GeoGuide: про геодезію, картографію, геоінформатику та інше

Для вирішення практичних завдань астрономії потрібно мати зв’язок між системою координат, в якій задається положення спостерігача на поверхні Землі, та системою небесних координат. Для визначення положення на поверхні Землі використовується система географічних координат, в якій розташування точки задається широтою ф та довготою λ.

Географічна широта

Уявимо спостерігача (рис. 1), що вивчає небесні тіла, знаходячись на поверхні Землі у деякій точці С з широтою ф. Ми можемо описати положення світил для такого спостерігача у топоцентричній горизонтальній або екваторіальній системі небесних координат. Перша задається колом небесного горизонту, площина якого перпендикулярна до прямовисної лінії, друга - колом небесного екватору, перпендикуляром до площини якого є полярна вісь Світу.

Рисунок 1. Зв'язок між географічною широтою та положенням основних площин топоцентричної сферичної системи координат
Буквами позначені: О - центр землі; РР' - вісь обертання Землі; N та S - північ та південь у топоцентричній системі координат; Z - зеніт; P_N - північний полюс світу.

З рисунку видно, що географічна широта точки спостереження дорівнює куту між напрямком в зеніт та площиною небесного екватора та дорівнює куту між напрямком в полюс Світу та площиною небесного горизонту.

Тобто:

;

Географічна довгота

Уявимо спостерігачів (рис. 2), які знаходяться у двох різних точках на поверхні Землі з довгою λ₁ та λ₂ відповідно, і спостерігають одне й те саме небесне тіло s у один і той самий момент часу.

Рисунок 2. Зв'язок між географічною довготою та часовим кутом першої екваторіальної системи небесних координат
Буквами позначені: О - центр землі; РР' - вісь обертання Землі; Q₁Q₂Q'- площина небесного екватору.

Різницею часових кутів H₁ та Н₂ небесного тіла для двох точок спостереження є кут між небесними меридіанами цих двох точок - ÐQ₁OQ₂, або різниця географічних довгот точок спостереження.

Тобто:

.

Література за темою:

1. Астрономический календарь: постоянная часть /Под редакцией В.К. Абалкина/. - Москва: Наука, 1981. - 704 с.
2. Гиенко Е.Г., Канушин В.Ф. Геодезическая астрономия: Учебное пособие.- Новосибирск: СГГА, 2003.