《地球概论》（第3版）笔记 第一章 地理坐标与天球坐标

地球 地轴 北极、南极 经线 / 子午线、纬线 赤道 经圈 本初子午线 / 0°经线

十二地支 角距离

海里 / n mile 1海里 = 经线1分的弧长 经线的全长 = 60海里 × \times × 180 = 10800海里 赤道周长 = 60海里 × \times × 360 = 21600海里

公里 / Km 1公里 = 地球全周分400°，每度分成100′，每分的弧长 地球的周长 = 40000公里 经线1° = 40000 / 360° = 111.1公里

纬度：一种线面角（面：赤道面、线：本地法线） 北纬（以字母N表示）、南纬（以字母S表示） 纬度：这个地点相对于赤道面的南北方向和角距离（度量：从赤道到所在地的一段经线）

经度：一种两面角（本地子午线平面、本初子午线平面） 东经（以字母E表示）、西经（以字母W表示） 经度：这个地点所在的子午面，相对于本初子午面的东西方向和角距离（度量：这两个平面在赤道上截取的一段弧）

地理坐标 地理坐标系 读取和书写地理坐标：纬度在先、经度在后；数字在先，符号在后。例如，北京：40°N，116°E（北纬40°，东经116°）

天球 天穹：半球 地心天球：① 天球的球心是观测者或地心；② 天球的半径是任意的 日心天球：① 天球的球心是太阳中心；② 天球的半径是任意的

天球周日运动：方向向西 北极星 周日圈 太阳周年运动 黄道

夜半中星

太阳同时参与两种相反的运动： ① 由于地球自转，随同整个天球的运动，方向向西，日转一周 ② 由于地球公转，表现为相对于恒星的运动，方向向东，每年巡天一周

太阳周日运动的速度比恒星每日延缓约1°，周期延长约4分钟

三个基本大圆：地平圈、天赤道、黄道

地平圈、天顶（Z）、天底（Z′） 天赤道、天北极（P）、天南极（P′） 黄道、黄北极（K）、黄南极（K′）

天赤道与地平圈、东点（E）、西点（W）、南点（S）、北点（N） 天赤道与黄道、黄赤交角（23°26′）、二分点、春分点（♈）、秋分点（♎）、二至点、夏至点（♋）、冬至点（♑）、无名点 北半球春分日（3月21日）、夏至日（6月22日）、秋分日（9月23日）、冬至日（12月22日）

天轴和南北天极：地轴的延伸 天赤道：地球赤道的扩大

在天球上，只有角距离而没有线距离。

球面坐标系的共同特点： ① 基圈 ② 辅圈、原点、始圈 ③ 纬度（纵坐标）：相对于基圈的方向和角距离 ④ 经度（横坐标）：相对于始圈平面的方向和角距离

球面坐标系的一般模式——球面三角形：

右旋坐标系：与天球周日运动（地球自转）相联系，因天球周日运动方向向西（右旋）：地平坐标系、第一赤道坐标系 左旋坐标系：与太阳周年运动（地球公转）相联系，因太阳周年运动方向向东（左旋）：第二赤道坐标系、黄道坐标系

地平坐标系：用来表示天体在天空中的方位和高度及其周日变化

圆圈系统： ① 地平圈、天顶、天底 ② 地平经圈 / 平经圈、地平纬圈 / 等高线 ③ 地平圈与天赤道：东点、西点、南点、北点 ④ 子午圈：通过南点和北点（也必通过南北天极和上点、下点）的平经圈；子圈（北半圈）、午圈（南半圈） ⑤ 通过东点和西点的平经圈：卯酉圈；卯圈（东半圈）、酉圈（西半圈） 相互垂直且等分的三个天球大圆：地平圈、子午圈、卯酉圈

地平坐标系的基本要点：

第一赤道坐标系 / 时角坐标系：用于时间度量

圆圈系统： ① 基圈：天赤道、天北极、天南极 ② 赤道经圈 / 赤经圈、赤纬圈 ③ 天赤道与地平圈：东点、西点、上点、下点 ④ 子午圈：通过上点和下点（也必通过天顶、天底和南点、北点）的赤经圈 ⑤ 六时圈：通过东点和西点的赤经圈 相互垂直且等分的三个天球大圆：天赤道、子午圈、六时圈

第一赤道坐标系的基本要点：

第二赤道坐标系：表示天体在天球上相对不变的位置，用于编制星表

圆圈系统： ① 基圈：天赤道、天北极、天南极 ② 赤道经圈 / 赤经圈、赤纬圈 ③ 天赤道与黄道：春分点、秋分点 ④ 二分圈：通过二分点的时圈；春分圈、秋分圈 ⑤ 二至圈：与二分圈垂直、通过无名点（也必通过黄道上的二至点）的时圈；夏至圈、冬至圈 相互垂直且等分的三个天球大圆：天赤道、二分圈、二至圈

第二赤道坐标系的基本要点：

黄道坐标系：表示日月行星在星空间的位置和运动

圆圈系统： ① 黄道、黄北极、黄南极 ② 黄经圈、黄纬圈 ③ 无名圈：通过二分点的黄经圈 ④ 二至圈：通过二至点的黄经圈 相互垂直且等分的三个天球大圆：黄道、无名圈、二至圈

黄道坐标系的基本要点：

（1）地平坐标系与第一赤道坐标系

仰极高度 = 天顶赤纬 = 当地纬度

（2）第二赤道坐标系与黄道坐标系

（3）第一赤道坐标系与第二赤道坐标系

春分点时角被用于表示恒星时（S）：S = t♈

对于任意恒星，用它的时角（t✩）与它的赤经（α✩）表示恒星时（S）：S = t✩ + α✩

当恒星中天时，t✩ = 0，便有：S = α✩（中天）

任何时刻的恒星时，等于当时中天恒星的赤经（也即上点赤经）。

各种天球坐标系的比较：