhǎng)短，因此在同一地點(diǎn)不同的時(shí)間，地球上有熱量多少的差異。也就出現(xiàn)了間，地球上有熱量多少的差異。也就出現(xiàn)了冷暖的時(shí)間差異。冷暖的時(shí)間差異。p從天文含義看：夏季就是

13、一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)，從天文含義看：夏季就是一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)，太陽(yáng)最高的季節(jié)。冬季就是一年內(nèi)白晝最短太陽(yáng)最高的季節(jié)。冬季就是一年內(nèi)白晝最短，太陽(yáng)最低的季節(jié)。春、秋季就是冬夏季節(jié)，太陽(yáng)最低的季節(jié)。春、秋季就是冬夏季節(jié)的過(guò)渡季節(jié)。的過(guò)渡季節(jié)。 25地球的運(yùn)動(dòng)總結(jié)地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn) 平面平面 平面平面晝夜長(zhǎng)短的晝夜長(zhǎng)短的 變化，變化， 的季節(jié)變化的季節(jié)變化 交角交角太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng) 的更替、的更替、 的劃分的劃分赤道赤道黃道黃道黃赤黃赤季節(jié)季節(jié)正午太陽(yáng)高度正午太陽(yáng)高度四季四季五帶五帶 262.1 天球及天球坐標(biāo)系坐標(biāo)系統(tǒng)的三要素坐標(biāo)系統(tǒng)的三要素p坐標(biāo)原點(diǎn)位置坐標(biāo)原點(diǎn)位置

14、p坐標(biāo)軸指向坐標(biāo)軸指向p坐標(biāo)尺度坐標(biāo)尺度p在在GPS定位中，坐標(biāo)系原點(diǎn)一般取定位中，坐標(biāo)系原點(diǎn)一般取地球質(zhì)心地球質(zhì)心，而坐標(biāo)軸的指向具有一定的選擇性。而坐標(biāo)軸的指向具有一定的選擇性。p協(xié)議坐標(biāo)系：協(xié)議坐標(biāo)系：國(guó)際上都通過(guò)協(xié)議來(lái)確定全球性國(guó)際上都通過(guò)協(xié)議來(lái)確定全球性坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)軸指向，這種共同確認(rèn)的坐標(biāo)坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)軸指向，這種共同確認(rèn)的坐標(biāo)系稱為協(xié)議坐標(biāo)系。系稱為協(xié)議坐標(biāo)系。 27坐 標(biāo) 系在在GPS定位中，通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng)：定位中，通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng)：p天球坐標(biāo)系：天球坐標(biāo)系： 在空間固定的坐標(biāo)系，與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，對(duì)描述在空間固定的坐標(biāo)系，與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，對(duì)描述衛(wèi)星的運(yùn)行位置和狀態(tài)極

15、其方便。衛(wèi)星的運(yùn)行位置和狀態(tài)極其方便。p地固坐標(biāo)系：地固坐標(biāo)系： 地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)，對(duì)表達(dá)地面觀測(cè)站的地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)，對(duì)表達(dá)地面觀測(cè)站的位置和處理觀測(cè)數(shù)據(jù)尤為方便。位置和處理觀測(cè)數(shù)據(jù)尤為方便。 282.2 天 球以地球質(zhì)心為中心，以地球質(zhì)心為中心，半徑半徑r為任意長(zhǎng)度的為任意長(zhǎng)度的一個(gè)假想球體。一個(gè)假想球體。 29天 球天球作用：天球作用：天文學(xué)中通常把參考坐標(biāo)建立在天球上天文學(xué)中通常把參考坐標(biāo)建立在天球上北天極南天極黃道天球赤道赤經(jīng)赤緯太陽(yáng)星體地球地球赤道本初子午圈 30天球上的主要點(diǎn)、線為建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，必須確為建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，必須確定球面上的一些參考點(diǎn)、線、定球面上的一

16、些參考點(diǎn)、線、面和圈。面和圈。p天軸與天極：天軸與天極：地球自轉(zhuǎn)軸的地球自轉(zhuǎn)軸的延伸直線為天軸，天軸與天延伸直線為天軸，天軸與天球的交點(diǎn)球的交點(diǎn)Pn(北天極北天極)Ps(南天南天極極)稱為天極。稱為天極。p天球赤道面與天球赤道：天球赤道面與天球赤道：通通過(guò)地球質(zhì)心與天軸垂直的平過(guò)地球質(zhì)心與天軸垂直的平面為天球赤道面，該面與天面為天球赤道面，該面與天球相交的大圓為天球赤道。球相交的大圓為天球赤道。 31天球上的主要點(diǎn)、線p天球子午面與天球子午圈：天球子午面與天球子午圈：包含天軸并經(jīng)過(guò)地球上包含天軸并經(jīng)過(guò)地球上任一點(diǎn)的平面為天球子午面，該面與天球相交的大任一點(diǎn)的平面為天球子午面，該面與天球相交的大

17、圓為天球子午圈。圓為天球子午圈。p黃道：黃道：地球公轉(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓，即當(dāng)?shù)厍蚬D(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓，即當(dāng)?shù)厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球上的觀測(cè)者所見(jiàn)到的太陽(yáng)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球上的觀測(cè)者所見(jiàn)到的太陽(yáng)在天球上的運(yùn)動(dòng)軌跡。黃道面與赤道面的夾角稱為在天球上的運(yùn)動(dòng)軌跡。黃道面與赤道面的夾角稱為黃赤交角黃赤交角，約，約23.50度。度。p黃極：黃極：通過(guò)天球中心，垂直于黃道面的直線與天球通過(guò)天球中心，垂直于黃道面的直線與天球的交點(diǎn)?？拷碧鞓O的交點(diǎn)稱北黃極，靠近南天極的交點(diǎn)?？拷碧鞓O的交點(diǎn)稱北黃極，靠近南天極的交點(diǎn)稱南黃極。的交點(diǎn)稱南黃極。p春分點(diǎn)：春分點(diǎn)：當(dāng)太陽(yáng)在黃道上從天球南半球向北半

18、球運(yùn)當(dāng)太陽(yáng)在黃道上從天球南半球向北半球運(yùn)行時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)行時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)。p春分點(diǎn)和天球赤道面春分點(diǎn)和天球赤道面是建立參考系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)和是建立參考系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面?；鶞?zhǔn)面。 322.3 天球坐標(biāo)系天球坐標(biāo)系又稱為恒星坐標(biāo)系天球坐標(biāo)系又稱為恒星坐標(biāo)系天球空間直角坐標(biāo)系：天球空間直角坐標(biāo)系：p原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心pz軸指向天球的北極軸指向天球的北極Pnpx軸指向春分點(diǎn)軸指向春分點(diǎn)py軸與軸與x、z軸構(gòu)成右手軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系坐標(biāo)系 33天球球面坐標(biāo)系p原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心p赤經(jīng)赤經(jīng)為含天軸和春分點(diǎn)為含天軸和春分點(diǎn)的天球子午面與經(jīng)過(guò)天體的天球

19、子午面與經(jīng)過(guò)天體的天球子午面之間的交角的天球子午面之間的交角p赤緯赤緯為原點(diǎn)至天體的連為原點(diǎn)至天體的連線與天球赤道面的夾角線與天球赤道面的夾角p向徑向徑r為原點(diǎn)至天體的距離為原點(diǎn)至天體的距離 34坐 標(biāo) 轉(zhuǎn) 換p天球赤道坐標(biāo)系天球赤道坐標(biāo)系(, , r)p天球直角坐標(biāo)系天球直角坐標(biāo)系(x, y, z)p天球直角坐標(biāo)系與天球球面天球直角坐標(biāo)系與天球球面坐標(biāo)系在表達(dá)同一天體的位坐標(biāo)系在表達(dá)同一天體的位置時(shí)是等價(jià)的，二者可相互置時(shí)是等價(jià)的，二者可相互轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。coscoscossinsinxyrz 22222arctanarctanrxyzyxzxy 35歲 差 p天球坐標(biāo)系的建立是假定地球的自轉(zhuǎn)

20、軸在空間的天球坐標(biāo)系的建立是假定地球的自轉(zhuǎn)軸在空間的方向上是固定的，春分點(diǎn)在天球上的位置保持不方向上是固定的，春分點(diǎn)在天球上的位置保持不變。變。p實(shí)際上地球接近于一個(gè)赤道隆起的橢球體，在日實(shí)際上地球接近于一個(gè)赤道隆起的橢球體，在日月和其它天體引力對(duì)地球隆起部分的作用下，地月和其它天體引力對(duì)地球隆起部分的作用下，地球在繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)，使地球自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)力矩球在繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)，使地球自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)力矩，自轉(zhuǎn)軸方向不再保持不變，從而使春分點(diǎn)在黃，自轉(zhuǎn)軸方向不再保持不變，從而使春分點(diǎn)在黃道上產(chǎn)生緩慢西移，此現(xiàn)象在天文學(xué)上稱為道上產(chǎn)生緩慢西移，此現(xiàn)象在天文學(xué)上稱為歲差歲差，它使春分點(diǎn)每年沿赤道移動(dòng)，它使春

21、分點(diǎn)每年沿赤道移動(dòng)0.13秒。秒。 p歲差主要包括歲差主要包括赤道歲差赤道歲差（日月歲差）和（日月歲差）和黃道歲差黃道歲差（行星歲差）。（行星歲差）。p春分點(diǎn)每年西移春分點(diǎn)每年西移50.2，周期約為，周期約為25800年。年。 36章 動(dòng) p在歲差的影響下，地球自轉(zhuǎn)軸在空間繞北黃極順時(shí)針旋在歲差的影響下，地球自轉(zhuǎn)軸在空間繞北黃極順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因而使北天極以同樣方式繞北黃極順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)，因而使北天極以同樣方式繞北黃極順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在天球上這種順時(shí)針規(guī)律運(yùn)動(dòng)的北天極稱為天球上這種順時(shí)針規(guī)律運(yùn)動(dòng)的北天極稱為瞬時(shí)平北天極瞬時(shí)平北天極（簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱平北天極平北天極），相應(yīng)的天球赤道和春分點(diǎn)稱為），相應(yīng)的天

22、球赤道和春分點(diǎn)稱為瞬時(shí)瞬時(shí)天球平赤道和瞬時(shí)平春分點(diǎn)天球平赤道和瞬時(shí)平春分點(diǎn)。p在太陽(yáng)和其它行星引力的影響下，月球的運(yùn)動(dòng)軌道以及在太陽(yáng)和其它行星引力的影響下，月球的運(yùn)動(dòng)軌道以及月地之間的距離在不斷變化，北天極繞北黃極順時(shí)針旋月地之間的距離在不斷變化，北天極繞北黃極順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的軌跡十分復(fù)雜。如果觀測(cè)時(shí)的北天極稱為轉(zhuǎn)的軌跡十分復(fù)雜。如果觀測(cè)時(shí)的北天極稱為瞬時(shí)北天瞬時(shí)北天極極（或（或真北天極真北天極），相應(yīng)的天球赤道和春分點(diǎn)稱為），相應(yīng)的天球赤道和春分點(diǎn)稱為瞬時(shí)瞬時(shí)天球赤道和瞬時(shí)春分點(diǎn)天球赤道和瞬時(shí)春分點(diǎn)（或（或真天球赤道和真春分點(diǎn)真天球赤道和真春分點(diǎn)）。）。則在日月引力等因素的影響下，瞬時(shí)北天極將繞

23、瞬時(shí)平則在日月引力等因素的影響下，瞬時(shí)北天極將繞瞬時(shí)平北天極產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，軌道大致為橢圓。這種現(xiàn)象稱為北天極產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，軌道大致為橢圓。這種現(xiàn)象稱為章動(dòng)章動(dòng)。 p章動(dòng)的周期是章動(dòng)的周期是18.6年。年。 37歲差和章動(dòng) p歲差：北天極沿圓形軌道歲差：北天極沿圓形軌道繞北黃極的運(yùn)動(dòng)繞北黃極的運(yùn)動(dòng)p章動(dòng)：北天極沿橢圓形軌章動(dòng)：北天極沿橢圓形軌道運(yùn)動(dòng)道運(yùn)動(dòng) 38協(xié)議天球坐標(biāo)系 p協(xié)議天球坐標(biāo)系協(xié)議天球坐標(biāo)系(Conventional Inertial SystemCIS) 經(jīng)協(xié)商指定的某一特定時(shí)刻的平天球坐標(biāo)系。當(dāng)前經(jīng)協(xié)商指定的某一特定時(shí)刻的平天球坐標(biāo)系。當(dāng)前，國(guó)際上所采用的天球坐標(biāo)系國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)和，

24、國(guó)際上所采用的天球坐標(biāo)系國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)和國(guó)際天文協(xié)議聯(lián)合會(huì)確定國(guó)際天文協(xié)議聯(lián)合會(huì)確定p2000年年1月月15日日12h（J2000.0）的平天球坐標(biāo)系）的平天球坐標(biāo)系u Z軸指向軸指向J2000.0的平北天極的平北天極u X軸指向軸指向J2000.0的平春分點(diǎn)的平春分點(diǎn) 39協(xié)議天球坐標(biāo)系 協(xié)議天球坐標(biāo)系與真天球坐標(biāo)系間的關(guān)系協(xié)議天球坐標(biāo)系與真天球坐標(biāo)系間的關(guān)系 需要進(jìn)行需要進(jìn)行歲差和章動(dòng)改正歲差和章動(dòng)改正特定時(shí)刻的特定時(shí)刻的真天球坐標(biāo)真天球坐標(biāo)章動(dòng)改正章動(dòng)改正特定時(shí)刻的特定時(shí)刻的平天球坐標(biāo)平天球坐標(biāo)J2000.0的平天球坐標(biāo)的平天球坐標(biāo)（協(xié)議天球坐標(biāo)）（協(xié)議天球坐標(biāo)）歲差改正歲差改正 40

25、2.4 協(xié)議地球坐標(biāo)系(CTS)p 地固坐標(biāo)系地固坐標(biāo)系: 天球坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，導(dǎo)天球坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，導(dǎo)致地球上一固定點(diǎn)在天球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)隨地致地球上一固定點(diǎn)在天球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)隨地球自轉(zhuǎn)而變化，應(yīng)用不方便球自轉(zhuǎn)而變化，應(yīng)用不方便。p 為了描述地面觀測(cè)點(diǎn)的位置，有必要建立與地為了描述地面觀測(cè)點(diǎn)的位置，有必要建立與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系。p 地球坐標(biāo)系有兩種表達(dá)方式：地球坐標(biāo)系有兩種表達(dá)方式： 地心空間直角坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系。地心空間直角坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系。 41地心空間直角坐標(biāo)系p原點(diǎn)與地球質(zhì)心重合原點(diǎn)與地球質(zhì)心重合pz軸指向地球北極軸指向地球北極px軸指向格林尼

26、治平子午軸指向格林尼治平子午面與赤道的交點(diǎn)面與赤道的交點(diǎn)Epy軸垂直于軸垂直于xoz平面構(gòu)成右平面構(gòu)成右手坐標(biāo)系。手坐標(biāo)系。 42大地坐標(biāo)系p地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合，橢球短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合，橢球短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合p大地緯度大地緯度B為過(guò)地面點(diǎn)的橢球法為過(guò)地面點(diǎn)的橢球法線與橢球赤道面的夾角線與橢球赤道面的夾角p大地經(jīng)度大地經(jīng)度L為過(guò)地面點(diǎn)的橢球子為過(guò)地面點(diǎn)的橢球子午面與格林尼治平大地子午面之午面與格林尼治平大地子午面之間的夾角間的夾角p大地高大地高H為地面點(diǎn)沿橢球法線至為地面點(diǎn)沿橢球法線至橢球面的距離橢球面的距離 43地球坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 p 任一地面點(diǎn)在地

27、球坐標(biāo)系任一地面點(diǎn)在地球坐標(biāo)系中可表示為（中可表示為（X，Y，Z）和（和（B，L，H），兩者可），兩者可進(jìn)行互換。進(jìn)行互換。p 空間大地坐標(biāo)依附于參考空間大地坐標(biāo)依附于參考橢球。為建立大地坐標(biāo)與橢球。為建立大地坐標(biāo)與直角坐標(biāo)之間的關(guān)系，必直角坐標(biāo)之間的關(guān)系，必須首先定義參考橢球。須首先定義參考橢球。 44坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式設(shè)地球參考橢球長(zhǎng)半徑為設(shè)地球參考橢球長(zhǎng)半徑為a，短半徑為短半徑為b，偏心率為，偏心率為e， N為橢球卯酉圈的曲率半徑。為橢球卯酉圈的曲率半徑。地心緯度，即觀測(cè)點(diǎn)和地心連線地心緯度，即觀測(cè)點(diǎn)和地心連線與赤道面的夾角與赤道面的夾角, tan=Z/（X2+Y2）1/2；R地心向徑，地心向

28、徑，R=（X2+Y2+Z2）1/2。2()coscos()cossin(1)sinXNHBLYNHBLZNeHB2arctansinarctan tan1coscosYLXaeBBZWRHNB 122222221sinaNeBabea 45極 移p地球自轉(zhuǎn)軸受日月引力作用使其在空間變化地球自轉(zhuǎn)軸受日月引力作用使其在空間變化，導(dǎo)致，導(dǎo)致章動(dòng)和歲差章動(dòng)和歲差。而且還受到地球內(nèi)部質(zhì)量。而且還受到地球內(nèi)部質(zhì)量不均勻影響，在地球體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致不均勻影響，在地球體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致極移極移。p極移：極移：地球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球體的位置不是地球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球體的位置不是固定的，地極點(diǎn)在地球表面上的位置隨時(shí)間而

29、固定的，地極點(diǎn)在地球表面上的位置隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。極移將使地球坐標(biāo)系的變化的現(xiàn)象。極移將使地球坐標(biāo)系的Z軸方向軸方向發(fā)生變化。主要引起地球瞬時(shí)坐標(biāo)系相對(duì)協(xié)議發(fā)生變化。主要引起地球瞬時(shí)坐標(biāo)系相對(duì)協(xié)議地球坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)。地球坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)。p地極移動(dòng)與歲差和章動(dòng)是不同的概念，歲差地極移動(dòng)與歲差和章動(dòng)是不同的概念，歲差和章動(dòng)是指地球自轉(zhuǎn)軸在空間指向的移動(dòng)，而和章動(dòng)是指地球自轉(zhuǎn)軸在空間指向的移動(dòng)，而地極移動(dòng)則是指地球北極與地面參照物的相對(duì)地極移動(dòng)則是指地球北極與地面參照物的相對(duì)移動(dòng)。移動(dòng)。 46極 移p極移現(xiàn)象主要引起地極移現(xiàn)象主要引起地球瞬時(shí)坐標(biāo)系相對(duì)協(xié)議球瞬時(shí)坐標(biāo)系相對(duì)協(xié)議地球坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)。地球坐標(biāo)

30、系的旋轉(zhuǎn)。 47地球與天球之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換p 根據(jù)協(xié)議地球坐標(biāo)系和協(xié)議天球坐標(biāo)系的定義：根據(jù)協(xié)議地球坐標(biāo)系和協(xié)議天球坐標(biāo)系的定義：u兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置相同；u兩坐標(biāo)系的z軸指向相同；u兩坐標(biāo)系x軸的指向不同，其間夾角為春分點(diǎn)的格林尼治恒星時(shí)。GAST：春分點(diǎn)的格林尼治恒星時(shí)春分點(diǎn)的格林尼治恒星時(shí)（Greenwich Apparent Sidereal Time） 48坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程zTTXxYRGASTyZz zyzxzxyxzCTSCISXxYR RRyZz 兩者的坐標(biāo)原點(diǎn)一致，只需多次旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸即可兩者的坐標(biāo)原點(diǎn)一致，只需多次旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸即可 492.5 GPS坐標(biāo)系統(tǒng)p在在GPS系統(tǒng)中，為確定

31、用戶接收機(jī)的位置，系統(tǒng)中，為確定用戶接收機(jī)的位置，GPS衛(wèi)星的瞬時(shí)位置應(yīng)轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的地球坐標(biāo)系統(tǒng)。衛(wèi)星的瞬時(shí)位置應(yīng)轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的地球坐標(biāo)系統(tǒng)。pGPS試驗(yàn)階段，衛(wèi)星瞬時(shí)位置的計(jì)算采用試驗(yàn)階段，衛(wèi)星瞬時(shí)位置的計(jì)算采用1972年年世界大地坐標(biāo)系（世界大地坐標(biāo)系（WGS-72），），1987年年1月月10日日開(kāi)始采用改進(jìn)的大地坐標(biāo)系統(tǒng)開(kāi)始采用改進(jìn)的大地坐標(biāo)系統(tǒng)WGS-84。p世界大地坐標(biāo)系（世界大地坐標(biāo)系（World Geodetic System）WGS屬于協(xié)議地球坐標(biāo)系屬于協(xié)議地球坐標(biāo)系CTS，p WGS可看成可看成CTS的近似系統(tǒng)。的近似系統(tǒng)。 50WGS-84坐標(biāo)系pWGS-84坐標(biāo)系是美國(guó)坐

32、標(biāo)系是美國(guó)84年在衛(wèi)星大地測(cè)年在衛(wèi)星大地測(cè)量的基礎(chǔ)上建立的以地球質(zhì)心為原點(diǎn)的大地量的基礎(chǔ)上建立的以地球質(zhì)心為原點(diǎn)的大地測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量基準(zhǔn)。u Z軸指向軸指向1984北極北極u X軸指向軸指向1984格林威治子午線與赤道交點(diǎn)格林威治子午線與赤道交點(diǎn)u Y軸與軸與X、Z軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。 51WGS-84坐標(biāo)系p由由GPS衛(wèi)星發(fā)布的星衛(wèi)星發(fā)布的星歷參數(shù)是歷參數(shù)是WGS-84坐標(biāo)坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)，故系的數(shù)據(jù)，故GPS測(cè)量測(cè)量時(shí)，先求得測(cè)站點(diǎn)的時(shí)，先求得測(cè)站點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)，再換算坐標(biāo)，再換算為當(dāng)?shù)厥褂玫淖鴺?biāo)。為當(dāng)?shù)厥褂玫淖鴺?biāo)。 52橢 球WGS-72與與WGS-84的基本大地參數(shù)：

33、的基本大地參數(shù)：長(zhǎng)半徑、扁率、自轉(zhuǎn)角速度、萬(wàn)有引力常數(shù)長(zhǎng)半徑、扁率、自轉(zhuǎn)角速度、萬(wàn)有引力常數(shù)基本大地參數(shù)基本大地參數(shù)WGS-72WGS-84長(zhǎng)半徑長(zhǎng)半徑a(m)63781356378137橢球扁率橢球扁率f1/298.261/298.257 (rad/s)7.292115 10-57.292115 10-5GM(km3/s2)398600.8398600.5 532.6 時(shí)間系統(tǒng) p時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)是精確描述天體和衛(wèi)星運(yùn)行位置及其相互是精確描述天體和衛(wèi)星運(yùn)行位置及其相互關(guān)系的重要基準(zhǔn)，也是利用衛(wèi)星進(jìn)行定位的重要基關(guān)系的重要基準(zhǔn)，也是利用衛(wèi)星進(jìn)行定位的重要基準(zhǔn)。準(zhǔn)。p時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)間系統(tǒng)的重要性重

34、要性：uGPS衛(wèi)星作為高空觀測(cè)目標(biāo)，位置不斷變化，在給出衛(wèi)星運(yùn)衛(wèi)星作為高空觀測(cè)目標(biāo)，位置不斷變化，在給出衛(wèi)星運(yùn)行位置同時(shí)，必須給出相應(yīng)瞬間時(shí)刻。例如當(dāng)要求行位置同時(shí)，必須給出相應(yīng)瞬間時(shí)刻。例如當(dāng)要求GPS衛(wèi)星衛(wèi)星位置誤差小于位置誤差小于1cm，則相應(yīng)的時(shí)刻誤差應(yīng)小于，則相應(yīng)的時(shí)刻誤差應(yīng)小于2.6 X10-6s。u準(zhǔn)確地測(cè)定觀測(cè)站至衛(wèi)星的距離，必須精密地測(cè)定信號(hào)的傳準(zhǔn)確地測(cè)定觀測(cè)站至衛(wèi)星的距離，必須精密地測(cè)定信號(hào)的傳播時(shí)間。若要距離誤差小于播時(shí)間。若要距離誤差小于1cm，則信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)定誤，則信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)定誤差應(yīng)小于差應(yīng)小于3 X10-11s 54時(shí)間概念p由于地球的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在天球坐標(biāo)

35、系中地球上由于地球的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在天球坐標(biāo)系中地球上點(diǎn)的位置是不斷變化的，在地心坐標(biāo)系中，即點(diǎn)的位置是不斷變化的，在地心坐標(biāo)系中，即使衛(wèi)星不動(dòng)，地面點(diǎn)位置與衛(wèi)星的相互位置關(guān)使衛(wèi)星不動(dòng)，地面點(diǎn)位置與衛(wèi)星的相互位置關(guān)系也是變化的。系也是變化的。p若要求赤道上一點(diǎn)的位置誤差不超過(guò)若要求赤道上一點(diǎn)的位置誤差不超過(guò)1cm，則，則時(shí)間測(cè)定誤差要小于時(shí)間測(cè)定誤差要小于2 X 10-5s。p時(shí)間包含了時(shí)間包含了“時(shí)刻時(shí)刻”和和“時(shí)間間隔時(shí)間間隔”兩個(gè)概念兩個(gè)概念。u時(shí)刻時(shí)刻是指發(fā)生某一現(xiàn)象的瞬間，與所獲取數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的是指發(fā)生某一現(xiàn)象的瞬間，與所獲取數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻也稱歷元。時(shí)刻也稱歷元。u時(shí)間間隔時(shí)間間隔是指發(fā)生某

36、一現(xiàn)象所經(jīng)歷的過(guò)程，是這一過(guò)是指發(fā)生某一現(xiàn)象所經(jīng)歷的過(guò)程，是這一過(guò)程始末的時(shí)間之差。程始末的時(shí)間之差。 55時(shí)間基準(zhǔn)p測(cè)量時(shí)間必須建立一個(gè)測(cè)量的基準(zhǔn)，即時(shí)間的單測(cè)量時(shí)間必須建立一個(gè)測(cè)量的基準(zhǔn)，即時(shí)間的單位（尺度）和原點(diǎn)（起始?xì)v元）。其中時(shí)間的尺位（尺度）和原點(diǎn)（起始?xì)v元）。其中時(shí)間的尺度是關(guān)鍵，而原點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用加以選定。度是關(guān)鍵，而原點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用加以選定。p符合下列要求的任何一個(gè)可觀察的周期運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象符合下列要求的任何一個(gè)可觀察的周期運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，都可用作確定時(shí)間的基準(zhǔn)：，都可用作確定時(shí)間的基準(zhǔn)：u 運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的、周期性的。u 運(yùn)動(dòng)的周期應(yīng)具有充分的穩(wěn)定性。u 運(yùn)動(dòng)的周期必須具有復(fù)現(xiàn)性，即在

37、任何地方和時(shí)間，都可通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，復(fù)現(xiàn)這種周期性運(yùn)動(dòng)。 56世界時(shí)系統(tǒng)p地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的，且比較均勻。最地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的，且比較均勻。最早建立的時(shí)間系統(tǒng)是以地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基準(zhǔn)早建立的時(shí)間系統(tǒng)是以地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基準(zhǔn)的世界時(shí)系統(tǒng)。的世界時(shí)系統(tǒng)。p由于觀察地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所選取的空間參考由于觀察地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所選取的空間參考點(diǎn)不同，世界時(shí)系統(tǒng)包括點(diǎn)不同，世界時(shí)系統(tǒng)包括:u 恒星時(shí)恒星時(shí)u 平太陽(yáng)時(shí)平太陽(yáng)時(shí)u 世界時(shí)世界時(shí) 57恒星時(shí)(Siderdal Time, ST) p以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所確定的時(shí)間稱為恒星時(shí)。確定的時(shí)間稱為

38、恒星時(shí)。p春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)本地子午圈的時(shí)間間隔為春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)本地子午圈的時(shí)間間隔為一恒星日，即一恒星日，即24個(gè)恒星小時(shí)。個(gè)恒星小時(shí)。p恒星時(shí)以春分點(diǎn)通過(guò)本地子午圈時(shí)刻為起算原恒星時(shí)以春分點(diǎn)通過(guò)本地子午圈時(shí)刻為起算原點(diǎn)，在數(shù)值上等于春分點(diǎn)相對(duì)于本地子午圈的點(diǎn)，在數(shù)值上等于春分點(diǎn)相對(duì)于本地子午圈的時(shí)角，同一瞬間不同測(cè)站的恒星時(shí)不同，具有時(shí)角，同一瞬間不同測(cè)站的恒星時(shí)不同，具有地方性，也稱地方恒星時(shí)。地方性，也稱地方恒星時(shí)。 58平太陽(yáng)時(shí)(Mean solar Time, MT)p由于地球公轉(zhuǎn)的軌道為橢圓，根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)的開(kāi)普勒定律由于地球公轉(zhuǎn)的軌道為橢圓，根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)的開(kāi)普勒定律，可知太陽(yáng)

39、的視運(yùn)動(dòng)速度是不均勻的，如果以真太陽(yáng)作為，可知太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)速度是不均勻的，如果以真太陽(yáng)作為觀察地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，則不符合建立時(shí)間系統(tǒng)的基觀察地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，則不符合建立時(shí)間系統(tǒng)的基本要求。本要求。p假設(shè)一個(gè)參考點(diǎn)的視運(yùn)動(dòng)速度等于真太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)的平均假設(shè)一個(gè)參考點(diǎn)的視運(yùn)動(dòng)速度等于真太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)的平均速度，且在天球赤道上作周年視運(yùn)動(dòng)，這個(gè)假設(shè)的參考點(diǎn)速度，且在天球赤道上作周年視運(yùn)動(dòng)，這個(gè)假設(shè)的參考點(diǎn)在天文學(xué)中稱為平太陽(yáng)。在天文學(xué)中稱為平太陽(yáng)。p平太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)本地子午圈的時(shí)間間隔為一平太陽(yáng)日平太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)本地子午圈的時(shí)間間隔為一平太陽(yáng)日，包含，包含24個(gè)平太陽(yáng)時(shí)。平太陽(yáng)時(shí)也具有地方

40、性。個(gè)平太陽(yáng)時(shí)。平太陽(yáng)時(shí)也具有地方性。 59世界時(shí)(Universal Time, UT) p以平子夜為零時(shí)起算的格林尼治平太陽(yáng)時(shí)稱為以平子夜為零時(shí)起算的格林尼治平太陽(yáng)時(shí)稱為世世界時(shí)界時(shí)。世界時(shí)與平太陽(yáng)時(shí)的時(shí)間尺度相同，起算。世界時(shí)與平太陽(yáng)時(shí)的時(shí)間尺度相同，起算點(diǎn)不同。秒定義為一個(gè)平太陽(yáng)日的點(diǎn)不同。秒定義為一個(gè)平太陽(yáng)日的1/86400，是，是以地球自轉(zhuǎn)這一周期運(yùn)動(dòng)作為基礎(chǔ)的時(shí)間尺度。以地球自轉(zhuǎn)這一周期運(yùn)動(dòng)作為基礎(chǔ)的時(shí)間尺度。p地球自轉(zhuǎn)存在極移現(xiàn)象，加入極移改正得地球自轉(zhuǎn)存在極移現(xiàn)象，加入極移改正得UT1。加入地球自轉(zhuǎn)角速度的季節(jié)改正得加入地球自轉(zhuǎn)角速度的季節(jié)改正得UT2。經(jīng)過(guò)改。經(jīng)過(guò)改正，其中仍包含地球自轉(zhuǎn)角速度的長(zhǎng)期變化和不正，其中仍包含地球自轉(zhuǎn)角速度的長(zhǎng)期變化和不規(guī)則變化的影響，世界時(shí)規(guī)則變化的影響，世界時(shí)UT2不是嚴(yán)格均勻的時(shí)不是嚴(yán)格均勻的時(shí)間系統(tǒng)。間系統(tǒng)。 60原子時(shí)(Atomic Time-AT)p物質(zhì)內(nèi)部的原子躍遷所輻射和吸收的電磁波頻率，具有物質(zhì)內(nèi)部的原子躍遷所輻射和吸收的電磁波頻率，具