地球概论——地理坐标与天球坐标
地理坐标与天球坐标
第一章地理坐标与天球坐标主要内容：地面上点位置及天球上天体位置的描述。
第一节地理坐标教学目的：１．掌握地球上方向的描述方法。
２．掌握经纬线及经纬度的概念。
３．掌握地理坐标的书写方法，会使用地球仪查找经纬度。
教学难点：１．方向的描述。
２．经纬度的度量及球面坐标模式的建立。
课时：３课时。
教学过程：地心——地球的球心０地轴——地球的自转轴北极Ｎ地极——地轴与地面的两个交点南极Ｓ一．地球上的经纬线（一）纬线（圈）１．概念（Ｐ１）２．特点（１）地球表面有无数条纬线。
（２）纬线相互平行。
∵纬线平面⊥地轴（３）纬线大小不等。
纬圈的半径随切割平面与地心距离的增大而减小。
３．赤道垂直于地轴并通过地心的平面与地面的交线。
赤道是纬线中唯一的大圆。
赤道将地球分为南北两半球。
４．极地面上距离赤道最远的两点。
可视为半径为０的纬线。
（二）经线１．概念（Ｐ２）经圈：一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆。
所有经圈都是大圆。
经线：每一经圈被南北两极等分为两个半圆，每个半圆叫做经线或子午线。
２．特点（１）地球表面有无数条经线。
地球上的任何一点都可以看作是某条经线与纬线的交点。
（２）所有经线大小相等。
（半个大圆）（３）所有经线相交于南北两极。
经线即连接南北两极的大圆弧。
（４）经线与纬线相互垂直。
３．本初子午线（Ｐ２）通过格林尼治天文台原址的经线。
是人为选定的作为经度起始面的经线。
1884年国际经度会议将其定为本初子午线。
４．本地子午线对整个地球来说，有无数条。
通过本地的子午线对一个地点来说，只有一条。
（三）地球上的方向经纬线代表着地球上的方向，每一地点的经纬线分别指示该地的正东、正西、正南、正北四个方向。
１．经线代表南北方向北：即沿经线指向北极南：即沿经线指向南极南北方向是有限的方向：北极是向北的终点，也是向南的起点；南极是向南的终点，也是向北的起点。
２．纬线代表东西方向东：顺地球自转的方向西：逆地球自转的方向东西方向是无限的方向，因为纬圈无始终。
地球概论课件
并且距赤道愈远，圆半径愈小，到两极变成点。 南北极点是特殊的纬线圈。 经线和经圈 一切通过地轴的平面同地球表面相割的大圆称经 圈。 所有经圈均通过两极并被两极分割成两个1800的 半圆，称经线。
二、地球上的方向和距离
1、方向
l 天顶、天底：由观测者所在的点做铅垂 线，向上延长与天球的交点称天 顶，记Z， 向下延长与天球 的交点叫天底，记Z′
l 天赤道：地球上的赤道无限扩展与天球 相交的大圆；记做Q，Q′。
l 地平圈 ：通过地心即天球的球心与铅垂 线垂直的平 面，叫地平面称 E，S， W， N
天 球 坐 标 圆 圈 系 统
③第二坐标系黄道坐标系
黄纬不同于赤纬， 黄经不同于赤经。
沿天赤道逆时针方向0°—360°，也可0h—24 h 特殊的赤经圈： 二分圈：过春分点、秋分点的赤经圈，分春分圈、秋分圈 二至圈：过二至点的赤经圈。
4、黄道坐标系
l 基本圈是黄道，基本点是黄北极、黄南极。 l 平行黄道面在天球作无数小圆称黄纬圈。
黄纬度量：黄道为零点 0°—90°( K) ,到; 0°— -90° (K′) l 通过黄极作无数大圆称黄经圈。 黄经 a 的度量：春分点为起点，沿黄道逆时针量算 0°—360°，黄经、黄纬是固定不变的。
5
仰极高度（NP）即北点的极距，天顶的赤纬（QZ） 即上点的天顶 距均等于地理纬度 即：仰极高度=天顶的赤纬=地理纬度
②第一赤道坐标和第二赤道坐标
同一天体的赤经与当时当地 的时角之和等于上点的赤经，
即春分点当时的时角 S=ax +tx
这种关系式用于计算恒星时
天津：39°08′N，117°10′E 。
地球概论名词解释
地球概论名词解释第一章地理坐标与天球坐标地球:太阳系九大行星之一。
人类居住的星球。
地轴:地球自转的轴线，和赤道平面相垂直。
南极，北极:地轴通过地心，同地面相交的两个交点经线:假定的沿地球表面连接南北两极而跟赤道垂直的线。
也叫子午线。
纬线:假定的沿地球表面跟赤道平行的线赤道:环绕地球表面，与地球南北两极距离相等的圆周线。
通过地心垂直于地球自转轴的平面称为“地球赤道面”。
地球赤道面将地球分为南北两个半球，是划分纬度的基准，赤道的纬度是零。
天球:为研究天体在天空中的位置及运动而引入的一个假想圆球。
尽管观测者离天体距离远近不一，但看上去，仿佛都散布在这个圆球的球面上。
天穹:人们所能接观测到的地平之上的半个球型的天空天球周日运动:全部日月星辰，概无例外地以相反的方向(向西)和相同的周期(1日)运动。
北极星: 天空北部的一颗亮星，距天球北极很近，差不多正对着地轴，从地球上看，它的位置几乎不变，可以靠它来辨别方向。
由于岁差，北极星并不是永远不变的某一颗星，现在是小熊座α星，到公元14，000年将是织女星。
周日圈:天体周日远动行径的路线太阳的周年运动:太阳以方向向东和周年(1年)，在群星间巡天一周。
黄道:太阳周年运动的视行路线。
地平圈:通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
(它把天球分成可见和不可见两个部分。
地平圈的两极是天顶Z和天底Z,)天赤道:地球赤道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
(天赤道分天球为南北两半球。
它的两极叫天北极P和天南极P,) 黄道:地球公转的轨道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
(它就是太阳周年运动的视行路线。
黄道的两极是黄北极K和黄南极K,无名点:天赤道对于黄道的两个远距点，尚无正式定名。
关于天球坐标基圈:球面坐标系的基本大圈，辅圈:通过基圈的两极，因而垂直于基圈的所有大圆。
始圈:通过原点的圈(本初子午线)关于地平坐标系地平经圈:通过天顶，天底且垂直于地平圈的一切大圆地平纬圈(等高线);一切于地平圈平行的圆子午圈:通过南点和北点(也必通过南北天极和上点，下点)的平经圈，必要时以天顶，天底为界，分为子圈(北半圈)和午圈卯酉圈:通过东点和西点的地平圈，必要时以天顶，天底为界，分为卯圈(东半圈)和酉圈高度:地平纬度天顶距:高度的余角(高度自地平圈起，沿天体所在的地平圈向上(下)度量，自0?—?90?。
地球概论(class)
地球概论复习资料第一章地理坐标与天球坐标第一节地理坐标1．经线1O为111.1km2．地理上有一个约定俗成的规矩：在读取和书写地理坐标时，总是纬度在先，经度在后；数字在线符号在后。
3．经线等于经圈的一半，纬线等同于纬圈。
第二节天球坐标1．天体周日运动行经的路线叫周日圈。
天体愈接近天极，其周日愈小；离极愈远，周日愈大。
这里要先提请注意：天体的周日圈，就是它所在的那条赤纬圈。
2．天球上有三个基本大圈：地平圈、天赤道、黄道1）地平圈的两极是天顶（Z）和天底（Z’）2）天赤道的两极是天北极（P）和天南极（P’）3）黄道的两极是黄北极（K）和黄南极（K’）4）天赤道与地平圈的两个交点是东点和西点。
东西南北四点是地平圈的正点。
5）地平圈对于天赤道的二个远距点是南点和北点。
6）天赤道对于地平圈的两个远距点是上点（Q）和下点（Q’）。
7）天赤道与黄道的交点称二分点（春分点，秋分点）8）子午圈的两极是东点和西点。
9）卯酉圈的两极是北点和南点。
10）六时圈的两极是上点和下点。
11）子午圈与地平圈的交点是北点和南点。
12）子午圈与天赤道的交点是上点和下点。
13）子午圈与卯酉圈的交点是天顶和天底。
14）子午圈和六时圈的交点是天北极和天南极。
3．在天外俯视天北极，天球周日运动（向西）是顺时针方向旋转；而在地球上仰视天北极，则天球周日运动（向西）呈逆时针方向旋转。
4．地平坐标系与第一赤道坐标系的联系：仰极高度=天顶赤纬=当地纬度。
5．基圈和始圈上的点，其纬度或经度为零；极点的纬度为900，经度则为任意第二章地球的宇宙环境第三节恒星和星系1．恒星都是由炽热气体组成的、能够自身发光的球形或类似球形的天体。
2．距离太阳系最近的恒星是半人马座α（中文名南门二），其距离是4.22光年。
距离地球最近的是太阳。
3．标准距离（10秒差距）下的恒星亮度称绝对亮度，其星等叫绝对星等。
1秒差距（1PC）=3.26光年4．赫罗图的一项应用，是求主序星的距离。
地球概论第一章(2)讲解
第三节 天球坐标
（三）天球的视运动
太阳同时参与两种相反的运动： – 由于地球自转而随同整个天球的运动，方向 向西，日转一周； – 由于地球公转而相对于恒星的运动，方向向 东，年巡天一周。
第三节 天球坐标
左：地球公转和太阳周年运动，二者都向东。 右：地球自转和天球周日运动，前者向东，后者向西。
第三节 天球坐标
--
通
的一切大圆
过
天
顶
、 天
子午圈--通过
底 和
南点和北点的
天 极
平经圈
的
大
圆
Z、Z’；P、P’；S、N；Q、Q’
第三节 天球坐标
（四）天球上的圈和点 4. 黄道
(1)概念 (2)极：黄北极K，
黄南极K’ (3)黄道与天赤道的关系
交角：23026’ 交点:春分点
秋分点 远距点:夏至点
冬至点 无名点
南极； • 黄道的两极：黄北极和黄南
极。
第三节 天球坐标
小结
– 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。
– 大圆的大距点：
• 地平圈对于天赤道：南点和北点； • 天赤道对于地平圈：上点和下点； • 黄道对于天赤道：夏至点和冬至点； • 天赤道对于黄道：无名点。
–周日圈：天体周日运动行经的路线，天体愈 近天极周日圈愈小，反之亦然。
第三节 天球坐标
太 阳 周 年 运 动
方
向
向
视东
行
路与
线地
被球
1
称公
为转
黄方
道向
。相
同
其
),
(
第三节 天球坐标
春：狮子中天 太阳--飞马
地球概论名词解释
地球概论名词解释地球概论2011-01-13 19:24:13 阅读33 评论0 字号：大中小订阅第一章地理坐标与天球坐标地球：太阳系九大行星之一。
人类居住的星球。
地轴：地球自转的轴线，和赤道平面相垂直。
南极，北极：地轴通过地心，同地面相交的两个交点经线：假定的沿地球表面连接南北两极而跟赤道垂直的线。
也叫子午线。
纬线：假定的沿地球表面跟赤道平行的线赤道：环绕地球表面，与地球南北两极距离相等的圆周线。
通过地心垂直于地球自转轴的平面称为“地球赤道面”。
地球赤道面将地球分为南北两个半球，是划分纬度的基准，赤道的纬度是零。
天球：为研究天体在天空中的位置及运动而引入的一个假想圆球。
尽管观测者离天体距离远近不一，但看上去，仿佛都散布在这个圆球的球面上。
天穹：人们所能接观测到的地平之上的半个球型的天空天球周日运动：全部日月星辰，概无例外地以相反的方向(向西)和相同的周期（1日）运动。
北极星: 天空北部的一颗亮星，距天球北极很近，差不多正对着地轴，从地球上看，它的位置几乎不变，可以靠它来辨别方向。
由于岁差，北极星并不是永远不变的某一颗星，现在是小熊座α星，到公元14，000年将是织女星。
周日圈：天体周日远动行径的路线太阳的周年运动：太阳以方向向东和周年(1年)，在群星间巡天一周。
黄道：太阳周年运动的视行路线。
地平圈：通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
（它把天球分成可见和不可见两个部分。
地平圈的两极是天顶Z和天底Z＇）天赤道：地球赤道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
（天赤道分天球为南北两半球。
它的两极叫天北极P和天南极P＇）黄道：地球公转的轨道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
（它就是太阳周年运动的视行路线。
黄道的两极是黄北极K和黄南极K＇无名点：天赤道对于黄道的两个远距点，尚无正式定名。
关于天球坐标基圈：球面坐标系的基本大圈，辅圈：通过基圈的两极，因而垂直于基圈的所有大圆。
地球概论复习资料
地球概论第一章地理坐标与天球坐标 经线和纬线一切垂直于地轴的平面同地面相割而成的圆，都是纬线其中垂直于地轴，且通过地心的平面同地面相割而成的圆,叫赤道 一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆，都是经圈经圈在南北两极相交,并被等分为两个半圆,这样的半圆叫经线，经线也叫子午线 其中通过英国伦敦格林尼治天文台的那条经线，叫本初子午线，即0度经线经度和纬度本地法线同赤道面的交角，就是所在地的纬度。
赤道以北叫北纬（N ），赤道以南叫南纬（S ），南北纬各从0度到90度经度是一种两面角，本地子午线平面和本初子午线平面的夹角即为本地经度。
本初子午线以东叫东经（E ），以西叫西经（W ），东西经各从0度到180度 纬度的间隔大体相同,每1度约为111km ；经度的间隔随纬度的增大而减小地理坐标一地的纬度，表示该地相对于赤道的南北位置；一地的经度，表示该地的子午面相对于本初子午面的东西位置，二 者相结合，标志一个地点在地面上的特定位置，被叫做这个地点的地理坐标 地理坐标系第二节天球坐标天球：天球就是以地心为球心，以任意远为半径的一个假想的球体天文学用作表示天体视运动的辅助工具 天球周日运动：整个天球围绕我们旋转，这种视运动是地球自转的反映周日圈：天体周日运动行经的路线。
天体愈近天极，其周日圈愈小，离极愈远周日圈愈大太阳周年运动地平圈：通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
把天球分为可见和不可见两部分。
地平圈的两极是天顶位）和天底（2，） 天赤道：地球赤道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
天赤道分天球为南北两半球，两极叫天北极（P ）和天南极（P’ ）黄道:地球公转的轨道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆.就是太阳周年运动的视行路线 黄道的两极是黄北极（山和黄南极（K'）天赤道与地平圈的两个交点是东点（E ）和西点（W ）。
地平圈对于天赤道的两个远距点是南点（S ）和北点（N ） 天赤道对于地平圈的两个远距点，一个在地平之上，称为上点（Q ），一个在地平之下，称为下点（Q’ ）黄道与天赤道成23度26分的交角（黄赤交角），它们的两个交点称为二分点,对北半球来说，按太阳周年运动方向, 黄道对于天赤道的升交点为春分点（），降交点为秋分点（）；黄道上的两个远距点称为二至点，北至点为夏至点一切与地平圈平行的圆,是地平纬圈（），南至点为冬至点（）天赤道对于黄道两个远距点，地平坐标系通过天顶、天底且垂直于地平圈的一切大圆，是地平经称为无名点大北场 松 元啊破海或平经圈通过南点和北点的平经圈，叫做子午圈，以天顶、天底为界分为子圈（北半圈）和午圈（南半圈）通过东点和西点的平经圈，叫做卯酉圈，以天顶、天底为界，分为卯圈（东半圈）和酉圈（西半圈） 基圈是地平圈，原点是南点，始圈是午圈地平纬度称高度,是天体相对于地平圈的方向和角距离，高度的余角为天顶距 基圈是天赤道，原点是上点，始圈是午圈 纬度称赤纬，经度称时角第二赤道坐标系基圈是天赤道，原点是春分点，始圈是春分圈纬度是赤纬，经度称赤经.天体的中天时刻，要按其赤经的次序而定，且中天恒星的赤经，即为当时的恒星时基圈是黄道，原点是春分点，始圈是无名圈（通过二分点的黄经圈）第一赤道坐标系地平经度称方位,是天体所在的地平经圈相对于午圈的方向和角距r$1-1-天体的地平坐标：高度印方他国1一18第一示遍也杯囊的可圈系却t - 19大达的第一立史冬家：赤西刊部曲黄道坐标系H 1-21天体的第一亦遗生保善莫和赤控纬度称黄纬，经度称黄经1-22黄道理桁系的原属亲鸵地平坐标系与第一赤道坐标系图I-久地¥坐际捉胃室•赤整坐振第_着都胃右一选地标系,u府相同的始in「但由于基m犷问.人奉的商史不洞于赤牌।方比不归「可:用.二者之叵削1-25伽椽高度前天:血赤烤।榔等于目地结鸵.，它淖现了地平坐标聚阡第一赤道坐林皋狗关系第二赤道坐标系与黄道坐标系国I-加第二小退坐岳东与黄道里你京―哥都抬必转坐睡买豆仃帽⑶的面埠-包信于让结的不㈣.天仲的赤■拜右国「鼓探，大词的承能不同于曲蛤.第一赤道坐标系与第二赤道坐标系如I-21弟一旅遒坐林系号第二赤道碓标不二省新;汉A市首为基■，因何工忱有柘何的赤培，吧都早为南艇至死焉〔时用n ［点问既度•），后者为左旋坐才第.1赤虻亡也分.如间太度贵）.因而天体的时雨不同亍除轻工忏何时爆，天浑我时博，:,：；呵比弗之去，总第二章地球的宇宙环境恒星的空间速度，分成两个分量，视向速度和切向速度前者沿观测者视线的分量,后者是同视向速度相垂直的分量,表现为恒星在天球上的位移，叫做自行亮度：恒星的亮度指地球上的受光强度，即恒星的明暗程度光度：表示恒星本身的发光程度表示天体亮度等级的叫视星等，记作m ；表示天体光度等级的叫绝对星等，记作M。
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天极和天赤道
• 天极：PP' 经过天球中 心做一与地球自转轴 平行直线（天轴）， 它与天球相交两点为 天极。
• 天赤道：QQ' 过天球 中心做一与天轴垂直 平面（天赤道面）它 与天球相交大圆为天 赤道
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天顶、天底和真地平
• 天顶：Z 过天球中心做 一直线与观察点铅垂线 平行，交天球于两点， 位于观察者头顶一点成 为天顶。
经线和纬线都是地球上圆 大圆：同一球面上最大圆，其圆心即为 球心；（全部经线圈、赤道） 小圆：大圆以外圆。
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一、纬线(parallel)=纬度(latidude) • 全部与地轴垂直面和地标相交而成圆，就是纬线。 • 纬度：一地纬度就是该地铅垂线对赤道面夹角。
❖纬线相互平行，大小不等;赤道是最大纬圈。 ❖赤道(equator)： 0°。
球面三角形
• 球面上两两分别相交 三个大圆弧所围成几 何图形
• 三条大圆弧为球面三 角形边a、b、c
• 各大圆弧所成球面角 为球面三角形角A、B、 C
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二、 地球上方向和距离 地球上方向 ❖ 通常指地平方向； ❖ 南北方向（经线方向），有限方向； ❖ 东西方向（纬线方向），无限方向； ❖ 理论上亦东亦西；实际上非东即西。
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三、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；
❖ 基本关键点：
• 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（为使天体时角 “与时俱增 ”）。
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图1-21（下）天体第 一赤道坐标系：赤纬
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地球概论第三版 金祖孟编著_全部习题答案
第一章（地理坐标与天球坐标）参考答案1.1地理坐标：纬线和经线、纬度和经度、整圆与半圆……1.2地球上的方向（地平面）：南北极、南北半球、东西半球、东方西方2.1引出两个重要概念：天球周日运动、太阳周年运动2.2天球坐标：天球大圆及其两极地平圈：Z、Z′；子午圈：E、W；天赤道：P、P′卯酉圈：S、N；黄道：K、K′；六时圈：Q、Q′2.3天球坐标：天球大圆的交点：子午圈与地平圈：S、N；子午圈与天赤道：Q、Q′子午圈与卯酉圈：Z、Z′；子午圈与六时圈：P、P′天赤道与地平圈：E、W；天赤道与黄道：♈、♎黄赤交角（ε=23°26′）2.4第一赤道坐标系：时角，右旋坐标系，与天球周日运动（地球自转）相联系，天球周日运动方向向西，时角向西度量。
第二赤道坐标系：赤经，属左旋坐标系，与太阳周年运动相联系，太阳周年运动方向向东（地球向西），赤经向东度量。
2.5第二赤道坐标系（δ, α）、黄道坐标系（β, λ）均以♈为原点，所以有：♈（0°、0h）、♈（0°、0°）2.6在黄道坐标系中：P（90°-ε，90°）；在第二赤道坐标系中：K（90°-ε，18h）2.7西南方半空（地平坐标系）2.8当δs=h s，t s= A s时，地处南、北两极（即地平坐标系与第一赤道坐标系完全重合在一起）2.9已知：S＝t♈＝αQ=6h38m，t★=21h50m，故根据公式：S＝t★＋α★有：α★=-15h12m（8h48m）2.10t＝2h39m2.1190°-35°+ε=78°26′，90°-35°+ε=31°24′2.12（答案顺序）太阳黄纬（β）、太阳黄经（λ）、太阳赤纬（δ）、太阳赤经（α）春分（♈）：0°、0°、0°、0h；夏至（♋）：0°、90°、ε、6h秋分（♎）：0°、180°、0°、12h；冬至（♑）：0°、270°、-ε、18h2.13（答案顺序）高度（h）、方位（A）、赤纬（δ）、时角（t）、赤经（α）天顶Z：90°、任意、31.5°、0h、9h5m；天底Z′：-90°、任意、-31.5°、12h、21h45m天北极P：31.5°、180°、90°、任意、任意；天南极P′：-31.5°0°、-90°、任意、任意东点E：0°、270°、0°、18h、5h45m；西点W：0°、90°、0°、6h、3h5m南点S：0°、0°、-58.5°、0h、9h5m；北点N：0°、80°、58.5°、12h、21h45m上点Q：58.5°、0°、0°、0h、9h45m；下点Q′：-58.5°、180°、0°、12h、12h第二章（地球的宇宙环境）参考答案3.1恒星--（如同太阳）发光：质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放；光谱信息：表面温度、物理性质、化学成分、运动方向，确定恒星光度，比较视亮度，推知恒星距离等。
地球概论第三版答案
地球概论第三版课后练习参考答案第一章（地理坐标与天球坐标）参考答案1.1 地理坐标：纬线和经线、纬度和经度、整圆与半圆……1.2 地球上的方向（地平面）：南北极、南北半球、东西半球、东方西方2.1 引出两个重要概念：天球周日运动、太阳周年运动2.2 天球坐标：天球大圆及其两极地平圈：Z、Z′；子午圈：E、W；天赤道：P、P′卯酉圈：S、N；黄道：K、K′；六时圈：Q、Q′2.3 天球坐标：天球大圆的交点：子午圈与地平圈：S、N；子午圈与天赤道：Q、Q′子午圈与卯酉圈：Z、Z′；子午圈与六时圈：P、P′天赤道与地平圈：E、W；天赤道与黄道：^、d黄赤交角（ε=23°26′）2.4 第一赤道坐标系：时角，右旋坐标系，与天球周日运动（地球自转）相联系，天球周日运动方向向西，时角向西度量。
第二赤道坐标系：赤经，属左旋坐标系，与太阳周年运动相联系，太阳周年运动方向向东（地球向西），赤经向东度量。
2.5 第二赤道坐标系（δ, a）、黄道坐标系（b, l）均以^为原点，所以有：^（0°、0h）、^（0°、0°）2.6 在黄道坐标系中：P（90°-ε，90°）；在第二赤道坐标系中：K（90°-ε，18h）2.7 西南方半空（地平坐标系）2.8 当δs=hs，ts= As时，地处南、北两极（即地平坐标系与第一赤道坐标系完全重合在一起）2.9 已知：S＝t^＝aQ=6h38m，t★=21h50m，故根据公式：S＝t★＋a★有：a★=-15h12m（8h48m）2.10 t＝2h39m2.11 90°-35°+ε=78°26′，90°-35°+ε=31°24′2.12（答案顺序）太阳黄纬（b）、太阳黄经（l）、太阳赤纬（δ）、太阳赤经（a）春分（^）：0°、0°、0°、0h；夏至（a）：0°、90°、ε、6h秋分（d）：0°、180°、0°、12h；冬至（g）：0°、270°、-ε、18h2.13（答案顺序）高度（h）、方位（A）、赤纬（δ）、时角（t）、赤经（a）天顶Z：90°、任意、31.5°、0h、9h5m；天底Z′：-90°、任意、-31.5°、12h、21h45m天北极P：31.5°、180°、90°、任意、任意；天南极P′：-31.5°0°、-90°、任意、任意东点E：0°、270°、0°、18h、5h45m；西点W：0°、90°、0°、6h、3h5m南点S：0°、0°、-58.5°、0h、9h5m；北点N：0°、80°、58.5°、12h、21h45m上点Q：58.5°、0°、0°、0h、9h45m；下点Q′：-58.5°、180°、0°、12h、12h第二章（地球的宇宙环境）参考答案3.1 恒星--（如同太阳）发光：质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放；光谱信息：表面温度、物理性质、化学成分、运动方向，确定恒星光度，比较视亮度，推知恒星距离等。
地球概论课后习题答案之欧阳语创编
地球概论课后习题答案时间：2021.03.01 创作：欧阳语第一章（地理坐标与天球坐标）参考答案1.1 地理坐标：纬线和经线、纬度和经度、整圆与半圆……1.2 地球上的方向（地平面）：南北极、南北半球、东西半球、东方西方2.1 引出两个重要概念：天球周日运动、太阳周年运动2.2 天球坐标：天球大圆及其两极地平圈：Z、Z′；子午圈：E、W；天赤道：P、P′卯酉圈：S、N；黄道：K、K′；六时圈：Q、Q′2.3 天球坐标：天球大圆的交点：子午圈与地平圈：S、N；子午圈与天赤道：Q、Q′子午圈与卯酉圈：Z、Z′；子午圈与六时圈：P、P′天赤道与地平圈：E、W；天赤道与黄道：、黄赤交角（ε=23°26′）2.4 第一赤道坐标系：时角，右旋坐标系，与天球周日运动（地球自转）相联系，天球周日运动方向向西，时角向西度量。
第二赤道坐标系：赤经，属左旋坐标系，与太阳周年运动相联系，太阳周年运动方向向东（地球向西），赤经向东度量。
2.5 第二赤道坐标系（δ, ）、黄道坐标系（, ）均以为原点，所以有：（0°、0h）、（0°、0°）2.6 在黄道坐标系中：P（90°-ε，90°）；在第二赤道坐标系中：K（90°-ε，18h）2.7 西南方半空（地平坐标系）2.8 当δs=hs，ts= As时，地处南、北两极（即地平坐标系与第一赤道坐标系完全重合在一起）2.9 已知：S＝t＝Q=6h38m，t★=21h50m，故根据公式：S＝t★＋★有：★=-15h12m（8h48m）2.10 t＝2h39m2.11 90°-35°+ε=78°26′，90°-35°+ε=31°24′2.12（答案顺序）太阳黄纬（）、太阳黄经（）、太阳赤纬（δ）、太阳赤经（）春分（）：0°、0°、0°、0h；夏至（）：0°、90°、ε、6h秋分（）：0°、180°、0°、12h；冬至（）：0°、270°、-ε、18h2.13（答案顺序）高度（h）、方位（A）、赤纬（δ）、时角（t）、赤经（）天顶Z：90°、任意、31.5°、0h、9h5m；天底Z′：-90°、任意、-31.5°、12h、21h45m天北极P：31.5°、180°、90°、任意、任意；天南极P′：-31.5°0°、-90°、任意、任意东点E：0°、270°、0°、18h、5h45m；西点W：0°、90°、0°、6h、3h5m南点S：0°、0°、-58.5°、0h、9h5m；北点N：0°、80°、58.5°、12h、21h45m上点Q：58.5°、0°、0°、0h、9h45m；下点Q′：-58.5°、180°、0°、12h、12h第二章（地球的宇宙环境）参考答案3.1 恒星--（如同太阳）发光：质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放；光谱信息：表面温度、物理性质、化学成分、运动方向，确定恒星光度，比较视亮度，推知恒星距离等。
地球概论课后习题标准答案
地球概论课后习题答案第一章（地理坐标与天球坐标）参考答案1.1地理坐标：纬线和经线、纬度和经度、整圆与半圆……1.2地球上的方向（地平面）：南北极、南北半球、东西半球、东方西方2.1引出两个重要概念：天球周日运动、太阳周年运动2.2天球坐标：天球大圆及其两极地平圈：Z、Z′；子午圈：E、W；天赤道：P、P′卯酉圈：S、N；黄道：K、K′；六时圈：Q、Q′2.3天球坐标：天球大圆的交点：子午圈与地平圈：S、N；子午圈与天赤道：Q、Q′子午圈与卯酉圈：Z、Z′；子午圈与六时圈：P、P′天赤道与地平圈：E、W；天赤道与黄道：、黄赤交角（ε=23°26′）2.4第一赤道坐标系：时角，右旋坐标系，与天球周日运动（地球自转）相联系，天球周日运动方向向西，时角向西度量。
第二赤道坐标系：赤经，属左旋坐标系，与太阳周年运动相联系，太阳周年运动方向向东（地球向西），赤经向东度量。
2.5第二赤道坐标系（δ）、黄道坐标系（）均以为原点，所以有：（0°、0h）、（0°、0°）2.6在黄道坐标系中：P（90°-ε，90°）；在第二赤道坐标系中：K（90°-ε，18h）2.7西南方半空（地平坐标系）2.8当δs=hs，ts= As时，地处南、北两极（即地平坐标系与第一赤道坐标系完全重合在一起）2.9已知：S＝＝，t★=21h50m，故根据公式：S＝t★＋★有：★=-15h12m（8h48m）2.10t＝2h39m2.1190°-35°+ε=78°26′，90°-35°+ε=31°24′2.12（答案顺序）太阳黄纬（）、太阳黄经（）、太阳赤纬（δ）、太阳赤经（）春分（）：0°、0°、0°、0h；夏至（）：0°、90°、ε、6h秋分（）：0°、180°、0°、12h；冬至（）：0°、270°、-ε、18h2.13（答案顺序）高度（h）、方位（A）、赤纬（δ）、时角（t）、赤经（）天顶Z：90°、任意、31.5°、0h、9h5m；天底Z′：-90°、任意、-31.5°、12h、21h45m天北极P：31.5°、180°、90°、任意、任意；天南极P′：-31.5°0°、-90°、任意、任意东点E：0°、270°、0°、18h、5h45m；西点W：0°、90°、0°、6h、3h5m南点S：0°、0°、-58.5°、0h、9h5m；北点N：0°、80°、58.5°、12h、21h45m上点Q：58.5°、0°、0°、0h、9h45m；下点Q′：-58.5°、180°、0°、12h、12h第二章（地球的宇宙环境）参考答案3.1恒星--（如同太阳）发光：质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放；光谱信息：表面温度、物理性质、化学成分、运动方向，确定恒星光度，比较视亮度，推知恒星距离等。
【大学课件】地球概论 地理坐标和天球坐标
基圈上都有一个原点。原点指基圈同始圈的交点，是度量经度坐标 的起点。
辅圈是通过基圈的两极，垂直于基圈的所有大圆。在地理坐标系中， 它们就是经线。
通过原点的辅圈，叫做始圈。例如，地理坐标系中的始圈，就是本 初子午线。
球面上任一天体相对于基圈的方向和角距离，用纬度表示，是天体 的纵坐标。取值范围0°— 90°。例如，地理坐标系的纵坐标叫地理纬度。
1、用途：用来表示天体在天空中的方位和高度及 其 周日变化。例如： 旭日东升、夕阳西下、明月当空等。
2、圆圈系统：地平圈、子午圈、卯西圈，三圈相互垂直，将天空分为8块 。
3、基本要素： 基圈是地平圈。 原点通常是南点S，始圈通常是午圈。 地平纬度称高度（h），是天体相对于地平圈的方向和角距离。取值
范围0°—±90°。 地平经度称方位（A），是天体所在地地平经圈相对于午圈的方向和
练习
（1）a、b两颗恒星的方位如下面所述，请问需要 在天空的 什么方向上才能找到？ a星 A=－20° h=20° b星 A=100° h=－50°
（2）在下面图中标出c、d、e三颗天体的位置。已知三个天 体的坐标值是： a天体 A=0° h=－45° b天体 A=180° h=0° c天体 A=－90°h=0°
a
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球面上任一天体所在的辅圈平面相对于始圈平面的方向和角距离，用 经度表示，是天体的横坐标。取值范围0°— ±90°。例如，地理坐标系的 横坐标叫地理经度。
介点（终圈与基圈的交点）度量纬度坐标的起点。
a
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二、地平坐标系 地平坐标系——用高度h和方位A来表示天体的位置。
a
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第一章地理坐标与天球坐标第一节地...
第一章地理坐标与天球坐标第一节地理坐标一、经线和纬线1、地球上的经线和纬线大地是球体，称为地球。
地球的自转轴叫地轴。
地轴与地面相交的两点，是地球的两极，分别叫北极和南极。
为了地理定位的需要，人们设置地理坐标。
垂直于地轴的平面，同地面相交而成的圆，就是纬线。
其中最大的圆叫赤道。
通过地轴的平面，同地面相交的圆，就是经线。
经线等长，通过英国伦敦格林尼治天文台旧址的经线为本初子午线。
赤道为地理坐标的横轴，本初子午线为地理坐标的竖轴。
（地球仪）2、地球上的方向和距离地球上的方向，通常为地平方向。
经线为南北方向（子、午方向），为有限方向。
纬线为东西方向（卯、酉方向），无限方向。
地球上两点之间的最短距离，是通过他们的大圆弧线。
海里：地球上经线1分的长度。
1海里=40000/360×60=1.852Km。
公里：原来法国人把地球全周分为400度，每度分为100分，每分弧长就是1公里。
没有流传下来。
作为长度单位的公里，流传下来。
不过全周分为360度，每度60分，经线1度=40000/360=111.1公里。
二、经度和纬度1、经度和纬度纬度是一种线面角，直线（当地法线）同平面（赤道平面）的交角。
赤道以北为北纬（N），赤道以南为南纬（S），0度—90度量度。
经度是一个两面角，是本地子午线平面与本初子午线平面的交角。
自赤道与本初子午线的交点（地理坐标原点）起量，沿着赤道向东向西量度。
向东为东经（0度—180度），向西为西经（0度—180度）。
2、地理坐标一地的纬度，表示该地相对于赤道的南北位置。
一地的经度，表示该地子午面相对于本初子午面的东西位置。
二者之和表示该地的地理坐标。
例如北京的地理坐标是40°N,116o°E先说纬度，后说经度。
第一章地理坐标与天球坐标第二节天球坐标一、天球和天穹1、天球：以观测者为中心，无限远为半径（半径任意），包含一切天体的假想球面。
（天球）2、天穹：地平之上的半个天球。
《地球概论》第一节_地理坐标
练习：分别判断下二图中，Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ各位于Ａ点的什么方
向？
第一章 地理坐标与天球坐标
第一节 地理坐标
一、地球上的经纬线
（一）纬线（圈） （二）经线
（三）地球上的方向
１．概念
１．概念
１．经线——南北方
向
２．特点
２．特点
２．纬线——东西方
（1）（2）（3）
（1）（2）（3）（4） 向
３．赤道
３．本初子午线
始圈：辅圈中最重要的半个大圆，是度量经度的起始面。相当本
初子午线。
原点：始圈与基圈的交点，为度量经度的起点。
（三）纬度
表示球面上任一点相对于基圈的方向和角距离。（Ｐ13）
度量：以基圈为起始面，在本地辅圈上度量至该点所在的位置。
该辅圈弧的度数即纬度数值。
（四）经度
表示球面上任一点所在的辅圈相对于始圈平面的位置。（Ｐ13）
赤道是纬线中唯一的大圆。
赤道将地球分为南北两半球。
４．极
地面上距离赤道最远的两点。
可视为半径为０的纬线。
（二）经线
１．概念（Ｐ２）
经圈：一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆。
所有经圈都是大圆。
经线：每一经圈被南北两极等分为两个半圆，每个半圆叫做经
线或子午线。
２．特点
（１）地球表面有无数条经线。
地球上的任何一点都可以看作
地心——地球的球心０
地轴——地球的自转轴
北极Ｎ
地极——地轴与地面的两个交点
南极Ｓ
一．地球上的经纬线
（一）纬线（圈）
１．概念（Ｐ１） ２．特点
（１）地球表面有无数条纬线。
（２）纬线相互平行。
∵纬线平面⊥地轴
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经线都是大圆，纬度间隔大体相等：
❖ 1°约折合111km。
纬线是大小不等的圆
❖ 经度的间隔，随纬度增高而减小； ❖ 与纬度的余弦成反比。
图1-5 经度的间隔随纬度增大而减小
图1-6 在墨卡托投影图上的经纬线。经线互相平行，纬 线间隔由赤道向两极增大，以致格陵兰岛比南美洲还 大。
1、与诗句“坐地日行八万里，巡天遥 看一千河”最吻合的地点是：
89°S，90 °w 40 °N，80 °E 1 °S，10 °E 71 °N，180 °W
2、在下列地点中，符合东半球、北半 球、低纬度三个条件的是
0 °N，21 °W 26 °N，0 °E 17 °N，165 °E 15 °S，19 °W
3、在地球仪上，0 °经线与0 °纬线相比：
正好等长 纬线稍长 经线稍长 纬线是经线的一倍
❖ 垂直于地轴的平面同地球相割而成的圆； ❖ 纬线相互平行，大小不等; ❖ 赤道(equator)：纬线中惟一的大圆， 将地球分为南北半球。
经线(meridian)
❖通过地轴的平面同地球相割 而成的圆；
❖经圈都是大圆，都在两极相 交，大小相同；
图1-1 经线和纬线 纬圈平面垂直于地轴,经圈平面都通过地轴
四、 天球上的方向和距离
❖方向：地球上方向的延伸；
❖东西方向：俯视天北极逆时 针方向为东；仰视天北极是顺 时针方向为向东。
❖距离：只有角距离。
图1-12 天球上的距离
第三节 天球坐标
球面坐标系 地平坐标系 第一赤道坐标系 第二赤道坐标系 黄道坐标系
图1-13球面坐标的一般模式 由基圈、始圈和终圈构成球面三角形
三、天球上的圆和点
❖ 三个基本大圆：地平圈，天赤道，黄道；
什么是两极？ 球面上任何圆都有它的两极，就是球面上离 圆最远的两点，两极的连线通过球心，而且 垂直于圆所在的平面。
地平圈两极 Z和Z` 天赤道两极 P和P` 黄道两极 K和K`
交点：球面上任意两个大圆相交并相互平分
地平圈×天赤道=东点、西点 天赤道×黄道= 春分点、秋分点
二、 地球上的方向和距离
地球上的方向 ❖ 通常指地平方向；我国古代用十二 地支表示方向 ❖ 南北方向（经线方向），有限方向； ❖ 东西方向（纬线方向），无限方向； ❖ 理论上亦东亦西；实际上非东即西。
地球上的方向与地球自转
❖ 向北就是向北极，向南就是向南极。
❖ 向东就是向着地球自转的方向。
❖ 在用时针的方向表述地球自转方向时， 必须明确观测者是立足于哪个半球观测 地球自转的。
经（纬）度与经（纬）线
❖ 经度和纬度用来区分不同的经线和 纬线；
❖ 经线即等经度线，纬线即等纬度线。
地理坐标。
一地的经度和纬度相结合，叫做该地 的地理坐标。
同地理坐标相联系的有三个大圆 ❖ 赤道（横轴）； ❖ 本初子午线（纵轴）； ❖ 本地子午线。
书写按惯例 ❖ 先纬度，后经度； ❖ 数字在先，符号在后。 例：北京40ºN, 116ºE
北河三
五车二
参宿四 毕宿五 南河三
冬
大角
角宿一
春
参宿四 南河三 天狼星
天津四
织女
牛郎
大角 角宿一
夏
心宿二
北河三
五车二
毕宿五
天津四
织女
牛郎
秋
南鱼
第二节 天球坐标
一、 天球和天穹 天球：以地心或日心为球心,半径为任意的
假想球体，表示天体视运动的辅助工具是整球； 分地心天球和日心天球。
天穹：地平以上的半个天球 ❖ 是半球。
图1-3 十二支表示地平方向。其中 子午表示南北，卯酉表示东西。
图1-2 地球自转方向—向东。在 北半球看，呈逆时针方向；在南 半球看，呈顺时针方向。
角距离与线距离的简单换算关系
1海里=经线1分的弧长； 经线的全长：60海里×180=10 800海里； 赤道的周长：60海里×360=21 600海里。 公里：也是经线一分的弧长。法国人当 时把圆分成400度，1度又分100分。 经线1度的长度为40000KM/360=111.1KM
球面坐标系
基圈： 辅圈：通过基圈的两极因而垂直于基圈的所有大圆。 原点：始圈与基圈的交点 纬度：任何一点相对于基圈的方向和角距离 经度：任何一点所在的辅圈（终圈）相对于原点或 始圈的方向和角距离。
远距点：两个圆相距最远的点
地平圈上和天赤道的远距点是南点、北点 天赤道上和地平圈的远距点是上点、下点 黄道上和天赤道的远距点是二至点 天赤道上是无名点
图1-11 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）
图1-7 天球示意图 天球的半径是任意的,所有天体, 不论多远,都可以在天球上有它们的投影。
二、天球的视运动
❖ 对于地球观测者：天球围绕我们以 与地球自转相反的方向（向西）， 和相同的周期（1日）旋转；
❖ 天球周日运动；
❖ 周日圈：天体周日运动行经的路线， 天体愈近天极周日圈愈小，反之亦 然。
没有月亮的晚上，也正是星星最为清楚的时候。拍摄此景的 Dan Heller扎营在非洲4800米高的乞力马扎罗山(Mt. Kilimanjaro) 上，花了三个半小时的曝光时间取此美景。这张照片中除去帐蓬内 暗弱的灯火和呈现绿色的远方城市灯光，地景的亮度大部分来自星 光。此景面朝北方，将北极星放在接近地平且在照片的最左边，拖 曳的星光划下一道道优美的同心圆弧。
地球概论
第一章 地理坐标与天球坐标
第一节 地理坐标 经线和纬线 方向和距离 经度和纬度 间隔
一、 地球上的经线和纬线 地理定位的需要 二直线相交于一点 每地点都可看作是特定经线和纬线交点
经线和纬线都是地球上的圆
大圆：同一球面上最大的圆，其圆心即 为球心； 小圆：大圆以外的圆。
纬线(parallel)
三、 经度和纬度
是经线和纬线的“编号”，本 身代表一种角度
纬度：一地相对于赤道平面的 南北方向和角度
经度：本地子午面与本初子午 面的夹角
❖本初子午线：通过英国格林 威治天文台的经线。
英国Greenwich天文台,现 天文台内展出早期的天文望远镜、
为天文博物馆
星象图和天文钟等
图1-4 经度和纬度 纬度是线面角，即本地法线与赤道平面的交角； 经度是两面角，即本地子午面与本初子午面的交角。